川藏高原不同年份霞多丽冰酒香气成分GC-MS分析

邢亚阁，蒋 丽，孙丛珊，曹 东,3，许青莲，车振明 *，罗建峰

（1.西华大学 生物工程学院 食品生物技术重点实验室，四川 成都 610039；2.理县塔斯酒庄有限公司，四川 阿坝藏族羌族自治州 623100；3.成都永胜福名果蔬农民专业合作社，四川 成都 610019）

冰酒由于其独特浓郁的醇厚甜香风味和口感，加上对原料的苛刻要求和繁复、严谨、漫长的发酵过程使其成为葡萄酒中的极品，更被誉为“液体黄金”[1]。冰酒对原料要求非常严格，葡萄果实需在-8 ℃以下自然冰冻，其糖分和风味得到高度浓缩，这种葡萄在-8 ℃左右被压榨成汁，然后慢慢发酵成冰酒[1-2]。近年来，川藏高原以其特殊的气候条件生产出了以“霞多丽”和“威代尔”为主要原料的冰酒，是新发现的具有能够按照国际标准生产冰酒的产区，该产区冰酒目前采用自然发酵，具有酒体味道及风味独特、口感甜润和香气浓郁等地域特点[1-2]。

冰酒香气成分的种类和含量是评价酒体品质的重要指标之一[3-4]。然而，影响冰酒香气的因素很多，原料和发酵的影响控制着冰葡萄酒中香气成分的种类和含量，主要包括栽培环境、气候条件、葡萄品种、酵母菌种类及特性、发酵温度和发酵时间等[3-4]。不同葡萄品种内在遗传基因等内部因素是决定冰酒香气的首要条件，在发酵之前，不同葡萄品种内部已经形成了该品种特有的香气和前体物质[4]。同样的酿造工艺，不同的葡萄品种，冰酒香气物质的成分和含量也不会完全相同。气候因素也显著影响着冰酒原料品质和天然酿酒酵母的种类和特性，这些因素结合酿造工艺等形成了川藏高原冰酒特有的香气与风味。目前，国内外关于酿酒葡萄中芳香成分的研究较多[4-8]。如李艳霞等[6]在辽宁本溪威代尔冰酒定性出59 种挥发性成分。GIRAUDEL J L等[8]对不同品种和发酵后熟条件下的137个冰酒进行了分析。KILMARTIN P A[9]研究表明，冷冻浓缩、采收时间和生长季节等对多酚组成及浓度有着显著的影响。TIAN R R等[5]研究表明，酚酸和黄烷-3-醇的单体可作为辨别真伪冰酒的关键指标。产地地理气候、酒龄、果实品种与成熟度等显著影响冰酒的风味特性和地域典型性[6，8，10-15]。因此，有必要研究不同年份冰酒产品中香气成分的差异性，以便更好的了解贮藏时间对冰酒香气等品质的影响。

本实验以川藏高原阿坝州理县2009年、2010年、2011年、2012年和2013年五个年份的霞多丽冰酒为试验材料，采用气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）联用法对其进行香气成分分析，比较它们之间香气成分的种类和相对含量的变化，了解后熟陈酿时间和不同贮藏时间对冰酒香气品质的影响，以期为川藏高原冰酒的品质评价、冰酒酿造工艺及其特征性香气的调控提供依据和参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试川藏高原霞多丽冰酒：理县塔斯酒庄有限公司提供，冰葡萄的采摘前在-8～-7 ℃冷冻后进行，压榨取汁过程要求严格控制在-8～-7 ℃温度区间范围内，采摘后的冰葡萄立即压榨。

所用化学试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

AnkeGL-20G-II离心机：上海安亭科学仪器厂；RE-52-99真空旋转蒸发仪：上海亚荣生化仪器厂；HP-6890-5975气相色谱-质谱联用仪：美国Agilent 公司。

1.3 方法

1.3.1 冰酒酿造工艺流程

冰冻葡萄→采摘、分选→压榨→浓缩葡萄汁→澄清→控温发酵→葡萄原酒→陈酿→澄清→冷冻→过滤踪菌→灌装→成品冰酒

1.3.2 冰酒香气成分萃取处理

将15 mL顶空瓶放入干燥箱中干燥，干燥后加入2 mL酒样和0.5 g NaCl。油浴锅设定温度调到30 ℃，酒样预热5 min，萃取吸附30 min，将萃取完的固相微萃取（solid phase micro-extraction，SPME）萃取头用气质联用仪分析[16]。

1.3.3 冰酒香气成分气相色谱-质谱分析

采用气相色谱-质谱仪对1.3.2制备的样品进行香气成分分析，其中，色谱柱DB-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。电子电离（electrion ionization，EI）源，电子能量70 eV，扫描范围45～300 amu，采用流量1 mL/min He为载气。质谱接口温度270 ℃，离子源温度230 ℃，进样口温度250 ℃分析时采用程序升温，以6 ℃/min的速率升至250 ℃，保持2 min，质谱结果对比NIST05 标准谱库进行检索和数据分析[4-5，16]。

2 结果与分析

2.1 不同年份霞多丽冰酒中香气成分及种类分析

不同年份霞多丽冰酒中香气成分及种类分析见表1。

表1 川藏高原不同年份霞多丽冰酒香气成分及相对含量分析Table 1 Aroma contents and relative amount analysis results of different years Chardonnay icewine from Sichuan-Tibet plateau

续表

续表

在2009年的霞多丽冰酒产品中，共检测到26种成分中，酯类、醇类和酸类相对含量最高，其中含酯类10种（相对含量75.44%），醇类4种（相对含量10.09%），醛类3种（相对含量1.35%），酸类3种（相对含量7.36%），萜烯类3种（相对含量2.30%），烷类1种（相对含量1.12%），酮类1种（相对含量0.26%），酚类1种（相对含量2.08%）。在2010年的霞多丽冰酒产品中共检测到23种成分，酯类、醇类和酸类相对含量最高，其中主要含酯类9种（相对含量74.47%），醇类4种（相对含量14.09%），醛类2种（相对含量0.47%），酸类3种（相对含量6.75%），萜烯类2种（相对含量1.94%），烷类1种（相对含量1.06%），酮类1种（相对含量0.17%），酚类1种（相对含量2.08%）。在2011年的霞多丽冰酒产品中共检测到52种成分，酯类、醇类和酸类相对含量最高，其中含酯类16种（相对含量62.77%），醇类8种（相对含量15.45%），醛类4种（相对含量0.56%），酸类4种（相对含量8.6%），萜烯类3种（相对含量2.49%），烷类6种（相对含量2.01%），酮类1种（相对含量0.5%），酚类4种（相对含量4.2%）和其他6种（相对含量3.42%）。在2012年的霞多丽冰酒产品中共检测到23种成分，酯类、醇类和酸类相对含量最高，其中含酯类9种（相对含量78.8%），醇类2种（相对含量8.48%），醛类1种（相对含量0.29%），酸类3种（相对含量9.16%），萜烯类3种（相对含量1.62%），烷类2种（相对含量0.90%），酮类1种（相对含量0.12%），酚类2种（相对含量0.63%）。在2013年的霞多丽冰酒产品中共检测到38种成分，酯类、醇类和酸类相对含量最高，其中主要含酯类14种（相对含量66.13%），醇类3种（相对含量9.70%），醛类3种（相对含量0.56%），酸类4种（相对含量13.05%），萜烯类4种（相对含量4.65%），烷类2种（相对含量1.68%），酮类3种（相对含量0.38%），酚类1种（相对含量1.23%）和其他4种（相对含量2.62%）。分析结果表明，不同年份的霞多丽冰酒的香气成分种类和相对含量有一定差异，这可能与当年的葡萄果实品质有关，也可能与酿造工艺有关，分析方法也有一定的影响。

2.2 不同年份霞多丽冰酒中香气成分分析

2.2.1 酯类物质分析

由表1可知，川藏高原不同年份的霞多丽冰酒种酯类物质相对含量为最高。2009年、2010年、2011年、2012年和2013年酯类物质的相对含量分别为75.44%、74.77%、62.77%、78.80%和66.13%，其中2011年含量最低，2012年含量最高。不同年份的冰酒中，检测到的共同香气成分主要酯类物质有正己酸乙酯、丁二酸二乙酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、癸酸乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、乙酸异戊酯和乙酸己酯等。相对含量较高的共同酯类物质分别为正己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和乙酸异戊酯，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相对含量分别为23.4%、17.83%、12.66%、15.13%和14.49%；30.17%、32.71%、29.79%、30.45%和26.86%；2.65%、5.82%、4.78%、8.41%和5.85%；4.86%、6.77%、7.56%、16.54%和4.03%。

2.2.2 醇类物质分析

分析结果表明，醇类物质是川藏高原不同年份的霞多丽冰酒中最主要的香气成分之一，仅次于酯类物质。2009年、2010年、2011年、2012年和2013年酯类物质的相对含量分别为10.09%、14.09%、15.45%、8.48%和9.70%，其中2012年含量最低，2011年含量最高。不同年份的冰酒中，检测到的共同香气成分主要醇类物质有苯乙醇和乙醇，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相对含量分别为1.84%、3.21%、3.0%、5.23%和5.62%；3.25%、2.65%、1.11%、3.25%和4.02%。其中，在2011年的冰酒中还检测到了3-甲基-1-己醇，其相对含量为10.29%，这些醇类物质对威代尔葡萄香气物质的形成具有重要作用，对后期冰酒产品的品质有着显著的影响。

2.2.3 醛类物质分析

由表1可知，醛类物质在川藏高原不同年份的霞多丽冰酒相对含量较低。2009年、2010年、2011年、2012年和2013年醛类物质的相对含量分别为1.35%、0.47%、0.56%、0.29%和0.56%，其中2012年含量最低，2009年含量最高。不同年份的冰酒中，检测到的共同香气成分主要醛类物质仅有反式肉桂醛，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相对含量分别为0.31%、0.35%、0.34%、0.29%和0.26%。其中，苯甲醛在2009年、2010年和2011年的冰酒中均有检测到，其相对含量分别为0.05%、0.12%和0.08%，在2013年冰酒中，葵醛、反式肉桂醛和反式-2,4-癸二烯醛是其主要醛类物质，相对含量分别为0.04%、0.26%和0.26%。

2.2.4 酸类和萜烯类物质分析

在不同年份的霞多丽冰酒中，酸类物质也是其主要香气成分之一。在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年的冰酒中酸类物质和萜烯类物质的相对含量分别为7.36%、6.75%、8.60%、9.16%和13.05%，2.30%、1.94%、2.49%、1.62%和4.65%。不同年份的冰酒中，检测到的共同酸类物质有己酸、正葵酸和辛酸，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相对含量分别为2.31%、1.76%、3.39%、3.25%和1.86%；1.53%、1.65%、1.74%、1.89%和2.09%；3.52%、3.34%、3.45%、4.02%和8.57%；检测到的共同萜烯类物质有（+）-柠檬烯和芳樟醇，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相对含量分别为1.23%、1.36%、1.45%、1.13%和1.18%；0.95%、0.58%、0.94%、0.44%和1.13%。另外，在2009年和2011年冰酒中还检测到了α-松油醇，分别为0.12%和0.10%。

2.2.5 烷类和酮类物质分析

在不同年份的霞多丽冰酒中，烷类和酮类为相对含量较多的几种香气物质成分。在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年的冰酒中烷类和酮类物质的相对含量分别为1.12%、1.06%、2.01%、0.90%和1.68%；0.26%、0.17%、0.50%、0.12%和0.38%。不同年份的冰酒中，检测到的共同烷类物质为十四烷，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相对含量分别为1.12%、1.06%、1.29%、0.56%和1.28%。在2009年和2010年的冰酒中共同检测到了环己酮，相对含量分别为0.26%和0.17%，也分别为该两个年份冰酒中的主要酮类物质，在2011年仅到了检测到的2-十九烷酮相对含量为0.50%，2011年中酮类物质为橙化基丙酮（0.12%），2012年中酮类物质分别为1-苯基-1,2-丙二酮（0.09%）、4-羟基-3-甲基苯乙酮（0.16%）和橙化基丙酮（0.13%）。

2.2.6 酚类和其他物质分析

在不同年份的霞多丽冰酒中，酚类和其他物质为相对含量较多的几种香气物质成分。在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年的冰酒中酚类物质的相对含量分别为2.08%、1.05%、4.20%、0.63%和1.23%。五个年份冰酒中共同酚类物质为4-苄氧基苯酚，其在2009年、2010年、2011年、2012年和2013年冰酒中的相对含量分别为2.08%、1.05%、3.52%、0.53%和1.23%。其他物质在不同年份的霞多丽冰酒中含量较少，分别在2011年和2013年的冰酒中检测到了6种和4种物质，其相对总含量分别为3.42%和2.62%。

2.3 讨论

分析可知，这几个年份的冰酒样品中，酯类物质占了绝大多数，相对含量低至62.77%，高至78.8%，而醇类和酸类物质的种类和数量明显少于酯类物质，其中带有水果和玫瑰花清香的辛酸乙酯、正己酸乙酯所占的峰面积百分数之和在50%左右。不同年份霞多丽冰酒样品中香气物质的种类和相对含量的差异主要归功于酿酒品种原料本身香气前体物种类和含量不同及冰酒酿酒工艺不同[4，6-7]。实验结果表明，霞多丽冰葡萄酒中所含香气成分主要包括酯类、醇类、醛、酮、萜烯类，有机酸和微量烷烃，其中占主要成分的酯类和醇类给予了冰葡萄酒果香和花香的主要香气成分。由于果实成熟度不同，每个年份样品检测出来的冰葡萄酒香气组分不尽相同，含量也各有差异，但主要香气成分依然不变，不同的实验条件对于冰葡萄酒香气成分的检测有着至关重要的影响，不同年份的香气成分种类和含量的变化，不仅与果实中发生的一系列生理生化反应有关，而且与酿造工艺、川藏高原独特的光照、温度等气候条件有关[11-15]。更与陈酿过程和时间的长短有关，酯类物质在发酵和过程中产生的二类及在陈酿过程中产生的三类香气物质，酸与醇在陈酿过程中进行酯化反应产生酯类化合物[12，15]。高级醇可能来源于葡萄中的醛类或氨基酸的脱氮作用或通过糖类物质的合成，也可能由特定的微生物参与发酵的产物或源于腐败酵母菌和细菌的新陈代谢的作用[12，15]。醛类物质如乙醛是发酵早期的代谢产物，在后续的发酵过程中完全有可能被转化为醇类物质[12，15]。酸类物质主要来源于酵母菌发酵本身，其含量变化与发酵过程中酯化-水解平衡有关[18]。酿造过程中萜烯类等化合物的种类和比例也会发生变化[12-17]。我国川藏高原位于四川西部青藏高原东部，具有“海拔高、日照强、温差大、夜雨多、定时风突出”等有利气候条件，适宜于冰葡萄的种植，为冰酒的酿造提供了优质而独特的原料。

3 结论

不同年份的川藏高原霞多丽冰酒样品中检测出的香气成分的种类和数量不完全相同，具有一定的差异。在2009年霞多丽冰酒中共检测到26种成分，其中酯类10种、醇类6种、酸类3 种等，分别占相对含量的75.44%、11.16%和7.36%；2010年冰酒中共检测到22种成分，其中酯类9种，醇类5种，酸类3种等，分别占74.47%、14.67%和6.75%；2011年冰酒中共检测到53种成分，其中酯类16种，醇类10种，酸类4种等，分别占62.77%、16.49%和8.6%；2012年冰酒中共检测到23种成分，其中酯类9种，醇类3种，酸类3种等，分别占78.8%、8.92%和9.16%；2013年冰酒中共检测到38种成分，其中酯类14种，醇类4种，酸类4种等，分别占66.13%、10.83%和13.05%。

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