新疆產區小芒森葡萄酒香氣品質特性研究

萬智博，喬 丹，楊 濤，董 榮，慕靜怡，張珍珍*

（新疆農業大學 食品科學與藥學學院，新疆 烏魯木齊 830052）

小芒森也被稱為小滿勝、佩特蒙森，而英文名也有許多（如Petit Manseng、Manseng Blanc、Mansegnou等）。起源于法國西南部的比利牛斯-大西洋省（Pyrénées-Atlantiques）的小芒森，雖然葡萄果粒小、果皮厚、產量低，但是釀造出的小芒森葡萄酒香氣濃郁，質量很高，因此在該地區受到了高度的重視[1]。其中朱朗松甜酒（Jurancon Moelleux）最為有名，該酒白色花卉和熱帶水果香氣突出，香氣濃郁寬廣，酸甜平衡、口感宜人。除起源地以外，小芒森在法國朗格多克法定產區（Coteaux du Languedoc）和維克-畢勒-巴歇漢克（Pacherenc du Vic-Bilh）等地也有大面積的種植，并且表現優異[2-3]。

目前我國膠東半島產區很多酒莊已經開始大面積種植小芒森，探索其栽培表現以及釀酒特性[4-5]。而對于新疆天山北麓產區來說，該地區小芒森種植時間較短，其栽培表現已有文獻報道[6-7]，但是釀酒品質特性尚未清楚。因此本研究旨在探究新疆產區小芒森葡萄果實所釀造的葡萄酒香氣品質特性，并與山東煙臺地區的小芒森葡萄果實所釀造的葡萄酒對比，了解新疆小芒森葡萄酒香氣物質的特性，為豐富新疆小芒森葡萄酒市場提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

特定的小芒森（Petit Manseng）葡萄釀造單品種：2017年新疆五家渠、新疆瑪納斯、山東煙臺君頂地區；參照任玉巧等[2]的方法，所有葡萄酒的釀造在遵守小芒森葡萄酒釀造規程下進行，在發酵結束后，每個酒樣收集200 mL在實驗室統一進行分析。

乙醇、氯化鈉、酒石酸、NaOH、葡萄糖、二氯甲烷（均為分析純），蒸餾水：北京昌達綠源環保科技發展有限公司；香氣成分標準品：美國Sigma公司。

1.2 儀器與設備

GTR22-1低溫高速離心機：德國Beckman 公司；Agilent 7890 氣相色譜儀（gas chromatography，GC）、Agilent 5975B質譜（mass spectrometry，MS）、HP-INNOWAX毛細管柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm）：美國Agilent公司；頂空固相微萃取（head space-solid phase microextraction，HS-SPME）裝置、SPME進樣手柄、DVB/CAR/PDMS萃取頭：美國Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 小芒森葡萄酒部分理化指標檢測

酒精度、總糖、總酸、揮發酸、pH、總硫的測定：參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.3.2 香氣成分測定

頂空固相微萃取的條件參數設置參考已優化的頂空固相微萃取萃取香氣成分方法的參數[8-9]。準確稱取5 mL上述澄清葡萄汁樣品加入20 mL頂空瓶中，再將1 g NaCl和10 μL內標4-甲基-2-戊醇溶液加入瓶中，馬上用帶有聚四氟乙烯隔墊的蓋子擰緊后置于磁力加熱攪拌臺上加熱攪拌30 min，然后將已活化或解吸過的SPME萃取頭插入樣品瓶的頂空部分，40 ℃繼續加熱攪拌30 min，揮發性成分在液體中、頂空和SPME萃取頭三相中分布達到平衡，取下SPME萃取頭，立即在GC進樣口250 ℃條件下解吸8 min。每個樣品重復萃取2次。

測定條件：載氣為高純氦氣（純度＞99.999%），流速為1 mL/min。操作條件為：進樣口溫度250 ℃，電離方式為電子電離（electron ionization，EI），電子能量為70 eV，離子源溫度為230 ℃，質譜接口溫度為280 ℃，質量掃描范圍為20～350 u。采取不分流模式，解吸時間為8 min；柱溫箱升溫程序為50 ℃保持1 min，然后以3 ℃/min的速度升溫至220 ℃，保持5 min[8，10]。

1.3.3 定性定量方法

定性方法：根據參考文獻相同色譜條件下該化合物的保留指數和離子碎片以及美國國家標準技術研究所（national institute of standards and technology，NIST）11標準譜庫來進行比對[11-12]。

定量方法：以4-甲基-2-戊醇為內標，使用對應的標準曲線進行定量[11-12]。

1.3.4 數據分析

采用Microsoft Office Excel 2016進行數據整理；運用SPSS 19.0進行數據統計分析，采用Duncan多重比較分析各處理之間的差異顯著性；采用SAMIC 14.1進行偏最小二乘法判別分析。

2 結果與分析

2.1 部分理化指標分析

表1 不同地區小芒森葡萄酒的部分理化指標比較Table 1 Comparison of part physicochemical indicators of Petit Manseng wines in different regions

由表1可知，三個地區小芒森葡萄酒的總糖、總酸、pH和酒精度都具有顯著差異。五家渠地區小芒森葡萄酒的總糖、總酸含量及酒精度均最高，分別為117.5 g/L、9.2 g/L、11.0%vol，瑪納斯地區次之，煙臺地區最低；五家渠地區小芒森葡萄酒pH值最低，為3.36；五家渠與瑪納斯地區小芒森葡萄酒的總硫含量無顯著差異（P＞0.05），但均顯著高于煙臺地區。而3個地區小芒森葡萄酒中揮發酸含量無顯著差異（P＜0.05）。

2.2 小芒森葡萄酒香氣物質分析

對小芒森葡萄酒的香氣成分分析，可以檢測到香氣物質69種，其中36種酯類化合物、16種醇類化合物、7種酸類化合物、6種醛類化合物、4種其他化合物，結果見表2。

表2 小芒森葡萄酒中可檢測到的香氣化合物Table 2 Detectable aroma compounds in Petit Manseng wines

續表

續表

對小芒森葡萄酒中檢測到的各類香氣物質進一步分析，結果如圖1所示。葡萄酒中的酯類物質對葡萄酒的風味有積極貢獻，其種類與含量會影響一款葡萄酒香氣和口感[13]，大部分是在發酵和陳釀過程中產生的，只有少部分是來源于葡萄果實本身[14]，主要賦予葡萄酒濃郁的果香。由圖1可以看出，瑪納斯地區的酯類物質含量最高，可達378 mg/L，其次是五家渠地區，和瑪納斯地區含量比較接近，而煙臺地區的酯類含量最低，差異顯著。此外，各地區葡萄酒中酯類物質含量與總香氣物質含量的比例分別為15%、26%和27%。對于醇類物質而言，五家渠地區的醇類物質的含量最高，其次為瑪納斯和煙臺地區，五家渠地區醇類含量分別是瑪納斯地區和煙臺地區的1.8倍和3.6倍。在三個地區的葡萄酒樣品中檢測到少量醛類物質，在五家渠和瑪納斯地區的葡萄酒中，檢測到了3種醛類物質，其中都能檢測到的醛類物質為苯甲醛和癸醛，煙臺地區僅能檢測到2種，其中糠醛的含量較高，也僅在煙臺地區的葡萄酒中檢測到，它主要賦予了葡萄酒烤杏仁和花香的氣味[15]。酸類物質在白葡萄酒的味感平衡的機構中有著很重要的地位，主要由微生物發酵而成，揮發酸往往會帶有不愉快的氣味，但是適量的揮發酸可保持葡萄酒中芳香物質的平衡，其含量僅次于酯類和醇類[16]。因此，除酯類物質和醇類物質外，酸類物質含量也占一定比例，各地區葡萄酒中的酸類物質分別占總香氣物質含量為2%、3%、3%。3個地區葡萄酒樣品中酸類物質含量均可以達到20mg/L以上，瑪納斯地區＞五家渠地區＞煙臺地區，此外，三個地區葡萄酒樣品中酸類物質中的乙酸含量最高，這與趙新節等[14]的研究一致，乙酸在其閾值范圍內可增加酒體的發酵香。對于其他4種化合物來說，煙臺地區均未檢測到，瑪納斯地區含量高于五家渠地區。

圖1 小芒森葡萄酒中各類香氣物質分析Fig.1 Analysis of various aroma substances in Petit Manseng wines

為更加直觀反映不同地區小芒森葡萄酒中香氣物質的差異，進行了偏最小二乘判別分析，結果如圖2所示。由圖2A可以看出，樣品間有一定區分，表明三個地區之間香氣物質有一定差異。采用交叉驗證法對各個模型進行驗證，篩選出了3個主成分；模型預測指數Q2（cum）為0.912，說明模型對樣品間的預測能力為91.2%，結果表明模型穩定可靠。

為進一步找出三個地區明顯分開所對應的差異化合物，得到了組分載荷圖，如圖2B所示。通過對比散點圖和組分載荷圖的結果發現，煙臺地區小芒森葡萄酒的特征香氣物質主要貢獻者為乳酸乙酯、糠酸乙酯、丁二酸二乙酯、山梨酸乙酯、辛酸丙酯、糠醛；五家渠和瑪納斯地區的香氣主成分上比較相似，對于五家渠地區而言，乙酸己酯、癸酸甲酯、丁醇以及2-己烯醇為其特征香氣物質；瑪納斯地區的特征香氣物質為己酸乙酯、癸酸異戊酯、月桂酸、己醇。此外，五家渠和瑪納斯地區的共性香氣物質為乙酸乙酯、乙酸異丁酯、癸酸乙酯、己酸異戊酯、癸酸。對主成分分析得到的主要物質與數學結果進行對比，發現新疆和煙臺地區小芒森葡萄酒中香氣物質差異主要來源于乙酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、乳酸乙酯、丁二酸二乙酯、2,3-丁二醇以及糠醛這些物質的差異。綜上所述，即使是同一葡萄品種，不同產地的葡萄所釀造的葡萄酒香氣成分的組成和含量差異也非常大，這主要是因為葡萄酒中香氣物質的組成和來源非常復雜，受到多種因素的綜合影響[17-18]，其中來源于葡萄果實的香氣會受到品種基因型、氣候、土壤及栽培條件的影響，進而影響了葡萄酒的香氣[19-20]。

圖2 不同地區小芒森葡萄酒中香氣物質主成分分析Fig.2 Principal component analysis of aromatic compounds in Petit Manseng wines of different regions

3 結論

小芒森葡萄酒香氣物質的種類和含量受地區的影響，地區間差異主要體現在醇類和酯類的種類和含量上，新疆產區（五家渠和瑪納斯地區）醇類和酯類總體都高于山東煙臺地區，賦予了葡萄酒豐富的水果香氣。其次，對于五家渠地區而言，乙酸己酯、癸酸甲酯、丁醇以及2-己烯醇為其特征香氣物質，瑪納斯地區的特征香氣物質為己酸乙酯、癸酸異戊酯、月桂酸、己醇，而五家渠和瑪納斯地區的共性香氣物質為乙酸乙酯、乙酸異丁酯、癸酸乙酯、己酸異戊酯、癸酸。根據這些結果，了解新疆小芒森葡萄酒香氣物質的特性，可以為豐富新疆小芒森葡萄酒市場提供理論依據。