不同果膠酶處理北冰紅冰葡萄汁釀制北冰紅冰酒香氣成分分析

張寶香，舒 楠，金宇寧，趙 瀅，秦紅艷，許培磊，劉迎雪，楊義明，路文鵬

（中國農業科學院特產研究所，吉林長春 130112）

北冰紅山葡萄（BeibinghongVitis amurensis）是中國農業科學院特產研究所于1995 年以左優紅為母本、山歐F2 代葡萄86-24-53 為父本進行種間雜交，從F5 代中選育，于2008 年審定的山葡萄新品種，具有糖高、酸低的優良特性，是目前唯一一個不用外加糖源即可釀制干酒和甜酒的山葡萄品種[1]。

冰酒源于德文EISWEIN，自出現已經歷了200多年，主要產于加拿大、德國和意大利，可用于釀制冰酒的葡萄品種有雷司令、霞多麗、貴人香、美樂、瓊瑤漿、長相思和威代爾；我國主要以威代爾和北冰紅為原料生產冰酒的地區有甘肅莫高、遼寧本溪桓仁和寬甸、吉林柳河和集安[2]。

果膠酶是能分解果膠類物質的一類酶的總稱，因其可以分解果肉中的果膠類而常被應用于葡萄酒的釀造中[3]；在現代葡萄酒釀制過程中，果膠酶作為不可或缺的輔料之一，提高了葡萄的出汁率、澄清度以及增強了花色苷、單寧和香氣物質的浸提效果，進而有效提高了葡萄酒的品質[4-5]。

表1 分析條件

本文利用GC-IMS 研究北冰紅冰葡萄汁經不同果膠酶處理后對釀制北冰紅冰葡萄酒香氣影響，進一步優化北冰紅冰酒的釀制工藝。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

北冰紅冰葡萄采自吉林省集安市鴨江谷酒業有限公司，果膠酶RF（果膠裂解酶）、BXL（破壁助濾酶）和VR-L（護色酶）均由德國AB 酶制劑公司生產，酵母由本課題組自選提純優化于“左山一”山葡萄果實的優勢酵母菌種，北冰紅冰葡萄酒由中國農業科學院特產研究所利用上述材料釀制。主要儀器設備：BSA224S-CW 賽多利斯電子天平（賽多利斯科學儀器有限公司），帝伯仕20 L、30 L、60 L發酵罐，FlavourSpec?氣相離子遷移譜聯用儀（德國G.A.S.公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 酒樣制備

對經定量SO2處理的北冰紅冰葡萄汁分別加入果膠酶：

1號樣：果膠酶RF 0.05 mL/kg；

2號樣：果膠酶BXL 0.05 mL/kg；

3號樣：果膠酶 RF 0.025 mL/kg+BXL 0.025 mL/kg；

4號樣：果膠酶VR-L 0.05 mL/kg；

5號樣：果膠酶 RF 0.025 mL/kg+VR-L 0.025 mL/kg；

6號樣：果膠酶 BXL 0.025 mL/kg+VR-L 0.025 mL/kg；

7號樣：果膠酶RF 0.017 mL/kg+BXL 0.017 mL/kg+VR-L 0.017 mL/kg；

8號樣：對照組 不做酶處理。

將各處理組在15℃溫度下靜置24 h后，放入活化好的安琪酵母菌液，發酵期50 d 左右，再經8～10 ℃低溫靜置陳釀期3個月后取樣檢測。

1.2.2 樣品處理

取1 mL酒樣，置于20 mL頂空瓶中，加入10 μL 20 mg/L 4-甲基-2-戊醇（內標），60℃孵育10 min后進樣。

1.2.3 分析條件（表1）

1.2.4 氣相色譜條件（表2）

2 結果與分析

2.1 不同果膠酶處理北冰紅冰酒揮發性氣味物質指紋圖譜(圖1)

說明：圖中每一行代表一個酒樣中選取的全部信號，每一列代表同一揮發性有機物在不同酒樣中的信號峰。

由圖1 可知，通過GC-IMS 技術檢測到每個酒樣中的44 種香氣物質，確定了其中39 種香氣成分及其相對含量；雖然各樣品的香氣成分非常相似，但1 號、6 號樣品與其他樣品的香氣成分含量差異大，如異戊酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸異丁酯、乙酸丙酯、異丁酸乙酯、1-丁醇等含量偏低，而1-己醇、甲醇、丁醛、2-戊酮、2,3-丁二酮的含量稍高。

2.2 不同果膠酶處理北冰紅冰酒風味物質相似度分析(圖2)

圖1 酒樣的Gallery Plot圖（指紋圖譜）

圖2 樣品的PCA分析圖

由圖2 可知，1 號、6 號樣品與其他樣品中揮發性香氣物質差異較大，而2 號、3 號、4 號、5 號、7 號、8 號6 組樣品揮發性香氣物質相似度比較高，尤其是3號、4號和8號樣。

2.3 不同果膠酶處理北冰紅冰酒香氣物質成分分析（表3）

由表3 可知，通過GC-IMS 技術檢測并確定了其中39 種香氣物質及各成分相對含量，7 號樣總揮發性香氣物質含量最高，為20968.153 μg/L，其次是4 號樣20800.879 μg/L。其中，酯類物質有21 種，構成香氣物質的主要成分，4 號樣品酯類物質相對含量高達9683.24 μg/L，占揮發性香氣物質總含量的46.55 %；醇類物質9 種，8 號樣品醇類物質相對含量高達8680.843 μg/L，占揮發性香氣物質成分含量的42.19 %；酸類物質2 種，1 號樣相對含量最低1179.493 μg/L，8 號樣相對含量最高2260.92 μg/L，而且后者是前者的1.9 倍；醛類物質2 種，3 號樣品中醛類物質相對含量較低286.811 μg/L，8 號樣品中相對含量較高332.316 μg/L；酮類物質4 種，1 號樣品中酮類物質相對含量較高564.065 μg/L；烯類物質1 種，具有芳香味的苯乙烯，7 號樣品中該揮發性香氣物質相對含量較高47.613 μg/L。

在8個不同處理樣品中：

1 號樣品中己酸丙酯、丙酸乙酯、正己醇、2,3-丁二酮和3-羥基-2-丁酮5 種成分相對含量高于其他樣品，刺激性氣味的2-甲基-1-丙醇和醋味的乙酸相對含量均低于其他樣品。

2 號樣品中乳酸乙酯、庚酸乙酯、乙酸己酯3 種酯類成分高于其余樣品，3-甲基-1-丁醇、甲醇低于其余樣品。

3 號樣品中芳樟醇高于其余樣品，1-丙醇、正丁醛低于其余樣品。

4 號樣品中乙酸異戊酯、丁酸乙酯、乙酸異丁酯、乙酸丙酯、甲酸乙酯4 種酯類成分明顯高于其余樣品；酯類物質相對總含量9683.24 μg/L，占揮發性物質總量的46.55%，且明顯高于其余樣品組。

5 號樣品中具有辛辣味的3-甲基-1-丁醇含量高于其余樣品組。

6 號樣品中辛酸乙酯、己酸甲酯和正乙醇含量

高于其余樣品組。

表3 不同果膠酶處理冰酒香氣成分分析 (μg/L)

續表3 不同果膠酶處理冰酒香氣成分分析 (μg/L)

7 號樣品中γ-壬內酯、己酸乙酯、乙酸（異）戊酯和苯乙烯含量高于其余樣品組。

8 號樣品中正辛內酯、異丁酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙醇、異戊酸、苯甲醛7 種香氣物質高于其余樣品組，2-戊酮低于其余樣品組。

3 結論

本文采用GC-IMS 技術檢測到每個酒樣中的44 種香氣物質，確定了其中39 種香氣成分及其相對含量；雖然各樣品的香氣成分非常相似，但指紋圖譜和樣品的PCA 分析圖顯示：1 號、6 號樣品與其他樣品的香氣成分含量差異大，3 號、4 號、8 號樣相似度比較高；7 號樣總揮發性香氣物質含量最高，4號樣次之，但4 號樣中構成香氣的主要酯類和醇類物質均高于其余樣品，說明果膠酶VR-L 處理北冰紅葡萄汁釀制的冰酒品質相對較好。

GC-IMS 技術對北冰紅山葡萄原汁經不同果膠酶降膠處理后釀制的冰酒香氣成分進行測定分析結果表明，香氣組分基本相同，但相對含量差異較大，說明在冰酒釀制過程中，發酵基質原料對揮發性香氣物質組成起決定性作用，單一輔料果膠酶不同品種對香氣物質相對含量具有調節作用，進而使得不同樣品香氣呈現明顯不同。