海底陳釀對(duì)葡萄酒香氣品質(zhì)的影響

吳強(qiáng)

（煙臺(tái)市蓬萊區(qū)葡萄與葡萄酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展服務(wù)中心，山東 蓬萊 265600）

在海洋中儲(chǔ)存葡萄酒作為一種全新的理念，在國(guó)內(nèi)尚屬首次提出并成功實(shí)施[1]。海洋能為葡萄酒儲(chǔ)藏提供恒溫、恒濕、陰暗等條件，并通過(guò)洋流震動(dòng)和海水產(chǎn)生的自然壓力，加劇分子間的碰撞幾率，加速各類酯化反應(yīng)的進(jìn)程，從而使葡萄酒更快的成熟，口感更加醇厚細(xì)膩、回味悠長(zhǎng)。早在2015年，德拉皮耶（Drappier）香檳酒莊莊主Michel Drappier就將一批酒莊金標(biāo)香檳沉入大海，兩年后發(fā)現(xiàn)這批海藏香檳呈現(xiàn)的豐富滋味令人回味無(wú)窮[2]。2019年，煙臺(tái)時(shí)代葡萄酒有限公司經(jīng)過(guò)幾年的摸索，克服了各種技術(shù)難關(guān)，在黃渤海交界處經(jīng)過(guò)一年的海底陳釀，推出精心研制的海藏葡萄酒——海藏一號(hào)（Seafloor storage NO.1）[1]。

風(fēng)味物質(zhì)分析最常用的方法是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）法[3]。近年來(lái)，氣相離子遷移譜（GC-IMS）技術(shù)整合了氣相色譜和離子色譜在分離和檢測(cè)方面的優(yōu)勢(shì)，具有響應(yīng)快、靈敏度高、檢測(cè)限低、分析時(shí)間短、簡(jiǎn)單易操作等優(yōu)點(diǎn)，且樣品不需要過(guò)多前處理，能夠保證香氣物質(zhì)不會(huì)因前處理過(guò)程而發(fā)生改變或流失，逐步應(yīng)用于食品風(fēng)味分析[4-7]。嚴(yán)紅光等[8]利用GC-IMS技術(shù)對(duì)不同酵母菌發(fā)酵的藍(lán)莓酒風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，應(yīng)用該技術(shù)可以有效識(shí)別不同來(lái)源酵母菌發(fā)酵的藍(lán)莓酒制品風(fēng)味特征，為改進(jìn)藍(lán)莓果酒香氣特征品質(zhì)提供參考依據(jù)。劉麗麗等[9]利用GC-IMS技術(shù)對(duì)不同容器貯存的鳳香型白酒的香氣成分進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示新產(chǎn)酒與貯酒香氣特征有顯著差別，陶壇與不銹鋼罐貯酒風(fēng)格相似。

本文利用GC-IMS技術(shù)，對(duì)海藏葡萄酒和窖藏葡萄酒的香氣成分進(jìn)行對(duì)比分析，找出兩種陳釀方式在葡萄酒風(fēng)味物質(zhì)上造成的差別，并將數(shù)據(jù)以可視化的方式呈現(xiàn)出來(lái)，以期為海底陳釀葡萄酒的儲(chǔ)藏方式提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 酒樣與儀器

原料：2019年份的海藏和窖藏葡萄酒由煙臺(tái)時(shí)代葡萄酒有限公司提供。海藏酒的投放地址位于黃渤海交界處海域，在海平面以下18 m處；海水水質(zhì)一級(jí)，年均溫在15 ℃左右，處于中等陰影，海底貯藏時(shí)間為12個(gè)月。干白葡萄酒由‘長(zhǎng)相思’‘霞多麗’品種釀成，干紅葡萄酒由‘赤霞珠’‘小味兒多’‘西拉’‘美樂(lè)’品種組成。窖藏條件為煙臺(tái)時(shí)代葡萄酒有限公司15 ℃恒溫酒窖，窖藏酒與海藏酒為同批次產(chǎn)品。

儀器為FlavourSpec? 氣相離子遷移譜儀，山東海能科學(xué)儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理

從1瓶葡萄酒中取1 mL樣品于20 mL頂空瓶中，加入2 mL去離子水稀釋酒樣，加蓋密封，搖勻，編號(hào)待測(cè)。以干白或干紅海藏酒作為處理，普通窖藏酒為對(duì)照。每處理重復(fù)3次。

1.2.2 自動(dòng)頂空萃取條件

孵育時(shí)間15 min，溫度80 ℃，轉(zhuǎn)速500 r/min，振蕩加熱方式，進(jìn)樣針溫度85 ℃，體積200 μL，不分流模式。

1.2.3 GC-IMS 條件

色譜柱為FS-max（30 m×0.53 mm）。柱溫45 ℃；載氣/漂移氣：N2（純度≥99.999%）；載氣流量：0～2 min，2 mL/min；2～25 min，2～100 mL/min；25～35 min，100～150 mL/min；35～36 min，150 mL/min；漂移氣流量150 mL/min，IMS溫度45 ℃，分析時(shí)間37 min。

1.3 感官分析

由10名經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)的國(guó)家級(jí)品酒師對(duì)供試葡萄酒進(jìn)行感官評(píng)定。參照GB 15037—2006葡萄酒中感官分級(jí)評(píng)價(jià)描述和Martínez-Gil A M等[10]的方法，分別從外觀、香氣、滋味、典型性等方面具體評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果以10分制計(jì)，0～10分表示感官逐漸增強(qiáng)，根據(jù)定量描述分析結(jié)果繪制酒樣感官分析雷達(dá)圖。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用GC-IMS配套的圖譜分析軟件-LAV（Laboratory Analytical Viewer）、譜圖差異對(duì)比插件-Reporter、指紋圖譜對(duì)比插件-Gallery Plot、動(dòng)態(tài)主成分分析插件-Dynamic PCA以及應(yīng)用軟件內(nèi)置的NIST數(shù)據(jù)庫(kù)和IMS數(shù)據(jù)庫(kù)-GC×IMS Library Search，分別從不同角度進(jìn)行樣品分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 陳釀方式對(duì)葡萄酒香氣的影響

葡萄酒樣品通過(guò)GC-IMS分析，利用LAV軟件的Gallery Plot插件生成指紋圖譜，共檢測(cè)出121種揮發(fā)性化合物，通過(guò)GCxIMS Library Search軟件及其內(nèi)置的NIST 2014氣相保留指數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)與G.A.S.的IMS遷移時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)二維定性，鑒定出揮發(fā)性化合物及其二聚體總共52個(gè)，化合物的定性結(jié)果如表1和表2所示。

從表1可以看出，經(jīng)過(guò)海藏陳釀干白葡萄酒表現(xiàn)為：醇類和酯類含量增加，醛類、酮類和其他化合物含量減少。干紅葡萄酒表現(xiàn)為：醇類、醛類和酯類含量增加，酮類和其他化合物含量減少。通過(guò)Duncan多重比較，發(fā)現(xiàn)海藏條件對(duì)干紅葡萄酒的醛類、酯類和其他類化合物影響顯著，對(duì)干白葡萄酒的酯類影響顯著。

表1 不同貯藏方式的葡萄酒揮發(fā)性物質(zhì)種類對(duì)比Table 1 Comparison of volatile substances in wines stored in different ways

從表2可以看出，經(jīng)過(guò)海藏陳釀干白酒樣的香氣化合物變化為：乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、丙酸乙酯增加明顯，分別增加21.78倍、11.06倍、7.69倍，丙烯醛二聚體、1,1-二乙氧基乙烷及4-甲基-2-戊酮也分別增加4.05倍、2.44倍和2.00倍；而含量降低的化合物為1-羥基-2-丙酮、α-蒎烯、乳酸乙酯二聚體、(Z)-3-己烯-1-醇、正丙醇及苯甲醛等，分別降低了1.00倍、0.98倍、0.96倍、0.96倍、0.94別和0.91倍。

表2 葡萄酒樣品的香氣化合物定性分析Table 2 Qualitative analysis of compounds in wine

續(xù)表2

經(jīng)過(guò)海藏陳釀干紅酒樣的香氣化合物變化為：乙酸丁酯增加最顯著，為293.66倍；其次是異丁醇和丙醛二聚體分別增加44倍、20.65倍；丙酸乙酯和丙烯醛二聚體則分別增加10.62倍、9.89倍；正丁醛、戊醇二聚體、乙酸異戊酯二聚體、丙醛、二庚酮及戊醇等則分別增加6.6倍、5.71倍、5.00倍、4.73倍、4.5倍和4.09倍。明顯降低的化合物是2-乙基呋喃二聚體、2-乙基呋喃、二甲基二硫醚、3-辛酮、乙酸異戊酯及苯甲醛等，分別降低0.87倍、0.84倍、0.70倍、0.75倍、0.58倍和0.50倍。

2.2 主成分分析

對(duì)葡萄酒樣品所有揮發(fā)性化合物的信號(hào)峰進(jìn)行PCA分析，以檢測(cè)不同陳釀方式間揮發(fā)性物質(zhì)是否有顯著性差異，結(jié)果如圖1所示。

圖1 葡萄酒樣品中揮發(fā)性有機(jī)物的PCA圖Figure 1 PCA diagram of volatile compounds in wine

由圖1可知，PCA分析中平行樣品兩兩聚到一起，且不同樣品基本能區(qū)分開，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)平行效果良好。干白葡萄酒樣窖藏和海藏的距離較近，干紅葡萄酒窖藏和海藏的距離較遠(yuǎn)，說(shuō)明海藏條件對(duì)干紅葡萄酒的影響更為顯著。

2.3 感官分析

采用定量描述分析法對(duì)不同處理葡萄酒樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。由10位評(píng)委分別從：視覺（色澤、澄清度），香氣（花香、果香、酒香、橡木香、濃郁度），滋味（甜味、酸味、苦味、收斂性、酒體飽滿度、平衡感、持久性）和典型性等15個(gè)屬性對(duì)不同陳釀方式的葡萄酒樣品進(jìn)行品評(píng)，結(jié)果取均值做感官分析雷達(dá)圖，如圖2和圖3所示。

圖2 干白葡萄酒感官分析雷達(dá)圖Figure 2 Radar map of sensory analysis for white wine

圖3 干紅葡萄酒酒感官分析雷達(dá)圖Figure 3 Radar map of sensory analysis for red wine

從外觀方面來(lái)看，經(jīng)過(guò)海底陳釀的干紅葡萄酒僅用肉眼就能看出較大差別，海底陳釀比窖藏的顏色明顯變淺。從香氣角度分析，海底陳釀的葡萄酒香氣更優(yōu)雅。干白葡萄酒表現(xiàn)為更多的香草、甜瓜和香蕉香氣；干紅葡萄酒表現(xiàn)為更多的黑櫻桃、黑莓香氣，并夾帶著明顯的植物芬芳。從風(fēng)味角度分析，海底陳釀的葡萄酒酸度略有降低，口感更加柔順。總體來(lái)看，海底陳釀條件有利于葡萄酒的熟化，相較于常規(guī)窖藏的葡萄酒具有更好的感官品質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

葡萄酒的陳釀過(guò)程包括物理成熟和化學(xué)成熟兩種作用。物理成熟指酒在陳釀過(guò)程中從外界得到足夠的能量，分子活化，使呈多聚體的水分子群和乙醇分子分解為單個(gè)分子，進(jìn)而使水分子和乙醇分子達(dá)到新的締合，改變了酒的物理性質(zhì)，使其變得醇和可口；化學(xué)成熟指在酒的陳釀過(guò)程中的氧化、酯化、縮醛化等化學(xué)反應(yīng)[11]。

海藏過(guò)程中，干紅葡萄酒中的乙酸丁酯變化最大，其含量較普通窖藏增加了293.66倍，豐富的酯類能賦予干紅葡萄酒愉悅的紅色漿果香氣。其次是異丁醇，增加了44倍，隨著貯存時(shí)間延長(zhǎng)，異丁醇的濃度增加[12]，而異丁醇含量增加歸因于氧化脫氨增加[12-13]，由此推測(cè)海藏條件下的這種變化可能是因?yàn)檠罅鞯奈⒄駝?dòng)加速了瓶?jī)?nèi)的氧化脫氨反應(yīng)。乙酸異戊酯能賦予干白葡萄酒成熟香蕉的水果香氣，經(jīng)過(guò)海藏后的干白葡萄酒乙酸異戊酯含量比窖藏增加了21.78倍。在‘霞多麗’葡萄酒的研究中發(fā)現(xiàn)，葡萄酒的果香花香特征和乙酸異戊酯含量相關(guān)[14-16]，說(shuō)明海藏條件有助于‘霞多麗’干白葡萄酒特征香氣成分的維持。乙酸異丁酯能賦予葡萄酒甜的蘋果、菠蘿、焦糖、木本果、熱帶水果等氣味。有研究顯示，在葡萄酒陳釀期間乙酸異丁酯的水解強(qiáng)度高于酯化反應(yīng)強(qiáng)度，這就意味著乙酸異丁酯水解大于合成，會(huì)導(dǎo)致乙酸異丁酯含量減少。而窖藏干白葡萄酒中乙酸異丁酯增加了11.06倍，說(shuō)明海藏條件阻礙了乙酸異丁酯的水解反應(yīng)[12,17]。

無(wú)論是干白葡萄酒還是干紅葡萄酒，感官品評(píng)結(jié)果表明，海底陳釀?dòng)兄谄咸丫频氖旎噍^于陸地窖藏的葡萄酒具有更好的感官品質(zhì)。由于試驗(yàn)樣本量少，雖然能在一定程度上證明海底陳釀與陸地窖藏的差別，但還不夠詳盡和具體，規(guī)律性也不強(qiáng)。今后可考慮系統(tǒng)的分析海藏葡萄酒的特點(diǎn)，通過(guò)反復(fù)驗(yàn)證，找出海底陳釀與陸地窖藏的特征差異成分，為海底陳釀提供更有利的理論支持。