GC-MS法测定不同商用酵母对葡萄酒香气的影响

GC-MS法测定不同商用酵母对葡萄酒香气的影响
李阿波;刘树文;梁玉文;冯学梅
【摘要】以宁夏贺兰山东麓葡萄产区美乐葡萄为原料,用LAFFORT ZymaFlore FX10、ZymaFlore F15及ActiFlore F33三种常用商业酵母对酿酒葡萄进行发酵实验,通过气相色谱质谱(GC-MS)的方法测定其香气成分,筛选出适宜美乐发酵的商用酵母,为该地区葡萄酒酿造中商用酵母的选用提供理论依据和技术支撑.
【期刊名称】《宁夏农林科技》
【年(卷),期】2019(060)003
【总页数】3页(P57-59)
【关键词】气相色谱质谱;葡萄酒;香气成分
【作者】李阿波;刘树文;梁玉文;冯学梅
【作者单位】西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌 712100;宁夏农林科学院种质资源研究所,宁夏银川 750002;西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌 712100;宁夏农林科学院种质资源研究所,宁夏银川 750002;宁夏农林科学院种质资源研究所,宁夏银川 750002
【正文语种】中文
【中图分类】S262.6
葡萄酒是酵母发酵葡萄的产物，不同的酵母可以赋予葡萄酒不同的感官风味[1] 。

其中，感官品质中的香气成分，是构成葡萄酒质量的主要因素之一，决定着葡萄酒
的风味和典型性[2] 。

葡萄酒香气的形成，是由于葡萄在发酵过程中，形成了许多挥发性成分。

利用气相色谱质谱（GC-MS）法对葡萄酒中挥发性成分进行鉴定，
可以在很大程度上提高其鉴定效果。

目前，在葡萄酒中已经鉴定出1 000多种风
味化合物，其除了来源于葡萄果实以外，绝大部分来源于发酵过程中，它们主要是醇类、酯类、酸类、酮类、烯醇类、醛类、烯烃、含硫化合物、含氮化合物、杂环化合物等。

葡萄酒香气成分的鉴定，对于科学评价葡萄酒质量具有重要意义[3] 。

本研究利用GC-MS法，对三种酵母发酵酒中的挥发性成分进行测定，经过结果分析与讨论，筛选出适宜宁夏贺兰山东麓葡萄产区美乐葡萄发酵的商用酵母。

1 材料与方法
1.1 试验材料
原料葡萄为2016年宁夏贺兰山东麓葡萄产区7年生美乐葡萄，其理化指标：还原糖含量为231 g/L、总酸（以酒石酸计 g/L）含量为 6.28 g/L、pH 3.36。

供试活性干酵母为法国LAFFORT公司ZymaFlore FX10、ZymaFlore F15、ActiFlore F33，以下简称 FX10、F15及F33，其发酵特征见表1。

表1 供试酵母发酵特征酵母耐受酒精度（%v o l）发酵温度（℃）感官特征F X
1 0 1 5.5
2 0～
3 5所酿葡萄酒单宁强度高，易体现优质单宁柔顺特征。

发酵迅速、完全，适宜赤霞珠、美乐等单宁强度高、耐储藏的红葡萄酒品种F 1 5 1 6 2 0～3 2挥发性酸和硫化氢产量小，与乳酸菌种兼容性好；保护潜在多酚物质，结构充实；芳香特征细致。

适宜酒泥陈酿环境F 3 3 1 6 1 3～3 0发酵中需氮量少，进程迅速，不宜中断，适合大容器酿造；发酵过程中产生大量水解多糖，芳香特征细致并易保留葡萄种植环境特征
1.2 样品制备
对葡萄进行手工除梗、破碎，使用20 L广口玻璃瓶，按常规干红工艺进行酒精发
酵[4] ，未经过苹果酸-乳酸发酵（MLF），酒精发酵结束后100 d开始试验。

3
种供试样品：使用FX10酵母发酵干红葡萄酒T10，使用F15发酵干红葡萄酒
T15，使用F33发酵干红葡萄酒T33，以下简称T10、T15、T33。

表2为供试葡萄酒的常规理化指标。

表2 供试酒样理化指标供试酒样酒精度（%v o l）游离硫（g/L）T 10 1 3.5 3.1 6.7 5 0.3 2 0.4 T 15 1 3.4 3.3 6.9 0.3 3 1 6 T 33 1 3.2 3.4 6.8 0.3 1 1 5.3还原糖（g/L）总酸（以酒石酸计g/L）挥发酸（g/L）
各取100 mL干红葡萄酒样品，分别用80 mL、50 mL、30 mL二氯甲烷萃取3次，合并有机相，无水硫酸钠脱水，减压浓缩至1 mL，供GC-MS分析[3] 。

1.3 GC-MS分析[5]
采用岛津GC-2010／MS-2010气相色谱-质谱联用仪。

色谱柱DB-WAX石英弹性毛细管柱，30 m×0.25 μm×0.25 mm。

色谱条件：进样口温度250℃；柱温采用程序升温，6O℃保留5 min，以5℃/min升至240℃，保留30 min；恒流(1 mL/min)，分流比50∶1。

质谱条件：电离方式 EI，电离电压70 eV，离子源温度250℃，连接杆温度280℃。

2 结果与分析
2.1 供试酒样香气化合物成分及相对含量
对样品按优化条件重复萃取3次，并进行测定。

酒样香气化合物成分的GC-MS总离子流见图1～图3。

图1 T10总离子流
图2 T15总离子流
图3 T33总离子流
酒样香气化合物成分名称、相对含量及香气表现特征见表3～表5（取相对含量≥2%的成分）。

2.2 供试酒样香气构成
由以上检测结果可以看出，3种供试酒样的香气成分主要由醇类和酯类构成（烷类无明显气味特征）。

其中醇类有正己醇、苯乙醇、异戊醇、甲基丁醇4类，表现
出脂肪、水果香、苹果白兰地香、辛辣味、玫瑰香等特征。

酯类有己酸乙酯、丁二酸二乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯4类，表现出曲香、菠萝香、水果香、花香、白
兰地酒香、椰子香等特征。

3种供试酒样主要酯类成分相同，但在醇类成分中，
T15所产生的异戊醇较其他两者显示出较大差异性；T10发酵形成少量的正己醇又与另外两个供试酒样有所区别。

表3 T10主要挥发性成分、相对含量及表征编号时间（m i n）挥发性成分相对
含量（%）表现特征1 8.3 8 9 1-H e x a n o l（正己醇） 2.5 6 脂肪、水果香2
1 2.3 6
2 H e x a n o i c a c i d,e t h y l e s t e r（己酸乙酯） 1 2.7 5 曲香、菠
萝香3 1 4.8 0 9 P h e n y l e t h y l A l c o h o l（苯乙醇） 7.8 7 玫瑰香4 1
5.1 7 9 C y c l o p e n t a s i l o x a n e,d e c a m e t h y l-（环五聚二甲基硅氧烷）2.8 9 无5 1 5.9 2 3 B u t a n e d i o i c a c i d,d i e t h y l e s t e r（丁二酸二乙酯） 5.3 4 水果香、花香6 1
6.2 5 8 O c t a n o i c a c i d,e t h y l e s t e r （辛酸乙酯） 3 6.7 7 白兰地酒香7 1 8.0 0 8 C y c l o h e x a s i l o x a n e，d
o d e c a m e t h y l-（十二甲基环六硅氧烷）4.5 8 无8 1 9.8 8 7 D e c a n o i
c a c i d,e t h y l e s t e r（癸酸乙酯） 7.6 4 椰子香9 2 1.3 2 0 C y c l o h e p t a s i l o x a n e,t e t r a
d
e c a m e t h y l-（十四甲基环七硅氧烷）4.1 4 无
表4 T15主要挥发性成分、相对含量及表征编号时间（m i n）挥发性成分相对
含量（%）表现特征1 5.6 9 0 1-B u t a n o l,3-m e t h y l-（异戊醇） 3 0.8 9
苹果白兰地香、辛辣味2 5.7 8 8 1-B u t a n o l,2-m e t h y l-（甲基丁醇） 9.0
1 无3 1 2.7 0 3 H e x a n o i c a c i d,e t h y l e s t e r（己酸乙酯） 7.
2 4 曲香、菠萝香4 1 4.9 4 8 P h e n y l e t h y l A l c o h o l（苯乙醇） 3.1 9 玫瑰香5 1 5.9 7 4 B u t a n e d i o i c a c i d,d i e t h y l e s t e r（丁二酸二乙酯） 2.0 0
水果香、花香6 1 6.3 0 8 O c t a n o i c a c i d,e t h y l e s t e r（辛酸乙酯） 2
6.8 1 白兰地酒香7 1 8.0 1 9 C y c l o h e x a s i l o x a n e，d o d e c a m e t
h y l-（十二甲基环六硅氧烷） 2.3 5 无8 1 9.8 9 3 D e c a n o i c a c i d,e t h y l e s t e r（癸酸乙酯） 5.2 8 椰子香9 2 1.3 2 0 C y c l o h e p t a s i l o x a n e,t e t r a d e c a m e t h y l-（十四甲基环七硅氧烷）2.1 7 无
3 讨论
宁夏贺兰山东麓葡萄酒产区为我国葡萄酒“原产地域产品保护”地区，其葡萄酒具有优良的品种和风格。

高级醇是葡萄酒中重要的挥发性成分，是酒精发酵的副产物，如丙醇、异丁醇、异戊醇和苯乙醇等[6] 。

这些物质主要是酵母通过相应的氨基酸的分解代谢形成的（也可以通过葡萄糖代谢途径形成）[7] 。

酯类主要是在发酵过程中形成的，乙酯类物质是葡萄酒中重要的酯类物质，具有水果香气和花香，如乙酸乙酯、2-羟基丙酸乙酯、琥珀酸二乙酯等。

一些相对含量较低、阈值较低（香气值较高）的物质在葡萄酒总体香气构成中也有不可忽视的作用，对葡萄酒地域、品种香气特点的鉴定还必须通过感官分析的参与才能够完成[7] 。

综上所述，在该试验中，苯乙醇（玫瑰香）和辛酸乙酯（白兰地酒香）构成了供试酒体主要香气，辅以丁二酸二乙酯（水果香、花香）、己酸乙酯（曲香、菠萝香），香气较丰富，符合美乐以馥郁果香为主的品种特征。

但在供试酒样中，ZymaFlore F15发酵产生了大量的异戊醇，较其他两款商业酵母，显示出较大的
优越性，所酿造出的干红葡萄酒，产地典型性突出，且适宜储藏和陈酿。

表5 T33主要挥发性成分、相对含量及表征编号时间（m i n）挥发性成分相对
含量（%）表现特征1 1 2.3 1 5 H e x a n o i c a c i d,e t h y l e s t e r（己酸乙酯） 1 3.6 4 曲香、菠萝香2 1 4.7 9 2 P h e n y l e t h y l A l c o h o l（苯乙醇）6.9 9 玫瑰香3 1 5.1 7 C y c l o p e n t a s i l o x a n e,d e c a m e t h y l-（十
甲基环五硅氧烷）2.6 9 无4 1 5.9 1 4 B u t a n e d i o i c a c i d,d i e t h y l e s t e r（丁二酸二乙酯） 2.9 4 水果香、花香5 1 6.2 5 4 O c t a n o i c a c i d,e t
h y l e s t e r（辛酸乙酯） 3 9.9 7 白兰地酒香6 1 8.0 0 5 C y c l o h e x a s i l
o x a n e，d o d e c a m e t h y l-（十二甲基环六硅氧烷）4.7 7 无7 1 9.8 8 6
D e c a n o i c a c i d,e t h y l e s t e r（癸酸乙酯） 7.4 8 椰子香8 2 1.3 1 9 C
y c l o h e p t a s i l o x a n e,t e t r a d e c a m e t h y l-（十四甲基环七硅氧烷）5.4 3 无
【相关文献】
[1] 王可，刘天明，李记名，等.不同酵母菌株共发酵对葡萄酒香气成分的影响[J] . 酿酒科技，2010（7）：34-39.
[2] 李华.葡萄酒品尝学[M] .北京：中国青年出版社，1992.
[3] 张健.赤霞珠无醇干红葡萄酒的香气成分分析[J] .中国酿造，2007（8）：65-67.
[4] 李华.现代葡萄酒工艺学[M] .西安:陕西人民出版社，2000.
[5] 胡博然，杨新元，汪志君，等.贺兰山东麓地区葡萄酒香气成分分析研究[J] . 农业机械学报，2005，36（12）：87-90.
[6] 李华，胡博然，杨新元，等.蛇龙珠干红葡萄酒香气成分的GC-MS分析[J] . 分析测试学报，2004，23（1）：85-87.
[7] 张军翔，冯长根，李华，等.浸入式固相微萃取GC-MS联用测定赤霞珠葡萄酒中挥发性成分[J] .酿酒科技，2006（5）：95-97.。