葡萄酒香气成分分析的研究进展

葡萄酒中的香气成分复杂多样，大约有８００多种香气物质。这些香气成分包括醇、酯、有机酸、挥发性酚、萜烯醇、内酯、芳香酮等，具有不同的化学特性，含量从每升几纳克到几百毫克。葡萄酒的芳香物质是评判葡萄酒品质的一个重要的感官指标，其种类、含量、感觉阈值及其之间的相互作用决定着葡萄酒的感官质量，决定着葡萄酒的风味和典型性［１］　。两种基本成分相近的葡萄酒感官质量相差很大，究其原因就在于其中芳香物质的种类、比例及平衡关系上的不同。葡萄酒的质量和风格首先决定于葡萄产区的气候、土壤、品种等自然条件，其次才决定于与自然条件相适应的栽培、采收、酿造等人为因素。２０世纪９０年代，很多葡萄酒香气成分的研究都着眼于鉴定某些葡萄酒中的特征性香气化合物，检测出的一种或一组化合物会产生很特别的或典型的香气［２－３］，如萜烯类化合物产生的玫瑰香气；

去甲类异戊二烯化合物产生的陈

年雷司令葡萄酒中的火油气味；一

些氨基酚酮产生的美洲种葡萄的

狐臭味，一些内酯产生的雪莉酒的

特征香气；甲氧基吡嗪引起的索味

浓酒中的燥辣味等　［４］。

１ 分析样品的准备

首先要用有机溶剂浸提葡萄

酒中的香气成分或洗脱固体吸附

剂上的香气成分，得到其有机溶

液。为了排除其它成分对目标香气

成分的干扰，可以用加盐分层法、

分馏或有机溶剂洗脱杂质的方法

优化提取步骤。

１．１ 香气物质的提取步骤

１．１．１ 葡萄酒香气物质的浸提

浸提葡萄酒香气成分，准备

ＧＣ分析样品的方法有液－液萃取、

静态顶空技术、动态顶空技术、分

馏、固相萃取和固相微萃取技术。

常用的有机溶剂有二氯甲烷、乙醇

水溶液、氟里昂、乙醚－戊烷等。

在实际试验操作过程中，研究

人员可以根据以下各方法的优缺点，

综合考虑选用合适的浸提方法。

液－液萃取法（Ｌｉｑｕｉｄ－Ｌｉｑｕｉｄ

Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ）优点是费用低，容易掌

握，不需要特别的辅助仪器，并且

重现性好，但是液－液萃取的有机

溶剂是有毒性的，污染环境，需要

样品量大且会引起某些化学结构

或组分的变化，仅适合葡萄酒中主

要香气化合物的提取；静态顶空技

术（Ｓｔａｔｉｃ　Ｈｅａｄｓｐａｃｅ）　重现性好，对

高挥发性化合物分析很有用，但对

低挥发性化合物的分析灵敏度较

低；动态顶空技术容易使某些香气

成分分解变化，引入外来物质；粗

提液分馏方法可以将香气成分按

分析特点预分类收集，收集后的样

品应尽快进行分析，因为时间长，

易引入外来物质；固相萃取技术

（ＳＰＥ）和固相微萃取（ＳＰＭＥ）　技术比

上述方法先进，尤其是固相微萃取

技术是一种全新概念的样品预处

葡萄酒香气成分分析的研究进展

郑莉莉　，赵新节＊，王燕

（山东轻工业学院食品与生物工程学院，济南 ２５０３５３）

摘 要：葡萄酒的芳香物质是评判葡萄酒品质的一个重要的感官指标，葡萄酒香气成分分析是研究葡萄酒感官指标的重要手段。本文综述了葡萄酒香气成分分析中样品前处理的不同方法，香气物质不同定性、定量分析中的优缺点和研究进展。

关键词：葡萄酒；香气成分；定性分析；提取；气相色谱分析

收稿日期：２００７－０８－１８

作者简介：郑莉莉，山东轻工业学院在读硕士研究生，研究方向为微生物酶技术。

＊通讯作者：赵新节，山东轻工业学院食品与生物工程学院教授，Ｅｍａｉｌ：　ｚｈａｏｘｉｎｊｉｅ１１７７＠１６３．ｃｏｍ。

理浓缩技术，它克服了传统提取方法的缺陷，与其它技术相比，具有简便、灵敏度高、重现性及线性好、样品处理时间短，分析样品用量少，无需有机溶剂和绿色环保等优点［５、６］，一步操作就可以进行香气ＧＣ分析，但缺点是香气成分提取的选择性不强，分析的化合物范围窄。固相萃取和固相微萃取技术在微量香气化合物的分析中常用。１．１．２ 香气成分浸提物的分馏

该步骤可以根据需要进行。为了排除其它物质对目标香气成分的干扰，可以用分馏法收集分离特性相近的香气成分。

１．１．３ 香气物质的富集

为了进一步优化提取分离步骤，将粗提液或含目标香气成分的馏分加盐分层，再用有机溶剂萃取，最后浓缩至ＧＣ分析要求。浓缩较大时使用微型浓缩仪，浓缩较小时使用氮气流浓缩［７］。ＮａＨＣＯ

３

　、

ＮａＨ

２ＰＯ

４

和（ＮＨ４）

２

Ｓ０

４

是在有机相

中富集香气成分的常用盐。１．１．４ 香气物质的ＧＣ分析

将含有香气成分的有机溶液样品注入进样口，或直接将固相微萃取纤维插入进样腔内，选择合适的ＧＣ－ＦＩＤ或ＧＣ－ＭＳ分析参数，进行香气成分的定性和定量分析。１．２ 香气物质的化学分析特点

葡萄酒中的香气成分因为化学结构不同，具有不同的极性、溶解度、挥发性和酸碱性等，大体可以分为３类：（１）易于提取、分离的化合物；（２）提取分离难度不太大的化合物；（３）很难提取分离的化合物。一些重要的香气成分在葡萄酒中的含量非常低，要对它们进行定

量，就要浓缩提取物。由于很多香

气成分不稳定，接触空气容易氧

化，遇热或在高ｐＨ值下会分解成

外来物质，因此要根据香气成分的

不同特点选择相应的分析方法。

２ 香气物质的定性分析

２．１ 保留值对比定性

保留值对比定性法是色谱法

最主要的定性方法，也是香气分析

中最常用的方法。将样品中组分的

保留值（保留时间、保留体积、相

对保留体积或保留指数）与已知物

质在相同操作条件下测得的保留

值相比较，如果数值在容许的误差

范围内，就可以推定此组分可能是

该物质。使用此方法时，需将组分

的保留值与大量的已知物质的保

留值进行对比，工作量很大，现在

可用微型计算机代劳，预先将许多

物质的保留值存人微型计算机中，

然后由计算机自动地进行检索对

比工作。但是微型计算机的内存有

限，不能直接储存大量已知物质在

多种固定相上不同柱温的保留值，

而且常缺乏一些物质的保留值，为

解决这些矛盾，编制了用微型计算

机在线判定低沸点碳氢化合物色

谱峰的方法［３、８］。

保留值对比定性法中的多柱

分析法常用来分析复杂的多组分

香气，即用两种或多种不同极性固

定相的色谱柱进行定性试验，以保

证定性的可靠性。葡萄酒中高级

醇、高级醇乙酸酯、脂肪酸、脂肪

酸乙酯等香气成分很容易找到标

准品，而对于一些含硫化合物、胺

类物质、呋喃酮、橡木桶陈酿香气

成分等，标准品很难获得，可以通

过文献中查得的目标香气成分的

保留值进行比较定性，但实验条件

必须与文献完全一致。利用保留指

数定性的优点是它只与固定相种

类有关，不受其它实验条件的影

响，很多化合物的保留指数可从文

献查到。保留指数系统的最大缺点

是作为标准物的正构烷烃为非极

性物质，在极性固定相上测定沸点

较低的极性化合物的保留数值时，

要用沸点很高的正构烷烃作为标

准物［９］。

２．２ 与其它仪器联用定性

与其它仪器联用定性是最可

靠的定性方法。早期应用填充柱分

离组分，冷阱收集测定红外光谱、

质谱和核磁共振谱等，即所谓“离

线”联用的方法对组分定性。这种

方式分离度不好，灵敏度不高，操

作麻烦。目前常用“在线”联用方

式，用毛细管色谱柱与傅立叶红外

仪联用（ＧＣ－ＦＴＩＲ）或质谱联用（ＧＣ－

ＭＳ）。这些联用仪器及其使用技术

已完全成熟，成为现代仪器分析的

重要工具。其中，毛细管气相色谱

与质谱联用已成为葡萄酒香气分

析的重要手段，用香气成分的ＧＣ－

ＭＳ数据查找随机携带的Ｗｉｌｅｙ和

ＮＩＳＴ谱库，进行定性鉴定［１０－１２］。为

保证定性的准确性，常用联机定

性、与标准品数据比较定性和与文

献数据比较定性相结合的方法。

３ 香气物质的定量分析

被测香气成分的色谱峰面积

或峰高是色谱法定量的依据，现今

的色谱数据处理系统在记录色谱

图的同时，可存储、打印出各种参