王雪薇，王舸楠，江 伟，全 莉，武 运*,薛 洁

（1.新疆农业大学 食品科学与药学学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.中国食品发酵工业研究院有限公司 酒类品质与安全国际联合研究中心，北京 100015）

香气质量是葡萄酒的诸多评定指标中突出葡萄酒差异性的主要方面，从香气来源方面来说，品种香是葡萄酒差异特征的主要来源。葡萄香气自身具有其特性，品种间香气各异，香气的气味不仅仅是单一的个体，而是各种香气自身之间的累加、协同、抑制等相互作用，从而产生了酒种特殊的香气[1-4]。目前，已检测出的挥发性香气成分已有上千余种，含量从ng/L到mg/L[5-6]，这些香气参与着不同化学成分间的转化，构成了葡萄酒的种香，当然也受到了外界诸多因素的影响，如土壤、大小气候、栽培管理、采摘成熟度、酿造工艺等[7-8]。

GARDNERD M等[9]评价了加利福尼亚州4种小芒森葡萄酒的香气，并用香味描述因子对其成品酒进行专业描述，小芒森葡萄酒间无显著差异。谢春梅等[10]对宁夏青铜峡小产区美乐、赤霞珠、西拉葡萄酒挥发性香气成分进行分析，研究结果表明三者在主要成分上具有一致性，聚类分析其香气物质具有较大差异。左俊伟等[11]对陈酿前后的宁夏贺兰山东麓产区霞多丽、贵人香干白葡萄酒香气成分进行了分析，其品种差异占主要优势。国内外研究分析了很多品种葡萄酒香气物质，但只分析了个别产区，对新疆品种葡萄酒香气物质鲜有研究，且研究中样品种类较少。

嗅闻仪是一种对气味物质进行在线嗅闻并记录描述结果的仪器。顶空固相微萃取-气质（headspace-solid phase microextraction-gaschromatography-massspectrometer，HSSPME-GC-MS）联用与嗅闻仪（olfactometry）联用技术已广泛用于香醋、白酒、苹果、奶酪等食品的特征香气成分的分析[12-18]。气相色谱-质谱-嗅闻仪（GC-MS-olfactometry，GC-MS-O）联用对品种葡萄酒香气成分的研究已有较多报道。新疆作为我国最大的酿酒葡萄产区，葡萄酒产业已经成为新疆自治区的支柱型产业[19-23]，本研究利用HS-SPME-GC-MS与嗅闻仪联用技术，对新疆4个葡萄酒产区（焉耆盆地、吐哈盆地、伊犁河谷、天山北麓）不同品种葡萄酒香气成分分析检测，并对结果进行聚类分析研究，为品种葡萄酒的分析检测提供技术支持，以避免葡萄酒市场中存在的伪品种、以次充好等问题，为新疆品种葡萄酒的保护提供研究基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 原料

从新疆4大产区葡萄酒厂收集2016年份不同品种葡萄酒样品（6款红葡萄酒和4款白葡萄酒），葡萄酒品种为赤霞珠（A）、品丽珠（B）、蛇龙珠（C）、梅乐（D）、西拉（E）、马瑟兰（F）、霞多丽（G）、贵人香（H）、小芒森（I）、雷司令（J），未经橡木桶陈酿均为“干型”，红葡萄酒酒精度为（13±1）%vol、白葡萄酒酒精度为（12±1）%vol。葡萄酒来自新疆4大产区：焉耆盆地、吐哈盆地、伊犁河谷、天山北麓，每个产区各3瓶。

1.1.2 化学试剂

C8～C40正构烷烃标准品（色谱纯）：美国Accustandard公司；无水乙醇（色谱纯）：天津市丰越化学品有限公司；2-甲基-3-庚酮（色谱纯）：美国Sigma公司；氯化钠（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

7890 A-Sniffer 9000-7000 GC-MS联用仪：美国Agilent公司；Sniffer9000嗅闻仪：瑞士Brechbuhler公司；DB-WAX色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25μm）：美国J&W公司；HH-1数显电子恒温水浴锅：金坛市至翔科教仪器厂；30mL萃取瓶：北京玻璃仪器厂；手动SPME进样器、50/30μm二乙基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷（divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane，DVB/CAR/PDMS）萃取头：美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 HS-SPME提取挥发性成分

移取一定量葡萄酒至30 mL玻璃萃取瓶中，旋紧盖子，在55℃水浴锅中放置10 min，用萃取针吸附萃取瓶中葡萄酒香气30 min后，插入气相色谱的进样口解吸5 min，抽回纤维头后拔出萃取头，同时启动仪器采集数据。

1.3.2 GC-MS条件

气相色谱条件：DB-WAX色谱柱（30m×0.25mm，0.25μm），不分流进样。升温程序：起始温度为40℃，以2℃/min升温速度升到215℃，保持3 min。进样口的温度为250℃，载气为氦气（He），流速为1.2mL/min。

质谱条件：电子电离（electronic ionization，EI）源，电子能量为70 eV；传输线温度280℃；离子源温度230℃；四极杆温度150℃；质谱质量扫描的范围为55～500 m/z。嗅闻口接口温度200℃。

1.3.3 挥发性物质的定性

谷水又东屈南，迳建春门石桥下。即上东门也。……其水依柱，又自乐里道屈而东出阳渠。昔陆机为成都王颖入洛，败北而返。水南即马市也，旧洛阳有三市，斯其一也。[注] (北魏)郦道元著、陈桥驿校证《水经注校证》卷十六《谷水》，北京：中华书局，2007年，第396页。

采用Qualitative Analysis数据处理软件对气相质谱仪采集的挥发性物质数据进行处理。使用质谱计算机自带的美国国家标准技术研究所（national institute of standardsand technology，NIST）2.0和Wiley谱库检索定性分析，参考相关文献，确定各类香气物质。

1.3.4 挥发性物质的定量

采用内标法定量。内标物质：2-甲基-3-庚酮（质量浓度0.816μg/L）。

1.3.5 GC-MS-O分析法

选择3位经过专业培训的嗅闻人员，记录香气活性物质的保留时间、气味特性。嗅闻强度采用5个等级来评价，即1：极弱；2：弱；3：中等；4：强；5：极强。每个嗅闻人员对每种样品进行嗅闻2次，嗅闻结果取6组数据的平均值。

1.3.6 聚类分析

采用SPSS软件对GC-MS-O的结果进行分析，以嗅闻结果对葡萄酒进行聚类。

2 结果与分析

2.1 不同品种葡萄酒GC-MS分析结果

由表1可知，不同品种葡萄酒中共鉴定出52种组分，这些风味物质包括：醇类、酯类、脂肪酸类、萜烯类、酮类、醛类和酚类等成分。在已鉴定出的香气组分中，以赤霞珠葡萄酒为例，其中种类最多的为酯类香气成分，有29种，其含量占总风味物质含量的51.63%；醇类物质有10种，其相对含量较酯类低，为46.11%；萜烯类物质有6种，相对含量为5.03%；脂肪酸类为5种，相对含量为0.79%；醛类为4种，相对含量为0.65%；酮类化合物1种，相对含量为0.36%。

从单一香气成分及香气成分的感官特征方面分析，在赤霞珠葡萄酒中，含量最高的风味物质为异戊醇，其次为癸酸乙酯和辛酸乙酯；品丽珠葡萄酒中含量最高的风味物质是辛酸乙酯；蛇龙珠、西拉、小芒森、雷司令这4种葡萄酒中均是1-戊醇含量最高；贵人香葡萄酒中含量最高的风味物质为乙酸乙酯；梅乐葡萄酒中含量最高的风味物质为癸酸乙酯；而马瑟兰、霞多丽葡萄酒中辛酸乙酯含量最高。葡萄酒中风味物质不仅来源于酿酒葡萄原料，而且与菌种、发酵温度等参数也密切相关，虽然研究发现不同品种中含量最高的风味物质相同，但含量最高的风味物质并不一定是葡萄酒的主要风味物质，这也证明了为什么不同品种葡萄酒风格各异，为了比较不同风味物质对品种葡萄酒质量的影响，本研究采用嗅闻技术对影响葡萄酒的主要风味物质进行了鉴定。

表1 新疆产区不同品种葡萄酒香气成分GC-MS分析结果Table 1 GC-MS analysis results of aroma components in different wines from producing area in Xinjiang

续表

2.2 不同品种葡萄酒GC-MS-O分析结果

对不同品种葡萄酒香气物质进行了GC-MS-O分析鉴定，结果见表2。由表2可知，在赤霞珠、品丽珠、蛇龙珠、梅乐、西拉、马瑟兰、霞多丽、贵人香、小芒森、雷司令葡萄酒中分别嗅闻出18、14、22、20、15、31、14、22、18、19种香气物质。结果表明，不同品种葡萄酒的香气活性物质主要是酯类。

表2 新疆产区不同品种葡萄酒香气物质GC-MS-O分析结果Table 2 GC-MS-O analysis results of aroma substances in different wines from Xinjiang

由表2可知，乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、1-戊醇是品种葡萄酒之间共有的呈香物质；不同类别葡萄酒呈香物质不同，乙酸异丁酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸异戊酯、苯甲酸乙酯、乙酸异戊酯、威士忌内酯、丙醇、异戊醇、卞醇、苯乙烯为红葡萄酒中特有的呈香物质；白葡萄酒中乙酸叶醇酯、异戊酸乙酯、辛酸甲酯、2-糠酸乙酯、苯乙酸乙酯、大马酮为其特有的呈香物质。白葡萄酒呈香物质的嗅闻气味较清新，如橙子味、清淡的果味，而红葡萄酒呈香物质的嗅闻气味更为浓郁、厚重、刺激，比如熟透的果香、刺激的醇味。这也是红葡萄酒较为醇厚、丰满，而白葡萄酒更为清新纯净的原因。

图1 干红（A）及干白（B）葡萄酒嗅闻结果聚类分析图Fig.1 Cluster analysis dendrogram of olfactometry results of dry red wine(A)and dry white wine(B)

2.3 聚类分析

采用SPSS软件对新疆产区不同品种葡萄酒香气物质GC-MS-O结果进行聚类分析，结果见图1。

由图1A可知，经过聚类分析可以看出蛇龙珠、马瑟兰两不同酒样归为一类。品种差异是葡萄酒产生区别的主要原因，但蛇龙珠、马瑟兰仍能归为一类，则表明在6款干红品种葡萄酒中，蛇龙珠、马瑟兰两品种间差异较小。结合文献，赤霞珠葡萄是蛇龙珠葡萄与马瑟兰葡萄的亲本之一，相同的亲本导致其品种差异较小，故蛇龙珠葡萄酒与马瑟兰葡萄酒归为一类。由图1B可知，干白葡萄酒嗅闻聚类结果显示，霞多丽和小芒森两个不同的酒样可以归为一类，结合文献，皮诺葡萄是霞多丽葡萄与小芒森葡萄的亲本之一，霞多丽葡萄酒与小芒森葡萄酒的嗅闻结果差异较小，故霞多丽葡萄酒与小芒森葡萄酒经聚类分析归为一类。

2.4 不同产区赤霞珠葡萄酒GC-MS-O香气成分分析

对来自新疆不同产区（焉耆盆地、吐哈盆地、伊犁河谷、天山北麓）的赤霞珠葡萄酒的香气物质进行GC-MS-O分析，结果见表3。

表3 新疆不同产区赤霞珠葡萄酒香气GC-MS-O分析结果Table 3 GC-MS-O analysis results of aroma components of Cabernet Sauvignon wine in different producing area from Xinjiang

由表3可知，新疆4产区葡萄酒，每个产区赤霞珠葡萄酒各3瓶，各产区葡萄酒嗅闻结果基本一致，新疆4产区赤霞珠葡萄酒呈香物质含有酯类、醇类、醛类，其中以酯类为主。

4产区赤霞珠葡萄酒共有的呈香物质包括：乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯、1-戊醇、苯乙醇、苯甲醛。焉耆盆地、吐哈盆地、伊犁河谷、天山北麓赤霞珠葡萄酒中酯类呈香物质分别有14、12、8、11种。焉耆盆地赤霞珠葡萄酒嗅闻呈香物质较为丰富，但是嗅闻到的香气强度较其他产区普遍不高，这是由于焉耆盆地处于暖温带，其气候条件与天山以南处于中温带的3大产区差异较大；伊犁河谷地区降水量为新疆4大产区降水量最高的地方，嗅闻呈香物质较少，其赤霞珠葡萄酒中1-壬醇、苯乙醇等物质嗅闻强度较高，呈玫瑰等花香气味；吐哈盆地是4大产区中降水量最低，昼夜温差最大的产区，温差与降水量对于葡萄酒中果味香气具有影响，其赤霞珠葡萄酒中丁酸乙酯、二甲基丁酸乙酯、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯嗅闻强度较高，这些物质普遍呈橙子香、梨香等果香气味；天山北麓嗅闻香气物质强度普遍较高，其赤霞珠葡萄酒中乙酸己酯、水杨酸甲酯、丙醇、卞醇嗅闻强度高于其他地区，这些物质呈熟透的果香气味。不同产区的赤霞珠葡萄酒其嗅闻呈香物质具有较大差异，不同的气候条件对于葡萄酒香气具有较大影响。

3 结论

GC-MS-O联用技术分析新疆10个品种葡萄酒，酯类成分占总香气成分的37.8%～50.6%，醇类占总香气成分的19.4%～30.1%，酸类占总香气成分的18.7%～28.5%。其中乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、1-戊醇是品种葡萄酒之间共有的呈香物质。不同色泽葡萄酒中，嗅闻呈香物质具有较大差异，红葡萄酒呈香物质的嗅闻气味更为浓郁、厚重，如具有熟透的果香的2-甲基丁酸乙酯和具有刺激的醇味的异戊醇；白葡萄酒呈香物质的嗅闻气味较清新，如具有橙子味的辛酸甲酯、具有水果味的异戊酸乙酯。品种葡萄酒之间。经聚类分析得出，原料呈香物质相似的葡萄经酿造后，其嗅闻呈香物质相似。经过聚类分析，干红葡萄酒中蛇龙珠葡萄酒与马瑟兰葡萄酒归为一类，干白葡萄酒中霞多丽葡萄酒与小芒森葡萄酒归为一类。

对比新疆4产区葡萄酒，处于暖温带的焉耆盆地与处于中温带的其他3产区相比，呈香物质更为丰富而嗅闻到的香气强度较低；温差最大的吐哈盆地赤霞珠葡萄酒嗅闻果香味最强；降水量最高的伊犁河谷赤霞珠葡萄酒花香气味对葡萄酒占主要影响；天山北麓赤霞珠葡萄酒嗅闻到的香气物质强度普遍较高，熟透的果香对葡萄酒香气影响较大。

目前，葡萄酒行业只对部分品种葡萄酒进行香气方面的分析，对于多品种葡萄酒对比分析较少。新疆酿酒葡萄优质且资源丰富，深入研究不同品种葡萄酒中的特征香气成分，对葡萄酒选择原料方法的完善和葡萄酒质量控制的发展具有重要的意义。