烟台产区蛇龙珠葡萄酒中挥发性香气成分的研究

摘要

挥发性香气成分对葡萄酒的感官特征有重要影响，是葡萄酒质量的重要组成部分，对葡萄酒中挥发性香气成分的研究一直是科研人员和酿酒工作者的研究重点。找出葡萄酒中香气强度较大的组分，不仅可以让我们更加理性的认识葡萄酒，而且还能为工业生产标准提供理论参考。本文以烟台产区的蛇龙珠葡萄酒为研究对象，通过建立一系列的检测方法分析了蛇龙珠葡萄酒中的香气成分，并对蛇龙珠葡萄酒发酵过程中的主要香气成分的变化进行了研究。主要研究内容如下：
　　 ⑴采用GC-O技术研究了张裕蛇龙珠葡萄酒、卡斯特酒庄蛇龙珠葡萄酒和经橡木储存的优质酒庄酒中的香气成分，在三种蛇龙珠葡萄酒中共检测到83种香气成分，其中鉴定出81种。5-甲基糠醛、顺-威士忌内酯、反-威士忌内酯、4-甲基愈创木酚和4-乙基愈创木酚仅在经橡木储存的优质酒庄酒中检测到，其它两种未经橡木储存的蛇龙珠葡萄酒香气种类相同，仅强度存在差异。β-大马酮和3-甲基丁醇在所有葡萄酒样品中都具有最高的FD值(FD=625)，它们是蛇龙珠葡萄酒中两种最重要的香气成分；除β-大马酮和3-甲基丁醇外，乙酸异戊酯和里哪醇在经橡木桶储存的优质酒庄酒中FD值也高达625，而在其它两种酒中FD值均小于625。
　　 ⑵采用项空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱-质谱联用(GC-MS)、液-液微萃取(LLME)与GC-MS定量分析了葡萄酒中的香气成分。所有定量香气化合物的标准曲线的线性相关性系数R2均大于0.99，同时标准曲线的线性范围包含了酒中香气物质的浓度范围。化合物的定量相对标准偏差均在20%以内，回收率大都在70%至120%之间，满足葡萄酒中微量香气物质的分析要求，结果的准确性较好。通过定量结果可以看出，蛇龙珠葡萄酒中含量最高的挥发性香气成分为酸类、醇类和酯类，它们总共占总挥发性香气成分的99%以上，其中，乙酸、3-甲基丁醇、2-甲基丙醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯和琥珀酸二乙酯是葡萄酒中含量最高的香气成分。根据香气活力值(OAV)判断可知，蛇龙珠葡萄酒中重要的挥发性香气成分有:辛酸乙酯、己酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯以及3-甲基丁酸和β-大马酮。此外，一些高级醇、脂肪酸和醛类化合物对蛇龙珠葡萄酒香气贡献也比较大。
　　 ⑶通过对蛇龙珠葡萄和葡萄酒发酵过程中主要香气成分的定量结果可以看出，酒精发酵是葡萄酒中香气成分产生的主要过程，醇类、酯类和酸类是酵母直接处用原料中的营养物质代谢产生的副产物。己酸乙酯和辛酸乙酯在接种酵母第4-5天时浓度达到最高值，发酵结束后，浓度会有明显的降低；乙酸异戊酯在酒精发酵末期(接种酵母第7天)时浓度达到最高值，此后迅速下降并趋于稳定；而3-甲基丁酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯和3-甲基丁酸在酒精发酵末期(接种酵母第7天)达到最高浓度后，随后浓度基本保持稳定。此外，一些与葡萄品种关系密切的香气成分，如萜烯类、C13-降异戊二烯类化合物等，在葡萄酒酿造过程中含量也有明显的增加。
　　 ⑷主成分分析结果表明，提取六个主成分可以反应84.03%的总体信息，其中对前三个主成分进行了可视化处理，27种不同葡萄酒样品可按年份归为三类:2002年份、2006年份和2007年份的蛇龙珠葡萄酒；解百纳和优质酒庄酒发酵结束后经橡木桶陈酿储存，香气成分较独特，单独成一类。
　　 ⑸根据主成分分析Varimax旋转后各变量载荷的大小，推断区分不同葡萄酒样品的重要挥发性香气成分有:水杨酸甲酯、5-甲基糠醛、反-威士忌内酯、顺-威士忌内酯、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚和香兰素；2-甲基丙酸乙酯、己酸乙酯、糠醛、顺-3-己烯-1-醇、癸酸和4-乙烯基愈创木酚；乙酸乙酯、乙酸、苯甲醇、α-萜品醇和橙花叔醇。将上述香气成分作为新的变量进行判别聚类分析，结果表明:反-威士忌内酯、香兰素、顺-威士忌内酯、4-乙基愈创木酚和5-甲基糠醛对不同葡萄酒样品的聚类贡献最大。
　　 ⑹判别聚类分析结果还表明，经橡木桶储存的解百纳和优质酒庄酒与未经橡木桶储存的不同年份的蛇龙珠葡萄酒可以很好地区分开。缺一交叉验证结果表明，判别聚类分析建立的聚类模型，对未知样品归类的准确率高达100.0%，因此，该模型对于区分高质量的橡木桶储存的葡萄酒有一定的参考意义。

目录

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论文说明：中英文术语对照表

声明

第一章 引言

1.1 立题的背景和意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 葡萄酒香气成分的研究概况

1.2.2 葡萄酒样品的预处理

1.2.3 葡萄酒香气成分研究的主要工作

1.3 课题研究的主要目标和内容

第二章 实验材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 葡萄酒样品

2.1.2 主要试剂

2.1.3 主要仪器

2.2 实验方法

2.2.1 葡萄酒香气成分定性分析方法

2.2.2 葡萄酒香气成分的定量分析方法

2.2.3 数据处理方法

第三章 结果与讨论

3.1 蛇龙珠葡萄酒挥发性香气成分的AEDA分析

3.1.1 中性/碱性组分

3.1.2 酸性/水溶性组分

3.2 葡萄酒中挥发性香气成分定量方法的确定

3.2.1 HS-SPME-GC-MS定量葡萄酒中部分挥发性香气成分方法的有效性验证

3.2.2 LLME-GC-MS定量葡萄酒中部分挥发性香气成分方法的确定

3.3 蛇龙珠葡萄酒挥发性香气成分的定量分析

3.3.1 葡萄酒中挥发性香气成分的定量结果

3.3.2 挥发性香气成分的OAV分析

3.4 蛇龙珠葡萄酒酿造过程中重要香气成分的变化

3.4.1 葡萄中的香气成分(品种香)

3.4.2 发酵过程中产生的香气(发酵香)

3.5 统计分析

3.5.1 主成分分析

3.5.2 判别聚类分析

3.6 主要结论

致谢

参考文献

附表

作者在攻读硕士期间发表的论文