‘赤霞珠’葡萄果实成熟度对葡萄酒香气物质及感官特征的影响

李飞飞,王舒伟,董荣,乔丹,石淼,高琛瑜,刘明臣,张珍珍*

(新疆农业大学 食品科学与药学学院,新疆 乌鲁木齐,830052)

摘 要 探究不同成熟度葡萄所酿葡萄酒的感官特征和差异香气物质,选取20、23、25、27.5 °Brix 4个成熟度的葡萄进行小规模发酵,利用GC-MS和Flash Profile (FP)法对不同成熟度的葡萄酒进行分析。结果表明,随着成熟度的上升,酒体中酒精含量增加,总酸含量降低,醇类的含量总体呈上升的趋势,而酸类表现出先上升后下降的趋势。T27.5酒样中2-甲基丁醇、丁酸乙酯的含量最高 (620.62、5.45 mg/L),酒体呈现出最浓郁的果香和脂肪香气;T25酒样中异丁酸乙酯的含量最高(2.77 mg/L),酒体呈现在出最浓郁的花香和甜味,T23和T20没有凸显的香气特征。感官评价分析得到T27.5酒样中青草香突出,T25红色浆果香表现突出,T23和T20则在酸味和色泽上有明显的感官特点。综上,在4个成熟度酒款中,T20和T23酒样的外观和口感等感官质量最佳,T25和T27.5酒样的活性香气成分最多,该研究为科学控制葡萄成熟度、生产多元化的葡萄酒提供理论依据。

关键词 成熟度;葡萄酒;FP法;气味活性值;香气物质

葡萄酒香气是评价葡萄酒质量的重要参数之一,由多种化合物或气味组成,其构成复杂[1]。葡萄酒中的香气按来源分有品种香、发酵香和陈酿香三大类。在现有研究中,葡萄酒中鉴定出的香气物质中主要是醇类、酯类、酸类、醛类、酮类等[2]。葡萄酒中含量最高的香气成分是酯类和醇类化合物,酯类物质给予葡萄酒丰富的花香和果香,是葡萄酒香气浓郁的重要因素;醇类化合物主要是乙醇和其他微量醇类,赋予葡萄酒清淡良好的香气,对其香气具有重要影响[3]。此外,来源于葡萄果实的品种香决定着葡萄酒的风格和典型性,包括萜烯类、降异戊二烯类、甲氧基吡嗪类、C6/C9类等物质[4]

影响香气物质及其前体物的因素有葡萄品种、葡萄藤树龄、果实成熟度、产区风土等[5],其中果实成熟度是影响香气物质的重要因素。随着葡萄果实成熟度的增加,香气物质的种类和含量均发生明显变化,从葡萄果实的成熟后期开始大量积累,随着葡萄成熟而达到顶峰[6]。BINDON等[7]和ZHAO等[8]展现了不同葡萄成熟度下葡萄酒香气物质的演变;LASANTA等[9]表明通过测量葡萄汁中的关键参数可以确定葡萄最佳收获期进而获得最佳葡萄酒质量;GAO等[10]通过主成分和判别分析确定了每个收获日期所酿酒的特征化合物;另有研究聚焦于葡萄成熟度如何影响葡萄酒中特定香气物质和感官的表达[11]。葡萄属于非呼吸跃变型水果,这表明葡萄成熟度是影响次级代谢物积累和品种特性的主要因素之一,也是最终葡萄酒质量的主观评价之一[12]。葡萄成熟度可通过糖酸比来衡量,随着葡萄的成熟,糖酸比逐渐增加,有助于减少酒的尖酸感,提高葡萄酒的品质。相反如果葡萄过早采收,葡萄酒会带有较重的生青味和酸涩感,从而降低葡萄酒的品质[13]。在酿酒葡萄的生长发育过程中,香气物质的生成会受到发育过程的调控。随着果实的成熟,糖分和一些短链脂肪醛醇化合物会逐渐积累,主要通过C6/C9化合物的脂肪酸代谢途径生成[14]

在食品感官评价中,传统描述性分析法是基于训练过的感官专家的评估标准,对食品进行多维度的评价,采用统计方法对评价数据进行处理和分析,包括自由选择剖面分析法 (free-choice profiling, FCP)等[15]。近年来,国内外专家为了提高描述性分析方法的效率及减少研究成本,开发了快速描述性分析方法,闪现剖面法(flash profile, FP)就是其中一种,是基于FCP的一种新方法,对感官评价员要求不高,需各自创造属于自己的感官属性词汇表和强度判断标尺,不必形成标准化的描述语言,极大地缩短实验所需时间,利用排序结果进行广义普鲁克分析和聚类分析判断样品间的差异,适合于快速评估产品的感官差异[16]

由于天山北麓产区主栽品种‘赤霞珠’葡萄糖高酸低、果实风味物质含量少且不协调,影响着葡萄酒的品质[17]。获得香气与糖酸等风味物质平衡的葡萄果实是酿造优质干红葡萄酒的关键,因此探究各种香气物质在成熟及过熟期的动态变化至关重要,本实验通过对不同成熟度‘赤霞珠’葡萄进行采收酿造,利用气相色谱-质谱联用技术和FP法对葡萄酒样品进行分析和评价,探究葡萄成熟度对葡萄酒感官特征及香气物质积累的影响,为新疆典型产区的葡萄酒香气贡献研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 原料与试剂

选取中国新疆石河子市张裕巴保男爵酒庄种植基地‘赤霞珠’酿酒葡萄为试材,葡萄藤树形均为“厂”字形,株行距为2.5 m×1.0 m,栽培方式南北行向,树龄10年以上,自根苗,产量约9 t/hm2,年灌溉量约6 000 m3/hm2,叶幕高度1.6~1.8 m。根据对‘赤霞珠’果实成熟度的监测,选取4个成熟度(以可溶性固形物计),浆果的可溶性固形物分别为20、23、25、27.5 °Brix,总酸分别为9.67、7.55、6.93、6.87 g/L,浆果百粒重分别为145.23、153.16、160.34、110.36 g,所酿酒样分别表示为T20、T23、T25、T27.5。

果胶酶、F15酿酒酵母,法国Laffort公司;偏重亚硫酸钾、氯化钠,均为分析纯,天津市致远化学试剂有限公司。标准样品:乙醇、4-甲基-2-戊醇、乙酸乙酯、乙偶姻、辛酸等所有纯度大于99%的香气物质,Sigma-Aldrich公司。

1.2 仪器与设备

标准品酒杯、200 mL样品杯、吐酒桶、标签纸等,市售;PAL-2手持糖度计,日本ATAGO公司;FE20 Plus pH计,上海梅特勒-托利多仪器有限公司;Foss全自动分析仪,丹麦福斯公司;DZKW-S-4电热恒温水浴锅,上海跃进医疗器械厂;气相色谱与质谱联用仪(Agilent 6890 GC和Agilent 5975 MS),美国安捷伦科技公司。

1.3 葡萄酒的酿造及理化指标检测

葡萄达到实验设定的果实成熟度时采收,剔除叶片、霉烂及生青果,除梗破碎置于3 L不锈钢罐 (装填体积约为80%),在葡萄醪中添加偏重亚硫酸钾80 mg/L,30 min后加入果胶酶200 mg/L,5 ℃条件下冷浸渍24 h后,接种F15酿酒酵母200 mg/L启动酒精发酵,将发酵温度保持在23~25 ℃,发酵期间每天进行2次压帽;酒精发酵结束后皮渣分离,进行自然苹乳发酵,发酵完成加入偏重亚硫酸钾后装瓶。每个成熟度3组生物学平行,在苹果酸-乳酸发酵结束后取样。测定葡萄可溶性固形物以手持折光仪计、总酸以酒石酸计;葡萄酒基础理化指标 (残糖、总酸、pH和酒精度)及检测方法参照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》,每个处理重复2次。

1.4 GC-MS分析

顶空固相微萃取:在10 mL的顶空瓶中加入5 mL葡萄酒样再加入1 g NaCl和10 μL 4-甲基-2-戊醇做内标。随后将顶空瓶放置在40 ℃电子恒温水浴锅中平衡30 min,将己活化好的聚二甲基硅氧烷/碳筛/二乙烯苯 (PDMS/CAR/DVB)萃取头插入样品的顶空部分,萃取头距离液面1 cm,于40 ℃水浴锅中吸附30 min后,取出立即插入GC-MS进样口,240 ℃解析8 min后进行香气成分的分离鉴定。

GC-MS气质联用仪检测条件:色谱柱DB-WAX石英毛细柱 (30 m×250 μm×0.25 μm);进样口温度:250 ℃;升温程序:初始温度50 ℃,保持2 min,以2 ℃/min的速率升至150 ℃,再以4 ℃/min的速率升温至220 ℃保持10 min;载气氦气(He),压力27.114 psi,色谱柱流量1 mL/min,不分流进样。电子电离源(EI),电子能量70 eV,传输线温度240 ℃,四极杆温度150 ℃,离子源温度230 ℃,扫描范围30~500 amu [18]

定性分析:由GC-MS分析所得的样品质谱图经计算机在NIST11数据库检索比对,并通过C7~C24饱和正构烷烃作为对照标准计算保留指数,并结合相关文献标准图谱进行综合定性分析。

定量分析:在定量方面,所有的标准曲线的回归系数都大于95%。首先是将各类香气标样溶液混合配制标准母液,连续梯度稀释15个不同浓度,建立葡萄酒香气物质标准曲线,详细的量化信息列于附表1(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036428)。对于已有标样的香气物质利用其相应的标准曲线进行定量,未建立标准曲线的化合物根据具有相同官能团或相似碳原子数的标准进行定量[8]

表1 每位评价员产生的感官描述词

Table 1 Sensory descriptors generated by each evaluator

属性描述词外观紫红色、宝石红色、石榴红色、透亮、澄清、浑浊、朦胧香气黑色浆果香、红色浆果香、生青味、青草味、苹果、香梨、李子、麝香葡萄、杏子、桃、青苹果、玫瑰、烘烤、葡萄柚、杜松、柠檬、蘑菇、松木、柑橘、焦糖口感苦味、甜味、酸度、涩感、余味、平衡(酒体)、收敛感

1.5 感官品鉴 (FP法)

1.5.1 葡萄酒样品

12款酒精发酵结束的葡萄酒样品:编号为1~12,1~3来自T20的3组酒样,以此类推,4~6来自T23、7~9来自T25、10~12来自T27;品评时,将每种样品倒入国际标准品酒杯中,并随机编码排序。

1.5.2 评价人员的选择

从新疆农业大学食品科学与药学学院的本科生和研究生中招募8名葡萄酒专业的感官评价员(4男4女,年龄18~25岁)组成评价小组:没有经过系统感官培训且无感官缺陷,具有感官联想和描述能力,品评前介绍感官试验流程。

1.5.3 描述词的建立

评价小组对同时提供的12种葡萄酒样品从外观、香气、口感等方面感受酒样间的差异,要求独自写出5~10个能感受到样品间差异并与实物相关的描述词,不能使用情感类的描述词。之后汇总所有描述词,通过评价小组讨论,合并、删除、整理描述词,从而形成特有的葡萄酒感官描述词汇表[19]

1.5.4 感官强度评价

休息20 min后,把感官强度词汇表分发到评价员手中,并在评价表上对样品进行强度排序,如图1所示,其中的箭头长度为15 cm,从左至右表示感官属性的强度逐渐增加。评价员通过样品间反复品尝与比较,根据对应感官属性的强度,将样品编号依次在坐标轴上标出。确保每个样品都有标注且不能重复。完成后,收集评价表。测量从箭头起点到样品编号标注点的距离(cm),即为样品感官属性强度的得分[20]

图1 感官评价强度排序

Fig.1 Sensory evaluation intensity ranking

1.6 气味活性值 (odor activity values,OAV)和香气系列

评估一种挥发性化合物对葡萄酒的特征香气的贡献常可用OAV表示[21],计算公式为:OAV=c/ot,其中c是葡萄酒样品中每种化合物的质量浓度(μg/L),ot是该化合物在水或乙醇溶液中的气味阈值(μg/L)。OAV>1,表示该化合物直接贡献香气;0.1[22]。

为了根据挥发性成分来模拟葡萄酒的香气特征,根据相似的气味描述符对挥发性化合物进行分组。然后,计算OAV的总和 (ΣOAV)。由于香气特征的复杂性,一些挥发性化合物可能包括在几个香气系列中[23]

1.7 数据分析

用Microsoft Excel 2021软件进行基础数据处理;利用SPSS 26.0统计软件对数据进行统计分析;通过绘图软件OriginPro 2021进行绘图。对FP法得到的描述词和排序数据分别进行广义普鲁克分析 (generalized procrustes analysis, GPA)和层次聚类分析 (agglomerative hierarchical clustering, AHC),使用XLSTAT 2019进行绘图分析。用Metabo Analyst (https://www.metaboanalyst.ca/MetaboAnalyst/faces/home.xhtml)进行香气物质的偏最小二乘法-判别分析 (partial least squares discriminant analysis,PLS-DA)。

2 结果与分析

2.1 葡萄酒的理化参数

葡萄酒的理化参数如图2所示,不同成熟度的葡萄还原糖约为192~267 g/L,而它们所酿的酒体中残糖保持在3.57~3.72 g/L,这说明酵母能够充分代谢糖分转化为酒精,随着果实逐渐成熟过程中糖分的增加,致使葡萄酒中酒精度的明显上升,酒精度从10.61%vol (T20)提高到14.72%vol(T27.5);葡萄酒的总酸随成熟度上升而下降,不同组间差异性显著(P<0.05),这与果实可滴定酸度趋势一致。

A-酒精度和残糖的变化趋势;B-总酸和pH值的变化趋势

图2 葡萄酒的理化参数

Fig.2 Physicochemical parameters of wines

注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05)(下同)。

2.2 FP法感官评价结果

2.2.1 感官描述词汇表的建立

感官评价员总产生34个存在差异的描述词如表1所示。表中记录了评价员所产生的感官描述词,包括外观7个、香气20个、口感7个。

2.2.2 香气描述词及频次

表2中记录了评价员所产生的香气描述词及其被提到的频次,由于FP法形成的描述词是每个评价员自由产生的,虽不能得到所有葡萄酒样品的香气特征,但从属性词和被提及的频次上看,葡萄酒以黑色、红色浆果和生青、青草味为主要香气品质特征。

表2 葡萄酒香气描述词及其频次

Table 2 Wine aroma descriptors and their frequency

描述词频次描述词频次黑色浆果香14青苹果2红色浆果香10玫瑰 2生青味9烘烤 2青草香8葡萄柚1苹果7杜松 1香梨6柠檬 1李子6蘑菇 1麝香葡萄5松木 1杏子5柑橘 1桃3焦糖 1

经过讨论每位感官评价员的描述词,将有关紫红色、宝石红色、石榴红、澄清透明合并为外观;将有关樱桃、覆盆子、草莓等香气合并为红色浆果香;将有关黑醋栗、黑加仑、黑樱桃等香气合并为黑色浆果香;将苹果、梨、桃等香气合并为成熟果香;将有关甜味、涩感、酸度合并为口感,最终得到9个感官描述词。这些都是品评员在品评时最能直接快速感受到的,通过品评员再次品尝酒样,对葡萄酒样品的9个感官描述词进行感官强度排序。

2.2.3 感官特征分析

根据感官强度排序结合GPA,以8位感官评价员的排序数据作为基础进行GPA,得到样品因子载荷图。由图3看出不同成熟度的葡萄酒样品能明显区分开,说明彼此间的感官特征有差异。

图3 样品因子载荷图

Fig.3 Sample factor loading graph

注:Consensus表示8位品评员有共识的点。

由图4可知,T20葡萄酒样品在酸度和澄清度上表现突出;T23葡萄酒样品在紫红色调上明显;T25葡萄酒样品则在红色浆果香和成熟果香上突出;T27.5葡萄酒样品在青草香、黑色浆果香、甜味和涩感上突出,还有良好的醇香,有更加独特的感官特征。

图4 感官分析雷达图

Fig.4 Sensory analysis radar graph

2.2.4 层次聚类分析

由图5可知四类葡萄酒样品被分为3个簇,T27.5酒样在葡萄适度过熟后形成了良好的醇香和果香,可以独立成一簇。T23和T25由于采摘天数相隔较短,感官差异不明显,两者可归为一类。T20属于近似成熟状态,与其他酒样感官差异明显,能单独成一簇。因此层次聚类分析的结果也进一步证实感官评价通过FP法可以区分葡萄不同成熟度下所酿葡萄酒的感官差异。

图5 样品层次聚类分析

Fig.5 Hierarchical cluster analysis of samples

注:P4-1代表第4位感官评价员品的葡萄酒样品1 (T20),依此类推。

2.3 葡萄成熟度对葡萄酒香气物质的影响

由附表2(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036428)可知,在4款葡萄酒中共定性定量分析出60种香气物质,包括22种酯类、18种醇类、11种酸和9种醛酮类。从图6可看出,最丰富的香气物质是醇类和酯类,特别是醇类,占香气浓度的68.10%~77.19%。含量最低的是醛酮类,占0.15%~0.25%。随着葡萄成熟度的增加,葡萄酒中醇类的含量大体呈上升的趋势;而酸类表现出先上升后下降的趋势;酯类和醛酮类变化趋势不明显。

图6 葡萄酒香气种类及含量

Fig.6 Wine aroma type and content

酯类作为葡萄酒中最重要的香气物质,赋予丰富的花香和果香[24]。在葡萄酒样品中检测到22种酯类 (附表2,https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036428)。在4组葡萄酒样品中,T27.5的酯类含量高于其他酒样,而T20~T25的酯含量逐渐下降。乙酯是葡萄酒中的重要酯类,本研究中主要的乙酯类物质有乙酸乙酯、丁二酸二乙酯、异丁酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸异丁酯,它们赋予令人愉悦的花香和果香,异丁酸乙酯和丁酸乙酯由于其较高的OAV而直接影响葡萄酒的香气 (附表3,https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036428),表现出花香、果香、甜味。与其他成熟度相比,在T27.5时乙酸乙酯、丁二酸二乙酯、丁酸乙酯、癸酸乙酯含量显著提高。此外,还检测到了3种酯类有甲酸乙酯、乙酸甲酯、9-癸烯酸乙酯。

表3 FP法所建立的感官描述词汇

Table 3 Sensory descriptors vocabulary created by FP method

属性描述词外观紫红色、澄清度香气黑色浆果香、红色浆果香、青草香(生青味)、成熟果香口感酸度、甜味(圆润)、涩感

葡萄酒中的醇类主要是通过酵母细胞中酒精发酵过程时的糖代谢以及氨基酸的脱羧和脱氢而产生的,也是葡萄酒香气物质的重要组成部分[25]。在这项研究中检测到18种醇。如图6所示,随着成熟度的上升,酒中呈现出更高的醇类含量,这与前人研究的结果一致[26]。异丁醇、正丁醇、2-甲基丁醇和苯乙醇,具有可可、果香、蜂蜜和玫瑰味,这4种香气物质的含量随着葡萄成熟度的上升而显著增加。2-辛醇与葡萄和葡萄酒中的新鲜蘑菇气味有关[27],随着葡萄成熟度的增加,表现出下降的趋势。由于异戊醇和苯乙醇的存在,较高成熟度处理的含量明显较高,随着二者含量的增加,葡萄酒的花香和化学香气受到了影响。其他醇类,如甲醇、正丙醇、异戊醇、戊醇、5-己烯-1-醇、4-甲基-1-戊醇、1-己烯-3-醇和辛醇的含量没有明显的差异。

葡萄酒中的酸类化合物来自酵母菌和乳酸菌代谢的副产物,大多数的脂肪酸有助于改善葡萄酒的味道,但部分少量的酸是油腻,酸败和刺鼻的。丁酸、己酸、辛酸、2-甲基己酸都属于C6~C10脂肪酸,对芳香化合物的平衡至关重要。C6~C10脂肪酸在葡萄酒中存在较高浓度 (>20 mg/L)时,会产生酸败的气味,在4~10 mg/L下,它们会提供奶酪和奶油的味道[28]。在葡萄酒样品中共检出11种酸类,所有的葡萄酒的脂肪酸 (乙酸除外)含量都低于10 mg/L,贡献出令人愉快的脂肪气味。辛酸明显是最丰富的脂肪酸,其OAV>1 (附表3,https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036428)。随着成熟度的上升,正戊酸、己酸、辛酸的浓度逐渐增加,且保持在一个较高的水平,在检测到的其他脂肪酸中,只有辛酸和乙酸略高于其阈值。

葡萄酒中的大多数醛、酮类物质是在发酵或陈酿过程中产生的。本研究测定了6种醛(乙醛、异丁醛、正己醛、乙缩醛、正丁醛和丙酮醛)和3种酮 (2-丁酮、2,3-丁二酮和2,3-戊二酮),它们可以在发酵过程中还原成相应的醇类[8]。在T27.5葡萄酒中观察到丁醛的减少,但乙缩醛、异丁醛浓度高于其他处理。在T25酒样中正己醛、2,3-戊二酮的含量显著高于其他成熟度葡萄酒。乙醛、乙缩醛、2-丁酮和2,3-丁二酮表现出花香、果香、坚果、甜味和焦糖的香气,是主要的醛酮类化合物,在不同成熟度酒样中未发现明显变化。

根据FERREIRA等[29] 的报告,芳香化合物根据相似的气味描述符分为10个香气类型(附表2,https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036428),计算每个类型的∑OAV,如图7所示。香气类型分析表明,本研究中‘赤霞珠’葡萄酒的主要香气特征是果香、花香和甜味 (∑OAV>150),香脂系列对整体葡萄酒香气的贡献相对较低 (∑OAV<10)。果香、花香和甜味是主要的香气类型,乙酸乙酯、丁二酸二乙酯、异丁酸乙酯、异丁醇、2-甲基丁醇、异戊醇、正己醇、苯乙醇、乙酸是3个类型的主要化合物,它们的OAV都超过1 (附表3,https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036428)。随着成熟度的上升,香气系列 (青草、坚果和化学)有所增加,以异戊醇、苯乙醇、2-甲基丁醇为主要化合物。辛辣系列主要以酸类和醛酮类为主,包括乙酸、己酸和正丁醛,在这项研究中,只有乙酸超过了它的阈值,是这个系列的主要贡献者。此外,一些香气物质的浓度可能低于阈值,不应排除它们由于附加效应而对葡萄酒香气的潜在贡献。

图7 葡萄酒中香气系列的总OAV (∑OAV)

Fig.7 Total OAV of aroma series in wines (∑OAV)

由图8可知,4个成熟度的葡萄酒能明显区分,表明葡萄酒中的香气物质酯类、醇类、酸类、醛酮类含量有差异,T23和T25酒样较为接近,说明差异较小,而T20和T27.5差异较大。为了进一步确定结果分类的变量,进行了PLS-DA模型对投影(variable importance in projection,VIP)值的变量影响。VIP值表示每个组件对模型的贡献率,数值越大,贡献越大。如图8所示,以VIP>1为限定筛选出不同组分,包括异戊醇、2-甲基丁醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、琥珀酸乙酯 (丁二酸二乙酯)、丁酸、乙酸、丁醛和2,3-戊二酮。

A-醇类物质的载荷图;B-醇类物质的VIP得分图;C-酯类物质的载荷图;D-酯类物质的VIP得分图;E-酸类物质的载荷图;F-酸类物质的VIP得分图;G-醛酮类物质的载荷图;H-醛酮类物质的VIP得分图

图8 ‘赤霞珠’葡萄酒香气物质的偏最小二乘判别分析

Fig.8 PLS-DA of aroma substances in ‘Cabernet Sauvignon’ wines

总之,果实成熟度会影响二类香气的产生和含量。在葡萄酒酿造中,果实成熟度会影响二级醇、酸、酯等物质的产生和含量。附表4(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036428)展示出‘赤霞珠’葡萄果实的香气物质的浓度,分析从葡萄到葡萄酒的香气差异物质,酵母代谢醇和醛发生酯化反应,生成酯,差异化合物趋势是醇和醛的含量减少,酯的含量上升。BINDON等[7]研究表明,葡萄酒的基质化学会随着葡萄的成熟以及酵母代谢而发生重大变化。其中,成熟度是最主要的影响因素,其对葡萄酒的化学特性产生直接影响,而酵母代谢则通过调节葡萄汁中的糖浓度进一步影响化学变化。这些化学变化又会反过来影响葡萄酒的感官特性,如口感、香气等。‘赤霞珠’葡萄中C6醇及其衍生物与“草本”或“绿色”的感官属性有关,这在其葡萄酒中也是感官属性“生青、青草味”的体现,且C6醇在葡萄成熟的后期阶段占主导地位[14],表明了仪器分析与感官评价的一致性。

3 结论

本研究探究了葡萄成熟度对‘赤霞珠’干红葡萄酒感官特征和香气物质的影响。随着果实成熟过程中糖分的积累,葡萄酒中酒精度明显上升,酒精度从10.6%vol (T20)提高到14.72%vol (T27.5),而葡萄酒的总酸随成熟度上升而下降,不同组间差异性显著 (P<0.05)。20 °Brix酒样中异戊醇、乙酸乙酯、丁醛香气物质贡献最大,活性值高,表现出菠萝、烘烤、花香,感官上酸度表现突出;23 °Brix葡萄酒样品没有突出的香气物质贡献,但在紫红色调上明显;25 °Brix酒样中乙酸、2,3-戊二酮香气物质贡献最大,活性值高,表现出酸味、甜味、焦糖,感官上红色浆果等果香凸显;27.5 °Brix 葡萄酒样品中2-甲基丁醇、丁酸乙酯、琥珀酸乙酯香气物质贡献最大,活性值高,表现出香蕉、脂肪、青草味,在青草香和果香等感官特征上凸显。FP法和GC-MS明确区分了每个成熟度葡萄酒的香气物质特征,不同成熟度的葡萄酒可以提供更多元化的口感和香气,从而为科学控制葡萄原料成熟度和生产优质葡萄酒提供一定的科学理论依据。

参考文献

[1] JIAN G B, ZHANG Z W.A preliminary study of aroma composition and impact odorants of Cabernet Franc wines under different terrain conditions of the Loess Plateau Region (China)[J].Molecules, 2018, 23(5):1096.

[2] GONZLEZ-BARREIRO C, RIAL-OTERO R, CANCHO-GRANDE B, et al.Wine aroma compounds in grapes:A critical review[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 2015, 55(2):202-218.

[3] 刘丽媛, 刘延琳, 李华.葡萄酒香气化学研究进展[J].食品科学, 2011, 32(5):310-316.LIU L Y, LIU Y L, LI H.Research progress of wine aroma[J].Food Science, 2011, 32 (5):310-316.

[4] YANG C X, WANG Y J, WU B H, et al.Volatile compounds evolution of three table grapes with different flavour during and after maturation[J].Food Chemistry, 2011, 128(4):823-830.

[5] 丁燕, 胡文效, 韩晓梅, 等.酿酒葡萄中的特征芳香物质及其相关研究[J].中外葡萄与葡萄酒, 2014(6):49-54;59.DING Y, HU W X, HAN X M, et al. Characteristic aromatic substances in wine grapes and their related research[J]. Sino-Overseas Grapevine &Wine, 2014(6):49-54; 59.

[6] 王舒伟. 葡萄采收成熟度对葡萄酒色泽品质和陈酿稳定性的影响研究[D].乌鲁木齐:新疆农业大学, 2022.WANG S W.Effects of grape harvest maturity on color quality and aging stability of wine[D].Urumqi:Xinjiang Agricultural University, 2022.

[7] BINDON K, VARELA C, KENNEDY J, et al.Relationships between harvest time and wine composition in Vitis vinifera L.cv.Cabernet Sauvignon 1.Grape and wine chemistry[J].Food Chemistry, 2013, 138(2-3):1696-1705.

[8] ZHAO T, WU J Y, MENG J F, et al.Harvesting at the right time:Maturity and its effects on the aromatic characteristics of cabernet sauvignon wine[J].Molecules, 2019, 24(15):2477.

[9] LASANTA C, CARO I, GMEZ J, et al.The influence of ripeness grade on the composition of musts and wines from Vitis vinifera cv.Tempranillo grown in a warm climate[J].Food Research International, 2014, 64:432-438.[10] GAO X T, LI H Q, WANG Y, et al.Influence of the harvest date on berry compositions and wine profiles of Vitis vinifera L.cv.‘Cabernet Sauvignon’ under a semiarid continental climate over two consecutive years[J].Food Chemistry, 2019, 292:237-246.

[11] TRUJILLO M, BELY M, ALBERTIN W, et al. Impact of grape maturity on ester composition and sensory properties of merlot and tempranillo wines[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2022, 70(37):11520-11530.

[12] PÉREZ-MAGARIO S, GONZLEZ-SAN JOSÉ M L. Polyphenols and colour variability of red wines made from grapes harvested at different ripeness grade[J]. Food Chemistry, 2006, 96(2):197-208.

[13] 乔丹. 树体遮光对新疆‘赤霞珠’葡萄果实香气物质积累的影响[D].乌鲁木齐:新疆农业大学, 2019.QIAO D.Effects of vine shading on aroma volatiles accumulation in ‘Cabernet Sauvignon’ grape berries in Xinjiang[D].Urumqi:Xinjiang Agricultural University, 2019.

[14] KALUA C M, BOSS P K.Evolution of Volatile compounds during the development of Cabernet Sauvignon grapes (Vitis vinifera L.)[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57(9):3818-3830.

[15] 苏晓霞, 黄序, 黄一珍, 等.快速描述性分析方法在食品感官评定中应用进展[J].食品科技, 2013, 38(7):298-303.SU X X, HUANG X, HUANG Y Z, et al.Advance in the application of rapid descriptive sensory methods[J].Food Science and Technology, 2013, 38(7):298-303.

[16] LIU J, GRØNBECK M S, DI MONACO R, et al.Performance of Flash Profile and Napping with and without training for describing small sensory differences in a model wine[J].Food Quality and Preference, 2016, 48:41-49.

[17] 唐庆生, 巴合朱力的孜.新疆天山北麓葡萄酒产区概况及发展建议[J].科技风, 2018(20):213-214.TANG Q S, BAHE Z L.General situation and development suggestions of wine producing areas in the northern foot of Tianshan Mountain in Xinjiang[J].Technology Wind, 2018(20):213-214.

[18] WU Y W, ZHU B Q, TU C, et al.Generation of volatile compounds in litchi wine during winemaking and short-term bottle storage[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 59(9):4923-4931.

[19] 戴前颖, 叶颖君, 李明泇, 等.定量描述分析法和Flash Profile法在祁门红茶香气评价中的应用[J].食品科学, 2021, 42(22):224-231.DAI Q Y, YE Y J, LI M J, et al.Application of quantitative descriptive analysis and Flash Profile in keemum black tea aroma evaluation[J].Food Science, 2021, 42(22):224-231.

[20] 杨洋, 索化夷, 王洪伟.Flash Profile法在豆豉感官评价中的应用[J].中国酿造, 2020, 39(6):181-184.YANG Y, SUO H Y, WANG H W.Application of Flash Profile method in sensory evaluation of Douchi[J].China Brewing, 2020, 39(6):181-184.

[21] GAMBETTA J M, BASTIAN S E P, COZZOLINO D, et al.Factors influencing the aroma composition of chardonnay wines[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2014, 62(28):6512-6534.

[22] FERRERO-DEL-TESO S, ARIAS I, ESCUDERO A, et al. Effect of grape maturity on wine sensory and chemical features: The case of Moristel wines[J]. LWT, 2020, 118:108848.

[23] CAI J, ZHU B Q, WANG Y H, et al.Influence of pre-fermentation cold maceration treatment on aroma compounds of Cabernet Sauvignon wines fermented in different industrial scale fermenters[J].Food Chemistry, 2014, 154:217-229.

[24] ZHANG L, TAO Y S, WEN Y, et al.Aroma evaluation of young Chinese merlot wines with denomination of origin[J].South African Journal of Enology and Viticulture, 2016, 34(1):46-53.

[25] 牛见明, 张波, 史肖, 等.三种澄清方式对‘美乐’甜型桃红葡萄酒品质的影响[J].食品与发酵工业, 2019, 45(16):128-135.NIU J M, ZHANG B, SHI X, et al.Effect of three clarification methods on the quality of ‘Merlot’ sweet rose wine[J].Food and Fermentation Industries, 2019, 45(16):128-135.

[26] FENOLL J, MANSO A, HELLIN P, et al.Changes in the aromatic composition of the Vitis vinifera grape Muscat Hamburg during ripening[J].Food Chemistry, 2009, 114(2):420-428.

[27] ESCUDERO A, CAMPO E, FARIA L, et al.Analytical characterization of the aroma of five premium red wines.Insights into the role of odor families and the concept of fruitiness of wines[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, 55(11):4501-4510.

[28] SHINOHARA T.Gas chromatographic analysis of volatile fatty acids in wines[J].Agricultural and Biological Chemistry, 1985, 49(7):2211-2212.

[29] FERREIRA V, DE LA FUENTE A, SENZ-NAVAJAS M P. Wine Aroma Vectors and Sensory Attributes[M]. Amsterdam: Elsevier, 2022:3-39.

附表1 定量标准参数

Table S1 Quantitative standard parameters

注:a保留指数(RI)是在DB-WAX毛细管柱上计算的。

序号香气物质CAS保留指数a定量离子内部标准品标准曲线R21正丙醇71-23-81 036.8031,29,27,42正丙醇Y=15.61X-0.0020.9842异丁醇78-83-11 092.5043,41,42,31正丁醇Y=24 795.47X-2 577.770.9883正丁醇71-36-31 143.2056,31,41,43正丁醇Y=24 795.47X-2 577.770.98841-戊烯-3-醇616-25-11 157.5057,29,27,313-己烯-1-醇Y=5 214.20X+0.180.99252-甲基丁醇137-32-61 209.3057,41,56,29异戊醇Y=14 348.81X+2.80.9936异戊醇123-51-31 210.6055,42,43,41异戊醇Y=14 348.81X+2.80.99375-己烯-1-醇821-41-01 249.3054,67,41,573-己烯-1-醇Y=5214.20X+0.180.99281-戊醇71-41-01 249.6042,55,41,70异戊醇Y=14 348.81X+2.80.9939新戊二醇126-30-71 31356,55,73,31异戊醇Y=14 348.81X+2.80.993104-甲基-1-戊醇626-89-11 314.1056,41,43,424-甲基-1-戊醇Y=421.72X-66.000.988113-甲基-1-戊醇589-35-51 326.3056,55,69,433-甲基-1-戊醇Y=1 910.6X+7.360.9712正己醇111-27-31 353.1056,43,41,55正己醇Y=7 330.83X-37.010.97132-丙基-1-庚醇10042-59-81 40043,57,71,411-癸醇Y==239.79X+5.930.993142-辛醇123-96-61 421.7045,55,41,43正辛醇Y=340.08X-0.240.98151-己烯-3-醇4798-44-11 449.1041,67,69,823-己烯-1-醇Y=5 214.20X+0.180.992163,4-二甲基-1-戊醇6570-87-21 76043,55,70,563,4-二甲基-1-戊醇Y=1 360.12X+23.80.9717辛醇111-87-51 760.2056,55,41,431-辛醇Y=454.55X-5.730.98918苯乙醇60-12-81 886.5091,92,65,122苯乙醇Y==4 836.3X+584.670.9719甲酸乙酯109-94-4861.9731,28,29,27乙酸甲酯Y==32.941X+151.050.9820乙酸甲酯79-20-9863.0943,74,42,59乙酸甲酯Y==32.941X+151.050.9821乙酸乙酯141-78-6889.9443,61,45,70乙酸乙酯Y=13 702.67X+130.480.99422丁二酸二乙酯123-25-11 669101,129,55,73丁二酸二乙酯Y=1 405.39X+767.150.99223丙酸乙酯105-37-3947.6629,57,27,28乙酸甲酯Y==32.941X+151.050.9824异丁酸乙酯97-62-1956.8343,71,29,41丁酸乙酯Y=1 211.67X-7.540.98425乙酸异丁酯110-19-01 00943,56,73,41丁酸乙酯Y=1 211.67X-7.540.98426丁酸乙酯105-54-41 030.7071,43,88,41丁酸乙酯Y=1 211.67X-7.540.98427异戊酸乙酯108-64-51 062.2088,57,85,60乙酸异戊酯Y=349.92X-4.580.99428乙酸异戊酯123-92-21 116.9043,70,55,41乙酸异戊酯Y=349.92X-4.580.99429己酸乙酯123-66-01 231.3088,43,99,60己酸乙酯Y=82.87X-291.690.99830乙酸己酯142-92-71 267.9043,56,55,61乙酸己酯Y=153.23X-33.170.99031庚酸乙酯106-30-91 329.6088,113,101,43庚酸乙酯Y=47.85X-1.320.99632辛酸甲酯111-11-51 384.8074,87,43,41辛酸甲酯Y=23.61X+0.06133辛酸乙酯106-32-11 434.3088,101,57,127辛酸乙酯Y==26.86X+1.510.99534己酸异戊酯2198-61-01 456.7070,43,71,99己酸异戊酯Y=33.93X+2.420.9835壬酸乙酯123-29-51 533.7088,101,60,41壬酸乙酯Y=33.84X+0.550.98236癸酸乙酯110-38-31 636.4088,101,43,41癸酸乙酯Y=36.65X+26.820.99537辛酸异戊酯2035-99-61 657.1070,127,71,43己酸异戊酯Y=33.93X+2.420.98389-癸烯酸乙酯67233-91-41 686.9055,88,41,69癸酸乙酯Y=36.65X+26.820.99539乙酸苯乙酯103-45-71 798.50104,43,91,1052-乙酸苯乙酯Y=140.31X+0.410.9540月桂酸乙酯106-33-21 83388,101,43,41月桂酸乙酯Y=41.90X+25.48141丁二酸110-15-6972.7155,45,74,27丁酸Y=68 568.25X+49.9110.97423-羟基丁酸300-85-61 42645,43,60,71丁酸Y=68 568.25X+49.9110.9743乙酸64-19-71 439.4043,45,60,42乙酸Y=4 288.99X-396.670.951442,2-二甲基-4-戊烯酸16386-93-91 481.3041,43,87,552,2-二甲基-4-戊烯酸Y=5 065.81X+35.500.9545异丁酸79-31-21 558.6043,41,73,42丁酸Y=68 568.25X+49.9110.9746正戊酸109-52-41 617.7060,73,41,45异戊酸Y=13 964.95X-79.900.9547丁酸107-92-61 617.9060,73,41,43丁酸Y=68 568.25X+49.9110.97482-甲基己酸4536-23-61 66174,43,87,41己酸Y==2 422.07X+415.630.99449异戊酸503-74-21 660.860,43,41,45异戊酸Y=13 964.95X-79.900.8550己酸142-62-11 827.660,73,41,43己酸Y=2 422.07X+415.630.99451辛酸124-07-22 014.960,73,43,41辛酸Y=2 179.24X+565.490.99252乙醛75-07-0835.3629,44,43,15乙醛Y=33.06X+250.100.99953异丁醛78-84-2858.443,41,72,39戊醛Y=383.07X+0.420.9654正己醛66-25-11 072.244,56,41,43己醛Y=301.49X+0.930.9755乙缩醛105-57-7895.3145,73,29,27(E)2-己醛Y=3 953.2X-9.900.9856正丁醛123-72-81 33944,43,72,41戊醛Y==383.07X+0.420.96572-丁酮78-93-3858.8443,72,29,272-丁酮Y=32.941X+151.050.98582,3-丁二酮431-03-8966.4543,86,42,152-丁酮Y=32.941X+151.050.98592,3-戊二酮600-14-61 051.643,29,57,27戊醛Y==383.07X+0.420.9660丙酮醛78-98-81 09743,15,29,45丙酮醛Y=1.27X+0.00080.95

附表2 不同成熟度赤霞珠葡萄所酿酒的香气物质的浓度

Table S2 The concentration of aroma compounds in wines made of Cabernet Sauvignon grapes with different maturity

序号香气物质香气物质含量/(μg/L)T20T23T25T27.5香气描述词阈值/(μg/L)气味系列a醇类1正丙醇16.73±0.48b16.88±0.18b17.98±0.23a17.60±0.63a辛辣、果香306 0001,102异丁醇21 010.36±556.45d23 787.42±35.82c249 070.37±934.75b26 455.40±214.64a可可、苹果、杂醇40 0001,5,73正丁醇494.35±88.58d755.15±81.26c1 095.12±64.21b1 372.80±123.8a酒精、果香、药品150 0001,741-戊烯-3-醇853.51±17.51b674.78±84.2c622.21±74.7c1 019.19±90.5a烧焦、鱼肉、绿草4003,552-甲基丁醇43 407.25±746.31c566 616.86±8 112.25b411 136.14±7 989.81c620 622.78±9 793.53a香蕉、杂醇、绿草30 0001,3,76异戊醇545 476.25±7 500.58a453 530.16±7 872.32c330 884.95±6 952.44d496 684.84±7 129.47b香蕉、可可、杂醇30 0001,5,775-己烯-1-醇42.22±3.12b45.59±0.59a47.04±4.17a39.43±2.56b绿色风味381-戊醇82.37±0.60b99.61±1.42a82.38±0.95b70.88±0.69c香脂、果香绿、药品80 0001,3,79新戊二醇302.33±4.32b267.43±4.16c349.86±9.11a37.99±0.47d-104-甲基-1-戊醇5.29±0.47a3.32±0.34b1.03±0.11c4.17±0.18b坚果50 0004113-甲基-1-戊醇376.64±42.15b471.04±71.31a54.80±0.76c367.97±31.91b绿色、辛辣、蜡50 0003,1012正己醇10 639.48±281.67a6 784.95±83.8d8 662.98±94.35b7 283.21±77.76c绿色、果香、草8 0001,3132-丙基-1-庚醇30.94±0.74a12.39±0.12b8.03±0.84c7.66±0.19c-142-辛醇943.50±45.13a430.93±6.91b392.31±8.03b259.90±6.55c脂肪、果香、蘑菇1,8151-己烯-3-醇245.95±8.01a196.90±7.18c223.06±6.32b213.62±17.13b绿色、果味、脂肪1,3,8163,4-二甲基-1-戊醇20.90±3.67c224.79±7.33a256.56±22.72a176.54±7.39b-17辛醇22.06±2.75d36.36±8.14b43.70±8.55a29.23±3.28c蜡、绿色、果香1201,318苯乙醇107 710.53±483.39d139 941.85±446.48c143 999.53±519.75b147 665.11±877.75a玫瑰、果香、蜂蜜14 0001,4合计(mg/L)731.68±36.59c1193.89±59.70b1 146.95±57.35b1 302.33±65.12a酯类19甲酸乙酯154.91±3.41a153.62±3.85a155.21±7.40a156.42±2.27a轻飘、辛辣1020乙酸甲酯154.81±3.51a155.41±2.42a155.21±7.40a156.42±2.27a绿色、甜味3,621乙酸乙酯54 815.28±280.35a49 860.75±853.95b47 293.60±404.17b56 237.09±681.83a香脂、果香、胶7 5001,922丁二酸二乙酯1 462.88±29.68b985.71±65.29c976.54±25.56c3 430.04±175.95a棉花、奶油、花果香6 0001,2,823丙酸乙酯249.75±7.39b151.18±22.52c262.53±8.23a262.23±9.09a果香、香脂1 8001,924异丁酸乙酯2 477.28±21.78c2 589.64±35.54b2 771.22±41.38a2 508.03±28.75c果香、花香、甜151,2,625乙酸异丁酯660.22±35.92a613.05±33.33a343.88±52.76c551.90±96.27b果香、花香、草本1 6001,2,326丁酸乙酯1 209.78±43.90b1 106.63±46.35c1 183.14±46.58b5 454.96±68.47a果香、黄油201,827异戊酸乙酯53.68±0.58a47.53±0.43b27.87±0.92c16.59±0.4d果香、酸、甜31,628乙酸异戊酯14.45±0.71b14.78±0.71b15.21±0.32a14.65±0.84b果香、香蕉、甜301,629己酸乙酯299.10±16.12c407.22±27.97a380.05±8.01b241.12±2.90d果香、白兰地、茴香5130乙酸己酯3.16±0.32a2.35±0.25b2.26±0.45b2.28±0.65b果香、草、草本6701,331庚酸乙酯1.69±0.13b1.50±0.38b1.34±0.44b9.20±0.05a果香、白兰地220132辛酸甲酯0.63±0.03c0.80±0.07a0.70±0.04b0.73±0.08b果香柑橘甜、蜡200133辛酸乙酯33.15±0.43c36.71±2.34b36.20±2.95b38.12±0.42a果香、白兰地2134己酸异戊酯5.75±0.75b5.64±0.42b4.32±0.36c6.15±0.25a茴香、焦糖、果香1 0001,535壬酸乙酯14.84±1.07a11.90±1.18b11.47±2.52b11.13±0.86b蜡、果香1300136癸酸乙酯93.53±2.48c192.90±3.06b181.31±9.42b228.96±0.86a烧焦、果香、坚果2001,4,537辛酸异戊酯3.87±0.48c6.73±0.82b6.21±0.34b8.86±0.14a烘烤、苹果1251,5389-癸烯酸乙酯37.66±0.95b41.28±1.38a39.18±3.02b43.66±2.52a果香、脂肪1,839乙酸苯乙酯63.33±7.44c115.18±5.95b166.50±9.11a69.37±5.18c花果香、玫瑰、蜂蜜2501,2,3,440月桂酸乙酯32.98±0.84b32.68±0.55b34.69±1.72a36.38±0.90a花香、果香、坚果1 5001,2,4合计(mg/L)61.84±3.09b56.53±2.83c54.05±2.70c69.48±3.47a酸类41丁二酸185.16±3.51a180.44±6.00a136.72±7.80c160.04±14.02b酸味423-羟基丁酸248.73±6.12b264.46±8.96a261.84±15.83a233.34±6.22c -43乙酸271 932.44±2522.61c286 063.78±2 626..22c441 242.80±4005.83a366 981.98±3 018.78b酸、果香、辛辣200 0001,7,10442,2-二甲基-4-戊烯酸97.98±0.96c102.07±1.06c110.94±3.32b121.74±5.51a -45异丁酸165.11±4.25b160.21±2.76b159.49±3.01b419.83±9.89a酸性、奶酪、脂肪200 0007,846正戊酸405.82±6.63c435.09±8.27c509.02±5.33b612.22±4.03a脂肪、酸味、汗臭7,847丁酸2 577.30±51.34a1 743.10±19.76c1 818.59±47.24b1 859.94±76.66b酸味、油脂、果味10 0001,7,8482-甲基己酸911.04±7.54d2 172.86±95.70a1 242.70±28.42c1 583.30±46.93b油脂、乳制品849异戊酸522.14±3.25b713.78±7.98a735.94±18.04a409.56±2.58c油脂、甜蜡、浆果3 0001,850己酸447.49±7.35c472.82±9.77c677.50±4.66b881.92±41.08a奶酪、辛辣、羊油味3 0008,10

续附表2

注:a香气系列 1=果香,2=花香,3=绿色青草(或草本),4=坚果味(或蜂蜜),5=烘烤味(或焦糖、可可),6=甜味,7=化学味(或药品),8=脂肪味(或油脂),9=香脂味,10=辛辣味。b挥发性化合物浓度低于定量限(LQ)。同行不同字母表示经Duncan 检验差异显著(P<0.05)。

序号香气物质香气物质含量/(μg/L)T20T23T25T27.5香气描述词阈值/(μg/L)气味系列a51辛酸792.03±15.73d1 215.01±27.88c1 548.30±57.97b1 858.60±69.16a奶酪味、脂肪味5008合计(mg/L)278.29±13.91c293.52±14.68c448.44±22.42a375.12±18.76b醛酮类52乙醛536.99±12.41b566.96±6.37a563.81±6.47a564.92±30.35a花香、果香、甜10 0001,2,653异丁醛2.51±0.49c2.64±0.87c3.02±0.39b3.70±0.46a烘烤、绿色、坚果3,4,554正己醛12.11±0.33c12.90±0.65c56.16±0.65a20.75±0.29b绿色青草、鲜果51,355乙缩醛1 659.94±13.81b1 585.22±90.57d1 605.91±63.89c1 695.83±33.71a坚果、泥土蔬菜1 0003,456正丁醛114.09±1.55a105.67±3.05a109.94±0.79a5.98±0.36b香蕉、绿色辛辣91,3,10572-丁酮152.28±0.50a152.40±0.73a151.20±0.64a151.22±0.68a芳香水果、甜味50 0001,6582,3-丁二酮(双乙酰)151.14±2.37a151.15±6.74a151.05±7.55a151.22±3.68a焦糖油脂、水果、甜1001,5,6,8592,3-戊二酮56.00±1.78c59.35±0.55c154.78±2.20a84.22±0.71b苦味、焦糖、果香1,5,860丙酮醛0.84±0.08a0.77±0.03c0.80±0.05b0.80±0.04b甜、焦糖、油脂5,6,8合计(mg/L)2.69±0.13b2.64±0.13b2.80±0.14a2.68±0.13b总计(mg/L)1 074.49±53.72c1 546.59±77.34b1 652.24±82.61b1 749.61±87.48a

附表3 不同成熟度赤霞珠葡萄所酿酒中主要香气物质的气味活性值(OAV>0.1)

Table S3 Odor activity values (OAV>0.1) of the main aroma compounds in wines made from Cabernet Sauvignon grapes with different maturity

注:同行不同字母表示经Duncan检验差异显著(P<0.05)。

香气物质处理T20T23T25T27.5醇类异丁醇0.53±0.03b0.59±0.07b6.23±0.08a0.66±0.04b1-戊烯-3-醇2.13±0.08b1.69±0.09c1.56±0.05c2.55±0.10a2-甲基丁醇1.45±0.09d18.89±0.23b13.70±0.45c20.69±0.43a异戊醇18.18±0.54a15.12±0.67b11.03±0.50c16.56±1.62b正己醇1.33±0.09a0.85±0.12b1.08±0.09a0.91±0.04b辛醇0.18±0.08d0.30±0.09b0.36±0.02a0.24±0.05c苯乙醇7.69±0.61b9.99±0.58a10.29±0.68a10.55±0.51a酯类乙酸乙酯7.31±0.07a6.65±0.10b6.31±0.08b7.50±0.28a丁二酸二乙酯0.24±0.03b0.16±0.04c0.16±0.02c0.57±0.01a丙酸乙酯0.14±0.04a0.08±0.03b0.15±0.05a0.15±0.06a异丁酸乙酯165.15±6.81c172.64±2.82b184.75±2.76a167.20±2.19c乙酸异丁酯0.41±0.03a0.38±0.03a0.21±0.05c0.34±0.05b丁酸乙酯60.49±2.19b55.33±1.73c59.16±2.33b272.75±8.34a异戊酸乙酯17.89±0.35a15.84±0.81a9.29±0.31b5.53±0.15c乙酸异戊酯0.48±0.06a0.49±0.07a0.51±0.09a0.49±0.03a己酸乙酯59.82±2.32b81.44±3.06a76.01±7.60a48.22±3.26c辛酸乙酯16.57±0.52c18.36±0.17b18.10±0.65b19.06±0.71a癸酸乙酯0.47±0.06c0.96±0.04b0.91±0.05b1.14±0.07a乙酸苯乙酯0.25±0.03c0.46±0.07b0.67±0.04a0.28±0.05c酸类乙酸1.36±0.07c1.43±0.03c2.21±0.06a1.83±0.05b丁酸0.26±0.03a0.17±0.03b0.18±0.01b0.19±0.03b异戊酸0.17±0.04b0.24±0.02a0.25±0.03a0.14±0.01b己酸0.15±0.02c0.16±0.06c0.23±0.03b0.29±0.07a辛酸1.58±0.06d2.43±0.03c3.10±0.09b3.72±0.20a醛酮类正己醛2.42±0.09c2.58±0.03c11.23±0.13a4.15±0.06b乙缩醛1.66±0.09a1.59±0.21b1.61±0.09b1.70±0.08a正丁醛12.68±0.56a11.74±0.37a12.22±0.64a0.66±0.04b2,3-丁二酮1.51±0.04a1.51±0.05a1.51±0.05a1.51±0.02a

附表4 不同成熟度赤霞珠葡萄香气物质的浓度

Table S4 Concentration of aroma compounds in Cabernet Sauvignon grapes with different maturity

注:nd为未检出(低于仪器检测限)。

序号香气物质香气物质含量/(μg/g)G20G23G25G27.5醇类12,2-二甲基-1,3-丙二醇nd3.08±0.09ndnd2正己醇0.31±0.030.51±0.060.55±0.060.42±0.0233-己烯-1-醇nd28.72±1.5129.34±3.00nd4反式-2-己烯-1-醇nd14.98±0.979.23±0.847.41±0.575仲辛醇(2-辛醇)11.15±0.9119.45±0.3218.04±0.9010.87±0.596DL-3-甲基-2-丁醇nd3.47±0.20ndnd71,4-丁烯二醇nd1.13±0.20ndnd81-丙氧基-2-丙醇nd1.91±0.06ndnd91-戊烯-3-醇ndnd26.08±0.10nd102-甲基-1-戊醇10.88±0.42ndndnd111,3-丙二醇0.22±0.02ndndnd12四甘醇0.003±0.000 5ndndnd13丙二醇0.22±0.02ndndnd14合计22.78±1.4073.25±3.4183.24.±4.9018.70±1.18酯类15乙酸乙酯151.18±2.04151.22±3.87151.25±3.98151.21±8.9316丙酮酸乙酯ndnd151.05±2.72nd17乙酰乙酸甲酯151.05±3.23ndndnd18原乙酸三甲酯151.05±3.12ndndnd19合计453.28±8.39151.22±3.87302.3±6.70151.21±8.93酸类204-羟苯基丙酮酸nd107.95±5.59ndnd21乙酰丙酸nd1 546.81±11.10ndnd22甲氧基乙酸nd243.48±6.37ndnd233-丁烯酸nd257.37±12.32ndnd24乙酸145.90±7.98134.89±8.75ndnd25咪唑-4-乙酸nd770.16±8.39ndnd263-羟基丙酸129.70±5.66ndndnd27合计275.6±13.643 060.66±52.52醛类28丙酮醛nd0.21±0.020.21±0.010.21±0.0329异丁醛nd151.05±6.53ndnd30异戊醛nd0.86±0.060.98±0.04nd31戊醛nd1.33±0.051.23±0.06nd32己醛104.84±6.81552.83±7.15542.78±10.24424.92±8.8533反式-2-己烯醛nd1 391.23±54.301 421.02±50.80816.13±7.9234合计104.84±6.812 097.51±68.111966.22±61.151 241.26±16.80

Effects of ‘Cabernet Sauvignon’ grape fruit maturity on aroma substances and sensory characteristics of wine

LI Feifei, WANG Shuwei, DONG Rong, QIAO Dan, SHI Miao, GAO Chenyu, LIU Mingchen, ZHANG Zhenzhen*

(College of Food Science and Pharmacy, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China)

ABSTRACT To study the sensory characteristics and different aroma compounds of wines made from grapes with different maturities, grapes with four maturities of 20, 23, 25 and 27.5 °Brix were selected for small-scale fermentation, and the wines with different maturities were analyzed by GC-MS and flash profile (FP).Results showed that with increasing maturity, the alcohol content in the wine body increased, the total acid content decreased, and the alcohol content showed an overall increasing trend, while the acid content showed an initial increasing and then decreasing trend.The content of 2-methylbutanol and ethyl butyrate in T27.5 wine sample was highest (620.62 mg/L, 5.45 mg/L) and the wine body showed the strongest fruit and fat aroma.The content of ethyl isobutyrate in T25 was highest (2.77 mg/L) and the wine body showed the strongest floral and sweet aroma, while T23 and T20 had no prominent aroma characteristics.Sensory evaluation analysis showed that the grass aroma was prominent in T27.5 wine sample, the red berry aroma was prominent in T25, and T23 and T20 had obvious sensory characteristics in acidity and color.In summary, among the four maturity wines, the appearance and flavor of T20 and T23 wine samples were the best, and the active aroma compounds of T25 and T27.5 wine samples were the most.This study provides a theoretical basis for the scientific control of grape maturity and the production of diversified wines.

Key words maturity; wine; Flash Profile method; odor activity values; aroma compounds

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.036428

引用格式:李飞飞,王舒伟,董荣,等.‘赤霞珠’葡萄果实成熟度对葡萄酒香气物质及感官特征的影响[J].食品与发酵工业,2024,50(10):244-251.LI Feifei,WANG Shuwei,DONG Rong, et al.Effects of ‘ Cabernet Sauvignon ’ grape fruit maturity on aroma substances and sensory characteristics of wine[J].Food and Fermentation Industries,2024,50(10):244-251.

第一作者:硕士研究生(张珍珍教授为通信作者,E-mail:870055809@qq.com)

基金项目:新疆维吾尔自治区重点研发计划项目 (2020B01005-3)

收稿日期:2023-06-09,改回日期:2023-07-17