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西拉葡萄酒的香气活性物质以及影响瓶装葡萄酒香气因素的研究认领

被引量： 38

作者：

赵鹏涛

学位授予单位：

西北农林科技大学

摘要：

葡萄酒中的香气物质种类繁多,结构复杂,是决定葡萄酒香气质量的重要因素。研究一瓶葡萄酒的香气质量,要考虑其葡萄品种、产地、年份、橡木桶陈酿以及储藏和运输条件等因素,感官分析和化合物成分分析是最直接和行之有效的方法。西拉(Vitis vinifera L.Cv)是非常重要的红色酿酒葡萄品种,西拉葡萄酒因其香气多样性的特征深受广大消费者喜爱。目前国内外关于西拉葡萄酒香气特征的系统性研究还较少,也未见综合评价短期储藏条件对瓶装葡萄酒香气质量的影响的研究论文。本研究对比研究了液液萃取(LLE)和基于LiChrolut-EN的固相萃取(SPE)的萃取能力,确定了以LiChrolutEN-SPE为基础的气相色谱-闻香法(GC-O)和香气提取物稀释法(AEDA)研究西拉葡萄酒的香气特性的方法。利用顶空固相微萃取和搅拌棒吸附萃取等技术结合气相色谱质谱联用等技术对西拉葡萄酒中的主要挥发性香气物质进行了定量分析。本论文在对比LLE和SPE技术在葡萄酒风味物质萃取研究中的特点的基础上,根据不同化合物的特点选出了最佳的萃取方法,对西拉葡萄酒中的活性香气物质进行了定性和定量分析,并且研究了瓶装葡萄酒在短期内的储运条件对风味质量的影响。主要结果如下:(1)LiChrolut-EN-SPE能够提取葡萄酒中绝大多数极性和非极性香气化合物,萃取能力与LLE相当,同时对葡萄酒中的糖、色素和其他非挥发性化合物的吸收有限,更有利于进行色谱分析。在GC-O分析中,Lichrolut-EN在酯类物质的萃取方面能获得更高的香气提取物的风味稀释值;在有机脂肪酸高级醇的萃取方面,Lichrolut-EN吸附较少,有效降低了对气相色谱柱中其它含量较低化合物的干扰。本研究所鉴定的葡萄酒样品的关键香气物质与前期研究一致。借助气味活性值(OAV)法来表示对葡萄酒香气的贡献,进一步验证了Lichrolut-EN-SPE在结合GC-O和GC-MS等技术研究葡萄酒中香气活性物质的适用性、准确性、易用性和高效性。(2)通过Lichrolut-EN-SPE结合GC-O/AEDA技术研究了中国和美国四个新兴产区的四款西拉葡萄酒的香气活性物质。结果发现,异丁酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、异戊酸乙酯、2-甲基-1-丁醇、己酸乙酯、异戊醇、辛酸乙酯、2-羟基己酸乙酯、3-甲基丁酸、β-大马士酮、己酸、愈创木酚、苯乙醇、反式-威士忌内脂、4-乙基愈创木酚、4-乙基苯酚、4-乙烯基愈创木酚、香草醛、和香草酸乙酯是四款西拉葡萄酒样品共有的关键香气物质成分,但对于各个产区西拉葡萄酒样品最关键的香气物质组成不同。将四款西拉葡萄酒进行定量分析获得OAV值后发现,中国产西拉葡萄酒在丁香油酚、4-乙烯基酚、顺式-玫瑰醚、β-大马士酮、顺式-威士忌内脂、反式-威士忌内脂、2-氨基乙酰苯、1-辛烯-3-酮和二氢肉桂酸乙酯等与橡木桶陈酿相关的香气化合物含量明显偏低;酯类物质除辛酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯含量偏低外,其他含量基本持平;高级醇和有机脂肪酸含量没有明显区别。这些差异的原因除了产区风土特性和酿造工艺之外,两款中国产西拉葡萄酒年份相较美国产西拉葡萄酒样品更轻,而且橡木桶陈酿时间更短。西拉葡萄酒样品的感官特征与其香气化合物的含量密切相关。(3)根据本研究中对西拉葡萄酒的主要香气物质的鉴定结果,对供试的21款西拉葡萄酒的85种挥发性香味物质进行定量分析,结果发现各香气化合物在不同西拉葡萄酒样品中的浓度差异较大。将西拉葡萄酒样品中38个平均OAV值≥0.5的化合物确定为影响西拉葡萄酒香气质量的潜在关键物质。将定量化合物按照物质结构和香气特征贡献分为16个类别,分别累加各类物质的OAV值。结合主成分分析结果发现:直链脂肪酸乙酯、降异戊二烯、支链脂肪酸乙酯、有机脂肪酸、醛、乙酸酯和杂醇油类物质对西拉葡萄酒香气的贡献最大。化学物质的定量分析和感官分析结果和21个样品的主成分分析结果表明,在本研究中的西拉葡萄酒中的香气活性物质和香气质量主要受到年份、橡木桶陈酿以及产区的影响。(4)借助人为创造的葡萄酒短期内储藏条件的改变对葡萄酒的感官质量和香气物质的影响进一步验证葡萄酒整体香气质量和香气物质的关系。本研究中的葡萄酒样品经过15天环境温度40℃(HT)和连续振动(CV)的储存条件进行处理,葡萄酒中的活性挥发性物质的定量分析和感官特征同时发现了处理对葡萄酒的影响。葡萄酒的感官定量描述分析结果表明,HT处理引起红葡萄酒和白葡萄酒果香味和花香味特征减弱,口感有失平衡,后味持久度下降等。而短期的CV处理对葡萄酒影响不明显。香气物质的定量分析发现,检测到脂肪酸乙酯类和降异戊二烯类物质等对葡萄酒香气质量贡献最大的优质香气成分含量受到HT处理的影响而降低,而有机脂肪酸和高级醇类没有显著变化。对气味活性值(OAV)≥1的23种挥发性物质进行的主成分分析(PCA)表明,乙酸异戊酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、β-大马士酮、芳樟醇和丁子香酚等物质对于区分HT和CV处理葡萄酒样品和对照葡萄酒的作用最大。

摘要译文

关键词：

LiChrolut-EN固相萃取; 西拉葡萄酒; 香气物质; 气相色谱-闻香法; 主成分分析

学位年度：

2017

学位类型：

博士

学科专业：

葡萄与葡萄酒学

导师：

李华

中图分类号：

TS262.6[葡萄酒、香槟酒]

学科分类号：

082202[发酵工程];083202[农产品加工及贮藏工程]