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由于葡萄中挥发性香气物质对葡萄酒感官特征有着重要的影响,一直以来对它们的分析是酿酒工作者风味研究的重点。本课题以山东烟台地区蛇龙珠为研究对象,通过建立一系列的检测方法分析了葡萄挥发性香气物质,借助GC-O技术、GC-MS技术和统计分析等技术确定了蛇龙珠香气物质的种类及变化规律。研究的主要内容如下:
1)研究了蛇龙珠葡萄中的香气成分,与赤霞珠、品丽珠和梅鹿辄进行对比。采用GC-O技术在四种葡萄中共检测出72种具有香气活性的成分,鉴定出66种。蛇龙珠葡萄中主要的香气成分有:己醛、顺-3-己烯-1-醇、苯甲醛、β-大马酮、苯甲醇、β-苯乙醇、β-紫罗兰酮和茴香醛等。在四种葡萄中香气成分的种类比较相似,但香气强度存在较大差异。采用GC-MS技术在蛇龙珠葡萄中检测出了95种挥发性成分,梅鹿辄、品丽珠和赤霞珠葡萄中分别检测出92、93和93种挥发性成分。
2)建立了一种快速、简单测定葡萄中挥发性成分的分析方法,即顶空固相微萃取(HS-SPME)与气质联用法(GC-MS)。经过优化的SPME萃取条件为8mL酒样,30%NaCl,60℃下吸附45min。定量分析了蛇龙珠、品丽珠、赤霞珠和梅鹿辄四种葡萄。采用显著性差异和判别分析对定量数据进行统计分析,找出了区分四种葡萄的主要香气成分,并发现蛇龙珠和品丽珠最为相近;葡萄果皮中各香气成分的含量大约是果肉中的10倍左右,尤其是萘、茴香脑、顺,反-2,6-壬二烯醛和2-己烯醛等物质在果皮中大量检测出,而果肉中含量较少。并根据果实、果皮和果肉各香气成分浓度和阈值得到了各香气成分的OAV值,发现β-大马酮、β-紫罗兰酮、顺,反-2,6-壬二烯醛、1-辛烯-3-醇和己醛等具有较高的OAV值,是四种葡萄中重要的香气成分。
3)定量分析了不同产地,不同品系和不同成熟期蛇龙珠葡萄中香气成分。采用显著性差异、判别分析和聚类分析等对定量数据进行统计分析,找出了区分四个产地得主要香气成分以及它们之间的关联;7个品系和4个产地蛇龙珠葡萄被分成三类:第一类由卡斯特酒庄、莱州、龙口、蓬莱、E02和E04构成,说明E02和E04两个品系和纯品种的蛇龙珠葡萄最相近;第二类由E01、E05、E06和E07构成;第三类由E03组成,和纯品种的蛇龙珠差异最大;不同成熟期蛇龙珠葡萄中香气成分的含量是不断变化的,总香气成分的含量在成熟期第6周最高,随之成熟过程C6化合物呈下降趋势。
4)建立了一种快速、简单、样品量少的测定葡萄中甲氧基吡嗪的分析方法,即顶空固相微萃取(HS-SPME)与气相色谱.氮磷检测器法(GC-NPD)。经过优化的SPME萃取条件为8ml样品,加2.4gNaCl,CAR/DVB/PDMS萃取头,30℃吸附3小时。该方法具有良好的线性,所得标准曲线的线性相关性系数均大于0.99。检测限的变化范围为0.20ng/L~1.40ng/L,所定量的6种物质除2-甲氧基吡嗪外,回收率在71.61%~113.09%之间。定性和定量分析了不同品系、不同成熟期和不同产地蛇龙珠葡萄,以及蛇龙珠、赤霞珠、品丽珠和梅鹿辄四个品种葡萄中3-烷基-2-甲氧基基吡嗪。在蛇龙珠葡萄中检测出了2-、3-甲基-、3-乙基-、3-异丙基-、3-异丁基-和3-仲丁基-2-甲氧基吡嗪6种。不同产地和不同品系的蛇龙珠葡萄相比,7个品系蛇龙珠葡萄3-乙基-2-甲氧基吡嗪含量较高,而3-异丙基-2-甲氧基含量较低;3-烷基-2-甲氧基吡嗪在葡萄成熟过程中总浓度呈递减趋势,其中2-异丁基-3-甲氧基吡嗪最为突出;考虑到6种3-烷基-2-甲氧基吡嗪的含量和阈值关系,只有3-异丁基-、3-仲丁基-和3-异丙基-2-甲氧基吡嗪的OAV值大于1,对葡萄的香气具有重要贡献。
5)应用气相色谱一串联质谱联用技术(GC-MS/MS)和溶剂辅助蒸馏技术(SAFE)对四种酿酒葡萄中的游离态萜烯类化合物进行研究。采用恒温振荡浸提葡萄中的成分,溶剂辅助蒸馏除去不挥发性成分,氮吹浓缩,然后GC-MS/MS分析。实验中优化了SAFE条件(循环水浴温度、样品流量)。通过NIST05a.谱库检索、标准品RI值对比及参考文献的RI值对比分析在四种葡萄中共鉴定出29种萜烯类化合物,在蛇龙珠葡萄检测出26种萜烯类化合物,梅鹿辄、赤霞珠和品丽珠分别检测出17、15、16种。在蛇龙珠葡萄中检测出了16种倍半萜烯类,远多于其他三种酿酒葡萄。