葡萄酒香气的来源及成份

楼主 / Maplefield

摘要：葡萄酒的香气极为复杂，几百种芳香物质参与了香气的构成。本文综述了葡萄酒香气的来源及其成份，并对葡萄酒中香味物质的测定方法作了说明。

葡萄酒的呈香物质极多，目前已鉴定出的有300余种（李华，李记昭，1990），他们通过协同作用、累加作用、相互抑制作用，使葡萄酒香气复杂多样，千变万化。要正确描述、分析葡萄酒香气，就必须对它们进行分类，了解它们的来源与成份。
1. 葡萄酒香气的来源
葡萄酒香气主要有三个来源，即来源葡萄品种本身的香气，来源于发酵过程中形成的酒香以及陈酿香气。
1.1 一类香气
一类香气又叫葡萄酒的品种香气，这类香气在气味上以花香、果香、植物以及矿物质为主。因为其呈味物质来源于浆果，所以葡萄品种以及影响葡萄品种表现，决定葡萄品种质量的气候、土壤、栽培技术等因素是决定该类香气质量的自然因素。众多的葡萄品种在不同的气候、土壤类型中的表现，结果产生了繁杂的一类香气，当然有讨人喜欢的，也有遭人厌的。只有努力地使所选用的葡萄品种的适应性，特异性与栽培地的生态条件及生产目标相一致，才能表现出该葡萄品种的最佳香气状态。根据一类香气的类型可以将葡萄品种分为如下三类：
1. 所酿的酒，一类香气非常浓郁、复杂、以果香为主，且在酒的陈熟过程中更能充分地表现出来。如缩味浓、赤霞珠、品丽珠、梅尔诺、赛美容、维尔多等。
2. 所酿的酒以果香、花香等气味为主的葡萄品种，主要有比诺、白山坡、霞多丽、佳美以及雷司令、西万尼、琼瑶浆等。
3. 所酿的酒以动物气味为主，主要是麝香味的葡萄品种，如玫瑰香、亚利山大等。
构成一类香气的呈香物质有结合态和游离态两种状态。结合态的呈香物质只有分解放出的游离态的才能表现出来。所以葡萄酒的酿造过程，一方面浸提出了果皮中的芳香物质；另一方面发酵促成了一类香气的充分表现，如葡萄酒中的某些酶，人的唾液，胃液能使结合的呈香物质释放出游离态的芳香物质。这也从某种程度上说明了葡萄酒的质量原先存在于葡萄之中，酿造过程只是让其表现出来而已。
1.2 二类香气
该类香气又叫发酵香气，具酒味特征，以化学气味为主，呈香物质主要有高级醇、酯、有机酸、醛类等，它们都是酒精发酵过程中产生的副产物。另外，苹果酸——乳酸发酵过程中形成的一些挥发性物质，也是二类香气的构成部分。正是由于这些物质的存在，才使得不同产地、不同年份、不同品种、不同类型的葡萄酒具有一些共同的感官特征。当然，由于发酵原料、酵母菌种、发酵条件不同，这些呈香物质（副产物）的含量、比例有所变化，所以不同葡萄酒的二类香气的类型及其质量也可发生很大的变化。
1. 发酵原料（葡萄浆果）葡萄浆果的含糖果越高，二类香气越浓，铵态氮的含量过高，酵母菌就会很少地利用有机氮，则生成的及醇赤少。氨基酸的种类也会影响到异戊醇或苯乙醇的比例等。维生素有利于酵母菌合成自身所需的酶，所以也有利于芳香物质的形成。
2. 酵母菌种类不同种酵母以及同一种酵母菌的不同菌系，都会产生自己特殊的芳香物质。
3. 发酵条件实践证明，SO2处理、澄清处理及将发酵温度控制在18～20℃之间，可以降低高级醇的生成，成为生产优质干白葡萄酒的必要条件。在红葡萄酒的生产过程中进行苹果酸——乳酸发酵，不仅可以使葡萄酒更为柔和，提高葡萄酒的醇厚感，而且是改善葡萄酒香气的一个途径。
1.3 三类香气
构成葡萄酒三类香气的呈香物质来源于陈酿过程，故又称陈酿香或醇香。在还原条件下陈酿形成的香气称为还原醇香，主要指在贮藏罐、木桶和酒瓶中形成的香气。在氧化陈酿条件下形成的香气称为氧化醇香。三类香气的类型主要有动物气味、香脂气味、烧焦气味和香料气味等。

影响三类香气的因素有：
1. 葡萄原料葡萄酒成熟过程中的一个现象是来源于原料一类香气向三类香气的转化。一类香气越浓的葡萄酒，其三类香气也越浓，源于原料的单宁在成熟过程中变成了挥发性和具有气味的物质，这种变化也是葡萄酒三类香气的构成部分，特别是对于那些含有优质单宁的葡萄品种。
2. 发酵工艺及条件葡萄酒的成熟是以葡萄酒的二类香气的消失开始的。在陈酿过程中，由于部分二类香气挥发性很强，它们会迅速消失；CO2的挥发还带走了一部分酒精和挥发性很强的香气物质。
3. 陈酿条件当葡萄酒在橡木桶中成熟时，由橡木溶解进葡萄酒中的芳香物质（香草醛等）是葡萄酒三类香气的构成成分。在陈酿开始的几年中，葡萄酒的还原条件越好，三类香气的质量也越好，因此隔绝空气的瓶内陈酿以SO2的微量存在对三类香气的形成具有良好的作用。在氧化条件下形成的三类香气称为“氧化醇类”，一般特指酒度较高（16～18%v/v）的加强葡萄酒及白兰地葡萄酒，它们不怕细菌的危害，在陈酿中不需防止氧化。
2. 葡萄酒香气的成份
葡萄酒中的芳香物质是在较低温度下能够挥发的具有芳香气味的物质总称。目前检测出的葡萄酒中的三百余种芳香物质，大体分为下列几类：
2.1 萜类化合物
萜类化合物是一类天然的烃类化合物，其分子中具有5个碳的基本单位，多具有不饱和键，其结构的基本骨架大都符合（C5H8）的通式。
构成葡萄酒芳香物质的萜类主要为单萜类，例如香茅醇（C10H20O）、香叶醇（C10H18O）、芳樟醇（C10H18O）、橙花醇（C10H18O）、a-萜品醇（C10H18O）、薄荷醇（C10H18O）、柠檬醛（C10H18O）、香茅醛（C10H18O）、蒎烯（C10H16）等。
2.2 脂肪族化合物
此类化合物主要包括一些小分子的醛、酸、酮及脂类化合物等。如脂肪酸、脂肪醇、各种酯类。其生成途径主要有糖酵解、三羧酸循环、氨基酸代谢等。
2.3 芳香族化合物
芳香族化合物有的是萜源衍生物，有的是苯丙烷类衍生物。其多数是通过莽草酸途径转化而来，具有一个丙烷基的苯酚化合物或其脂类，例如桂皮醛、丁酚、苯乙烯、水杨酸甲酯、茴香醛等。
研究表明，一类香气一部分以酯、醛、萜烯类、芳香环族化合物存在，散发出香气；另一部分则呈结合状态，如芳香物质的糖苷、类胡萝卜素、非糖苷类的芳香物质前体等，此类物质在酿酒过程中转化为游离态而释放出香气。二类香气主要构成有高级醇、酯、醛和酸等。Gomez等人根据果实中的香气成份将欧洲葡萄品种分成3种类型：玫瑰香型品种、非玫瑰香型的芳香性品种和非芳香型品种。玫瑰香性的代表品种有：玫瑰香、白玫瑰、昂托玫瑰等，这些品种中的芳香物质主要为多种萜类化合物，
其单萜含量1～3mg/L；非玫瑰香芳香型品种有雷司令、缩味浓等，也存在多种萜类化合物，但其含量仅为0.1～0.3mg/L；非芳香型品种主要赤霞珠、霞多丽、西拉等，主要的芳香物质是脂肪酸、醛等，这些物质也可能以两种形式存在。玫瑰香型葡萄果实的总单萜含量约为芳香型品种的50倍。
3. 芳香物质的鉴定分析
葡萄酒中的芳香物质的分析研究可分为两大步骤。首先是芳香样品制备，以制取适合分离的样品，其中又包括样品的前处理、芳香物质的提取和浓缩等3个步骤；二是对芳香样品中的各成份进行分离、定性鉴定、定量分析和评价等。
3.1 芳香物质样品的制备
葡萄酒是液体，不需要进行样品的前处理，直接可以进行芳香物质的收集。
（1）蒸馏法：此法是收集芳香物质的常规方法，其原理是水蒸汽蒸馏。目前广泛采用Likens和Nickerson设计的“同时水蒸汽蒸馏和溶剂萃取”装置。
（2）顶空收集法：此法收集葡萄酒气相部分，气相部分与人嗅觉感受的成份在比例上一致，代表着气味之真实成份和浓度。这种方法又包括直接收集、低温收集和树脂吸附等方法，特别适于低沸点化合物的研究。
（3）溶剂萃取法：传统的溶剂是有机溶剂，经萃取后得到浸膏，要进行成份分析还需一系列步骤才能制得供分析用样品，目前使用不多。
3.2 芳香物质的浓缩
经蒸馏或低温收集等方法获得的样品，常为稀水溶液或有大量溶剂，芳香成份含量低，不适于直接分析，需进一步浓缩。浓缩方法主要有蒸馏分馏、冷冻浓缩、区域精制（熔融结晶）、萃取和吸附剂吸附等，有时可用其中之一，有时可结合使用。
3.3 芳香成份的分离与鉴定
分离技术从过去的分隔萃取等措施发展到后来的薄层层析、气相色谱及液相色谱等；鉴定技术也由化学及物理性质发展到色谱、质谱、红外光谱及核磁共振等现代仪器法。这些方法单独或结合使用，使芳香成份在鉴定数目和准确率上有了极大地提高，大大减少了分析时间和费用。目前气相色谱—质谱—微机联用（GC—MS—MC）是葡萄酒芳香物质分析上广泛应用的分离与鉴定联用技术。
3.4 电子嗅觉模拟系统
在有关葡萄酒香味感官分析和仪器分析的众多报道中，两者的协同运用技术已是研究的热门话题，而已实用化的人工嗅觉模拟系统，即电子鼻（Electronic nose）的开发与利用，更是研究中的最新课题。电子嗅觉模拟系统是人—机互动系统发展的前沿，由于综合了当前仪器设备装置、电子计算机系统、模型识别技术、呈香机理学说、感官分析方法等的最新成果，在与挥发物有关的领域中有广阔的应用范围。
4. 小结
葡萄酒中的香味物质种类繁多，包括萜类化合物、脂肪族化合物及芳香族化合物等几类。它们之间的相互协同、累加以及抑制更使的葡萄酒香气千变万化，扑朔迷离。葡萄酒香味物归纳起来有三个来源，即葡萄品种、发酵及陈酿过程。目前葡萄酒香味物质的鉴定分析通常先对葡萄酒样品进行处理，分离浓缩芳香物质，然后再用色—质谱定性定量