基于顶空进样GC-IMS技术分析发酵工艺对葡萄酒风味的影响研

【概述】

七分原料三分工艺，好葡萄酒是种出来的。品种特质在很大程度上决定了葡萄酒的风味、香气、典型性等。产品工艺不同，葡萄酒的风味不同，本实验通过检测不同发酵工艺葡萄酒的挥发性成分，评价发酵工艺对葡萄酒风味的影响。

【实验/操作方法】

对不同发酵工艺葡萄酒的挥发性有机物进行分析，选择**的发酵工艺

注：每个样品做两个平行样，编号分别为-1、-2

取0.1ml样品，加入0.9ml水稀释，放入20ml顶空进样瓶中，45℃孵化10分钟后，经顶空进样用气相离子迁移谱仪FlavourSpec®进行测试，经G.A.S.开发的强大功能软件分析可给出样品中挥发性有机物的差异谱图；软件内置的NIST数据库和IMS数据库可对物质进行定性分析。

【实验结果/结论】

在未经复杂样品前处理的条件下，直接对样品进行顶空进样分析，得到样品的挥发性组分信息，通过软件分析可快速比较样品之间的差异，具体结果如下：

1 样品的气相离子迁移谱图 

气相离子迁移谱图说明：

1. 纵坐标为气相保留时间，横坐标为离子迁移时间（drift time）。

2. 整个图背景为蓝色，左侧红色竖线为RIP（即反应离子峰，drift time约为8.12 ms）。

3. RIP两侧的每一个点代表一种挥发性有机物。颜色代表物质的浓度，白色表示浓度较少，红色表示浓度较大，颜色越深表示浓度越大。RIP右侧两条红线为乙醇的峰，由于酒中乙醇的含量很高，峰产生拖尾现象。

4. 整个谱图即代表了样品的顶空成分。

2 定性分析

G.A.S.开发的GCxIMS Library Search软件，通过内置的NIST 2014气相保留指数数据库与G.A.S.的IMS迁移时间数据库二维定性，更加准确。而且两个数据库均可扩展，用户可根据自己的需求添加建立对应的数据库。

部分定性结果如下：

该表列出了酒样中已定性出的物质，与图中的编号对应，包含化合物名称、CAS号、分子式、分子量、保留指数、保留时间、迁移时间等信息，其中部分物质有单体、二聚体两个峰。

3 不同发酵工艺葡萄酒的指纹图谱

为了用户更加方便地对比不同样品间挥发性有机物的差异，G.A.S.公司开发的LAV软件的Gallery Plot插件，可选取图中所有的待分析区域，自动生成指纹图谱，结果如下：

图3 样品的Gallery Plot图

注：每一行代表一个样品所选择的所有区域，每一列是不同样品间同一区域的对比。

从上图可以看出：

1、六个酒样的风味各不相同，含量较为一致的有2-己烯-1-醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、1-丁醇、乙酸乙酯等；

2、B0中乙酸异丙酯、2-戊酮等含量较高，BS中含有较多的乙酸异丁酯、癸醛等，RBS中乙酸异戊酯、丁酸乙酯、乙酸甲酯、戊酸乙酯等含量较高，RS与RU相似度稍高一些，但RU中1-己醇、甲硫基丙醛、丙酮、丙醇、α-蒎烯等含量较高。

结论

使用G.A.S.公司的FlavourSpec®，在无需样品前处理前提下，直接加热顶空进样后可快速检测样品的挥发性有机组分，仪器配备的强大功能软件可给出样品的气相离子迁移谱图及挥发性有机物的指纹图谱，用户一眼便能看出样品间的差异，结合感官评价，为优化选择**的发酵工艺提供理论数据支撑。

【仪器/耗材清单】

耗材：不同发酵工艺的葡萄酒

仪器：FlavourSpec®气相离子迁移谱联用仪

（来源：济南海能仪器股份有限公司）