赤霞珠干红葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高级醇含量的测定

齐晓茹，师　旭，王　颉，马艳莉

（河北农业大学食品科技学院，河北保定 071001）

葡萄酒是以新鲜葡萄或葡萄汁为原料，经全部或部分发酵酿制而成，含有一定酒精度的发酵酒，是世界公认的对人体有益的健康饮品，世界葡萄产量的80%被用来酿造葡萄酒[1-2]。目前，中国已经成为世界重要的葡萄酒消费国。《中国酒业新闻》数据显示，2016年中国进口葡萄酒63.8万kL，中国葡萄酒产量为113.7万kL，随着葡萄酒产业发展不断壮大，葡萄酒品种越来越多样化，葡萄酒品质提升也越来越受重视。对于葡萄酒的科学研究，在Web of Science所有数据库中检索关键词“wine”，共有128255条检索结果，在CNKI中检索关键词“葡萄酒”，共有20870条检索结果，国内外有关葡萄酒的论文发文量均呈逐年上升趋势，可见研究者非常重视对葡萄酒的研究。

甲醇是葡萄酒酿造过程中产生的一类对人体有害的物质，过量的甲醇会对人体神经和视力产生危害，严重的会导致失明甚至危害生命[3]。葡萄酒国家标准GB 15037—2006规定，每升葡萄酒中的甲醇含量必须在400 mg以下。高级醇也称杂醇油[4]，其成分复杂，包括正丙醇、正戊醇、异戊醇、活性戊醇、正丁醇、异丁醇等，主要由葡萄汁中的糖发酵而成，并依赖于氮素营养[5-7]。高级醇是挥发性的香味物质，少量的高级醇可增加葡萄酒的风味，但过量也会对人体造成危害，会使人产生头晕、恶心、呕吐等症状，这一点已引起葡萄酒生产者和消费者的高度重视。鉴于高级醇在葡萄酒中的重要性质，测定葡萄酒中高级醇的组成和含量，对于提高葡萄酒的质量和风味有着很重要的意义。此外，乙酸乙酯也是葡萄酒的重要香气成分[8]，影响着葡萄酒的风格。因此，在葡萄酒的质量控制及分析鉴评时，对葡萄酒中乙酸乙酯的测定也十分重要。

本研究采用毛细管气相色谱法测定了河北省张家口怀来地区不同酒龄赤霞珠干红葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高级醇的含量，对比分析贮藏时间对葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高级醇的影响，以期为提升葡萄酒品质，促进葡萄酒行业的发展奠定基础。

1　材料与方法

1.1　材料、试剂及仪器

酒样：不同酒龄的赤霞珠干红葡萄酒（2008—2013年），取自河北省张家口怀来地区。

试剂：甲醇（Methanol），乙醇（ethanol），异丙醇（Isopropanol），正丙醇（1-Propanol），乙酸乙酯（Ethyl acetate），异丁醇（Isobutanol），正丁醇（1-Butanol），异戊醇（Isoamyl alcohol），活性戊醇（2-Methyl-1-butanol），正戊醇（1-Pentanol），β-苯乙醇（βphenethyl alcohol），均为色谱纯，购于上海源叶生物科技有限公司。

仪器设备：Agilent7890自动进样气相色谱仪、FID氢火焰检测器，美国安捷伦公司；TG-WAXMS毛细管色谱柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm），美国安捷伦公司。

1.2　实验方法

1.2.1　气相色谱条件

色谱条件：载气-氮气（纯度99.999%），流速：2.0 mL/min（恒流）；氢气流速：35 mL/min；空气流速：350 mL/min；尾吹流速：20.0 mL/min；分流比：20∶1；进样量：1 μL。

升温程序：以柱温40℃的起始温度，保持2 min，之后，以5℃/min的升温至80℃，保持0 min，然后以20℃/min升温至220℃保持10 min；进样口温度：200℃；检测器温度：230℃。

1.2.2　标准溶液的制备[9]

分别准确称取0.32 g乙酸乙酯、异丙醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、异戊醇、活性戊醇、正戊醇、β-苯乙醇标准品，以及3.2 g甲醇标准品置于100 mL容量瓶中，用无水乙醇定容，得到高浓度的甲醇、高级醇的标准溶液，梯度稀释配制成乙酸乙酯、异丙醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、异戊醇、活性戊醇、正戊醇、β-苯乙醇质量浓度为0.000、0.005 g/100 mL、0.010 g/100 mL、0.020 g/100 mL、0.040 g/100 mL、0.080 g/100 mL、0.160 g/100 mL、0.320 g/100 mL，甲醇质量浓度为0.00、0.05 g/100 mL、0.10 g/100 mL、0.20 g/100 mL、0.40 g/100 mL、0.80 g/100 mL、1.60 g/100 mL、3.20 g/100 mL的标准溶液，保存待气相分析用。

1.2.3　样品分析

不同浓度的标准溶液及酒样用1 mL一次性无菌注射器过0.22 μm有机系滤膜过滤，置于气相色谱2 mL自动进样瓶，采用保留时间定性，外标法定量的方法计算葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高级醇的含量，每个样品重复测定3次。

1.3　数据统计

实验结果采用SPSS 17.0软件进行差异显著性统计分析，显著水平为0.05，采用Origin7.5绘制折线图。

2　结果与分析

2.1　赤霞珠干红葡萄酒酒样色谱图（图1）

使用毛细管气相色谱法测定赤霞珠干红葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯和高级醇含量，色谱图如图1所示，从图1可见，甲醇、正丙醇、乙酸乙酯、异丁醇、异戊醇、活性戊醇等物质峰型及分离效果较好，表明使用1.2.1所描述的试验条件可以有效地实现赤霞珠干红葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯和高级醇的分离，为后续试验奠定了基础。

图1　赤霞珠干红葡萄酒酒样气相色谱图

2.2　赤霞珠干红葡萄酒甲醇含量测定结果

赤霞珠干红葡萄酒甲醇含量测定结果见图2，2008—2013年份的赤霞珠干红葡萄酒的甲醇含量为122.37～207.12 mg/L，均≤400 mg/L，符合国家标准。不同年份葡萄酒甲醇含量差异性显著（p＜0.05），2013年份甲醇含量最高，为207.12 mg/L，2010年份的甲醇含量最低，为122.37 mg/L。从总体趋势来看，随着贮藏时间的延长，甲醇含量呈逐渐降低趋势。甲醇（CH3OH）是结构最为简单的饱和一元醇，果胶含量高是形成甲醇的主要原因，果胶在热、酸、碱或酶的作用下，甲氧基分解并生成甲醇[10]。

图2　不同年份赤霞珠干红葡萄酒甲醇含量

2.3　赤霞珠干红葡萄酒乙酸乙酯含量测定结果

赤霞珠干红葡萄酒乙酸乙酯含量测定结果见图3，2008—2013年份赤霞珠干红葡萄酒乙酸乙酯的含量为15.24～37.92 mg/L。不同年份葡萄酒的乙酸乙酯含量差异性显著（p＜0.05）。从总体趋势来看，随着贮藏时间的延长，乙酸乙酯含量呈逐渐升高趋势，葡萄酒在贮藏过程中经历着缓慢的化学反应，使得乙酸乙酯的含量有所升高，另外乙酸乙酯含量的差异还与不同年份酿酒葡萄的生长环境紧密相关。乙酸乙酯赋予了葡萄酒菠萝香味。葡萄酒酿造过程中乙酸乙酯的形成是微生物发酵的代谢物，或者乙酸经生物酯化而成[11]。

图3　不同年份赤霞珠干红葡萄酒乙酸乙酯含量

2.4　赤霞珠干红葡萄酒高级醇含量测定结果

测定6个年份的赤霞珠干红葡萄酒高级醇含量，结果如表1所示，异丙醇、正丁醇、正戊醇、β-苯乙醇在6个年份的葡萄酒中均未检出，所测得高级醇含量顺序为异戊醇＞活性戊醇＞异丁醇＞正丙醇，异戊醇含量最高，占所测得高级醇总量的69%左右。正丙醇含量在2013年份的葡萄酒中未检出。Delafuenteblanco A等[12]研究表明，异丁醇和异戊醇对葡萄酒感官风味的影响贡献较大，β-苯乙醇对葡萄酒感官风味的影响贡献较小。适量的高级醇与酒中的酸、酯等共同构成葡萄酒独特的风格，增加了酒的醇香感，使酒体清香丰满有后劲，葡萄酒高级醇含量过高则打破了量比之间的平衡，使酒味苦、辣、糙、涩，不仅影响酒体的风格，还能引起酒后不适，影响人体身心健康[4]。葡萄酒中高级醇的香气特征见表2。

赤霞珠干红葡萄酒高级醇含量变化趋势如图4所示，2008—2013年份赤霞珠干红葡萄酒高级醇含量差异性显著（p＜0.05），其中2009年份高级醇含量最高，达399.62 mg/L±7.68 mg/L，2011年份高级醇含量最低，为338.73 mg/L±17.16 mg/L，随着贮藏时间的延长，高级醇总量呈逐渐升高趋势。

表1　赤霞珠干红葡萄酒高级醇含量

表2　赤霞珠干红葡萄酒中高级醇的香气描述

图4　不同年份葡萄酒高级醇总含量

3　结论

采用毛细管气相色谱法测定了不同年份赤霞珠干红葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高级醇的含量。结果表明，随着贮藏年份的延长，甲醇含量逐渐降低；乙酸乙酯含量逐渐升高，高级醇含量逐渐升高，异戊醇含量最高，占所测得高级醇总量的69%左右。测定的样品中甲醇含量为122.37～207.12 mg/L，乙酸乙酯含量为15.24～37.92 mg/L，高级醇总含量为338.73～399.62 mg/L。葡萄酒中甲醇、乙酸乙酯、高级醇的含量高低影响着葡萄酒的品质，今后应加强对葡萄酒甲醇、乙酸乙酯、高级醇含量的调控技术及生成机理等方面的研究，为提升葡萄酒品质，促进葡萄酒行业的发展做出贡献。

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