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Introduction

葡萄酒的质量由葡萄酒的颜色、香气以及口感共同决定。作为重要感官质量指标之一的香气，是葡萄酒的灵魂，能够给予消费者充分的满足感，对消费者选购和饮用葡萄酒有重要影响。由于20世纪中期气相色谱技术的出现和发展，研究者和酿酒师对构成葡萄酒香气的化学本质有了越来越深入的了解和研究。构成葡萄酒香气的物质的来源多种多样，对葡萄酒香气的贡献程度和机理也不尽相同，并且这些物质会随着葡萄品种、生长环境、酿造过程、陈酿过程甚至是饮用过程而发生改变。而对葡萄酒香气各阶段变化机制的研究，不仅有利于我们更深入的了解葡萄酒这种饮品，也有助于指导酿酒师酿造出能更能完美展现葡萄品种特性和地域特征的优质的葡萄酒。

橡木桶陈酿是获得优质干红葡萄酒常用的陈酿方式。葡萄酒在橡木桶陈酿的过程中，一方面通过对橡木板材的浸泡,从中萃取内酯、呋喃、酚醛和挥发性酚等香气物质，另一方面由于橡木桶特殊的多孔结构等原因，葡萄酒中来自果实和发酵过程的香气物质发生分解、转化或被橡木桶吸附。香气物质的这两条变化途径受多种因素的影响，包括橡木的品种和原产地、板材的风干环境和时间、橡木桶的烘烤度、容积、使用次数、葡萄酒的陈酿时间、原酒的组成成分等。

由于目前国内针对葡萄及葡萄酒的科学研究多集中于葡萄栽培和酿造阶段，而对于橡木桶陈酿过程中橡木桶类型的选择、橡木桶陈酿时间等问题缺乏系统的研究。因此，本研究针对不同产地、不同烘烤度橡木桶中陈酿的美乐干红葡萄酒香气物质组成和整体感官的跟踪监测，从葡萄酒挥发性香气物质组成的角度对陈酿过程中相关工艺参数的优化机制进行解释，从而为美乐干红葡萄酒陈酿过程中橡木桶类型的选择和最佳陈酿时间的确定奠定理论基础。

材料与方法

酿酒葡萄美乐采收于北京市延庆区张山营县，成熟度（总酸为6~7 g/L酒石酸，总糖为24~25°Brix）及卫生状况良好，为保证葡萄成熟度的一致性，栽培过程中使用M-VSP架式，绿果期进行疏穗处理并进行控水灌溉。葡萄果穗手工采摘放于小筐内，并即刻送往酒厂进行人工质量筛选，除去果穗中杂物以及成熟度不达标准的果穗。之后进行除梗破碎，并加入60 mg/L 的SO2，除梗破碎后的原料分别进入两种发酵罐中：（1）2 000 L不锈钢罐；（2）2 000 L橡木桶。

橡木桶陈酿实验于2013年10月至2014年7月在中国农业大学葡萄与葡萄酒研究中心地下酒窖进行。每一种原始酒样各入6个225 L橡木桶和1个100 L不锈钢储酒罐中。6个橡木桶包括两个品种（Q. alba、Q. petraea）、三个产地（美国Missouri、法国Nevers、斯洛伐克）和两个烘烤度（中度烘烤、轻度烘烤）。陈酿时间为9个月，分别于入桶前和入桶后3，6，9个月取样，每一桶（罐）取样两瓶，各330 mL，于-20 ℃条件下保存。

葡萄酒自身香气物质的萃取方法运用本实验室进行优化的顶空固相微萃取法。橡木香气物质的萃取方法采用本实验室进行优化的的针对葡萄酒样品的液-液萃取的方法。使用的气相色谱（GC）型号为Agilent 7890 GC，质谱型号为Agilent 5975B MS对葡萄酒的香气物质进行检测。

结果与分析

利用GC-MS共检测到33种橡木类香气，包括17种挥发酚，5种酚醛，9种呋喃和2种内酯类物质。并利用主成分分析对不同类型橡木桶陈酿下葡萄酒橡木类香气进行分析，结果如图1所示。因子1和因子共解释了方差的47.2%。丁香酚、顺式和反式异丁香酚、顺式橡木内酯位于因子1的正半轴，共区分美国橡木桶可以与欧洲橡木桶的关键性物质。但来自法国和斯洛伐克桶的样品不能通过因子1和因子2来区分。六种化合物包括愈创木酚、丁香酚、反式异丁香酚、糠醛醇、香草和顺式橡木内酯，将轻度烘烤的橡木桶与中度烘烤的橡木桶区分开。

1 基于不同类型橡木桶陈酿后葡萄酒橡木类香气的主成分分析

陈酿九个月后，对不同处理的葡萄酒样品香气值进行计算和分析，结果如图2所示。共有13个香气系列被用来构建各种试验酒的香气特征。花香、焦糖香和果香在香气分布中占主导地位，占27.1%~32.7%、25.2%~30.1%和12.6%~17.3%。在中度烘烤的法国橡木桶中陈酿的葡萄酒具有最高的花香和焦糖香强度。而在美国橡木桶中陈酿的葡萄酒则最低。大部分轻度烘烤桶的葡萄酒的橡木香味比中度烘烤桶的要强。

图2 陈酿完成后不同处理葡萄酒的香气值

Conclusion

本文作系统研究了美乐干红葡萄酒在不同板材制成的橡木桶内进行陈酿的过程中香气物质浓度及模拟香气轮廓的变化规律。来自不同发酵容器的酒样含有的香气物质在入桶前、橡木桶陈酿结束后、瓶储结束后都具有显著性差异，并且高于其他因素的影响，能够区分两类酒样的物质主要有酯类、有机酸和乙烯基酚类物质。橡木品种、原产地和烘烤度主要对橡木相关香气物质有较大影响，对大部分葡萄酒自身香气物质的变化规律不具有一致性影响。在橡木桶陈酿阶段，在葡萄酒模拟香气轮廓中，最突出的香气特征是花香、果香、焦糖、橡木和香料香气。本研究为美乐干红葡萄酒陈酿过程中橡木桶类型的选择和最佳陈酿时间的确定奠定了理论基础。

第一作者简介

卢浩成，男，中国农业大学博士研究生。研究方向为酿酒葡萄栽培和风味物质演变。

通信作者简介

何非，男，中国农业大学，食品科学与营养工程学院，葡萄与葡萄酒研究中心，农业部葡萄酒加工重点实验室，博士、讲师，中国酒业协会葡萄酒分会国家级评酒委员，中国食品工业协会葡萄酒、果酒专家委员会委员，国家一级（葡萄酒）品酒师、酿酒师。主要从事酿酒葡萄生理与分子生物学、葡萄栽培、葡萄苗木繁育、葡萄酒酿造与化学方面的研究和教学工作，校内主讲《葡萄酒酿造学》、《葡萄酒感官品评》和《葡萄酒感官品评实验》等本科生和研究生课程，先后主持教育部博士点基金（青年教师项目）1 项、教育部基本科研项目3 项、国家自然科学基金（青年自然基金项目）1 项、国家自然科学基金（面上项目）1 项、北京市重点科研项目1 项、横向技术开发项目1 项；参与农业部现代农业产业技术体系项目1 项、科技部国家科技支撑计划项目1 项、科技部农业科技成果转化资金项目1 项、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区重点研发项目及横向技术开发项目多项。以第一作者或通讯作者发表SCI论文20余篇，另获国家授权发明专利/实用新型专利10余项，获省部级奖项2 项。

constitution

Modifications in aroma characteristics of ‘Merlot’ dry red wines aged in American, French and Slovakian oak barrels with different toasting degrees

Haocheng Lua,b, Binhao Chenga,b, Yibin Lana,b, Changqing Duana,b, Fei Hea,b,*

a Center for Viticulture and Enology, College of Food Science and Nutritional Engineering, China Agricultural University, Beijing 100083, China

b Key Laboratory of Viticulture and Enology, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100083, China

*Corresponding author.

Abstract

Aging in oak barrels is widely used in enology which could bring flavor changes and aromatic complexity to wines. In the present study, the aroma compounds were analyzed from the ‘Merlot’ dry red wines, which were fermented in two types of fermenters (stainless steel tank and rotated oak barrel) and aged in six types of oak barrels (three geographic origins × two toasting degrees) for different time (0, 3, 6 and 9 months, respectively). Results showed that 30 volatiles were associated with barrels and increased during oak aging. The fermenters could influence the intensities of the toast, leathery, smoky, fruity, floral and caramel aromas. The concentration of whisky lactone, eugenol, cis-isoeugenol, and the intensities of the toast and spicy aromas were highest in the wines aged in American oak and were lowest in the wines aged in French oak barrels. The concentrations of guaiacol, syringol, trans-isoeugenol, furfural alcohol, vanilla, cis-whisky lactone enabled the medium toasting barrels to be distinguished from the light toasting ones. The compounds originating from the barrels could be used to distinguish the types of different barrels, but the other general grape-derived and fermentation-derived volatiles could not. The fermenters, oak species and toasting degrees of the barrels all had significant effects on the aroma profiles of the aged ‘Merlot’ dry red wines, but the influence of the geographic origin was not obvious.

Reference:

LU H C, CHENG B H, LAN Y B, et al. Modifications in aroma characteristics of ‘Merlot’ dry red wines aged in American, French and Slovakian oak barrels with different toasting degrees [J]. Food Science and Human Wellness, 2024, 13(1): 381-391. DOI:10.26599/FSHW.2022.9250032.

文章编译内容由作者提供

编辑：王佳红；责任编辑：张睿梅

封面图片来源：图虫创意