基于頂空進(jìn)樣GC-IMS技術(shù)分析發(fā)酵工藝對葡萄酒風(fēng)味的影響研究

七分原料三分工藝，好葡萄酒是種出來的。品種特質(zhì)在很大程度上決定了葡萄酒的風(fēng)味、香氣、典型性等。產(chǎn)品工藝不同，葡萄酒的風(fēng)味不同，本實驗通過檢測不同發(fā)酵工藝葡萄酒的揮發(fā)性成分，評價發(fā)酵工藝對葡萄酒風(fēng)味的影響。

樣品信息：不同發(fā)酵工藝的葡萄酒

分析目的：對不同發(fā)酵工藝葡萄酒的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行分析，選擇最佳的發(fā)酵工藝

注：每個樣品做兩個平行樣，編號分別為-1、-2

檢測方法：取0.1ml樣品，加入0.9ml水稀釋，放入20ml頂空進(jìn)樣瓶中，45℃孵化10分鐘后，經(jīng)頂空進(jìn)樣用氣相離子遷移譜儀FlavourSpec®進(jìn)行測試，經(jīng)G.A.S.開發(fā)的強(qiáng)大功能軟件分析可給出樣品中揮發(fā)性有機(jī)物的差異譜圖；軟件內(nèi)置的NIST數(shù)據(jù)庫和IMS數(shù)據(jù)庫可對物質(zhì)進(jìn)行定性分析。

分析結(jié)果

在未經(jīng)復(fù)雜樣品前處理的條件下，直接對樣品進(jìn)行頂空進(jìn)樣分析，得到樣品的揮發(fā)性組分信息，通過軟件分析可快速比較樣品之間的差異，具體結(jié)果如下：

1 樣品的氣相離子遷移譜圖

氣相離子遷移譜圖說明：

1. 縱坐標(biāo)為氣相保留時間，橫坐標(biāo)為離子遷移時間（drift time）。

2. 整個圖背景為藍(lán)色，左側(cè)紅色豎線為RIP（即反應(yīng)離子峰，drift time約為8.12 ms）。

3. RIP兩側(cè)的每一個點代表一種揮發(fā)性有機(jī)物。顏色代表物質(zhì)的濃度，白色表示濃度較少，紅色表示濃度較大，顏色越深表示濃度越大。RIP右側(cè)兩條紅線為乙醇的峰，由于酒中乙醇的含量很高，峰產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象。

4. 整個譜圖即代表了樣品的頂空成分。

2 定性分析

G.A.S.開發(fā)的GCxIMS Library Search軟件，通過內(nèi)置的NIST 2014氣相保留指數(shù)數(shù)據(jù)庫與G.A.S.的IMS遷移時間數(shù)據(jù)庫二維定性，更加準(zhǔn)確。而且兩個數(shù)據(jù)庫均可擴(kuò)展，用戶可根據(jù)自己的需求添加建立對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫。

部分定性結(jié)果如下：

該表列出了酒樣中已定性出的物質(zhì)，與圖中的編號對應(yīng)，包含化合物名稱、CAS號、分子式、分子量、保留指數(shù)、保留時間、遷移時間等信息，其中部分物質(zhì)有單體、二聚體兩個峰。

3 不同發(fā)酵工藝葡萄酒的指紋圖譜

為了用戶更加方便地對比不同樣品間揮發(fā)性有機(jī)物的差異，G.A.S.公司開發(fā)的LAV軟件的Gallery Plot插件，可選取圖中所有的待分析區(qū)域，自動生成指紋圖譜，結(jié)果如下：

圖3 樣品的Gallery Plot圖

注：每一行代表一個樣品所選擇的所有區(qū)域，每一列是不同樣品間同一區(qū)域的對比。

從上圖可以看出：

1、六個酒樣的風(fēng)味各不相同，含量較為一致的有2-己烯-1-醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、1-丁醇、乙酸乙酯等；

2、B0中乙酸異丙酯、2-戊酮等含量較高，BS中含有較多的乙酸異丁酯、癸醛等，RBS中乙酸異戊酯、丁酸乙酯、乙酸甲酯、戊酸乙酯等含量較高，RS與RU相似度稍高一些，但RU中1-己醇、甲硫基丙醛、丙酮、丙醇、α-蒎烯等含量較高。

結(jié)論

使用G.A.S.公司的FlavourSpec®，在無需樣品前處理前提下，直接加熱頂空進(jìn)樣后可快速檢測樣品的揮發(fā)性有機(jī)組分，儀器配備的強(qiáng)大功能軟件可給出樣品的氣相離子遷移譜圖及揮發(fā)性有機(jī)物的指紋圖譜，用戶一眼便能看出樣品間的差異，結(jié)合感官評價，為優(yōu)化選擇最佳的發(fā)酵工藝提供理論數(shù)據(jù)支撐。