葡萄酒的香氣及香氣分析

1、第 3 章 葡萄酒的香氣及香氣分析第 1 節(jié) 人的嗅覺感受器 - 嗅覺器官嗅覺是我們的各種感覺中了解得最少的一種，缺乏了解的原因一部分是因為嗅覺器官難于接近，它位于鼻腔的上部，進(jìn)行研究有困難。一部分也是由于與其它動物相比，人類的嗅覺器官差不多是一種退化的器官。例如， 德國牧羊狗的嗅覺比人類的嗅覺敏銳一百萬倍。雖然人的嗅覺系統(tǒng)不及其它動物那樣敏銳，但對我們的生存仍然提供了重要的信息。有毒物質(zhì)除了苦味以外， 常有不愉快的臭氣。腐敗的食物， 由于有害的細(xì)菌在其中形成，常常產(chǎn)生極難聞的腐爛臭氣。這些氣味對于不加懷疑而可能食用的人來說，直到了警告信號的作用。一、人的嗅覺器官人能感受氣味物質(zhì)刺激、并產(chǎn)生嗅

2、覺反應(yīng)的器官主要是鼻。鼻腔內(nèi)的嗅覺組織如圖3-1 所示。圖3-1鼻腔內(nèi)的結(jié)構(gòu)及嗅覺組織嗅粘膜 ( 嗅覺受納器 )人類的嗅粘膜( 嗅覺受納器 ) 是位于兩鼻孔上部的小塊組織，每只鼻孔中的嗅粘膜約有5平方厘米的表面面積(Brown,1975)。嗅細(xì)胞嗅細(xì)胞 (olfactory cell)即嗅覺受納器中具有嗅覺反應(yīng)的細(xì)胞。與其它感覺細(xì)胞不同，嗅細(xì)胞兼行受納和傳導(dǎo)兩種機(jī)能。在嗅粘膜中約有總數(shù)一千萬個嗅細(xì)胞。嗅細(xì)胞的形態(tài)如圖3-2 所示。每一嗅細(xì)胞末端( 近鼻腔孔處 ) 有許多手指樣的突起，即纖毛，均處于粘液中。每個嗅細(xì)胞有纖毛1000 條之多，纖毛增加了受納器的感受面，因而使5 平方厘米的表面面積實

3、際上增加到了600 平方厘米。這一特點無疑地有助于嗅覺的敏感性。嗅細(xì)胞的另一端( 近顱腔處 ) 是纖細(xì)的軸突纖維，并由此與嗅神經(jīng)相連。嗅覺系統(tǒng)中每個二級的神經(jīng)元上有數(shù)千嗅細(xì)胞的聚合和累積作用( 嗅細(xì)胞的軸突與神經(jīng)元的樹突相連) 。整個嗅覺系統(tǒng)利用這種累積過程。 這是有助于嗅覺敏感性的另一因素。相反地，在視覺系統(tǒng)中，刺激的感受與傳遞是通過視錐細(xì)胞、視桿細(xì)胞、雙極細(xì)胞、節(jié)細(xì)胞、最后與視神經(jīng)相連的一對一的通路。沒有發(fā)現(xiàn)嗅覺纖維具有象視網(wǎng)膜中的細(xì)胞那樣的一對一的通路。這一發(fā)現(xiàn)并不奇怪，嗅覺信息的加工處理中，無需象視覺系統(tǒng)中那樣的精細(xì)分析。圖3-2嗅覺受納器細(xì)胞和嗅神經(jīng)嗅神經(jīng)腦神經(jīng)的第1 對神經(jīng)纖維為嗅

4、神經(jīng)。嗅神經(jīng)為感覺性神經(jīng)，它起自鼻腔內(nèi)嗅覺受納器細(xì)胞( 具受納、傳導(dǎo)兩功能) ，向上穿過篩板入顱腔。連于嗅球，傳導(dǎo)嗅覺沖動。1. 嗅粘膜中的嗅覺受納器細(xì)胞的纖細(xì)無髓的軸突纖維( 腦中最細(xì)小的軸突， 其直徑僅微米， Gasser,1956)組成很多小束- 每個小束有為數(shù)達(dá)1000 條的軸突，通過骨性篩板(cribiformplate)上的小孔， 離開鼻腔。這些受納器的軸突進(jìn)入位于顱腔的嗅球(olfactorybulb) 中。嗅球結(jié)構(gòu)中僧帽細(xì)胞(mitral cell)的樹突與嗅細(xì)胞的軸突以突觸連接( 圖 3-2) ；這些連接點的集合稱為嗅小球(glomerulus)。在每一嗅小球上平均聚合著26

5、，000 個嗅細(xì)胞的軸突。2. 離開嗅球的纖維 ( 即僧帽細(xì)胞的軸突 ) 又向后行走，成為嗅覺神經(jīng)束(olfactorytract)。嗅覺神經(jīng)束將信號傳到較高中樞即下丘腦和大腦的嗅覺區(qū)。 嗅覺系統(tǒng)是唯一沒有丘腦傳遞的感覺通道，也沒有嗅覺的新皮質(zhì)投射區(qū)。嗅覺信息的處理主要發(fā)生在嗅球之中。人的嗅覺通路及反應(yīng)( 圖 3-3)環(huán)境中嗅細(xì)胞嗅球 ( 嗅神經(jīng) )大腦反應(yīng)物質(zhì)受納、傳導(dǎo)嗅覺信息的處理、傳遞產(chǎn)生感覺圖 3-3人的嗅覺通路及反應(yīng)物質(zhì) ( 具氣味物質(zhì) )與味覺受納器一樣，嗅覺受納器也是化學(xué)受納器，只有溶解的分子才能使它激活。凡可探察到的有氣味的物質(zhì)必然是揮發(fā)的 ( 在空氣中成粒子形式 ) ，才能被

6、吸進(jìn)鼻孔。 它們至少也必須能部分地溶解于水， 因而能通過鼻膜到達(dá)嗅細(xì)胞。 最后， 它們也必須能溶解于類脂質(zhì)中 ( 脂肪物質(zhì) ) ，因而能穿透形成嗅覺受納器外膜的類脂質(zhì)層。不同的氣味物質(zhì)有相應(yīng)的氣味，所以可通過氣味來分辨一些物質(zhì)。嗅覺通路及敏銳度的提高具有氣味的物質(zhì)可有兩條通路到達(dá)嗅粘膜(圖3-1) ：1. 一條是鼻腔通路： 即直接通過鼻腔的吸氣到達(dá)嗅粘膜。通過鼻腔通路， 嗅覺的強(qiáng)弱決定于葡萄酒表面空氣中芳香物質(zhì)的濃度和吸氣的強(qiáng)弱。 可通過選擇酒杯的形狀和提高品嘗技術(shù)，來改善這一感覺的敏銳度。2. 另一條是鼻咽通路： 即進(jìn)入口腔后再通過鼻咽進(jìn)入鼻腔到達(dá)嗅粘膜。 通過鼻咽通路 ( 嗅覺的強(qiáng)弱決定于

7、 舌攪動 、 咽部運(yùn)動 ) 可加強(qiáng)對氣味的感知。- 由于口腔的加熱， 以及由于舌頭及面部運(yùn)動而攪動葡萄酒，從而加強(qiáng)了芳香物質(zhì)的揮發(fā)。- 當(dāng)咽下葡萄酒時，由咽部的運(yùn)動而造成的內(nèi)部高壓，使充滿口腔中的香氣進(jìn)入鼻腔。從而加強(qiáng)了嗅覺強(qiáng)度。嗅覺的受納、傳導(dǎo) ( 感應(yīng) )1. 嗅覺的受納、 傳導(dǎo)首先發(fā)生于鼻腔中位于嗅粘膜中的嗅細(xì)胞；而嗅覺信息的處理主要發(fā)生在位于顱腔的嗅球之中。2. 嗅覺的敏感性(1) 每個嗅覺受納細(xì)胞的 1000 條之多的纖毛，增加了感受刺激的表面面積；(2)嗅覺系統(tǒng)中每個二級的神經(jīng)元上有數(shù)千受納器細(xì)胞的聚合和累積作用。整個嗅覺系統(tǒng)利用了這種累積過程。嗅覺的反應(yīng)人的嗅覺反應(yīng)既不是固定的，

8、也不是持久的。如果我們慢慢地吸氣，使嗅周期持續(xù)秒，就會發(fā)現(xiàn)，開始?xì)馕堵訌?qiáng)，然后下降，最后緩慢消失。嗅覺的這一不連續(xù)性，可以被有意或無意地加強(qiáng)或減弱( 由于品嘗方法或技術(shù)) ，使我們很難比較一系列葡萄酒的氣味，因此要求品嘗員有極過硬的品嘗技術(shù)（圖3-4 ）。4-5圖3-4香氣濃郁度的變化呈香物質(zhì) ( 氣味物質(zhì) )氣味物質(zhì)即給我們以嗅覺刺激的物質(zhì)。不同種類、 不同濃度的氣味物質(zhì)以不同的比例組合起來，就構(gòu)成了千變?nèi)f化的氣味。目前已鑒定出葡萄酒中的呈香物質(zhì)有300 余種 ( 李華，李記明， 1990) 。其分別歸屬于醇類、酯類、有機(jī)酸、羰基化合物、酚類、萜烯類化合物等。近年來，隨著氣相色譜、高壓液

9、相色譜及氣- 質(zhì)電子計算機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)合使用，為葡萄酒呈香物質(zhì)的分析鑒定提供了強(qiáng)有力的手段。醇類 ( 李華 : 葡萄酒品嘗學(xué)P32-33:表 4 2)葡萄酒中的醇類， 大部分是酵母發(fā)酵的副產(chǎn)物。主要的醇類物質(zhì)及其感官特征見表3-1 。表 3-1葡萄酒中檢測出的醇及其感官特性葡萄酒中檢出的醇在葡萄酒中感覺閾值的濃度（ mg/L）（ mg/L）甲醇40 240100乙醇11,000100丙醇502丙醇檢出1501丁醇502丁醇檢出16異丁醇801002甲基 2丙醇檢出1戊醇80異戊醇340502甲基 1丁醇32502戊醇檢出451巳醇43甲基 1戊醇檢出4甲基 1戊醇檢出2巳醇檢出41庚醇檢出12庚醇

10、檢出3,4 二甲戊醇檢出1辛醇2辛醇檢出2壬醇檢出1癸醇302癸醇檢出1醇檢出月桂醇檢出2,3 丁二醇300 1500120順式 3巳烯 1檢出13醇苯甲醇檢出80苯乙醇5040甘油6,000 10,000180牻牛兒醇感官特性酒精味具酒精特有的清香，味辣酒精味具有醇香香氣及成熟水果風(fēng)味辣味酒精味酒精味，青草味具雜醇油的特殊氣味和辣味特有的尖刺氣息及討厭的味道酒精味，藥味，香蕉味酒精味，水果味，覆盆子味，堅果味具水果香氣及芳香椰子味淡芳香，脂肪香氣及辛辣味黃銅味，具檸檬似的藥香， 微苦的青水果味具新鮮柑桔及玫瑰氣味，微有油質(zhì)感的、甜的草藥味具令人不愉快，卻是芳香的氣味強(qiáng)烈的水果清香氣味似橙花的

11、氣味，特有的淡油脂味具有果香型的脂肪氣味， 低濃度時具有水果味具特有的脂肪氣味，高濃度時令人不快，低濃度時則據(jù)優(yōu)雅的花香氣橡皮味具強(qiáng)烈的清香氣味， 稀釋后具特有的草香和葉子氣味苦杏仁味特有的玫瑰香氣，先味苦后甜的桃味甜味、溫暖感玫瑰花香表 3-1（1）葡萄酒中檢出的在葡萄酒中感覺閾值感官特性醇的濃度（ mg/L）（ mg/L）甲醇40240100酒精味乙醇11,000100具酒精特有的清香，味辣丙醇50酒精味2- 丙醇檢出150具有醇香香氣及成熟水果風(fēng)味1- 丁醇50辣味2- 丁醇檢出16酒精味異丁醇80100酒精味，青草味2- 甲基 -2- 丙醇檢出1戊醇100特有的芳香味， 略有刺激性甜味

12、2丁酮+1080丙酮味，清漆味2戊酮+30丙酮味，茉莉香，天竺葵味2巳酮+4酮味，干酪味2庚酮+2有香蕉香氣及輕微的藥香2辛酮+花香及苦果清香及樟腦苦味2壬酮+特有的芳香香氣， 玫瑰和茶的風(fēng)味2癸酮+酮味，清漆味2十一酮+桃味，天竺葵味，酮味，清漆味4乙基 2戊酮丁二酮2,3 戊二酮+近似于苯醌的微甜味2,3 丁二酮+具刺鼻的奶油及氯醌氣味1基丙酮 2+3羥基丙酮 2苯甲醛+具特殊氣味，似苦杏仁芳香味苯乙醛+風(fēng)信子香氣，不愉快，有刺激性苦味桂皮醛刺鼻的藥香香氣，辣味羥甲基糠醛340乙偶姻+扁桃香氣( 四 ) 羰基化合物 ( 李華 : 葡萄酒品嘗學(xué) P45-46)羰基化合物主要指酮和醛，大多數(shù)是

13、微生物活動的產(chǎn)物（表45）。表 4 5 葡萄酒中檢測出的羰基化合物種類及感官特性(1)葡萄酒中檢測出的羰基化合物感官特性種類含量（ mg/L）閾值（ mg/L）乙醛110 125具特有的刺激性氣味丙醛+似乙醛味異丁醛+香蕉味，甜瓜味，綠葉味異戊醛+未熟香蕉味，蘋果味n巳醛+低濃度時有水果香氣和苦味n庚醛+不愉快的苦味茴香醛+山楂花香n十二醛+特殊的脂肪味， 紫羅蘭和木質(zhì)味氯醇苯甲醛+草莓味n十四醛+脂肪，鳶尾、桔皮味2巳烯醛+500 700（ppb）特有的青葉子味丙酮+100特有的芳香味， 略有刺激性甜味2丁酮+1080丙酮味，清漆味2戊酮+30丙酮味，茉莉香，天竺葵味2巳酮+4酮味，干酪味表

14、 4 5 葡萄酒中檢測出的羰基化合物種類及感官特性(2)葡萄酒中檢測出的羰基化合物種含量 閾值類(mg/L)(mg/L)感官特性2庚酮+2有香蕉香氣及輕微的藥香2辛酮+花香及苦果清香及樟腦苦味2壬酮+特有的芳香香氣，玫瑰和茶的風(fēng)味2癸酮+酮味，清漆味2十一酮+桃味，天竺葵味，酮味，清漆味4乙基 2戊酮+丁二酮+2,3 戊二酮+近似于苯醌的微甜味2,3 丁二酮+具刺鼻的奶油及氯醌氣味1基丙酮 2+3羥基丙酮 2+苯甲醛+具特殊氣味，似苦杏仁芳香味苯乙醛+風(fēng)信子香氣， 不愉快，有刺激性苦味桂皮醛刺鼻的藥香香氣，辣味羥甲基糠醛340乙偶姻+扁桃香氣酚類和萜烯類( 李華 : 葡萄酒品嘗學(xué)P47-48)

15、這些物質(zhì)主要存在于葡萄的果皮，果梗及種子當(dāng)中。在葡萄酒釀造過程中，它們?nèi)苡谄咸阎M(jìn)入葡萄酒（表 46）。表 4 6 葡萄酒中檢測出的酚類及萜烯類物質(zhì)及感官特性葡萄酒中檢出的酚類、萜烯類苯酚m甲酚4乙烯基苯酚酪氨酸p羥基安香酚水楊酸香蘭酸原兒茶酸丁香酸p香酸龍膽酸沒食子酸苧烯紫羅蘭酮紫羅蘭酮大馬酮萜品醇萜品烯 4醇苦樟醇香葉醇金合歡醇3,7 二甲基 1,5,7 辛三烯含量（ mg/L）閾值（ mg/L）感官特性+具苯酚氣味+檸檬香氣+2松木味，類萜烯味+具典型的花香香氣+玫瑰花香氣，由桃味+特有的花香3醇 +橙花醇氧化物+新鮮、甜香似玫瑰的香氣，味苦反式香葉酸+酚類和萜烯類 ( 李華 : 葡萄

16、酒品嘗學(xué) P47-48)這些物質(zhì)主要存在于葡萄的果皮，果梗及種子當(dāng)中。在葡萄酒釀造過程中，它們?nèi)苡谄咸阎M(jìn)入葡萄酒（表 46）。表 4 6 葡萄酒中檢測出的酚類及萜烯類物質(zhì)及感官特性(1)葡萄酒中檢出的酚類、萜烯類含量 (mg/L)閾值 (mg/L)感官特性苯酚+m甲酚+具苯酚氣味4乙烯基苯酚+酪氨酸+p羥基安香酚+水楊酸+香蘭酸+原兒茶酸+丁香酸+p香酸+龍膽酸+沒食子酸+苧烯+檸檬香氣表 4 6 葡萄酒中檢測出的酚類及萜烯類物質(zhì)及感官特性(2)葡萄酒中檢出的酚類、萜烯類紫羅蘭酮紫羅蘭酮大馬酮萜品醇萜品烯 4醇苦樟醇香葉醇金合歡醇3,7 二甲基 1,5,7 辛三烯含量閾值感官特性(mg/L

17、)(mg/L)+2松木味，類萜烯味+具典型的花香香氣+玫瑰花香氣，由桃味+特有的花香3醇 +橙花醇氧化物+新鮮、甜香似玫瑰的香氣，味苦反式香葉酸+氣味分類葡萄酒的香氣極為復(fù)雜，300 余種呈香物質(zhì)參與葡萄酒香氣的構(gòu)成。這些物質(zhì)具不同的氣味，而且通過累加作用、 協(xié)同作用、 融合作用、掩蓋作用等氣味的相互作用， 更使葡萄酒的氣味多種多樣。 因此，要正確地分析、 描述葡萄酒復(fù)雜多樣的香氣，首先要了解各種各樣的氣味。香氣分類是香氣分析的基礎(chǔ)。根據(jù)Spurrier (1984)的建議，將氣味概括地分為8 大類( 每一類氣味對應(yīng)著許多復(fù)雜的呈氣味物質(zhì)) ：( 李華 : 葡萄酒品嘗學(xué)P29)動物氣味香脂氣味

18、燒焦氣味化學(xué)氣味香料氣味花香果香植物與礦物氣味根據(jù) Spurrier（ 1984）的建議，我們可以概括地將向其分為以下八種主要的類型：（一）動物氣味：野味（包括所有野獸、野禽的氣味），脂肪味，腐敗（肉類）味，肉味，麝香味，貓尿味等。在葡萄酒中， 這類氣味主要是麝香味（源于一些芳香型品種）和一些成年老酒的肉味以及脂肪味等。（二）香脂氣味：是指芳香植物的香氣。包括所有的樹脂、刺柏、薅篤草樹、香子蘭、松油、安息香等氣味。在葡萄酒中，主要是各種樹脂的氣味。（三）燒焦氣味：包括煙熏、烤、干面包、巴旦杏仁、干草、咖啡、木頭等氣味；此外還有動物皮、松油等氣味。在葡萄酒中， 除各種焦、 煙熏等氣味外， 燒焦氣味主要是在葡萄酒成熟過程中丹寧變化或溶解橡木成分形成的氣味。（四）化學(xué)氣味：包括酒精、丙酮、醋、酚、苯、硫醇、硫、乳酸、碘、氧化、酵母、微生物等氣味。葡萄酒中的化學(xué)氣味，最常見的為硫、醋、氧化等不良?xì)馕?。這些氣味的出現(xiàn)，都會不同程度地?fù)p害葡萄酒的質(zhì)量。（五）（廚房用）香料氣味：包括