《Food Chemistry》：A chemometrics approach to characterise styles of premium chardonnay wines based on chemical and sensory attributes: a focus on drivers of positive reduction
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本研究通过分析12款新西兰霞多丽葡萄酒的化学成分与感官特征，发现苯othiazole（BT）与矿物感显著相关，而苯甲基甲硫醇（PMT）及其衍生物则与石楠/燧石气息相关联。结果显示，积极还原风格中的矿物和石楠气息是两种独立特征，且石楠风格会抑制果香表现。
吉莉安·C·米勒（Gillean C. Miller）| 张晓英（Xiaoying Zhang）| 詹妮弗·R·穆尔（Jennifer R. Muhl）| 玛蒂尔德·德里克（Mathilde Derycke）| 迈克尔·布拉伊科维奇（Michael Brajkovich）| 丽莎·I·皮尔金顿（Lisa I. Pilkington）| 丽贝卡·C·迪德（Rebecca C. Deed）
奥克兰大学化学科学学院 | 沃伊帕帕陶马塔劳（Waipapa Taumata Rau），邮政信箱92019，奥克兰1142，新西兰
摘要
在霞多丽葡萄酒中，几种含硫化合物与“燧石般的”和“矿物般的”等正面还原特征的描述词相关联；然而，其他挥发性物质的贡献以及“燧石般”与“矿物般”之间的区别仍不明确。本研究对12款商业霞多丽葡萄酒的香气和感官特性进行了分析，以确定这些描述词的化学驱动因素。多变量分析表明，这些葡萄酒在化学和感官特性上存在显著差异，并且可以将其分为不同的组别。“燧石般/枪燧石般”（flinty/gunflint）和“矿物般”描述词之间没有相关性。相反，“燧石般/枪燧石般”与“洋葱/大蒜”（onion/garlic）高度相关，这些特征与苯甲硫醇（PMT）、二硫化碳（CS?）、乙硫醇（EtSH）、甲硫醇（MeSH）、甲硫醇（MeSH）、3-磺基己烷-1-醇（3SH）有关。高水平的“燧石般/枪燧石般”特征也会导致果实风味较低。相比之下，“矿物般”（nose）和“矿物质感”（palate）描述词高度相关，这些特征与苯并噻唑（BT）有关。总体而言，“燧石般”和“矿物般”似乎是两种不同的正面还原形式，在“燧石般/枪燧石般”风格中，果实风味特征被掩盖了。
引言
Vitis vinifera L. 品种霞多丽（Chardonnay）是一种具有商业重要性的多用途葡萄品种，在世界主要葡萄酒产区都能生长良好（Gambetta等人，2014年）。在新西兰（NZ），霞多丽是仅次于长相思（Sauvignon blanc）的第二大种植白葡萄品种，用这种葡萄酿制的葡萄酒在国际上备受推崇（McAtemney，2018年；新西兰葡萄酒协会，2024年）。气候和生长条件的综合影响决定了最终葡萄酒中的果实特征，从不够成熟且带有柑橘味，到以柑橘和核果为主，再到成熟的热带水果风味（Saliba等人，2013年）；另一个决定霞多丽葡萄酒风格的关键因素是酿造方法。与其他品种相比，霞多丽是一种相对中性的葡萄，这使得它可以根据酿酒师的风格和偏好转化为多种葡萄酒类型（Cliff & Dever，1996年；Gambetta等人，2014年）。新橡木的使用比例、橡木桶的烘烤程度和时间、苹果酸发酵的比例、沉淀物的搅拌程度（batonnage）、沉淀物上的停留时间以及果汁中的固体含量，都会显著影响霞多丽葡萄酒的最终感官特性，从而形成不同的风格（Gambetta等人，2014年）。
根据Saliba等人（2013年）的研究，对21款澳大利亚商业霞多丽葡萄酒的初步调查显示，市场上主要有五种风格：（A）黄油味和橡木味，代表更“传统”的风格；（B）以热带水果香气为主；（C）清爽且带有柑橘和植物气息；（D）以核果和香蕉香气为特点；（E）结合了前四种风格的特点。较为浓郁的霞多丽风格（如风格C）通常模仿法国夏布利（Chablis）的葡萄酒，通常几乎不使用橡木（Rodrigues等人，2017年）。这类葡萄酒常被描述具有矿物质特征，包括湿石头、海岸和白垩的气息（Ballester等人，2013年；Lund等人，2009年；Parr等人，2010年）。近年来，第六种霞多丽风格（F）在许多新世界国家变得流行，这类葡萄酒含有明显的还原性、硫化物和燧石般的特征，这得益于酿酒师和葡萄酒专家的赞誉（Malfeito-Ferreira，2022年）。然而，许多葡萄酒评论家将矿物质感和燧石感风格归为一类，认为它们具有明显的还原特征，同时仍能提供良好的感官体验，这被称为“正面还原”（Goode & Harrop，2008年；Malfeito-Ferreira，2022年）。矿物质感（存在矿物质特征）通常与高品质的白葡萄酒相关联（Rodrigues等人，2015年），而在一项针对四款澳大利亚和法国霞多丽葡萄酒的研究中，“枪燧石般”是最常被提及的描述词（Gros等人，2017年）。从语言学角度来看，矿物质感意味着土壤中的岩石和矿物质被转移到了酒杯中的葡萄酒中，这是风土的一部分（Maltman，2013年；Zaldívar Santamaría等人，2019年）；然而，Maltman（2013年）和Parr等人（2018年）指出，从科学上讲这并不成立。目前关于葡萄酒中正面还原感知的观点是，这些描述词主要受挥发性硫化合物（VSCs）的影响，这些化合物由酵母在酒精发酵过程中产生，并在储存过程中由于高化学反应性和相互转化而进一步演变（Bekker等人，2018年；Müller & Rauhut，2018年；Smith等人，2015年；Thomas & Surdin-Kerjan，1997年）。葡萄酒中不同VSCs的浓度受多种因素影响，包括发酵期间的酵母营养状况和氮的可用性（Landaud等人，2008年）。然而，根据科学文献，特定VSCs的存在和浓度与矿物质感和燧石感描述词之间的关系并不简单。
有趣的是，硫化氢（H?S）作为形成其他VSCs的中心物质，尚未与任何与白葡萄酒正面还原相关的描述词联系起来（Herderich等人，2011年）。甲硫醇（MeSH）在浓度超过其气味检测阈值（ODT）1.8 μg L?1（红葡萄酒）和3.1 μg L?1（白葡萄酒）时，通常会产生煮熟的卷心菜和洋葱的气味（Solomon等人，2010年）；然而，Rodrigues等人（2017年）的研究发现，MeSH水平与夏布利葡萄酒中的矿物质感呈正相关，并与贝类和矿物质香气相关。游离二氧化硫（SO?）和总二氧化硫（SO?）的水平也与法国长相思白葡萄酒（Parr等人，2016年）以及一般白葡萄酒（Heymann等人，2014年）的矿物质特征相关，瑞士霞多丽葡萄酒中的多硫化物也是如此（Starkenmann等人，2016年）。Starkenmann等人（2016年）还指出，多硫化物在“枪燧石般”香气中也起作用。另一种在正面还原中起核心作用的VSC是苯甲硫醇（PMT），它在文献中与矿物质感、湿石头、燧石/枪燧石、烟熏和火柴头香气相关（Capone等人，2018年；Cordente等人，2024年；Tominaga等人，2003a；Zaldívar Santamaría等人，2019年），尽管后来有研究认为PMT的作用较为次要（Espinase Nandorfy等人，2023年）。研究表明，PMT的浓度受酵母菌株的选择影响，有证据表明H?S、MeSH和苯甲醛是其前体（Cordente等人，2024年）。
Tominaga和Capone的研究表明，PMT可以赋予白葡萄酒燧石感和烟熏香气（Capone等人，2018年；Tominaga等人，2003a），但其他品种硫醇如4-甲基-4-磺基戊烷-2-酮（4MSP）、3-磺基己烷-1-醇（3SH）和3-磺基己基乙酸酯（3SHA）也可能对其有一定影响（Capone等人，2018年）。Tominaga等人（2003a）发现，在白葡萄酒中添加PMT会增加燧石感和烟熏香气的感知，但不会增加矿物质感。2-呋喃甲基硫醇（2FMT）是由于橡木桶中的糠醛与H?S和/或半胱氨酸反应产生的，它也会在接触橡木的香槟和霞多丽葡萄酒中产生燧石/枪燧石、烟熏和火柴头香气（Blanchard等人，2001年；Espinase Nandorfy等人，2023年；Tominaga等人，2003b）。
尽管已经提出了许多化学因素影响白葡萄酒香气中的还原特征的感知，但矿物质感和燧石感之间的区别仍不清楚。因此，我们采用化学计量学方法分析了12款新西兰优质商业霞多丽葡萄酒的化学和感官特征，以区分影响正面还原的挥发性香气化合物。这些葡萄酒涵盖了多种风格，但在选择时特别注意包含具有矿物质感和燧石感的葡萄酒。假设具有更强还原特征的葡萄酒（如燧石感和/或矿物质感）会含有更高浓度的VSCs，且矿物质感和燧石感的驱动因素有所不同。这项研究为白葡萄酒中正面还原香气的潜在驱动因素提供了新的信息。
章节片段
化学物质和试剂
使用的是最高分析纯度的化学物质，购买时未经进一步纯化。使用Sartorius Arium? Pro（德国哥廷根）获得电阻率为18.2 MΩcm的超纯水。乙腈（MeCN，HPLC级）、乙醇（>99.5%）、甲醇（MeOH，>99.8%）、七水合硫酸镁（>98%）和氯化钠（>99.5%）从ECP Laboratory and Research Chemicals（新西兰奥克兰）购买。
新西兰霞多丽葡萄酒的化学成分存在显著差异
12款霞多丽葡萄酒的基本参数（酒精含量、pH值、RS值和TA值）见表2。所有参数都在高质量商业霞多丽葡萄酒的预期范围内，也在先前报道的范围内（Capone等人，2018年；Cliff & Dever，1996年；Espinase Nandorfy等人，2023年）。这些葡萄酒的pH值在3.01–3.44之间，TA值在4.73 g L?1至7.6 g L?1之间。酒精含量在12.60% abv至13.86% abv之间。除W3（1.7 g L?1）外，所有葡萄酒都含有RS
结论
本研究对新西兰优质霞多丽葡萄酒的香气进行了全面的化学计量分析。量化了12款葡萄酒中的49种香气化合物的浓度，并评估了相同葡萄酒的20个感官属性，重点关注与正面还原相关的描述词。尽管在化学和感官参数上观察到了高度的变异性，但香气化合物的浓度与以往研究中的结果大体一致
CRediT作者贡献声明
吉莉安·C·米勒（Gillean C. Miller）：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，可视化，正式分析。张晓英（Xiaoying Zhang）：撰写 – 审稿与编辑，研究，正式分析。詹妮弗·R·穆尔（Jennifer R. Muhl）：撰写 – 审稿与编辑，研究，正式分析。玛蒂尔德·德里克（Mathilde Derycke）：撰写 – 审稿与编辑，研究，正式分析。迈克尔·布拉伊科维奇（Michael Brajkovich）：撰写 – 审稿与编辑，概念化。丽莎·I·皮尔金顿（Lisa I. Pilkington）：撰写 – 审稿与编辑，可视化，数据管理。丽贝卡·C·迪德（Rebecca C. Deed）：
伦理声明
本研究获得了奥克兰大学人类参与者伦理委员会（University of Auckland Human Participants Ethics Committee）的伦理批准，批准编号UAHPEC 022234，日期为2018年12月6日。参与者已书面同意参与研究。作者确认在研究过程中遵循了保护所有参与者权利和隐私的适当协议。
资金支持
新西兰葡萄酒协会通过提供葡萄酒支持了这项工作。内部资金来自科学学院研究发展基金（Faculty Research Development Fund, FRDF）（项目编号：3721492）。X. Z的暑期奖学金项目由奥克兰大学生物科学学院资助。
未引用的参考文献
Kucheryavskiy, 2020
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
致谢
作者感谢参与感官评估的参与者。同时感谢Bruno Fedrizzi、Katie Parish-Virtue、Jan Robertson和Runze Li提供的技术支持。也感谢Jane Cooper、Molly Coutts、Kate Radburnd、Garrick Rigby、Jane Skilton MW和Felicity Turner提供的专业建议和鼓励。
