“賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析

蔣玉梅,祝 霞,韓舜愈,畢 陽

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州 730070)

“賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析

蔣玉梅,祝 霞,韓舜愈,畢 陽

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,甘肅蘭州 730070)

通過頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析“賽美蓉”和“長(zhǎng)相思”澄清葡萄汁揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成,初步定性 77種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),二者共有組分 46種。其中醇類物質(zhì)的種類最多,所占比例最高,分別達(dá)到了72.76%和 77.69%;酯類物質(zhì)的種類數(shù)量居第二,但所占比例較低,分別為 3.67%和 2.12%;醛類物質(zhì)雖然只有 8種,但其比例卻分別達(dá) 21.99%和 18.82%。主要揮發(fā)性組分感官特征分析顯示：表現(xiàn)為果香的物質(zhì)種類最多,表現(xiàn)為清香的物質(zhì)總離子流量和比例最高。

賽美蓉,長(zhǎng)相思,葡萄汁,揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試“賽美蓉”和“長(zhǎng)相思”葡萄汁 2007年采自甘肅祁連葡萄酒業(yè)有限責(zé)任公司榨汁工段的澄清汁,分別準(zhǔn)確吸取 5mL樣品于 15mL頂空瓶中,加入1g NaCl充分混合后密封、速凍,平行取樣 3個(gè),用冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室,凍藏待測(cè)。

Fiber 2cm-50/30μm(DVB/Carboxen/PDMS) (Supelco,Inc.,Bellefonte,PA);氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 GC-M S,AutoSystemXL/TurboMass,PE Co.USA;進(jìn)樣器 PSS(The programmed split/splitless);色譜柱 HP- INNO-WAX,60m ×0.25mm ID/0.25μm, Agilent Co.USA。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 萃取分析 參照筆者方法[9]略作修改,SP M E在 250℃下活化后,插入室溫解凍后,樣品頂空瓶于35℃下磁力攪拌恒溫富集樣品 20min,隨后用平衡的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析。

1.2.2 氣相 GC-MS條件 不分流進(jìn)樣,20min后打開分流閥,分流比 20∶1;進(jìn)樣器溫度 250℃;載氣：高純氦氣,流速 1mL/min;程序升溫：初溫 50℃(1min),3℃/min升至 220℃(3min)。接口溫度200℃,電子轟擊離子源 (EI)70eV,質(zhì)量掃描范圍20～350m/z。

1.2.3 定性、定量方法 采用計(jì)算機(jī)檢索 Nist和W iley譜庫結(jié)合已有文獻(xiàn)報(bào)道進(jìn)行定性分析,定量采用面積歸一法計(jì)算相對(duì)含量。

2 結(jié)果與討論

“賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁中初步定性 77種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)(圖 1、表 1),其中醇類物質(zhì)最多,有35種;其次是酯類物質(zhì),有 15種,醛 8種,酮 5種,醚3種,酸 2種。兩種葡萄汁共有的組分 46種,由此可見二者揮發(fā)性物質(zhì)組成成分相近,但其感官感受不同,究其原因,揮發(fā)性物質(zhì)的種類、比例及平衡關(guān)系的不同是重要因素之一。“賽美蓉”獨(dú)有組分 16種,其相對(duì)含量占檢出組分的 6.62%。主要包括表現(xiàn)為香蕉、蘋果、菠蘿和生梨果香的乙酸-3-甲基丁酯和乙酸乙酯;表現(xiàn)為花香的丁醛、金合歡醇和 2-乙基己醇;表現(xiàn)為清香和涼香的 4-松油烯醇和環(huán)己酮。“長(zhǎng)相思”獨(dú)有組分 14種,其相對(duì)含量占檢出組分的1.97%。主要包括表現(xiàn)為黃楊木、葡萄果實(shí)和西番蓮果實(shí)氣味的 3-巰基己醇、4-巰基-4-甲基-2-戊酮和乙酸 3-巰基己酯;表現(xiàn)為玫瑰香的辛醇、γ-異香葉醇和反式-異香葉醇;表現(xiàn)為檸檬香的 2-庚醇;表現(xiàn)為茴香氣味的反式-茴香腦;表現(xiàn)為清香的二甲基硫醚和 2-甲氧基-3-異丁基吡嗪。

圖 1 “賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁揮發(fā)性物質(zhì)總離子流圖

2.1 “賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁揮發(fā)性物質(zhì)組成

分析由“賽美蓉”和“長(zhǎng)相思”葡萄汁中檢出的揮發(fā)性組分化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn),檢出組分多為 C10以下鏈狀的化合物,僅有 8種化合物含碳數(shù)在十以上,9種化合物包含環(huán)狀結(jié)構(gòu)。前人研究認(rèn)為,鏈狀的醇、醛、酮、酸、酯等化合物,在低分子范圍內(nèi)揮發(fā)性強(qiáng),功能團(tuán)的比重較大,功能團(tuán)特有的氣味也較強(qiáng)烈。隨著碳鏈的延長(zhǎng),其感官氣味由愉快氣味向脂肪臭轉(zhuǎn)變,當(dāng)分子碳鏈增至 C15～C20以上時(shí),則多無嗅感[10]。由此可見本文分析測(cè)得的物質(zhì)多為“賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁的中具有感官香氣的成分,能夠較真實(shí)地反映這兩種葡萄汁感官香氣組成。說明本實(shí)驗(yàn)選用的提取方法——頂空固相微萃取法,對(duì)葡萄汁中揮發(fā)性較強(qiáng)的對(duì)小分子風(fēng)味物質(zhì)吸附、富集效果較好,是分析葡萄汁感官香氣組成的理想方法之一。

2.2 “賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁揮發(fā)性組分組成分析

“賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁揮發(fā)性組分組成比較(表 2)顯示：兩種葡萄汁中醇類物質(zhì)種類最多,所占比例最高,分別達(dá)到了 72.76%和 77.69%?！百惷廊亍逼咸阎拇碱愇镔|(zhì)中乙醇比例最高,達(dá) 25.14%,其次是己醇 24.36%,順式-2-己烯醇 11.17%;順式-2-己烯醇在“長(zhǎng)相思”葡萄汁中比例最高,達(dá)33.51%,其次是己醇 30.39%,乙醇僅占 2.76%。檢出的醇類物質(zhì)中除金合歡醇和苯乙醇外,碳鏈均在C10以下,C10以下的醇類物質(zhì)能賦予水果良好的香氣,且不飽和醇的嗅感比飽和醇更強(qiáng)烈[10],如實(shí)驗(yàn)測(cè)得的順式-3-己烯醇、順式-2-己烯醇、反式-2-己烯醇和 3-己烯醇表現(xiàn)出典型的清香感,橙花醇、γ-異香葉醇和反式-香葉醇具有玫瑰香氣。

酯類物質(zhì)的種類較多,但相對(duì)含量較低,分別為3.67%和 2.12%,其感官特性以果香為主。研究認(rèn)為低級(jí)的飽和酸和多數(shù)不飽和單羧酸與低級(jí)飽和醇和不飽和醇形成的酯類,都具有愉快的水果香氣[10]。由此推斷,酯類物質(zhì)可能是“賽美蓉”和“長(zhǎng)相思”葡萄汁果香的主要來源之一。

醛類物質(zhì)雖然在兩種葡萄汁中分別只有 7種和8種,但相對(duì)含量卻分別高達(dá) 21.99%和18.82%。“賽美蓉”中己醛所占比例較高,2-己烯醛在“長(zhǎng)相思”葡萄汁中含量較高。酮類物質(zhì)通常會(huì)賦予果品特殊的嗅感[10],如環(huán)己酮具有薄荷氣味,2-庚酮具有香蕉和梨的氣味,3-辛酮具有草香和果香的混合香氣。

在“長(zhǎng)相思”葡萄汁中我們還檢出了 5種含硫化合物,一種含氮化合物,而“賽美蓉”葡萄汁中只檢出了一種含硫化合物-二甲基二硫醚,賦予葡萄汁洋蔥嗅感?！伴L(zhǎng)相思”葡萄汁中的含硫化合物除二甲基二硫醚外,3-巰基己醇、4-巰基-4-甲基-2-戊酮、乙酸3-巰基己酯和二甲基硫醚分別賦予葡萄汁葡萄、西番蓮果實(shí)和黃楊木的芬芳和清香感。含氮化合物 2-甲氧基-3-異丁基吡嗪主要表現(xiàn)為青草香。

目前國(guó)外風(fēng)味研究從葡萄和葡萄酒香氣中發(fā)現(xiàn)并已鑒別出 1000多種風(fēng)味化合物,主要有醇類、酯類、有機(jī)酸、羰基化合物和萜烯化合物等[7]。其中,萜烯化合物對(duì)葡萄酒風(fēng)味的作用已被確定。許多單萜類物質(zhì) (如香葉醇和里哪醇)具有愉快的花香味,是具有香味的麝香葡萄中重要的香味成分[15]。C.Yang等從 24種葡萄中共檢出 17種萜類化合物[16],而本次實(shí)驗(yàn)僅由賽美蓉葡萄汁中測(cè)得芳樟醇、4-松油烯醇、反式檸檬醛、橙花醇、γ-異香葉醇、反式-香葉醇六種單萜類化合物,金合歡醇一種倍半萜類化合物,結(jié)果與 T.Cabaroglu等分析白葡萄品種 Emir葡萄中的結(jié)果相似,遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于葡萄品種“麝香”(Muscat),“雷司令”(Riesling)和“格烏查曼尼”(Gewurztraminer)[17]。除品種因素外,取樣方法可能也是主要影響因素之一,有研究認(rèn)為萜烯類化合物主要存在于葡萄的果皮、果梗和種子中[18]。本實(shí)驗(yàn)分析樣品為“賽美蓉”和“長(zhǎng)相思”葡萄壓榨后澄清汁,皮渣浸漬時(shí)間短,可能是萜烯類化合物檢出種類和含量較低的因素之一。

表 1 “賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)組成

表 3 “賽美蓉”和“長(zhǎng)相思”主要揮發(fā)性物質(zhì)感官特征類型及組分

表 2 “賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁組成比較

2.2 主要揮發(fā)性組分感官特征分析

分析分離定性的“賽美蓉”和“長(zhǎng)相思”葡萄汁中揮發(fā)性物質(zhì)的感官特征,呈香類型大致可分為 9種類型(表 3)。其中表現(xiàn)為果香的組分種類最多,其次是清香組分和花香組分。

比較兩種葡萄汁呈香組分較多的果香、清香、花香和醇香四種香型物質(zhì)組成比例和總離子流量 (圖2)可知,清香組分在兩種葡萄汁中雖然種類不是最多的,但其比例和總離子流量卻是最高的,而且“長(zhǎng)相思”葡萄汁中的清香組分的比例和總離子流量都高于“賽美蓉”葡萄汁,分別是“賽美蓉”葡萄汁的1.70倍和 1.12倍,其中 4-松油烯醇、二甲基硫醚和2-甲氧基-3-異丁基吡嗪在“賽美蓉”葡萄汁中未檢出。醇香型組分雖然在“賽美蓉”葡萄汁中只檢出 6種,但其所在比例和總離子流量?jī)H次于清香型組分,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于“長(zhǎng)相思”葡萄汁,主要原因在于“賽美蓉”葡萄汁中的乙醇含量較高。

果香和花香型組分在兩種葡萄汁中的種類都較多,但其所占比例和總離子流量都較低 (圖 2),總離子流量“賽美蓉”高于“長(zhǎng)相思”,而“賽美蓉”葡萄汁中的清香和花香物質(zhì)所占比例卻低于“長(zhǎng)相思”。果香物質(zhì)中 3-巰基己醇、2-庚醇、辛醇、4-巰基-4-甲基-2-戊酮、乙酸 3-巰基己酯和甲酸本次實(shí)驗(yàn)僅在“長(zhǎng)相思”葡萄汁中檢出,“長(zhǎng)相思”葡萄汁中未檢出乙酸-3-甲基丁酯?；ㄏ阄镔|(zhì)中 2-乙基己醇和金合歡醇未在“長(zhǎng)相思”葡萄汁中檢出,γ-異香葉醇和反式-香葉醇未在“賽美蓉”葡萄汁中檢出。

圖2 “賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁主要呈香物質(zhì)比例和總離子流量比較

葡萄汁的香氣不是由揮發(fā)性物質(zhì)的百分含量單一決定的,而是由百分含量和其感官閾值大小共同決定的,只有具有較高香氣值(aroma value=濃度/香氣閾值)的成分才是果實(shí)的特征香氣[10]。如己醇在兩種葡萄汁中的比例雖然分別達(dá)到了 24.36%和30.39%,但其感官閾值較高為 2.5mg/L[13],而 3-巰基己醇和 4-巰基-4-甲基-2-戊酮雖然在“長(zhǎng)相思”葡萄汁中的比例只有 0.23%和 0.48%,但其感官閾值低,分別為 60ng/L和 0.8ng/L[11],所以 3-巰基己醇和4-巰基-4-甲基-2-戊酮香氣值高于己醇,對(duì)“長(zhǎng)相思”葡萄汁的嗅感貢獻(xiàn)較己醇大。綜合分析兩種葡萄汁揮發(fā)性組分的種類、比例和香氣閾值,可初步推斷果香和清香是“賽美蓉”和“長(zhǎng)相思”葡萄汁的主體香氣,這與樣品反應(yīng)的感官特性一致。

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)共由“賽美蓉”與“長(zhǎng)相思”葡萄汁中初步定性 77種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),二者共有組分 46種。其中醇類物質(zhì)的種類最多、所占比例最高,分別達(dá)到了72.76%和 77.69%。酯類物質(zhì)的種類數(shù)量居第二,但所占比例較低,僅占3.67%和 2.12%,醛類物質(zhì)的雖然只有 8種,但其比例卻分別達(dá) 21.99%和 18.82%。主要揮發(fā)性組分感官特征分析顯示,表現(xiàn)為果香的物質(zhì)種類最多,表現(xiàn)為清香的物質(zhì)總離子流量和比例最高。

[1]劉翠平,李麗,李景明,等 .葡萄中香氣成分生物合成的研究進(jìn)展[J].中外葡萄與葡萄酒,2007(8)：36-39.

[2]胡博然,許文彪,楊新元,等 .霞多麗干白葡萄酒品種香和發(fā)酵香成分變化的比較研究 [J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2005,21 (12)：191-194.

[3]房玉林,張昂,宋士任,等 .3個(gè)地區(qū)赤霞珠干紅葡萄酒香氣成分研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào),2007,22(6)：114-117.

[4]陶永勝,李華 .葡萄果實(shí)香氣成分的厭氧萃取研究[J].西北植物學(xué)報(bào),2008,28(3)：624-629.

[5]R López,E Ezpeleta,I Sánchez,et al.Analysis of the aroma intensities ofvolatile compounds released from mild acid hydrolysates of odourless precursors extracted from Tempranillo and Grenache grapes using gas chromatography-olfactometry[J]. Food Chemistry,2004,88(11)：95-103.

[6]胡博然,李華 .不同釀酒葡萄品種漿果香昧成分 GC-MS分析[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2005,31(12)：89-92.

[7]秦麗娜,倪元穎,梁方華,等 .利用香氣成分識(shí)別葡萄酒品種和產(chǎn)地的初步研究[J].釀酒科技,2008,164(2)：40-46.

[8]游義琳 戰(zhàn)吉宬 .芳華自在——賽美蓉 [EB/OL].http：// www.wines-info.com.2008-2-29.

[9]蔣玉梅,李軒,畢陽,等 .采前苯丙噻重氮處理抑制厚皮甜瓜采后揮發(fā)性物質(zhì)的釋放 [J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2007,23(3)：243-247.

[10]丁耐克 .食品風(fēng)味化學(xué)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社, 1996：102-126.

[11]李記明 .葡萄酒的品種香氣研究進(jìn)展 [EB/OL].http：// www.winesofchina.com.2008-08-16.

[12]朱瑞鴻,薛群成,李忠臣 .合成食用香料手冊(cè)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社,1993：25-562.

[13]孫寶國(guó) .食用調(diào)香術(shù) [M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社, 2003：22-350.

[14]舒宏福 .新合成食用香料手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2005：102-126.

[15]朱一松,趙光鰲 .葡萄酒風(fēng)味與風(fēng)味酶的研究 [J].中外葡萄與葡萄酒,2002(6)：6-10.

[16]C Yang,Y Wang,Z Liang,et al.Volatiles of grape berries evaluated at the germplasm level by headspace-SPME with GCMS[J].Food Chemistry,In Press,Corrected Proof,Available online,2008,5.

[17] T Cabaroglu,S Selli,A Canbas,et al.W ine flavor enhancement through the use of exogenous fungal glycosidases [J].Enzyme andMicrobial Technology,2003,33：581-587.

[18]凌健斌 .酶法增強(qiáng)葡萄酒風(fēng)味的研究[J].廣州食品工業(yè)科技,1999,15(4)：65-67.

Analysis of volatiles in juice from Sem illon and Sauvignon blanc grape

JI ANG Yu-mei,ZHU Xia,HAN Shun-yu,BIYang
(College of Food Science and Engineering,Gansu AgriculturalUniversity,Lanzhou 730070,China)

The vola tile comp ounds we re ana lyzed by headsp ace solid-p hase m ic ro-extrac tion(HS-SPM E)from c la rified juice of Sem illon and Sauvignon b lanc g rap e connec ting w ith GC/MS.77vola tile comp ounds we re isola ted and ana lyzed qua lita tive ly,46comm on comp ounds we re de te rm ined.Am ong them,a lcohols was the m os t of vola tiles from Sem illon and Sauvignon b lanc g rap e juice,resp ec tive ly reach72.76%and77.69%.The kinds of es te rs we re second,but the re la tive content we re3.67%and2.12% resp ec tive ly.O nly8a ldehydes we re de te rm ined,but re la tive ly content resp ec tive ly reach21.99% and 18.82%.The cha rac te ris tic odor of vola tile comp ounds we re ana lyzed,the results showed,fruit a rom a comp onent sp ec ies was the m os t in qua lita tive comp ounds,the re la tive ly content of fa int scent comp onents was m ax im um.

Sem illon;Sauvignon b lanc;g rap e juice;vola tile comp onents

TS255.44

A

1002-0306(2010)03-0137-05

釀酒葡萄的香氣被稱為品種香氣,是構(gòu)成葡萄酒香氣的重要組成部分[1],其成分復(fù)雜多樣,含有品種、產(chǎn)地標(biāo)志識(shí)別性成分[1-3],是葡萄酒香氣質(zhì)量和典型性產(chǎn)生和變化的基礎(chǔ)[2,4]。因而近年來葡萄與葡萄酒的香氣指紋研究備受關(guān)注,但研究者更關(guān)注葡萄酒,對(duì)釀酒葡萄香氣的分析研究則多注重紅色品種[5-6]。葡萄果實(shí)中香氣物質(zhì)不僅決定著葡萄果實(shí)風(fēng)味,更影響著葡萄酒的風(fēng)格和典型性[7]。葡萄的香氣會(huì)受品種、產(chǎn)地等不同因素影響,產(chǎn)生較大的差異。分析研究產(chǎn)自甘肅省河西地區(qū)的白色釀酒品種“賽美蓉”和“長(zhǎng)相思”葡萄汁揮發(fā)性成分對(duì)其葡萄酒生產(chǎn)工藝優(yōu)化、質(zhì)量評(píng)價(jià)和感官標(biāo)準(zhǔn)體系的建立有著重要意義?！百惷廊亍?Semillon)和“長(zhǎng)相思”(Sauvignon blanc)都屬于弱香型白色釀酒葡萄品種,大部分的波爾多白葡萄酒都是由這兩個(gè)品種按不同比例混合釀制而成的[8]。本文采用頂空固相微萃取(HS-SP ME)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)分析甘肅省河西地區(qū)產(chǎn)的“賽美蓉”和“長(zhǎng)相思”釀酒葡萄汁揮發(fā)性物質(zhì),以期為“賽美蓉”、“長(zhǎng)相思”系列葡萄酒的生產(chǎn)工藝優(yōu)化和質(zhì)量評(píng)價(jià)提供理論依據(jù)。

2009-03-25

蔣玉梅(1973-),女,副教授,從事果蔬加工、食品風(fēng)味方面的教學(xué)與研究工作。

甘肅省教育廳研究生專項(xiàng)(2006EA860002)。