番茄酒香氣成分的氣相色譜-質(zhì)譜分析

劉殿鋒，吳春昊，朱學(xué)文，郭培軍(河南大學(xué)濮陽工學(xué)院，河南濮陽457000)

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番茄酒香氣成分的氣相色譜-質(zhì)譜分析

劉殿鋒，吳春昊，朱學(xué)文，郭培軍
(河南大學(xué)濮陽工學(xué)院，河南濮陽457000)

摘要：為弄清番茄酒中的主要香氣成分，采用溶劑萃取法對番茄酒中的香氣成分進(jìn)行了提取，然后用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對提取物進(jìn)行了分析。共鑒定出11種香氣化合物,包括醇、酯、酸等3類化合物。醇類物質(zhì)在香氣成分中含量最高，占香氣成分總含量的91.42％，其中最主要的是1-戊醇和苯乙醇，其含量分別占香氣成分總含量的69％和22.42％。酯類在香氣成分中種類最多，共8種，其總含量占香氣成分總含量的7.86％。酸類僅檢測出1 種D-(+)-甘油酸，占香氣成分總含量的0.71％。與番茄米酒相比，大部分香氣成分相同，說明番茄汁中的成分對番茄酒和番茄米酒香氣的形成起了非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：番茄；果酒；香氣成分；GC/MS法

番茄，俗稱西紅柿，既是蔬菜，又可當(dāng)水果食用，因此被稱為“神奇的菜中之果”，備受人們的推崇和喜愛[1]。番茄不但味道鮮美，而且含有豐富的營養(yǎng)，其中的許多營養(yǎng)成分還具有獨(dú)特的保健作用。如番茄中豐富的維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)成分，對防治動脈硬化、高血壓和冠心病具有良好的作用[2]；番茄中的番茄紅素被譽(yù)為“藏在西紅柿里的黃金”，具有獨(dú)特的抗氧化能力，能清除自由基，抑制腫瘤,增強(qiáng)人體免疫力，具有抗衰老以及阻止癌變進(jìn)程等作用[3-4]。

將番茄經(jīng)發(fā)酵釀造成番茄酒，不但可以保留番茄中許多有益的營養(yǎng)成分，而且色、香、味俱佳。另外還可以解決番茄采摘后由于含水量高而帶來的易腐爛、不易貯藏和長途運(yùn)輸?shù)葐栴}。

番茄酒的釀造工藝本課題組已經(jīng)做過大量研究，但對番茄酒的香氣成分還未測定。因此，本實(shí)驗(yàn)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對番茄酒的香氣成分進(jìn)行測定，以期為工業(yè)化生產(chǎn)番茄酒及確立番茄酒的感官風(fēng)味評價體系提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

根據(jù)課題組以前的研究結(jié)果，番茄經(jīng)清洗、打漿、調(diào)配、發(fā)酵、陳釀、過濾后制得番茄酒[5]，發(fā)酵完畢后陳釀8個月，然后蒸餾，分析酒液的香氣成分。

番茄酒的詳細(xì)生產(chǎn)工藝流程如下：番茄→清洗→浸泡消毒→處理→打漿→過濾→澄清→調(diào)配→滅菌→加葡萄酒干酵母→前發(fā)酵→后發(fā)酵→陳釀→過濾→澄清→灌裝→滅菌→成品。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1樣品制備

將200 mL番茄酒的蒸餾樣品置于具塞500 mL廣口瓶中，然后依次用100 mL、60 mL、60 mL二氯甲烷進(jìn)行萃取。將萃取得到的有機(jī)相合并后，用高速凍冷離心機(jī)10000 r/min、4℃冷凍離心10 min，以徹底分離有機(jī)相和水相。將離心得到的有機(jī)相再用無水硫酸鈉脫水后，轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至3 mL左右，最后用二氯甲烷定容，-20℃冰箱保存待測。

1.2.2GC/MS分析

氣相色譜-質(zhì)譜分析采用美國Finnigan公司Trace DSQ氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀，DB-5MS (30 m×0.25 m，0.25 mm)色譜柱；進(jìn)樣口溫度280℃；柱溫采用程序升溫：50℃保持1 min，以5℃/min升到250℃保持10 min；載氣為氦氣；流速為1 mL/min；分流比50∶1；掃描范圍：m/z 50～650，電離方式為EI源，電子能量70 eV；進(jìn)樣量為1 μL。

根據(jù)GC-MS總離子圖，排除溶劑峰影響，利用NIST 05質(zhì)譜庫自動檢索被分析組分的質(zhì)譜，并對檢索結(jié)果進(jìn)行人工核對。通過工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，用峰面積歸一法對各組分進(jìn)行了定量分析。

2　結(jié)果與分析

2.1番茄酒的主要芳香成分及其相對含量

圖1是番茄酒香氣成分的GC-MS總離子圖，表1用峰面積歸一法對各組分進(jìn)行定量分析的結(jié)果。

從表1可以看出，從番茄酒中共鑒定出11種成分，包括醇、酯、酸等3類化合物。醇類物質(zhì)在香氣成分中含量最高，占香氣成分總含量的91.42％；酯類在香氣成分中種類最多，共8種，其總含量占香氣成分總含量的7.86％；酸類僅檢測出1種D-(+)-甘油酸，占香氣成分總含量的0.71％。

醇類物質(zhì)對果酒的香型起著重要作用，是許多果酒中香氣成分含量最高的一類物質(zhì)[6-7]。番茄酒中醇類物質(zhì)中僅檢測出1-戊醇和苯乙醇物質(zhì)，雖然種類少，但含量高，二者含量分別占香氣成分總含量的69％和22.42％。1-戊醇具有白蘭地香氣和特有的辛辣味，苯乙醇則具有玫瑰香氣，二者對酒總體香氣的形成具有不可忽視的作用[8]。1-戊醇和苯乙醇是許多果酒中含量較高的2種醇類物質(zhì)。如用新疆瑪納斯縣2007年赤霞珠葡萄發(fā)酵得到的葡萄酒中，1-戊醇和苯乙醇分別占香氣成分總含量的20.17％和29.37％[9]；用產(chǎn)自河北保定的鴨梨發(fā)酵制得的果酒中,1-戊醇和苯乙醇的含量分別占香氣成分總含量的29.07％和46.78％[10]。1-戊醇在本實(shí)驗(yàn)的番茄酒香氣成分中相對含量比一般的果酒要高，可能與發(fā)酵工藝中對番茄汁加熱滅菌工序有關(guān)。有研究表明，發(fā)酵前對果汁進(jìn)行熱處理會提高果酒中1-戊醇的相對含量，如發(fā)酵前對葡萄原料進(jìn)行熱浸漬處理，可以顯著提高葡萄酒中1-戊醇含量[11]。

圖1　番茄酒香氣成分的總離子流圖

表1　番茄酒香氣成分組成及相對含量

酯類物質(zhì)是具有芳香味的化合物，對各類酒的香型起著重要作用，是形成酒體香氣濃郁的主要因素。番茄酒中共檢測出8種酯類物質(zhì)，相對含量最高的是丁二酸二乙酯(3.55％)，其后依次是棕櫚酸乙酯(1.19％)、辛酸乙酯(0.97％)、鄰苯二甲酸二異辛酯(0.94％)、癸酸乙酯(0.48％)、(E)-9-油酸乙酯(0.3％)和月桂酸乙酯(0.26％)，含量最低的是己酸乙酯(0.17％)。不同的酯具有不同的芳香味，如丁二酸二乙酯具有愉快的果香和花香味；棕櫚酸乙酯具有蘋果香味；辛酸乙酯具有白蘭地酒香味；癸酸乙酯有椰子香味；月桂酸乙酯具有微弱的果香味；己酸乙酯具有果香、青蘋果味、香蕉味、白蘭地味。上述酯類和番茄酒中的其他化學(xué)物質(zhì)共同形成了番茄酒特有的芳香。

實(shí)驗(yàn)中番茄酒僅檢測出11種芳香成分，應(yīng)該與所用方法的局限性有關(guān)。用二氯甲烷萃取番茄酒香氣成分，然后再用旋轉(zhuǎn)濃縮儀濃縮，番茄酒中的低沸點(diǎn)成分如乙醛、異丁醛、甲酸乙酯、甲醇等揮發(fā)為廢液，導(dǎo)致進(jìn)樣液體中不能收集到這些成分，從而最終不能檢測出這些成分[8，12]。

2.2番茄酒與番茄米酒主要芳香成分的對比

本課題組曾用番茄和大米經(jīng)發(fā)酵制得番茄米酒，并用GC-MS對番茄米酒的香氣成分進(jìn)行了分析[2，8]。將番茄酒和番茄米酒的香氣成分進(jìn)行對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分香氣成分一樣。苯乙醇和1-戊醇均是香氣成分中相對含量最高的物質(zhì)。另外，丁二酸二乙酯、棕櫚酸乙酯、辛酸乙酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、癸酸乙酯和己酸乙酯等6種酯在番茄酒和番茄米酒中均檢測出，其中丁二酸二乙酯在2種酒中含量均最高。番茄酒和番茄米酒共有的原料只有番茄汁，這些結(jié)果說明番茄汁中的成分對番茄酒和番茄米酒香氣的形成起了非常重要的作用。

番茄酒與番茄米酒的香氣成分相比，未檢測出胺、醛、酚等物質(zhì)，一方面與所用萃取方法的局限性有關(guān)，含量特別少的低沸點(diǎn)胺、醛、酚等化合物未能檢測到；另一方面，番茄酒與番茄米酒相比，原料僅用了番茄汁，因此發(fā)酵得到的番茄酒相對于番茄米酒也比較純凈。

3　結(jié)論

3.1番茄酒香氣成分中，醇類物質(zhì)含量最高(最主要的是1-戊醇和苯乙醇)，酯類種類最多，二者應(yīng)是番茄酒特有芳香的主要貢獻(xiàn)者。

3.2番茄酒與番茄米酒大部分香氣成分相同，說明番茄汁成分對番茄酒和番茄米酒香氣的形成起了主要作用。參考文獻(xiàn)：

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Analysis of Flavoring Components of Tomato Wine by GC-MS

LIU Dianfeng,WU Chunhao,ZHU Xuewen and GUO Peijun
(Puyang Institute of Technology,He'nan University,Puyang,He'nan 457000,China)

Abstract:In this study,the flavoring components of tomato wine were extreacted by solvent ectraction and then analyzed by GC-MS.A total of 11 kinds of flavoring compounds was detected including alcohol compounds,ester compounds,and acid compounds.Among them,the content of alcohol compounds was the highest (91.42％ of total flavoring compounds),and 1-pentanol and phenethyl alcohol were the major alcohol compounds (69％ and 22.42％ of total flavoring compounds).Ester compounds had many varieties (8 kinds,7.86％ of total flavoring compounds).Only one acid compound,D-(+)-Glyceric acid,was identified and it accounted for 0.71％ of total flavoring compounds.Most flavoring compounds in tomato wine were the same as that in tomato-rice wine,suggesting that the components in tomato juice played an important role in the formation of the aroma of tomato wine and tomato-rice wine.

Key words:tomato;fruit wine;flavoring component;GC-MS

作者簡介：劉殿鋒（1975-），男，副教授，博士，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)、分子生態(tài)學(xué)。

收稿日期：2015-09-18

基金項(xiàng)目：河南省教育廳科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（12B180027）。

中圖分類號：TS262.7；TS261.4；TS261.7

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-9286（2016）02-0104-03

DOI：10.13746/j.njkj.2015379

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2015-12-30；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151230.0911.003.html。