藍(lán)莓果酒陳釀期間香氣成分變化研究

李小惠，陳　燕，韋廣鑫，張惟廣

（西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715）

藍(lán)莓果酒陳釀期間香氣成分變化研究

李小惠，陳燕，韋廣鑫，張惟廣

（西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715）

為探討陳釀對(duì)藍(lán)莓果酒香氣成分的影響，采用頂空固相微萃取與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，定性定量檢測(cè)了藍(lán)莓果酒陳釀期間香氣成分的變化。結(jié)果表明，原酒、陳釀1年、陳釀2年、陳釀3年的藍(lán)莓果酒，共檢出94種香氣成分，包括醇類15種、酯類33種、酸類4種、醛酮類8種、萜烯類15種、苯環(huán)類15種和其他類4種。其中共有成分3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、2-甲基-1-丁醇、辛酸乙酯、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯6種香氣成分含量較高，對(duì)藍(lán)莓果酒香氣的貢獻(xiàn)較大。陳釀期間，酯類物質(zhì)的含量呈升高趨勢(shì)，陳釀2年后基本穩(wěn)定；醇類物質(zhì)的含量顯著降低，陳釀2年后顯著增高；萜烯類物質(zhì)的含量顯著減少；醛酮類、芳香族類的含量均有所增加；酸類物質(zhì)的含量基本保持穩(wěn)定。整個(gè)陳釀期間，藍(lán)莓果酒香氣成分總含量呈升高的趨勢(shì)。不同陳釀時(shí)期藍(lán)莓果酒香氣成分的變化，使其呈現(xiàn)不盡相同的香氣特征。

藍(lán)莓酒； 陳釀； 香氣成分； 頂空固相微萃取； 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用； 果酒

藍(lán)莓又稱越橘，杜鵑花科越橘屬，為多年生落葉或常綠灌木、小灌木樹種［1］。藍(lán)莓含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，果實(shí)中除了常規(guī)的糖、酸和VC外，還富含VE、VA、VB、SOD、熊果苷、蛋白質(zhì)、花青苷、食用纖維以及豐富的K、Fe、Zn、Ca等礦物質(zhì)元素。藍(lán)莓果實(shí)具有促進(jìn)視紅素再合成［2］、改善血液循環(huán)、抗?jié)?、抗炎癥、增強(qiáng)心臟功能、抗心血管疾病、延緩衰老、提高免疫力、抗癌及抗突變等多種生理活性功能［3］，被譽(yù)為“漿果之王”。國(guó)際糧農(nóng)組織將藍(lán)莓列為人類五大健康食品之一［4］。

藍(lán)莓果酒是以藍(lán)莓漿果為原料，經(jīng)破碎、過(guò)濾、發(fā)酵等工藝制成，藍(lán)莓果酒呈紫紅色、果香怡人、落口爽朗、酒體豐滿，營(yíng)養(yǎng)保健價(jià)值極高［5］。果酒是一個(gè)復(fù)雜的體系，在陳釀過(guò)程中，其香氣成分會(huì)發(fā)生一些變化，對(duì)果酒質(zhì)量有很大影響［6］。頂空固相微萃取（HS-SPME）結(jié)合氣相質(zhì)譜（GC-MS）是目前廣泛使用于食品檢驗(yàn)、大氣分析、生化和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的高效檢測(cè)技術(shù)［7］，是酒類香氣成分鑒定強(qiáng)有力的分析工具。近年來(lái)，大量學(xué)者對(duì)藍(lán)莓果酒的加工工藝和有效成分分析方面進(jìn)行了基礎(chǔ)研究［8-10］，對(duì)藍(lán)莓果酒香氣成分的研究也有部分研究報(bào)道［11-13］，但對(duì)藍(lán)莓果酒陳釀期間香氣成分的變化鮮有研究報(bào)道［6］。

本實(shí)驗(yàn)以藍(lán)莓果酒為檢測(cè)樣本，采用HS-SPME法提取其中揮發(fā)性香氣成分，結(jié)合GC-MS聯(lián)用儀對(duì)得到的香氣組分進(jìn)行分離、鑒定，探討藍(lán)莓果酒陳釀期間的香氣成分變化規(guī)律，對(duì)保持藍(lán)莓果酒的香氣和品質(zhì)提供科學(xué)指導(dǎo)，為藍(lán)莓果酒的陳釀和科學(xué)貯藏提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料、試劑

藍(lán)莓果酒：康然藍(lán)莓果酒（原酒、陳釀1年、2年、3年），重慶市綦江區(qū)天臺(tái)山酒業(yè)有限公司產(chǎn)品。

氯化鈉，分析純，成都科龍化工試劑廠；正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品（C3—C9；C10—C25），色譜純，百靈威科技有限公司；2-辛醇，色譜純，Sigma公司；無(wú)水乙醇，色譜純，成都科龍化工試劑廠；甲醇，色譜純，成都科龍化工試劑廠。

1.2儀器及設(shè)備

2010型GC-MS聯(lián)用儀，日本島津公司；手動(dòng)固相微萃?。⊿PME）進(jìn)樣器及50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，美國(guó)Supelco公司；FA2004A型電子天平，上海精天電子儀器有限公司；UV1000紫外可見分光光度計(jì)，上海天美科學(xué)儀器有限公司；KQ5200DE數(shù)控超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；HWS-28電熱恒溫水浴鍋，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司等。

1.3實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1樣品制備

頂空固相微萃取：取8 mL酒樣于20 mL頂空瓶中，加入2 g NaCl促進(jìn)香氣揮發(fā)，再加入20 μL濃度為0.4914 mg/mL的內(nèi)標(biāo)2-辛醇溶液，加蓋密封，于45℃水浴鍋中平衡10 min后，萃取40 min，GC-MS聯(lián)用儀解析5 min，同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。

1.3.2GC-MS分析條件

氣相色譜條件：色譜柱，DB-5MS石英毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度230℃；程序升溫，35℃（保持4 min），以10℃/min升到100℃（保持3 min），以6℃/min升到150℃（保持2 min），以10℃/min升到230℃（保持3 min）；載氣，He（99.999%）；壓力，47.7 kPa；柱流量，1.0 mL/min，分流比4∶1。

質(zhì)譜條件：電離方式EI；電子能量70 eV；離子源溫度220℃；四級(jí)桿溫度150℃；質(zhì)譜掃描范圍m/z 50～550；采集模式，全掃描；溶劑延遲3 min。

1.3.3香氣成分定性與定量

將GC-MS聯(lián)用儀采集到各色譜峰對(duì)應(yīng)的質(zhì)譜圖，用NIST 08進(jìn)行譜庫(kù)檢索，相似度結(jié)合保留指數(shù)對(duì)香氣成分進(jìn)行定性。

保留指數(shù)RI的計(jì)算：將正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品（C3—C9；C10—C25）按1.3.2條件進(jìn)樣，得到正構(gòu)烷烴的保留時(shí)間，根據(jù)程序升溫公式計(jì)算各組分的保留指數(shù)RI值，與譜庫(kù)中各種物質(zhì)的保留指數(shù)對(duì)比，結(jié)合相似度定性，確定其化學(xué)成分。

式中：tx、tn和tn+1分別為被分析組分、碳原子數(shù)處于n和n+1的正構(gòu)烷烴（tn＜tx＜tn+1）流出峰的保留時(shí)間（min）［14］。

采用內(nèi)標(biāo)法（2-辛醇）進(jìn)行半定量分析，確定藍(lán)莓果酒中各香氣成分的含量［15］。內(nèi)標(biāo)2-辛醇在萃取體系中濃度為1225.4 μg/L，校正因子為1，通過(guò)比較待測(cè)組分與內(nèi)標(biāo)物峰面積的比值，計(jì)算出待測(cè)香氣成分的含量。

式中：f為各香氣成分對(duì)內(nèi)標(biāo)物的校正因子。

每個(gè)酒樣至少平行測(cè)定3次，計(jì)算平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

2　結(jié)果與分析

2.1藍(lán)莓果酒香氣成分

采用HS-SPME萃取香氣成分，經(jīng)GC-MS聯(lián)用儀分析鑒定，原酒、陳釀1年、陳釀2年、陳釀3年的藍(lán)莓果酒香氣成分的GC-MS總離子流色譜圖見圖1，各組分的鑒定結(jié)果見表1。不同陳釀時(shí)期藍(lán)莓果酒各類香氣成分的含量對(duì)比見圖2。由表1可知，不同陳釀時(shí)期藍(lán)莓果酒中共鑒定出94種香氣成分，包括醇類15種、酯類33種、酸類4種、醛酮類8種、萜烯類15種、苯環(huán)類15種和其他類4種。其中，原酒、陳釀1年、陳釀2年、陳釀3年的藍(lán)莓果酒分別檢測(cè)出65種、68種、64種、65種香氣成分。

原酒、陳釀1年、陳釀2年、陳釀3年的藍(lán)莓果酒中，共有的香氣成分有42種。這些香氣成分在發(fā)生變化的同時(shí)也保持了前后同源性，共有的香氣成分主要為：3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、2-甲基-1-丁醇、辛酸乙酯、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯6種，這些香氣成分對(duì)藍(lán)莓果酒香氣的貢獻(xiàn)較大。由圖2可知，原酒、陳釀1年、陳釀2年和陳釀3年的藍(lán)莓果酒中，酯類和醇類的含量最高，其次是萜烯類、醛酮類、芳香族類和酸類。酯類物質(zhì)閾值低，對(duì)果酒主體香氣貢獻(xiàn)最為顯著，對(duì)藍(lán)莓果酒的香氣影響最大；醇類、酸類物質(zhì)閾值較高，對(duì)香氣成分影響有限。不同陳釀時(shí)期的藍(lán)莓果酒中，各類香氣成分呈現(xiàn)不同的變化趨勢(shì)。

2.2醇類組分的變化

圖1　原酒及陳釀1年、2年、3年藍(lán)莓果酒香氣成分總離子流圖

表1　不同陳釀時(shí)期藍(lán)莓果酒香氣成分組成及其含量

續(xù)表1　不同陳釀時(shí)期藍(lán)莓果酒香氣成分組成及其含量

根據(jù)圖2可知，醇類物質(zhì)的含量在藍(lán)莓果酒香氣組分中較高。原酒、陳釀1年、陳釀2年和陳釀3年的藍(lán)莓果酒中，分別檢出13種、10種、10種、11種醇類物質(zhì)，其中原酒中醇類物質(zhì)的含量最高。含量最高的2種醇依次為3-甲基-1-丁醇、苯乙醇；這2種醇類是藍(lán)莓果酒中主要的醇類物質(zhì)。3-甲基-1-丁醇和苯乙醇的含量均先降低后升高，3-甲基-1-丁醇的含量在陳釀1年時(shí)最低，陳釀3年時(shí)最高；苯乙醇的含量在陳釀2年時(shí)最低，在藍(lán)莓原酒中最高。2-甲基-1-丁醇、2-乙基-1-己醇、1-辛醇、2，4-二甲基-3-戊醇在陳釀期間含量有所升高，但相差不大，其余大部分醇類在陳釀期間含量均有所降低。大多數(shù)醇類具有不愉快的香氣，對(duì)藍(lán)莓果酒的香氣及品質(zhì)具有不良影響。3-甲基-1-丁醇和2-甲基-1-丁醇具有奶酪香和腐敗臭；而苯乙醇的香味獨(dú)特，具有甜香、玫瑰香、蜂蜜香、茉莉花香香氣，是果酒中重要的香氣成分［15］。總體而言，總醇的含量在藍(lán)莓果酒原酒中為最高，在陳釀期間呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。

圖2　不同陳釀時(shí)期藍(lán)莓果酒各類香氣成分含量對(duì)比

2.3酯類組分的比較

由圖2可知，除藍(lán)莓果酒原酒外，酯類物質(zhì)的含量在各類香氣成分中最高。酯類物質(zhì)在果酒中閾值極低，對(duì)果酒整體風(fēng)味形成具有重要貢獻(xiàn)。原酒、陳釀1年、陳釀2年和陳釀3年的藍(lán)莓果酒中，分別檢出25種、30種、28種、25種酯類物質(zhì)，其中陳釀2年藍(lán)莓果酒中的酯類物質(zhì)含量最高。原酒中含量最高的酯為異戊酸乙酯，陳釀期間，異戊酸乙酯的含量顯著減少，直至未有檢出；辛酸乙酯的含量顯著增加并在陳釀2年時(shí)達(dá)到最高。辛酸乙酯是陳釀期間藍(lán)莓果酒中含量最高的酯類；含量較高的另外3種酯為己酸乙酯、苯甲酸乙酯、琥珀酸二乙酯、癸酸乙酯；己酸乙酯和癸酸乙酯的含量均呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，在陳釀2年時(shí)含量達(dá)到最大；苯甲酸乙酯的含量基本保持穩(wěn)定；琥珀酸二乙酯的含量呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。大多數(shù)酯類具有花、果香氣，如辛酸乙酯具有令人愉快的花果香氣、杏子香氣；己酸乙酯具有似菠蘿、香蕉的水果香氣；琥珀酸二乙酯具有水果味、甜香、西瓜香氣；癸酸乙酯具有似葡萄的水果香氣［16］。隨著陳釀時(shí)間延長(zhǎng)，藍(lán)莓果酒總酯類的含量顯著增加，并在陳釀2年時(shí)含量達(dá)到最大，酯類香氣逐漸變得復(fù)雜濃郁［17］。

2.4酸類組分的比較

酸類物質(zhì)的含量與酯類和醇類相比較少，揮發(fā)性脂肪酸閾值很大，單位在1000 μg/L級(jí)別，對(duì)果酒整體香氣的形成貢獻(xiàn)有限。原酒、陳釀1年、陳釀2年和陳釀3年的藍(lán)莓果酒共檢測(cè)出酸類物質(zhì)4種，其中共有的3種為正己酸、正辛酸和癸酸。陳釀期間，正辛酸的含量呈升高趨勢(shì)，陳釀2年時(shí)含量較高；癸酸的含量在陳釀過(guò)程中呈降低趨勢(shì)；棕櫚酸只在陳釀3年藍(lán)莓果酒中檢出且含量較低；其他酸類物質(zhì)含量較少或未被檢出?？傮w上，酸類物質(zhì)的種類及含量在陳釀期間基本保持穩(wěn)定。

2.5醛酮類組分的比較

原酒、陳釀1年、陳釀2年和陳釀3年的藍(lán)莓果酒，分別檢測(cè)出醛酮類物質(zhì)4種、5種、3種、4種。其中苯甲醛在陳釀2年時(shí)含量很高，乙縮醛在陳釀1年時(shí)含量較高，其他陳釀時(shí)期均未檢出；α-紫羅蘭酮陳釀后含量有所增加。苯甲醛具有花香、甜瓜香、類似杏仁香、覆盆子的香氣［18-20］；乙縮醛具有水果香、歐亞甘草和青香氣［16］；紫羅蘭酮類大多具有木香、水果香、紫羅蘭和覆盆子香氣［20-23］。陳釀期間，醛酮類物質(zhì)的含量總體增加，陳釀1年后顯著增加，陳釀2年時(shí)最高，陳釀3年時(shí)有所降低。

2.6萜烯類組分的比較

原酒、陳釀1年、陳釀2年和陳釀3年的藍(lán)莓果酒，分別檢測(cè)出萜烯類物質(zhì)11種、12種、9種、8種。較高的幾種萜烯類為香茅醛、D-檸檬烯、芳樟醇、β-香茅醇和α-萜品醇。其中，香茅醛的含量有所增加，D-檸檬烯的含量基本保持穩(wěn)定，芳樟醇、香茅醇在陳釀期間顯著降低；α-萜品醇在陳釀1年時(shí)顯著增加之后顯著降低。香茅醛具有橘子皮的香氣［24］；檸檬烯具有甜香、花香、檸檬香和柑橘香［24-25］；芳樟醇具有花香、青香和柑橘香［20，23，26］；β-香茅醇具有玫瑰香、甜香和柑橘香［24，27］；α-萜品醇具有甜香、花香、水果香、紫丁香和桃香［20，23，28］。萜烯類的種類和含量均呈下降趨勢(shì)，在原酒、陳釀1年時(shí)含量較高，陳釀2年、3年時(shí)含量顯著降低。這些萜烯類組分的感官閾值較低，雖然其含量低，但香氣很明顯，香味獨(dú)特，對(duì)藍(lán)莓果酒的香氣組成起著不可忽視的作用［17］。

2.7芳香族類組分的比較

原酒、陳釀1年、陳釀2年和陳釀3年的藍(lán)莓果酒，分別檢測(cè)出芳香族類物質(zhì)7種、6種、7種、11種。其中共有的3種香氣組分為萘、2-甲基萘和1-甲基萘，這3種物質(zhì)總體上呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，在陳釀3年時(shí)顯著增加。苯乙烯的含量陳釀1年后顯著增加，之后未檢出；四甲基苯、五甲基苯及萘類化合物均在陳釀3年時(shí)顯著增加。苯乙烯具有刺激性果香；萘類化合物具有樟腦氣味［16］。在陳釀過(guò)程中，芳香族類物質(zhì)的含量在原酒和陳釀1年時(shí)基本穩(wěn)定，陳釀2年時(shí)有所增加，陳釀3年時(shí)顯著增加并達(dá)到最高。芳香族類組分中一些物質(zhì)，如萘類化合物具有毒性，高濃度會(huì)導(dǎo)致溶血性貧血及肝、腎損害。因此，藍(lán)莓果酒的陳釀時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，可能會(huì)造成一定健康危害。

2.8其他類組分的比較

原酒、陳釀1年、陳釀2年和陳釀3年的藍(lán)莓果酒，還檢測(cè)出1種吡喃類化合物以及其他物質(zhì)3種。其中，吡喃化合物在陳釀1年、2年時(shí)有檢出，但含量較低。氟乙酰胺、甲氧基苯基肟含量無(wú)明顯變化。

3　結(jié)論

采用HS-SPME結(jié)合GC-MS聯(lián)用儀分析了不同陳釀時(shí)期藍(lán)莓果酒香氣成分的變化。在原酒，陳釀1年、2年、3年的藍(lán)莓果酒中，共檢測(cè)出95種香氣成分，包括醇類15種、酯類33種、酸類4種、醛酮類8種、萜烯類15種、苯環(huán)類15種和其他類4種。酯類物質(zhì)、醇類物質(zhì)是藍(lán)莓果酒最主要的香氣成分。3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、2-甲基-1-丁醇、辛酸乙酯、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯為含量較高的共有成分，對(duì)藍(lán)莓果酒香氣的貢獻(xiàn)也較大。陳釀過(guò)程中，酯類物質(zhì)的含量顯著增加，在陳釀2年時(shí)達(dá)到最高；醇類物質(zhì)的含量在陳釀1年后顯著降低，陳釀3年時(shí)顯著增高，在原酒和陳釀3年藍(lán)莓果酒中含量較高；萜烯類物質(zhì)的種類和含量均在陳釀2年、3年時(shí)顯著減少；醛酮類物質(zhì)的含量總體有所增加；芳香族類物質(zhì)的含量在陳釀3年時(shí)顯著增加；酸類物質(zhì)的種類及含量基本保持穩(wěn)定。隨著陳釀時(shí)間的延長(zhǎng)，藍(lán)莓果酒的香氣成分總含量呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)。陳釀期間香氣成分的種類和含量發(fā)生變化，逐漸構(gòu)成擁有典型香氣的藍(lán)莓果酒。

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Change of Flavoring Components in Blueberry Wine during Aging Process

LI Xiaohui，CHEN Yan，WEI Guangxin and ZHANG Weiguang
（College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China）

In order to explore the effects of aging on flavoring components in blueberry wine，headspace solid-phase micro-extraction（HSSPME）and gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）were used to detect the flavoring components quantitatively and qualitatively during wine aging process.The results showed that，94 kinds of flavoring components were identified in wine samples of the age of 0，1，2，3 years，including 15 alcohols，33 esters，4 acids，8 aldehydes and ketones，15 terpenes，15 aromatics and 4 others；among them，the common flavoring components included 3-methyl-1-butanol，phenethyl alcohol，2-methyl-1-butanol，ethyl caprylate，ethyl caprate and ethyl benzoate，which had greater contributions to blueberry wine aroma；during wine aging process，esters content increased and became basically stable after aging for 2 years，alcohols content firstly decreased significantly and then increased；terpenes content decreased significantly；aldehydes and ketones，and aromatic compounds content increased；acids content kept basically stable in wine aging process.Throughout the whole aging period，the total content of flavoring components in blueberry wine increased.The change in flavoring components in different aging period gives blueberry wine different aroma.

blueberry wine；aging；flavoring components；HS-SPME；GC-MS；fruit wine

TS262.7；TS261.4；TS261.7

A

1001-9286（2016）09-0065-06

10.13746/j.njkj.2016180

2016-05-26

李小惠（1990-），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称钒l(fā)酵工程，E-mail：1242120874@qq.com。

張惟廣（1963-），男，副教授，研究方向?yàn)槭称钒l(fā)酵工程，E-mail：470184967@qq.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2016-06-29；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160629.1341.007.html。