蘋果樹莓復(fù)合果酒香氣成分分析

曾朝珍，康三江，張霽紅，張海燕，張 芳，袁 晶，宋 娟

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工研究所，甘肅蘭州 730070）

樹莓果酒是樹莓特色產(chǎn)品之一，口感獨特、品味微妙、酒色悅目，尤其是富含鞣花酸，有較強的抗增生性和抗氧化性，是具有保健功能的特色果酒[1]。蘋果酒是指由蘋果或蘋果汁生產(chǎn)的發(fā)酵果酒，具有較高的營養(yǎng)成分和保健價值[2]。復(fù)合果酒是復(fù)合多種果實或果汁發(fā)酵出的果酒[3]，其酒營養(yǎng)價值高于單一果酒，產(chǎn)品口感佳、風(fēng)味好、有混合的水果香味[4]。目前，復(fù)合果酒已成為果酒研究的新方向。因此，為了充分利用蘋果資源及樹莓的高營養(yǎng)及保健功能的特點，本研究采用頂空直接進樣法，并利用氣相色譜-質(zhì)譜法對蘋果樹莓復(fù)合果酒香氣成分進行分析，以期為蘋果樹莓復(fù)合果酒深加工提供科學(xué)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

1.1.1 材料、試劑

釀酒酵母32168，中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心(CICC)；富士蘋果，采自甘肅慶陽市；紅樹莓，采自甘肅省臨夏州和政縣；葡萄糖，分析純，天津市津北精細化工有限公司；果膠酶，上海源聚生物科技有限公司；甲醇、3-辛醇、乙酸正戊酯，色譜純，美國Sigma公司。

1.1.2 儀器設(shè)備

Breville-BJE500F 型榨汁機，澳大利亞鉑富公司；HWS-26 型恒溫水浴鍋，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；LRH-150 型恒溫培養(yǎng)箱，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；GCMS-QP2020 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

蘋果→挑選→清洗→去核、破碎→護色→榨汁→酶解→過濾樹莓→挑選→清洗→破碎→護色→榨汁→酶解→過濾混合果汁→原料調(diào)配→接種→發(fā)酵→澄清→過濾→殺菌→蘋果樹莓復(fù)合果酒

1.2.2 釀酒酵母菌種制備[5]

將試管斜面保存的釀酒酵母32168 在無菌條件下接種于100 mL 液體培養(yǎng)基中，然后以28 ℃、150 r/min搖床培養(yǎng)48 h，4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3 蘋果樹莓混合果汁制備

將蘋果樹莓按原料比為100∶30 的比例進行混合，按酶添加量為0.13%加入果膠酶，在酶解溫度40 ℃、酶解時間為2 h 的條件下酶解制備蘋果樹莓混合果汁。

1.2.4 蘋果樹莓復(fù)合果酒制備

將活化好的釀酒酵母32168 以接種量為5%、糖添加量4%、接種濃度為106cfu/mL 的條件接種于制備好的蘋果樹莓混合果汁中，然后于28 ℃下厭氧靜置發(fā)酵直至發(fā)酵結(jié)束。

1.2.5 測定方法

樣品處理：采用頂空進樣，取1mL 酒樣，加入1 mL 甲醇，50 μL 3-辛醇內(nèi)標(biāo)(630.8 ppm)，100 μL乙酸正戊酯內(nèi)標(biāo)(219.35 ppm)，漩渦混勻，取1 mL氣相色譜瓶自動進樣。

GC 條件：進樣口溫度250 ℃，載氣He，流速1.2 mL/min。進樣量1 μL，不分流進樣。色譜柱為TB-WAX(30 m×0.25 mm×0.25 μ m)，升溫程序40 ℃恒溫2 min，以5 ℃/min 的升溫速度升至180 ℃，以15 ℃/min的升溫速度升至250 ℃，保持5 min。

MS 條件：EI 電離子源，電子能量70 eV，離子源溫度200 ℃，接口溫度250 ℃。掃描范圍33.00～350.00 amu。

1.3 數(shù)據(jù)分析

本試驗采用Excel 2003 軟件對數(shù)據(jù)進行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒中香氣成分GCMS總離子流色譜圖

采用頂空直接進樣法和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法對蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒中的香氣成分進行檢測，其香氣成分總離子流圖如圖1和圖2所示。

圖1 蘋果樹莓復(fù)合果酒中香氣成分GC-MS總離子流色譜圖

圖2 蘋果酒中香氣成分GC-MS總離子流色譜圖

2.2 蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒中香氣成分GCMS分析

通過以乙酸戊酯及3-辛醇為內(nèi)標(biāo)，采用頂空直接進樣和氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）對蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒中香味物質(zhì)進行了分析研究，結(jié)果如表1所示。

由表1 結(jié)果可以看出，通過GC-MS 分析，蘋果樹莓復(fù)合果酒經(jīng)鑒定共測得46 種香氣成分，其中酯類物質(zhì)3 種，總含量為26.20 mg/L，醇類物質(zhì)16種，總含量為1640.46 mg/L，羧酸類物質(zhì)9 種，總含量為80.38 mg/L，醛酮類物質(zhì)18 種，總含量為503.34 mg/L；蘋果酒經(jīng)鑒定共測得33 種香氣成分，其中酯類物質(zhì)4 種，總含量為48.58 mg/L，醇類物質(zhì)15 種，總含量為1975.91 mg/L，羧酸類物質(zhì)9 種，總含量為92.12 mg/L，醛酮類物質(zhì)5 種，總含量為56.05 mg/L。

表1 蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒香氣成分GC-MS分析結(jié)果

續(xù)表1 蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒香氣成分GC-MS分析結(jié)果

2.3 蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒香氣成分分類比較

蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒中酯類、醇類、酸類及醛酮類物質(zhì)的種類數(shù)量及非共有香氣成分含量變化如圖3—圖11所示。

2.3.1 蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒中各類香氣物質(zhì)種類數(shù)量變化

圖3 蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒中香氣成分類型及種類數(shù)量

由圖3 結(jié)果可知，蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒中酯類物質(zhì)種類分別為3 種和4 種，醇類物質(zhì)分別為16 種和15 種，羧酸類物質(zhì)都為9 種，而醛酮類物質(zhì)分別為18 種和5 種。此結(jié)果表明，蘋果樹莓復(fù)合果酒及蘋果酒中酯類、醇類、酸類物質(zhì)的種類數(shù)量相差不大，而醛酮類物質(zhì)種類數(shù)量相差較大，蘋果樹莓復(fù)合果酒比蘋果酒種類數(shù)量多了13 種。醛酮類物質(zhì)的種類及數(shù)量對香氣物質(zhì)的細微差別有重要影響[6]，這些香氣物質(zhì)與酯類、醇類和羧酸類物質(zhì)共同構(gòu)成了蘋果樹莓復(fù)合果酒的獨特香氣。

2.3.2 蘋果樹莓復(fù)合果酒與蘋果酒非共有酯類物質(zhì)含量分析

由表1和圖4—圖5可知，蘋果樹莓復(fù)合果酒與蘋果酒非共有酯類物質(zhì)有5 種，其中2-丙烯酸甲酯和乙酸（乙酰氧基）-乙酯在蘋果樹莓復(fù)合果酒中有檢出，其含量分別為11.29 mg/L 和3.00 mg/L；而-乙酸甘油酯、亞油酸乙酯和癸酸乙酯在蘋果酒中有檢出，其含量分別為17.01 mg/L、13.08 mg/L 和1.32 mg/L。發(fā)酵過程中生成的酯類是構(gòu)成香氣物質(zhì)的最重要的種類，大多數(shù)酯類具有花、果香氣，對酒體風(fēng)味貢獻最大[7]。

圖4 蘋果樹莓復(fù)合果酒非共有酯類物質(zhì)含量

圖5 蘋果酒非共有酯類物質(zhì)含量

2.3.3 蘋果樹莓復(fù)合果酒與蘋果酒非共有醇類物質(zhì)含量分析

表1 及圖6—圖7 結(jié)果表明，有11 種醇類物質(zhì)為蘋果樹莓復(fù)合果酒與蘋果酒中非共有，其中6 種醇類物質(zhì)在蘋果樹莓復(fù)合果酒中被檢出，分別為1-己醇3.33 mg/L、丙二醇8.98 mg/L、3-甲基-4-庚醇4.69 mg/L、2,4-戊二醇2.90 mg/L、1,3-辛二醇8.32 mg/L 和苯甲醇27.83 mg/L；其他5 種為蘋果酒中所含有，分別為1-甲氧基-2-丙醇162.57 mg/L、3-甲硫基丙醇1.68 mg/L、1,4-丁二醇4.15 mg/L、1,3-辛二醇1.61 mg/L 和1,4-脫水-D-甘露糖醇29.63 mg/L。少量的高級醇能夠賦予酒特殊的香氣，對酒體感官品質(zhì)的形成具有重要的作用，在酒中有協(xié)調(diào)平衡作用，以構(gòu)成酒的不同風(fēng)格[8]。

圖6 蘋果樹莓復(fù)合果酒非共有醇類物質(zhì)含量

圖7 蘋果酒非共有醇類物質(zhì)含量

2.3.4 蘋果樹莓復(fù)合果酒與蘋果酒非共有酸類物質(zhì)含量分析

圖8 蘋果樹莓復(fù)合果酒非共有酸類物質(zhì)含量

圖9 蘋果酒非共有酸類物質(zhì)含量

表1和圖8—圖9結(jié)果表明，蘋果樹莓復(fù)合果酒與蘋果酒非共有酸類物質(zhì)有10 種，各有5 種酸類物質(zhì)分別被檢出，具體為2-甲基-2-丙烯酸7.02 mg/L、4-甲基-2-戊烯酸2.92 mg/L、3,4-二酮-α-甲基戊二酸1.79 mg/L、2-呋喃羧酸5.56 mg/L、3-甲基-2-糠酸13.40 mg/L和乙酸42.46 mg/L、甲酸3.13 mg/L、己酸1.76 mg/L、辛酸3.18 mg/L、苯乙酸7.76 mg/L。低濃度的酸會給予酒體平淡、令人愉悅的香味，對協(xié)調(diào)酒體香味有著不可替代的作用[9]。

2.3.5 蘋果樹莓復(fù)合果酒與蘋果酒非共有醛酮類物質(zhì)含量分析

從表1和圖10—圖11可以看出，蘋果樹莓復(fù)合果酒共有16 種非共有醛酮類物質(zhì)被檢出，分別為1-羥基-2-丙酮13.55 mg/L、1-羥基-2-酮1.30 mg/L、糠醛147.37 mg/L、苯甲醛43.76 mg/L、2,4-二羥基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃-3-酮6.73 mg/L、5-甲基糠醛15.85 mg/L、2-亞甲基-環(huán)庚酮7.62 mg/L、2(5H)-呋喃酮10.28 mg/L、2-羥基-2-環(huán)戊烯-1-酮18.02 mg/L、3-甲基-2,5-呋喃二酮11.10 mg/L、2H-吡喃-2,6(3H)-二酮4.50 mg/L、呋喃酮6.16 mg/L、二羥基丙酮10.20 mg/L、4,5-二甲基-1,3-二氧雜環(huán)戊烯-2-酮83.35 mg/L、2,3-二氫-3,5 二羥基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮72.47 mg/L、5-羥甲基糠醛41.10 mg/L；而蘋果酒中只有3類被檢出，分別為2-羥基-γ-丁酸酮2.65 mg/L、(2s-cis)-2-(1,1-二甲基乙基)-5-甲基-1,3-二氧雜環(huán)己烷-2-酮19.82 mg/L、1-（5-乙基-1,3-二氧雜環(huán)己烷-5-基）-乙酮28.10 mg/L。醛酮類物質(zhì)可以與其他香氣物質(zhì)相互協(xié)同配合，給予酒體飽滿馥郁、圓潤淡雅的風(fēng)格[9]。

圖10 蘋果樹莓復(fù)合果酒非共有醛酮類物質(zhì)含量

圖11 蘋果酒非共有醛酮類物質(zhì)含量

3 結(jié)論

采用頂空直接進樣法及氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）對蘋果樹莓復(fù)合果酒中香味物質(zhì)進行了分析檢測，共鑒定出46 種香氣成分，包括酯類、醇類、酸類及醛酮類化合物，與蘋果酒中香氣成分相比，酯類、醇類、酸類物質(zhì)的種類數(shù)量相差不大，而醛酮類物質(zhì)種類數(shù)量相差較大，蘋果樹莓復(fù)合果酒中醛酮類物質(zhì)種類數(shù)量比蘋果酒多13 種。研究蘋果樹莓復(fù)合果酒中的香氣成分為優(yōu)化蘋果樹莓復(fù)合果酒的發(fā)酵工藝，提高產(chǎn)品品質(zhì)及蘋果和樹莓資源的進一步開發(fā)及應(yīng)用提供了科學(xué)參考和理論依據(jù)。