藍(lán)莓果醋飲料的研制及香氣物質(zhì)檢測(cè)

張建煬，隋秀芳*，熊建軍，鄒大維，李 祥

（1.黔東南州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)所，貴州 凱里 556000；2.黔東南州食品藥品監(jiān)督管理局，貴州 凱里 556000）

藍(lán)莓果醋飲料的研制及香氣物質(zhì)檢測(cè)

張建煬1，隋秀芳1*，熊建軍1，鄒大維1，李 祥2

（1.黔東南州質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)所，貴州 凱里 556000；2.黔東南州食品藥品監(jiān)督管理局，貴州 凱里 556000）

為研制出一款口味獨(dú)特，品質(zhì)優(yōu)良的藍(lán)莓果醋飲料，基于模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法篩選藍(lán)莓果醋飲料配方，采用GC-MS分析成品飲料和發(fā)酵原醋的揮發(fā)性香氣成分。結(jié)果表明：藍(lán)莓果醋飲料的最優(yōu)配方是藍(lán)莓發(fā)酵原醋20%，白砂糖10%，藍(lán)莓汁20%，蜂蜜1%。藍(lán)莓發(fā)酵原醋共檢測(cè)出香氣物質(zhì)44種，包括醇類(lèi)9種，酯類(lèi)8種，酸類(lèi)6種，醛類(lèi)5種，酚類(lèi)5種，烴類(lèi)5種，其余類(lèi)6種。藍(lán)莓果醋飲料共檢出香氣物質(zhì)66種，包括烴類(lèi)17種，醇類(lèi)10種，酯類(lèi)8種，苯類(lèi)7種，醛類(lèi)6種，酮類(lèi)4種，其余類(lèi)4種。

藍(lán)莓果醋；配方；香氣物質(zhì)

藍(lán)莓（Semen trigonellae），屬于杜鵑花科越橘屬，為多年生落葉或常綠灌木或小灌木樹(shù)種。藍(lán)莓果實(shí)中除了常規(guī)的糖、酸和VC外，富含VE、VA、VB、超氧化物歧化酶、熊果苷、蛋白質(zhì)、花青苷、食用纖維以及豐富的鉀、鐵、鋅、鈣等礦質(zhì)元素，具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊開(kāi)發(fā)前景，成為保健品市場(chǎng)的新寵[1-2]。藍(lán)莓果實(shí)除供鮮食外，還可加工成果醬、果汁及用于制作冰激凌、果酒、果醋等。藍(lán)莓果醋飲料不但保持藍(lán)莓濃郁的香氣及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且具有果醋的特性，是理想的保健飲品[3]。近年來(lái)市場(chǎng)上推出的藍(lán)莓果醋飲料，口味單一，質(zhì)量參差不齊，新品研發(fā)滯后。

模糊數(shù)學(xué)是一門(mén)獨(dú)立的數(shù)學(xué)學(xué)科，憑借其方法的嚴(yán)密性和突出的實(shí)用性在自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域廣泛被應(yīng)用。針對(duì)傳統(tǒng)食品感官評(píng)定方法的模糊性，建立一種模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法來(lái)評(píng)價(jià)食品感官質(zhì)量更為科學(xué)，更為準(zhǔn)確[4]。

本實(shí)驗(yàn)基于模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法優(yōu)化藍(lán)莓果醋飲料的配方，并采用氣質(zhì)聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）法分析成品和原醋的香氣物質(zhì)，旨在為推動(dòng)藍(lán)莓深加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)室自制藍(lán)莓發(fā)酵果醋。

鮮榨藍(lán)莓汁（自制）；白砂糖、蜂蜜：市售；二氯甲烷（分析純）：天津市富宇精細(xì)化工有限公司；氯化鈉等試劑均為分析純：天津市福晨化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

JJ1000電子天平：美國(guó)雙杰兄弟（集團(tuán)）有限公司；TDL-5低速大容量離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；DL超聲波清洗器：上海之信儀器有限公司；MTN-280D氮吹儀：天津市恒奧科技發(fā)展有限公司；7890A/5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀：美國(guó)安捷倫有限公司。

1.3 方法

1.3.1 藍(lán)莓果醋飲料加工工藝[5]

藍(lán)莓發(fā)酵原醋+純凈水+白砂糖+鮮榨藍(lán)莓汁+蜂蜜→充分?jǐn)嚢杈鶆颉暼芙狻柙逋吝^(guò)濾器→超微膜過(guò)濾→均質(zhì)機(jī)→脫氣→滅菌→灌裝→成品。

1.3.2 配方篩選試驗(yàn)[6]

為了更好的確定藍(lán)莓果醋飲料的配方，實(shí)驗(yàn)采用正交試驗(yàn)優(yōu)化各個(gè)因素的選擇。將正交試驗(yàn)L16（44）的16個(gè)樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.3.3 感官評(píng)定及模糊綜合評(píng)價(jià)

產(chǎn)品質(zhì)量由成品外觀、色澤、口感和風(fēng)味4個(gè)因素構(gòu)成，即X=（成品外觀、色澤、口感、風(fēng)味）；對(duì)每個(gè)因素的評(píng)價(jià)按差、中、好3個(gè)級(jí)別評(píng)定，即Y=（差、中、好）。采用強(qiáng)制決定法確定各質(zhì)量因素的權(quán)重（A）分別為成品外觀（0.195）、色澤（0.255）、口感（0.282）、風(fēng)味（0.268），即A=（0.195，0.255，0.282，0.268）[7-8]。邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人士10人，組成感官評(píng)定小組。在專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中對(duì)每組樣品按其質(zhì)量特性逐一進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。采用模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法對(duì)結(jié)果匯總計(jì)算。

1.3.4 香氣成分分析[9-10]

有機(jī)溶劑萃取法：吸取樣品100 mL，加入15 g NaCl，20 mL二氯甲烷于250 mL圓底燒瓶中，超聲波振蕩30 min，靜置分層，兩相分離后，再分別用15 mL二氯甲烷按上述方法萃取兩次，將最終的有機(jī)層合并到一起，為了消除乳化現(xiàn)象，可將乳化層離心（4 000 r/min，10 min）。在N2下吹至1 mL，1μL進(jìn)氣質(zhì)聯(lián)用儀。

氣相色譜條件：分流方式為不分流，色譜柱為DB-Wax （30 m×0.25 mm×0.25μm）。升溫程序?yàn)?0℃保持5 min，以5℃/min的升溫速度升至240℃，保持20 min。載氣為氦氣（He），體積流量為1 mL/min，進(jìn)樣口溫度為250℃，檢測(cè)器溫度為280℃。

質(zhì)譜條件：連接桿溫度280℃，升溫程序同上，柱頭壓10 pa，電離方式電子電離源，電力電壓50 eV，倍增器電壓1 800 V。掃描范圍為33～450 amu。

2 結(jié)果與分析

2.1 藍(lán)莓果醋飲料綜合評(píng)判結(jié)果

將感官評(píng)定中各樣品的質(zhì)量因素各等級(jí)所得票數(shù)折算成贊成的比率，聯(lián)合各樣品所有因素的評(píng)價(jià)結(jié)果，得到Rj的模糊矩陣：

其中j=1，2，3…16，為樣品編號(hào)，i=1，2，3，4為質(zhì)量評(píng)價(jià)因素，ri1、ri2、ri3分別為第i個(gè)評(píng)價(jià)因素各評(píng)價(jià)等級(jí)所得票數(shù)折算成的贊成比率。

例如：1號(hào)樣品的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果

該計(jì)算結(jié)果是綜合4個(gè)評(píng)價(jià)因素得出最終3個(gè)等級(jí)的感官評(píng)定比率結(jié)果，差占0.226 8，中0.415 4，好0.357 8。其中獲得好的比例越高，代表產(chǎn)品感官越好，口味更為人們喜愛(ài)。按此方法對(duì)各配方樣品的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Bj見(jiàn)表2。

由表2可知，最高值B10=（0.080 5，0.228 2，0.691 3），可得出藍(lán)莓果醋飲料的最優(yōu)配方是藍(lán)莓發(fā)酵原醋20%，白砂糖10%，藍(lán)莓汁20%，蜂蜜1%。結(jié)果表明，不同的添加量均會(huì)影響藍(lán)莓果醋飲料的感官評(píng)定。最終成品呈深紫紅色，色澤艷麗，澄清，無(wú)懸浮物，具有食醋特有的香氣，含有淡淡的藍(lán)莓果香，無(wú)其他不良異味，酸甜可口。

2.2 香氣成分分析結(jié)果

實(shí)驗(yàn)對(duì)最優(yōu)條件下的藍(lán)莓發(fā)酵原醋和藍(lán)莓果醋飲料采用GC-MS法分析香氣成分，其總離子流色譜圖結(jié)果見(jiàn)圖1，香氣成分GC-MS分析結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知，藍(lán)莓發(fā)酵原醋共檢測(cè)出香氣物質(zhì)45種，包括醇類(lèi)9種，酯類(lèi)8種，酸類(lèi)6種，醛類(lèi)4種，酚類(lèi)5種，烴類(lèi)5種，其余類(lèi)8種。其中主要香氣成分是2-（3-羥基苯基）乙醇（3.95%），4-羥基丁酸內(nèi)酯（3.03%），N-氨基四氫吡咯（1.52%），2-甲基-1-丁醇（1.51%），反式-1,2-二甲基環(huán)丙烷（1.37%）。藍(lán)莓果醋飲料共檢出香氣物質(zhì)66種，包括烴類(lèi)17種，醇類(lèi)10種，酯類(lèi)8種，苯類(lèi)7種，醛類(lèi)6種，酮類(lèi)4種，其余類(lèi)4種。其中主要香氣成分是糠醇（19.40%），2,5-二甲基呋喃（5.16%），香蘭素（2.86%），2-羥基吡啶（2.72%），2-乙基環(huán)丁酮（2.24%）。二者共同含有9種香氣成分，分別是1,2-二氯乙烯，糠醛，苯甲醛，丙酸，丁二酸二乙酯，苯甲醇，2,6-二甲基-7-辛烯-2,6-二醇，8-丙氯基-柏木烷，苯甲酸。

結(jié)果表明，藍(lán)莓發(fā)酵原醋和藍(lán)莓果醋飲料的香氣物質(zhì)種類(lèi)存在顯著差異。以藍(lán)莓鮮果為原料制成藍(lán)莓果醋，發(fā)酵過(guò)程是及其復(fù)雜的[11]。各種化學(xué)物質(zhì)相互作用產(chǎn)生特異的芳香物質(zhì)，形成果醋特有的風(fēng)味[12]。在此基礎(chǔ)上，藍(lán)莓果醋飲料借助白砂糖，蜂蜜、藍(lán)莓果汁的共同調(diào)合作用，生成更多新的香氣物質(zhì)，種類(lèi)和數(shù)量均多于發(fā)酵原醋。而藍(lán)莓果醋飲料檢測(cè)出香蘭素，可能是由于添加的蜂蜜（市購(gòu)）中含有。香蘭素是重要的食用香料之一，廣泛用于食品、巧克力、冰激凌、飲料等，起增香和定香的作用[13]。

藍(lán)莓果醋中揮發(fā)性香氣成分十分復(fù)雜。香氣物質(zhì)的種類(lèi)、數(shù)量、閾值及相互之間的作用形成果醋特有的風(fēng)味特征[14]。目前，香氣物質(zhì)的收集方法主要有固相微萃取法、有機(jī)溶劑萃取法，蒸餾萃取法。不同提香方法使得GC-MS分析結(jié)果會(huì)存在一定的差異[15]。

3 結(jié)論

基于模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法得出藍(lán)莓果醋飲料的最優(yōu)配方是藍(lán)莓發(fā)酵原醋20%，白砂糖10%，藍(lán)莓汁20%，蜂蜜1%。最終成品呈深紫紅色，色澤艷麗，澄清，無(wú)懸浮物，具有食醋特有的香氣，含有淡淡的藍(lán)莓果香，無(wú)其他不良異味，酸甜可口。

藍(lán)莓發(fā)酵原醋和藍(lán)莓果醋飲料的香氣物質(zhì)種類(lèi)存在顯著性差異。藍(lán)莓發(fā)酵原醋共檢測(cè)出香氣物質(zhì)45種，包括醇類(lèi)9種，酯類(lèi)8種，酸類(lèi)6種，醛類(lèi)4種，酚類(lèi)5種，烴類(lèi)5種，其余類(lèi)8種。藍(lán)莓果醋飲料共檢出香氣物質(zhì)66種，包括烴類(lèi)17種，醇類(lèi)10種，酯類(lèi)8種，苯類(lèi)7種，醛類(lèi)6種，酮類(lèi)4種，其余類(lèi)4種。

[1]辛秀蘭，蓋禹含，劉俊英，等.不同澄清劑對(duì)藍(lán)莓發(fā)酵酒澄清效果的影響[J].中國(guó)釀造，2010，29（2）：119-122.

[2]隋秀芳，張建煬，熊建軍，等.藍(lán)莓發(fā)酵酒澄清劑的篩選[J].中國(guó)釀造，2014，33（2）：97-100.

[3]榮智興.固定化發(fā)酵條件下藍(lán)莓果醋加工工藝研究[D].杭州：浙江工商大學(xué)碩士論文，2013.

[4]余疾風(fēng).在食品感官質(zhì)量的模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)中如何正確制定權(quán)重分配方案[J].食品科學(xué)，1990，11（1）：15-16.

[5]關(guān) 瑩，張冬雪，張 軍，等.黑加侖、藍(lán)莓復(fù)合果醋飲料的研制[J].中國(guó)釀造，2011，30（5）：183-186.

[6]花旭斌，李正濤，林 巧.模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)法在苦蕎麥?zhǔn)称费芯恐械膽?yīng)用[J].西昌農(nóng)業(yè)高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2004，18（3）：41-42.

[7]張春江，王 宇，臧明武，等.模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)判法在醬牛肉感官評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].食品科學(xué)，2009，30（7）：60-62.

[8]姬長(zhǎng)英.感官模糊綜合評(píng)價(jià)中權(quán)重分配的正確制定[J].食品科學(xué)，1991，12（3）：9-10.

[9]劉曉艷，白衛(wèi)東，黃玩娜.柿子果酒香氣成分的GC-MS分析[J].釀酒，2011，38（1）：52-55.

[10]汪麗平，徐 巖.頂空固相微萃取法快速測(cè)定蘋(píng)果酒中的香味物質(zhì)[J].無(wú)錫輕工大學(xué)學(xué)報(bào)，2003，22（1）：1-6.

[11]遆衛(wèi)國(guó)，鄧清仙.不同發(fā)酵條件對(duì)藍(lán)莓果酒品質(zhì)的影響[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2011，32（9）：109-112.

[12]乜蘭春，孫建設(shè)，陳華君，等.蘋(píng)果不同品種果實(shí)香氣物質(zhì)研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006，39（3）：641-646.

[13]WYLLIES G,DAVIDNL.Aroma volatiles of Cucumis melo cv.Golden crispy[J].J Agric Food Chem,1990,38(11):2042-2044.

[14]陳計(jì)巒，周 珊，閆師杰，等.豐水梨、碭山梨、南果梨的香氣成分分析[J].園藝學(xué)報(bào)，2005，32（2）：117-119.

[15]張曉鳴.食品風(fēng)味化學(xué)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2009.

Development of blueberry vinegar beverage and detection of its aroma

ZHANGJianyang1,SUIXiufang1*,XIONGJianjun1,ZOU Dawei1,LIXiang2

(1.Institute of Quality and Technology Supervision of Qiandongnan,Kaili 556000,China; 2.Qiandongnan Food and Drug Administration,Kaili 556000,China)

In order to get a blueberry vinegar beverage with unique taste and excellent quality,the fuzzy mathematics comprehensive evaluation method was used to optimize the formula.GC-MS was used to analysis its volatile aroma components.The results showed thatthe optimalformula of blueberry vinegar beverage was blueberry fermented vinegar 20%,sugar 10%,blueberry juice 20%and honey 1%.There were 44 aroma substances detected in blueberry fermented vinegar,including 9 kinds of alcohols,8 esters,6 acids,5 aldehydes,5 phenols,5 hydrocarbons,and 6 others.There were 66 aroma substances detected in blueberry vinegar beverage,including 17 kinds ofhydrocarbons,10 alcohols,8 esters,7 benzene,6 aldehydes, 4 ketones,and 4 others.

blueberry vinegar;formula;aroma components

TS264.2

A

0254-5071（2015）02-0142-06

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.02.032

2015-01-04

貴州省科技廳社會(huì)發(fā)展攻關(guān)項(xiàng)目（黔科合SY字[013]3115號(hào)）；貴州省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局科技項(xiàng)目（2012ZK020）；國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目（2012QK386）

張建煬（1982-），男，工程師，本科，研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全。

*通訊作者：隋秀芳（1987-），女，助理工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称芳庸づc安全。