八月瓜果酒香氣成分的分析

黃　箭，謝正敏，袁杰彬，陳雙為，安明哲

（宜賓五糧液股份有限公司技術(shù)研究中心，四川宜賓 644000）

八月瓜又名八月炸，為野生水果珍品，是三葉木通（Akebia trifoliata）的果實(shí)，因八月果熟開裂而得名。八月瓜果肉呈乳白色，肉質(zhì)鮮嫩，果香濃郁，有“野香蕉”的美稱，是一種生態(tài)綠色保健型水果，營養(yǎng)價(jià)值極為豐富，有研究發(fā)現(xiàn)八月瓜富含糖、維生素C、維生素 B1、維生素B2、維生素 B6等[1]，此外，八月瓜還含有豐富的20種常見氨基酸，特別是人體不能合成的纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸等。長期食用八月瓜有清除體內(nèi)垃圾、改善消化系統(tǒng)、促進(jìn)血液循環(huán)、美容養(yǎng)顏等功效[2]。

我國有著幾千年的釀酒歷史及酒文化，酒作為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚娘嬈?，隨著消費(fèi)群體和消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變，越來越多的人喜歡喝低度酒，因此低度果露酒有著廣闊的發(fā)展前景。果露酒，簡稱果酒，是以含糖水果為原料，經(jīng)破碎、壓榨、過濾、發(fā)酵等過程加工成具有一定營養(yǎng)保健價(jià)值的低度飲料酒[3]，近年來因其獨(dú)特的風(fēng)味口感越來越受到市場的青睞。果酒中的主要成分是乙醇，除此之外，還含有糖、維生素、有機(jī)酸、芳香醇、酯等成分，其營養(yǎng)保健成分非常豐富，適量飲用具有促進(jìn)人體新陳代謝、改善血液循環(huán)、增強(qiáng)心腦血管功能、抵抗機(jī)體衰老、延年益壽的功效[4]。八月瓜作為一種新型的保健水果，開發(fā)果酒產(chǎn)品不僅能提高八月瓜的經(jīng)濟(jì)效益，也能進(jìn)一步推動果酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來，研究者對八月瓜果實(shí)、果皮揮發(fā)油的香氣成分，以及果皮多酚物質(zhì)和八月瓜籽的分析較多[5-7]，但是對八月瓜果酒的香氣成分的分析少有研究。本研究以四川境內(nèi)的八月瓜為原材料，自釀八月瓜果酒，再利用液液萃取和固相微萃取對八月瓜果酒進(jìn)行前處理，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析八月瓜果酒中的香氣成分，研究結(jié)果能為八月瓜的開發(fā)利用提供理論依據(jù)，并彌補(bǔ)八月瓜果酒香氣分析的空白。

1　材料與方法

1.1　材料與儀器

八月瓜果酒（自釀）；正己烷，色譜純，西隴科學(xué)股份有限公司；Heidolph 2旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，德國Heidolph公司；固相微萃取頭（100 μm/PDMS）美國Supelco公司；7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，配有EI離子源和NIST檢測庫，美國Agilent公司；MPS全自動進(jìn)樣器，德國Gerstel公司。

1.2　室驗(yàn)方法

1.2.1　八月瓜果酒的制備工藝流程

八月瓜鮮果→加入果膠酶室溫下作用50 min→接入安琪酵母→25℃發(fā)酵7 d→粗濾→精濾→果酒成品

1.2.2　樣品前處理方法

1.2.2.1液液萃取

取50 mL已釀制好的八月瓜果酒于250 mL磨口三角瓶中，分3次用50 mL、30 mL、20 mL正己烷分別萃取3次，合并有機(jī)相，于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓濃縮至2 mL，供GC-MS分析。

1.2.2.2固相微萃取

用100 μm PDMS萃取頭（Supelco，Bellefonte，PA）對八月瓜果酒中的揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分進(jìn)行萃取。在20 mL頂空瓶中加入10 mL八月瓜酒樣，插入萃取頭，50℃預(yù)熱2 min，萃取吸附30 min，GC解析5 min（250℃），用于GC-MS分析。

1.2.3　分析條件

色譜條件：色譜柱為DB-WAX毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升溫程序：40 ℃保留5 min；以4℃/min的速度升溫至100℃，保留6 min；以5℃/min升溫至220℃，保留10 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃，載氣He，流速1 mL/min；進(jìn)樣量1 μL，不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件：電子轟擊（EI）電離源；電子能量為70 eV，四級桿溫度150℃，離子源溫度為230℃；掃描范圍m/z 30～550。

2　結(jié)果與分析

2.1　液液萃取法

采用1.2.2.1液液萃取的方法將八月瓜果酒進(jìn)行提取，結(jié)合GC-MS分析，共檢出39個(gè)峰，其中未知物7種，主要檢出物有2,3-丁二醇、丙三醇、苯乙醇、3-甲基-2-（5H）-呋喃酮、2（5H)-呋喃酮、3-甲基-1,2-環(huán)戊二酮、乙基環(huán)戊烯醇酮、4-羥基-2,5-二甲基-3（2H）呋喃酮等香氣成分，結(jié)果見圖1、表1。多元醇是八月瓜果酒中含量較多的成分之一，是酵母酒精發(fā)酵的副產(chǎn)物，可以為產(chǎn)品提供醇甜感,如2,3-丁二醇、丙二醇、丙三醇等。其中醇類物質(zhì)異戊醇、2，3-丁二醇、苯乙醇，感官特性主要表現(xiàn)為醉人的花香味、強(qiáng)烈的水果清香味等，苯乙醇具有玫瑰香、紫羅蘭香、茉莉香等香氣，主要來源于八月瓜果實(shí)的香味[5]。在本次分析中共檢測出17種雜環(huán)化合物，其中3-甲基-2-（5H）-呋喃酮、2（5H)-呋喃酮、3-甲基-1,2-環(huán)戊二酮、乙基環(huán)戊烯醇酮、4-羥基-2,5-二甲基-3（2H）呋喃酮等對香氣成分貢獻(xiàn)較大。上述成分在八月瓜果酒中均有較高含量，對八月瓜果酒香氣感官特征有重要作用。

2.2　固相微萃取法

采用1.2.2.2固相微萃取方法，選擇100 μm PDMS萃取頭對八月瓜果酒進(jìn)行萃取，結(jié)果見圖2、表2。經(jīng)過GC-MS分析后共檢測到41個(gè)峰，主要出峰物質(zhì)為乙酸乙酯、異戊醇、辛酸乙酯、乙酸、月桂酸乙酯、苯乙醇、棕櫚酸乙酯及亞油酸乙酯，其中未知物4種。

圖1　八月瓜果酒液液萃取GC-MS總離子流圖　

圖2　八月瓜果酒頂空固相微萃取GC-MS總離子流圖

結(jié)合圖2和表2的數(shù)據(jù)分析，固相微萃取八月瓜果酒共得到37種香氣成分，其中酯類化合物18種，含量為58.47%；醇類化合物7種，含量為23.31%；酸類化合物1種；含量為9.09%；其他物質(zhì)10種，含量為4.44%。其中酯類化合物在八月瓜果酒中的含量占比較大，同時(shí)酯類化合物也是構(gòu)成果香和酒香的重要物質(zhì)，有3種來源：一是存在于水果原料中構(gòu)成果香的酯；二是在發(fā)酵過程中由酵母菌和細(xì)菌的生命活動過程中所生成的酯類物質(zhì)；三是來源于貯存過程中的酯化反應(yīng)[8]。由表2可看出,乙酸乙酯的含量最高，占比17.55%，其次是棕櫚酸乙酯10.9%，辛酸乙酯6.94%，香氣中各種酯組分的分配主要取決于發(fā)酵培養(yǎng)基中可被利用的醇和酸的量。酵母發(fā)酵生成酯類物質(zhì)時(shí)，羧基和羥基都存在競爭規(guī)律。由于酒樣中乙醇、苯乙醇、乙酸等占優(yōu)勢，所以乙酸乙酯等含量較高。另外，其他酸和乙醇的存在，也導(dǎo)致了癸酸乙酯、己酸乙酯等其他酯類的生成[9]。

表1　八月瓜果酒液液萃取的GC－MS分析結(jié)果

表2　八月瓜果酒固相微萃取的GC-MS分析結(jié)果

2.3　結(jié)果討論

從上述分析來看兩種萃取方式對香氣物質(zhì)的分離效果存在較大的差異，這與萃取劑有很大的關(guān)系，液液萃取時(shí)采用正己烷作為萃取劑，正己烷是一種非極性有機(jī)溶劑，根據(jù)相似相溶原則，萃取的多數(shù)為極性較弱的香氣物質(zhì)；據(jù)有關(guān)資料顯示，100 μm PDMS萃取頭適合于中等極性至極性物質(zhì)的分析。本實(shí)驗(yàn)結(jié)合兩種前處理方式較為全面的對八月瓜果酒的香氣成分進(jìn)行剖析。

3　結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用了液液萃取和頂空固相微萃取技術(shù)結(jié)合GC-MS對八月瓜果酒中微量香味成分進(jìn)行了定性分析研究，并且比較了兩種方法得到的香氣成分種類和含量的差異。八月瓜果酒經(jīng)兩種不同的前處理方法處理后共檢出74種組分，其中已知物質(zhì)有63種，未知物11種，結(jié)果表明，兩種萃取方式對香氣物質(zhì)的分離效果存在較大的差異，液液萃取可以萃取八月瓜果酒中較大比例的醇類物質(zhì)，特別是重要的香氣成分2,3-丁二醇和苯乙醇，但對揮發(fā)性較強(qiáng)的物質(zhì)的萃取效果較差；頂空固相微萃取可以收集八月瓜果酒中香氣成分，如薄荷醇和大馬酮等；結(jié)合兩種方法對八月瓜果酒中香氣物質(zhì)得到了較為全面的分析，但這些香氣物質(zhì)對果酒感官的貢獻(xiàn)度的問題，只有進(jìn)一步的分析研究才能更深入地對果酒的香氣成分進(jìn)行詮釋。

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