HS-SPME/GC-MS分析玫瑰香橙果酒中揮發(fā)性成分

付 勛，聶青玉

（重慶三峽職業(yè)學院 農林科技系，重慶 萬州 404155）

玫瑰香橙具有典型玫瑰色彩并帶玫瑰香味，營養(yǎng)豐富，富含類β-胡蘿卜素、花青素、黃酮苷等，具有良好的營養(yǎng)與保健作用[1]。以玫瑰香橙為原料，通過果汁澄清、成分調整、發(fā)酵、陳釀、澄清等工序生產(chǎn)的玫瑰香橙果酒具有獨特的玫瑰果香，色澤微血紅色，口感舒適[2-4]。對果酒香味揮發(fā)性成分分析的方法多樣、豐富。崔濤等[5]采用氣相色譜質譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技術，對水晶梨及果醋的香氣組分進行分析，鑒定出砂梨果實中的32種香氣組分和果醋中的15種香氣組分；康明麗等[6]采用頂空固相微萃取（headspacesolid-phasemicroextraction，HSSPME）-氣-質聯(lián)用法分析柑橘發(fā)酵過程的果酒，共檢測出78種揮發(fā)性成分，主要包括酯類、醇類、醛類、酮類、酸類等風味物質；孫慶揚等[7]采用HS-SPME-GC-MS技術對蘋果酒中揮發(fā)性香氣成分進行分析，共檢測到52種揮發(fā)性成分，含15種醇類、30種酯類、7種脂肪酸類、3種酮類、6種芳香族類、3種萜烯類和2種其他類。本研究采用HS-SPME/GC-MS對玫瑰香橙果酒揮發(fā)性成分進行分析，旨在為果酒風味的改善，生產(chǎn)過程中產(chǎn)品典型性評價等提供一定理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玫瑰香橙：市售；果膠酶（酶活30 000 U/g）、檸檬酸、白砂糖（均為食品級）、體積分數(shù)為95%的乙醇，碳酸氫鈉（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；果酒專用酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.2 儀器與設備

7980A-5975C氣相色譜-質譜聯(lián)用儀：美國安捷倫公司；PAL System三合一進樣器：瑞士CTC公司；75 μm CAR/PDMS/DVB萃取纖維頭：美國Supelco公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 玫瑰香橙果酒的釀造工藝流程及操作要點

操作要點：

澄清果汁制備：選新鮮、無病變、霉腐的玫瑰香橙，清洗去皮，用榨汁機搗碎，添加0.09 g/L的果膠酶，于31℃酶解120 min，90℃滅酶15 min，過濾得到澄清果汁；

果汁成分調整：添加白砂糖調節(jié)初始發(fā)酵糖度至19.0%，添加量100 mg/L的SO2（偏重亞硫酸鉀），添加檸檬酸調節(jié)果汁pH值至4.0，置于發(fā)酵罐中；

接種發(fā)酵：取適量果酒活性干酵母，加入5%的糖水，置于38℃復活20～30 min，再置于28℃左右，活化2 h后備用，酵母接種量為0.12 g/L；發(fā)酵溫度20℃，發(fā)酵時間7 d，糖度＜0.5%時結束主發(fā)酵；

過濾、陳釀、澄清：主發(fā)酵結束后，將果酒置于4℃條件冷凍至果酒澄清，采用虹吸法將澄清玫瑰香橙果酒轉罐后于15℃條件下密封陳釀2個月，陳釀期間倒罐1次，去除酒角；

調配、包裝、殺菌：澄清后的干型果酒用檸檬酸、白砂糖和澄清果酒調配成40 g/L的半甜型果酒，裝瓶后置于80℃殺菌10 min，得到成品果酒。

1.3.2 香味成分的提取

取5 mL的樣品置于20 mL頂空瓶中，加入1g NaCl和磁力攪拌子，壓緊瓶蓋，于60℃條件下平衡5 min后，用固相微萃取針萃取30 min；使用前萃取針在250℃老化10 min。

1.3.3 香味成分的檢測

氣相色譜條件：HP-INNOWAXS毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣為氦氣（He），流速1.0 mL/min，分流比10∶1；進樣溫度為250℃；升溫程序為起始溫度為40℃，保持5 min，以8℃/min升至250℃，保持5 min。

質譜條件：電子電離（electronic ionizaton，EI）源，電子能量70 eV；離子源溫度230℃，四級桿溫度150℃，接口溫度250℃，掃描范圍30～500 m/z。

1.3.4 香味成分的定性與定量

采集到的質譜圖利用計算機檢索美國國家標準技術研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）譜庫進行檢索分析，并用峰面積歸一化法分析各成分的相對含量，采用Origin 8.5軟件進行作圖。

2 結果與分析

2.1 玫瑰香橙果酒中揮發(fā)性成分GC-MS分析

采用氣相色譜-質譜聯(lián)用技術檢測得到玫瑰香橙果酒揮發(fā)性成分的離子圖見圖1，玫瑰香橙果酒中經(jīng)GC-MS鑒定揮發(fā)性成分種類、成分及相對含量見表1。

從表1可以看出，玫瑰香橙果酒采用GC-MS方法共鑒定出52種風味物質成分，其中，乙酸乙酯（2.92%）、乙酸異戊酯（5.39%）、異戊醇（9.71%）、十一酸乙酯（7.68%）、辛酸（2.26%）、癸酸乙酯（1.93%）、苯乙醇（1.87%）等，是構成玫瑰香橙果酒揮發(fā)性風味成分的主要基礎物質。所有香味成分中，醇類物質13種，總含量為14.29%；酯類物質17種，總含量為27.59%；羧酸類物質7種，含量為3.56%；醛酮類物質2種，含量為0.04%；其他物質總含量為2.85%。

圖1 玫瑰香橙果酒香味成分HS-SPME/GC-MS分析總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of aroma components in rose-flavor orange wine analyzed by HS-SPME/GC-MS

表1 玫瑰香橙果酒主要香味物質含量分析結果Table 1 Analysis results of main aroma components contents in rose-flavor orange wine

續(xù)表

2.2 玫瑰香橙果酒中主要香氣物質成分分析

2.2.1 酯類物質分析

玫瑰香橙果酒中相對含量較高的揮發(fā)性物質為醇類、酯類及羧酸類物質。一般大部分酯類物質具有明顯花香及果香，是果酒呈香的重要成分[12]。玫瑰香橙果酒中共檢測出17種酯類物質，含量為27.59%，是酒體中含量最多的香味物質，其中乙酸異戊酯、己酸乙酯、十一酸乙酯含量較高，己酸乙酯是一種典型的食用香料，具有愉悅的水果香氣[13]，主要是由果酒發(fā)酵過程產(chǎn)生的己酸和乙醇酯化反應生產(chǎn)。乙酸異戊酯具有香蕉香氣，主要是有乙酸乙酯作為前體物質發(fā)酵代謝產(chǎn)生[14]，在玫瑰香橙果酒中含量僅次于己酸乙酯，也構成了果酒酯香的重要物質。十一酸乙酯具有椰子香氣，在其他果酒揮發(fā)性成分分析中均報道較少。在所有檢測出的酯類物質中，丁酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、乙酸己酯的檢測與康明麗等[15]報道的對柑橘果酒釀造過程中揮發(fā)性風味化合物中檢測的部分酯類物質相符，其他酯類成分存在差異主要原因為釀造原料、工藝等因素影響。

2.2.2 醇類物質分析

玫瑰香橙果酒中共檢測出有13種醇類物質，是酒體中含量次高的香味物質，醇類物質的相對含量差異明顯，其中異戊醇含量最高，占所有揮發(fā)性成分的9.71%，苯乙醇的相對含量其次，占所有揮發(fā)性成分的1.87%，苯乙醇和異戊醇等屬于果酒中常見的高級醇類，屬于果酒中重要的芳香物質，異戊醇具有威士忌、燒焦和麥芽的香氣[16]，苯乙醇具有柔和且持久的蜜香和玫瑰香味，對果酒香味形成至關重要，當醇類物質與酸類物質比例恰當時，果酒呈香良好，但若含量過高時，會產(chǎn)生較大刺激性氣味，對果酒品質影響較大，同時也是導致飲用后上頭的主要原因[17]。

2.2.3 酸類物質分析

玫瑰香橙果酒中共檢測出有7種酸類物質，果酒中均檢測出乙酸、己酸、辛酸、正癸酸等酸類物質，所有酸類物質中，辛酸含量最高，占所有揮發(fā)性性成分的2.26%，辛酸的含量次高，占所有揮發(fā)性成分的0.51%，這與張影陸等[18]研究的4種果酒中的揮發(fā)性酸類物質研究結果一致。其他酸類物質含量均＜0.5%，主要是果酒在發(fā)酵過程中，酵母代謝產(chǎn)生的有機酸與醇類物質酯化等因素相關[19]。

2.2.4 酮類、酚類及其他物質分析

玫瑰香橙果酒中僅檢測出2種酮類物質，相對含量分別為0.01%和0.03%。這些物質的閾值低，也可能是果酒中的重要風味物質[18]。

玫瑰香橙果酒中僅檢測出2種酚類及其他物質。分別為對乙烯基愈瘡木酚、2,4-二叔丁基苯酚，含量分別為0.74%、0.15%，酚類物質對果酒的苦味存在一定的影響[20]。

其他揮發(fā)性成分，果酒中共檢測出4種烷類物質，2種烯類物質，2種萘類物質，呋喃和醇胺類物質各一種。

3 結論

本研究采用HS-SPME/GC-MS對玫瑰香橙果酒香味成分檢測，共檢測到52種揮發(fā)性成分，含13種醇類、17種酯類、7種羧酸酸類、2種酮類和13種其他物質。其中醇類物質總含量為14.29%；酯類物質為27.59%；羧酸類物質為3.56%；酮類為0.04%；其他物質總含量為2.85%。相對含量較大的成分有乙酸乙酯（2.92%）、乙酸異戊酯（5.39%）、異戊醇（9.71%）、十一酸乙酯（7.68%）、辛酸（2.26%）、癸酸乙酯（1.93%）、苯乙醇（1.87%）等，是構成玫瑰香橙果酒揮發(fā)性風味成分的主要基礎物質。玫瑰香橙果酒香氣成分豐富，通過HS-SPME/GC-MS方法對玫瑰香橙果酒香味成分進行檢測，為確定果酒特征香味物質奠定理論基礎。