澳洲堅果露酒香氣成分GC-MS分析

康專苗　雷朝云　范建新　何鳳平　李向勇　劉小翠　劉凡值

摘要：為了解澳洲堅果露酒及浸泡基酒的香氣成分，采用頂空固相微萃取（HS-SPME）與氣相色譜質譜（GC-MS）相結合的方法定性分析這2種樣品的香氣成分。結果表明，2個樣品依次檢測出67、79種香氣成分，香氣成分本質的差異決定了其特有的風味和口感。其中，浸泡基酒當中的主要香氣成分棕櫚酸乙酯，為 17.21%;癸酸乙酯，為7.38%;十二酸乙酯，為4.40%;辛酸乙酯，為4.16%;丁酸乙酯，為2.59%;己酸乙酯，為 1.75%;十四酸乙酯，為1.47%;苯乙醇，為6.61%;乙酸異戊酯，為3.27%;丁二酸二乙酯，為2.42%;澳洲堅果露酒當中的主要香氣成分棕櫚酸乙酯，為16.72%;癸酸乙酯，為7.58%;十二酸乙酯，為3.57%;辛酸乙酯，為4.01%;丁酸乙酯，為3.09%;己酸乙酯，為1.58%;十四酸乙酯，為1.01%;苯乙醇，為10.18%;異戊醇，為9.10%;油酸乙酯，為 3.60%;琥珀酸二乙酯，為2.34%;香草醛，為2.20%。研究結果可為澳洲堅果露酒的進一步開發(fā)利用提供科學依據(jù)和數(shù)據(jù)參考。

關鍵詞：澳洲堅果露酒;浸泡基酒;揮發(fā)成分;香氣成分;GC-MS

中圖分類號：TS262.7 文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）19-0218-06

收稿日期：2019-05-06

基金項目：黔農科合院產業(yè)扶貧（編號：[2019]50號）;貴州省科研機構服務企業(yè)行動計劃（編號：黔科合服企[2015]4002號）;黔農業(yè)科學院種質資源項目（編號：[2018]02號）。

作者簡介：康專苗（1989—），男，湖南婁底人，碩士，助理研究員，從事熱帶果樹栽培管理及深加工研究。E-mail：354921716@qq.com。

通信作者：范建新，博士，副研究員，從事熱帶果樹研究。E-mail：2658304@qq.com。

澳洲堅果（Macadamia spp.）又被稱作昆士蘭栗、澳洲胡桃、夏威夷果、昆士蘭果，屬山龍眼科（Proteaceae）多年生常綠果樹[1]，原產于澳大利亞昆士蘭東南部和新南威爾士東北部的熱帶、亞熱帶雨林，目前，主要生產國有中國、澳大利亞、美國、南非、巴西、哥斯達黎加、肯尼亞、危地馬拉等[2]。由于澳洲堅果具有很高的營養(yǎng)價值、良好的保健功能以及特有的香氣、質地和極佳的口感，在國際市場備受青睞[3]。澳洲堅果含油量達70%～79%，尤其富含不飽和脂肪酸，同時還含有豐富的鈣、磷、鐵、維生素B1、維生素B2、ω-3、ω-7及人體必需的8種氨基酸，享有“世界堅果之王”“干果皇后”的美譽[4-5]。

目前，全世界澳洲堅果種植面積達26萬hm2以上，而中國種植面積達18萬hm2，且還在逐步擴大。澳洲堅果食用部分為果仁，深加工后針對果殼的利用研究一直處于探索階段。澳洲堅果的果殼約占總質量50%以上，每年產生的澳洲堅果果殼達數(shù)萬噸，目前對澳洲堅果殼的利用主要是加工成肥料、活性炭、濾料等產品。大量研究表明，堅果果殼包含烯烴、酸類、醛類、酮類、內酯類等物質，且澳洲堅果果殼乙醇提取物具有令人愉悅的香味，其香氣風格與原樣迥異，具有成為香精香料來源的潛質[6]。通常澳洲堅果果殼色素色澤呈棕褐色，是食用色素的良好來源之一，并且使用性能較為穩(wěn)定，具有較好的抗氧化以及抑菌性能。但是針對澳洲堅果露酒的研究尚未見報道，因此，筆者通過利用澳洲堅果及其果殼的香味和色素特性進行澳洲堅果露酒的制作，并對其香味成分進行GC-MS分析，旨在了解澳洲堅果露酒香氣特征，為其進一步開發(fā)利用等提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 供試原材料 澳洲堅果露酒，由筆者所在的實驗室制備保存。浸泡基酒為貴州興義產的包谷酒（可用于藥酒、果酒浸泡），濃香型白酒，度數(shù)為52%。

1.1.2 主要儀器 島津GCMS-QP2010 Plus氣質聯(lián)用儀;頂空固相微萃取（HS-SPME）裝置SPME手動進樣手柄及PDMS萃取頭（50/30 μm），美國SUPELCO公司生產。

1.2 澳洲堅果露酒制備方法

選取含水量≤3%開口好的優(yōu)質果澳洲堅果0.5 kg和烘干好的堅果殼2 kg分別用紗袋裝好，加入到盛有10 kg的52度濃香型白酒的酒壇當中，然后將酒壇密封后放于溫度為15～17 ℃的地窖當中;浸泡1個月后將裝有開口的堅果紗袋取出，繼續(xù)密封窖藏1年;然后澄清，過濾，滅菌，裝瓶[7-8]。

1.3 樣品前處理

頂空固相微萃取法取澳洲堅果露酒5 mL于20 mL頂空樣品瓶中，超聲波下平衡5 min后將其老化（經過250 ℃下老化1 h）的PDMS萃取頭穿過封墊置于頂空瓶的上部頂空處，在65 ℃下吸附25 min，結束后直接接入GC-MS（SHIMADZU QP2010-Plus）進樣口。

1.4 試驗方法

采用GS-MS對樣品提取的香氣成分進行分析，經過3次重復試驗，得到GS-MS分析的最佳試驗條件。

1.4.1 色譜條件

色譜柱為Rtx-WAX石英毛細柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）;升溫程序：初始溫度60 ℃保持2 min，以8 ℃/min升至230 ℃，以20 ℃/min升至250 ℃，保持2 min;載氣（He）流速1.0 mL/min;壓力57.4 kPa，進樣量1 μL，進樣口溫度250 ℃;分流比10 ∶1。

1.4.2 質譜條件

離子源為EI，離子源溫度為230 ℃，接口溫度為250 ℃，電離電壓為70 eV，四極桿溫度為 150 ℃;溶劑延遲時間為3 min;質量掃描范圍（m/z）為50～550 amu，掃描周期為0.3 scan/s，掃描速度2 000 amu/s。

2 結果與分析

2.1 GC-MS結果分析

通過頂空固相微萃取技術提取浸泡基酒和澳洲堅果露酒的香氣成分進行GC-MS分析，2個樣品總離子流見圖1、圖2。浸泡基酒（圖1）的離子圖出現(xiàn)的峰比澳洲堅果露酒（圖2）要多，表明澳洲堅果加入進去后與基酒當中某些成分發(fā)生了化學變化，經NIST14.LIB譜庫檢索鑒定，浸泡基酒鑒定出79種香氣成分，澳洲堅果露酒浸鑒定出67種香氣成分，利用面積歸一化法[9]計算香氣成分的峰面積相對含量，GC-MS鑒定結果見表1、表2。

從表1可以看出，基酒共檢測出79種組分，浸泡基酒組分中酯類化合物34種，占56.78%;烷烴類化合物19種，占 7.59%;醇類化合物8種，占19.19%;酸類化合物5種，占 6.38%;醛類5種，占1.09%;烯烴類化合物4種，占1.55%;肟類1種，占6.93%;酮類1種，占0.12%;呋喃類1種，占 0.16%;苯酚類1種，占0.21%。

從表2可以看出，濃香型堅果露酒共檢測出67種組分，其中酯類化合物32種，占52.28%;醇類化合物3種，占 19.34%;烷烴類化合物13種，占9.34%;酸類化合物7種，占3.99%;醛類化合物5種，占2.99%;肟類1種，占10.74%;酮類2種，占0.30%;苯類1種，占0.14%;醚類1種，占 0.27%;烯烴類化合物2種，占0.61%。

2.2 浸泡基酒和澳洲堅果露酒主要揮發(fā)成分分析

通過對浸泡基酒和澳洲堅果露酒1%以上的揮發(fā)成分進行分析，結果表明，浸泡基酒中共檢測出1%以上的揮發(fā)成分18種，占總成分的83.19%，其中酯類化合物11種，醇類化合物3種，烷烴類2種，酸類1種，肟類1種。其主要香氣成分包括棕櫚酸乙酯，為17.21%（峰面積相對含量，下同）;癸酸乙酯，為7.38%;十二酸乙酯，為4.40%;辛酸乙酯，為4.16%;E-11-十六碳烯酸乙酯，為3.44%;乙酸異戊酯，為3.27%;反油酸乙酯，為2.72%;丁酸乙酯，為2.59%;丁二酸二乙酯，為2.42%;己酸乙酯，為1.75%;十四酸乙酯，為1.47%;2-甲基-1-丁硫醇，為9.88%;苯乙醇，為6.61%;3-丁烯-2-醇，為1.10%;十二烷，為1.10%;正十三烷，為1.33%;亞麻酸，為5.43%;甲氧基苯基肟，為6.93%。

澳洲堅果露酒中1%以上的揮發(fā)成分共19種，占總成分的90.63%，其中酯類化合物12種，醇類化合物2種，烷烴類2種，酸類1種，醛類1種，肟類1種。其主要香氣成分包括棕櫚酸乙酯，為16.72%;癸酸乙酯，為7.58%;十二酸乙酯，為 3.57%;辛酸乙酯，為4.01%;E-11-十六碳烯酸乙酯，為 3.60%;丁酸乙酯，為3.09%;己酸乙酯，為1.58%;十四酸乙酯，為1.01%;3-甲基-1丁醇乙酸酯，為5.31%;油酸乙酯，為3.60%;琥珀酸二乙酯，為2.34%;硫代苯甲酸S-羥甲酯，為1.29%;苯乙醇，為10.18%;異戊醇，為9.10%;十四烷，為 1.04%;十六烷，為1.03%;亞麻酸，為7.74%;香草醛，為 2.20%;甲氧基苯基肟，為5.64%。

2.3 浸泡基酒和澳洲堅果露酒主要香氣成分

從表3可以看出，基酒當中含量在1%以上且具有特殊香味的組分共有10種，澳洲堅果露酒當中主要香氣組分共有12種，二者共有的香氣組分為棕櫚酸乙酯、癸酸乙酯、十二酸乙酯、辛酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、十四酸乙酯、苯乙醇;堅果露酒當中減少的香氣組分有乙酸異戊酯、丁二酸二乙酯，新增的香氣組分為異戊醇（為9.10%）、油酸乙酯（為3.60%）、琥珀酸二乙酯（為2.34%）、香草醛（為2.20%）。異戊醇、琥珀酸二乙酯、香草醛是在加入澳洲堅果和果殼后發(fā)酵產生的，對堅果露酒的特征香氣成分有重要貢獻。

從表3可以看出，浸泡基酒和堅果露酒的香氣組分主要以酯類化合物為主，尤其是棕櫚酸乙酯的含量最高，使酒具有特殊奶油香味;堅果露酒當中丁酸乙酯的含量有所增加，增強了堅果露酒的果香味;苯乙醇具有玫瑰香、紫羅蘭香、茉莉香等香味特征，堅果露酒當中含量的提高，增強了酒的花香味;香草醛具有濃烈的香味，也增強了露酒的香味特性。油酸乙酯既可用作香料，也可作藥用輔料，具有活化血管、防治動脈粥樣硬化的作用，而亞麻酸在露酒當中也有增加，表明堅果浸泡后增加了酒的一些功能成分，使得堅果露酒具有一定的保健作用。

3 結論

經HS-SPME-GC-MS進樣分析，基酒、澳洲堅果露酒分別檢測出79、67種揮發(fā)組分，其中基酒中相對含量大于1%的揮發(fā)成分有18種，澳洲堅果露酒有19種?；飘斨械闹饕銡獬煞譃樽貦八嵋阴ァ⒐锼嵋阴?、十二酸乙酯、辛酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、十四酸乙酯、苯乙醇、乙酸異戊酯、丁二酸二乙酯;澳洲堅果露酒當中的主要香氣成分為棕櫚酸乙酯、癸酸乙酯、十二酸乙酯、辛酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、十四酸乙酯、苯乙醇、異戊醇、油酸乙酯、琥珀酸二乙酯、香草醛。本研究對浸泡基酒和澳洲堅果露酒中揮發(fā)性物質進行了初步的定性分析，特征風味成分及主成分分析有待進一步研究。

采用澳洲堅果和果殼浸泡制的露酒，香氣成分中油酸乙酯和亞麻酸的含量有增加趨勢，表明澳洲堅果當中的某些功能物質經反應在露酒當中體現(xiàn)出來，增加了露酒的保健作用，為下一步澳洲堅果露酒的進一步研究利用提供了一定的基礎。

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