短梗五加果酒陳釀中香氣成分變化規(guī)律的研究

朱俊義，張力凡，姚慧敏，姜瑞萍

（通化師范學(xué)院生物系，吉林 通化 134002）

短梗五加（Acanthopanax sessiliflorus）為五加科五加屬落葉灌木或小喬木植物，高2 m～5 m。頂生圓錐花序?yàn)閿?shù)個(gè)球形頭狀花序組成，花多數(shù)，濃紫色。果倒卵球形，長(zhǎng)1cm～1.5cm，黑色，花期7 月，果期 9月～10月[1]。短梗五加2009年已由遼寧省向國(guó)家申請(qǐng)為藥食同用植物，目前主要進(jìn)行冬季人工栽培山野菜開發(fā)和以果實(shí)為主的果酒、果飲料開發(fā)[2－4]。

果酒中的香氣成分是構(gòu)成果酒質(zhì)量的主要因素之一，果酒中的醇類主要是乙醇、甲醇、高級(jí)醇及多元醇，乙醇可增加果酒的刺激感及濃郁度，甲醇有毒性，果酒中一般含量少。高級(jí)醇也稱雜醇油，其成分多樣，一般含有丙醇、正己醇、正戊醇、異戊醇、正丁醇、異丁醇等，果實(shí)發(fā)酵生成的副產(chǎn)物，果酒香氣的主要組成成分為高級(jí)醇和乙酸乙酯。影響果酒口感的主要是多元醇和酯類成分[5]。國(guó)內(nèi)外對(duì)葡萄酒香氣的研究已經(jīng)取得了一定的成果[9-12]，對(duì)一些水果如可可、草莓、藍(lán)莓、柑橘、南國(guó)梨等果酒香氣成分的研究也有相關(guān)報(bào)道[13-18]。決定著果酒的風(fēng)格和典型性。果酒香氣分為3類：一類香氣又稱為果香，主要來(lái)自漿果；二類香氣又稱為發(fā)酵香，主要是發(fā)酵過(guò)程中由酵母、乳酸菌等微生物產(chǎn)生；三類香氣又稱為陳釀香，主要是隨著陳釀的進(jìn)行，果酒中的酸、醇等物質(zhì)產(chǎn)生復(fù)合或氧化還原作用而產(chǎn)生。所以在制備果酒的過(guò)程中，有必要對(duì)果酒在陳釀過(guò)程中的香氣成分進(jìn)行研究，對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行有效控制。目前，短梗五加果酒香氣成分在陳釀過(guò)程中變化規(guī)律的相關(guān)研究鮮見文獻(xiàn)報(bào)道。

本文以短梗五加果實(shí)為原料，制備短梗五加果酒，采用高效氣相色譜法同時(shí)測(cè)定短梗五加果發(fā)酵產(chǎn)物中甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯等香氣成分的含量，研究其在陳釀過(guò)程中香氣成分的變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

短梗五加果實(shí)采自長(zhǎng)白山野生資源，葡萄酒酵母為法國(guó)生產(chǎn)，產(chǎn)品商標(biāo)為ACTIFLORE，分析儀器為Agilent 6820GC高效氣相色譜儀。甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯均為色譜純：天津市康科德科技有限公司。

1.2 工藝流程

鮮短梗五加果實(shí)→分選→清洗破皮→主發(fā)酵→澄清處理→陳釀、貯存→冷凍處理→過(guò)濾→調(diào)配→精濾→無(wú)菌灌裝→成品

1.3 操作要點(diǎn)

1.3.1 刺五加鮮果處理

10月中旬短梗五加果實(shí)成熟，要及時(shí)采收及時(shí)加工。

1.3.2 發(fā)酵醪成分

鮮短梗五加果實(shí)中含糖量為9.2%，加白砂糖調(diào)整含糖為119 g/L。發(fā)酵前用0.1 mL/L亞硫酸殺菌24 h。

1.3.3 刺五加果酒的制備

在發(fā)酵醪中接入0.05 g/L的葡萄酒酵母，25℃下發(fā)酵后，灌裝，灌裝前果酒經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)理化指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，灌裝后移至恒溫儲(chǔ)藏室，溫度保持15℃～18℃進(jìn)行陳釀，每隔15天開啟一瓶果酒測(cè)定香氣成分的含量。

1.4 乙醇、乙酸、乙酸乙酯及正丙醇的含量測(cè)定

采用高效氣相色譜法測(cè)定短梗五加果實(shí)在陳釀過(guò)程中芳香揮發(fā)性成分的含量。

1.4.1 色譜條件

色譜柱：HP2FFAP石英毛細(xì)管柱，30m×0.53mmi.d.，1.0μm；載氣：氮?dú)猓兌却笥?9.999%，流量6.0mL/min；空氣流量450 mL；氫氣流量35 mL/min；柱溫：程序升溫，初始溫度為50℃，維持10 min，然后以20℃/min的升溫速率升溫至220℃，維持5 min。進(jìn)樣室溫度200℃；FID檢測(cè)器溫度220℃；尾吹氣：氮?dú)猓髁?0 mL/min；進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣（分流比為 25∶1）；進(jìn)樣量：1 μL 。

1.4.2 樣品溶液的配制

對(duì)照品溶液配制：分別稱取甲醇1 μL，乙醇7 mL，乙酸0.25 mL，正丙醇0.4 mL，乙酸乙酯0.15 mL置于盛有適量水的10 mL容量瓶中，用水稀釋定容至刻度，振蕩混勻，即得對(duì)照樣品儲(chǔ)備液。

供試品溶液配制：稱取短梗五加果酒陳釀樣品，0.45 μm濾膜過(guò)濾，棄初濾液，即得供試品溶液。

1.4.3 系統(tǒng)適用性實(shí)驗(yàn)

取對(duì)照品儲(chǔ)備液1 mL置于10 mL量瓶中，用水稀釋定容至刻度，振蕩混勻，取1.0 μL進(jìn)樣，記錄色譜圖。結(jié)果表明，各峰分離情況良好，甲醇的保留時(shí)間為3.136 min，乙醇為 4.337 min，乙酸為 13.875 min，正丙醇為15.874 min，乙酸乙酯為16.019 min。取供試品溶液1.0 μL樣品溶液進(jìn)樣，記錄色譜圖，結(jié)果表明各成分與樣品中雜質(zhì)峰分離度良好，不干擾樣品測(cè)定。對(duì)照品和樣品高效液相色譜圖見圖1。

圖1 混合對(duì)照品（A）和刺五加果酒陳釀樣品（B）氣相色譜圖Fig.1 Left Figure is the GC chroma togram of the reference solution,right Figure is the GC chroma togram of the Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

1.4.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線試驗(yàn)

分別取對(duì)照品儲(chǔ)備液 0.5、0.8、1.0、1.2、1.5 mL 于10 mL量瓶中，水稀釋并定容至刻度，配制成系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別進(jìn)樣1.0 μL，記錄色譜圖。以峰面積對(duì)濃度進(jìn)行線性回歸，計(jì)算線性回歸方程。試驗(yàn)結(jié)果表明，所測(cè)成分在測(cè)定濃度范圍有良好的線性關(guān)系，可滿足本品中甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯的檢測(cè)的需要。

1.4.5 定量分析

注入供試品進(jìn)行定量分析，測(cè)得各組分峰面積，根據(jù)線性回歸曲線，計(jì)算供試品中各成分的含量。

2 結(jié)果與分析

短梗五加果酒不同溫度下在陳釀過(guò)程中甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯含量隨時(shí)間的變化曲線見圖2～圖6。

圖2 短梗五加果酒陳釀過(guò)程中甲醇含量的變化曲線Fig.2 The methanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

圖3 短梗五加果酒陳釀過(guò)程中乙醇含量的變化曲線Fig.3 The ethanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

圖4 短梗五加果酒陳釀發(fā)酵過(guò)程中乙酸含量的變化曲線Fig.4 The acetic acid content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

圖5 短梗五加果酒陳釀過(guò)程中正丙醇含量的變化曲線Fig.5 The n-propanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

圖6 短梗五加果酒陳釀過(guò)程中甲醇含量的變化曲線Fig.6 The methanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

由圖可知，短梗五加果酒中甲醇的含量較低，有減少的趨勢(shì)，變化不顯著。乙醇在陳釀過(guò)程中，含量稍微降低，酒精度下降；正丙醇和乙酸乙酯的含量在陳釀過(guò)程中逐漸升高。

3 討論與結(jié)論

1）本實(shí)驗(yàn)采用毛細(xì)管柱，通過(guò)對(duì)柱溫和分流比的優(yōu)化，確定分析條件，幾種物質(zhì)在同一色譜條件下的色譜峰對(duì)稱，柱效高而且靈敏度高，可滿足含量測(cè)定的要求。

2）短梗五加果酒中甲醇的含量較低，陳釀過(guò)程中有減少的趨勢(shì)，變化不顯著。乙醇在陳釀過(guò)程中，含量稍微降低，酒精度下降；正丙醇和乙酸乙酯的含量在陳釀過(guò)程中逐漸升高，本研究檢測(cè)出的短梗五加果酒的香氣成分在陳釀過(guò)程中的變化結(jié)果，充分說(shuō)明了陳釀過(guò)程對(duì)果酒發(fā)酵產(chǎn)香的影響，陳釀過(guò)程有助于果酒香氣成分的產(chǎn)生。

[1]何景,曾滄江.中國(guó)植物志(第五十四卷)[M].北京:科學(xué)出版社,1978

[2]趙曉光,李紅德.果用短梗五加人工栽培技術(shù)[J].山東林業(yè)科技,2009,180(1):85-87

[3]劉鳳華.短梗五加的利用價(jià)值及市場(chǎng)開發(fā)前景 [J].生物學(xué)通報(bào),2007,42(6):14-15

[4]郭軍,孫寶俊,鄭金萍,等.食品新資源短梗五加的研究開發(fā)[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)2008(12):26-27

[5]Mar Vilanova,Zlatina Genisheva,Antón Masa,et al.Correlation between volatile composition and sensory properties in Spanish Albari?o wines[J].Microchemical Journal,2010,95(2):240-246

[6]李華,陶永勝,康文懷,等.葡萄酒香氣成分的氣相色譜分析研究進(jìn)展[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào),2006,25(1):99-102

[7]鄭莉莉,趙新節(jié),王燕.葡萄酒香氣成分分析的研究進(jìn)展[J].中文葡萄與葡萄酒,2008(1):38-41

[8]陶永勝,李華.葡萄酒香氣成分的儀器分析方法評(píng)述[J].科技導(dǎo)報(bào),2008,26(24):89-93

[9]李景明,于靜,吳繼紅,等.不同酵母發(fā)酵的赤霞珠干紅葡萄酒香氣成分研究[J].食品科學(xué),2009,30(2):185-189

[10]南海龍,李華,蔣志東.山葡萄及其種間雜種結(jié)冰果實(shí)香氣成分的GC-MS分析[J].食品科學(xué),2009,30(12):168-171

[11]宋慧麗,韓舜愈,蔣玉梅.河西走廊地區(qū)赤霞珠干紅葡萄酒中的香氣成分分析[J].食品科學(xué),2009,30(10):257-260

[12]張國(guó)棟,祁妤琳,胡博然.銀杏葡萄酒陳釀過(guò)程中香氣成分的變化[J].食品科學(xué),2010,31(8):245-247

[13]Whasley F.Duarte,Disney R.Dias,José M.Oliveira,et al.Characterization of different fruit wines made from cacao,cupuassu,gabiroba,jaboticaba and umbu [J].LWT-Food Science and Technology,2010,43(10):1564-1572

[14]Xu ZHANG,Yuan-mao JIANG,Fu-tian PENG,et al.Changes of Aroma Components in Hongdeng Sweet Cherry During Fruit Development[J].Agricultural Sciences in China,2007,6(11):1376-1382

[15]蓋禹含,辛秀蘭,楊國(guó)偉.不同酵母發(fā)酵的藍(lán)莓酒香氣成分GCMS分析[J].食品科學(xué),2010,31(4):171-174

[16]李銳,馮奎,吳婧.不同來(lái)源釀酒酵母對(duì)柑橘果酒香氣成分的影響[J].食品科學(xué),2010,31(17):206-213

[17]FAN Gang,XU Xiaoyun,QIAO Yu,et al.Volatiles of orange juice and orange wines using spontaneous and inoculated fermentations[J].Eur Food Res Technol,2009,228(6):849-856

[18]辛廣,謝婷婷,張博.溫度對(duì)固相微萃取法分析南果梨果酒香氣的影響[J].食品科學(xué),2010,31(16):197-199