蜜柑果醋的風味物質成分分析

李軍鵬，付彩霞，王應喜，陳世貴*（.湖北土老憨調味食品股份有限公司，湖北宜昌443000；.湖北土老憨生態農業集團，湖北宜昌443000）

蜜柑果醋的風味物質成分分析

李軍鵬1，付彩霞1，王應喜1，陳世貴2*
（1.湖北土老憨調味食品股份有限公司，湖北宜昌443000；2.湖北土老憨生態農業集團，湖北宜昌443000）

采用頂空固相微萃取法提取、富集蜜柑果醋中的香氣成分，通過GC-MS分析和NIST質譜庫計算機檢索，對樣品進行定性分析，并采用面積歸一化法進行定量分析，共鑒定出52種香氣成分，其中，醇類（4種）、酮類（4種）、酸類（5種）、酯類（10種）、酚類（3種）、萜烯類（22種）、烴類（4種）。蜜柑果醋中香氣物質含量從高到低依次為萜烯類、烴類、酸類、醇類、酯類、酮類和酚類，這7類化合物共同作用形成了蜜柑果醋獨特的風味。同時對蜜柑果醋中的總黃酮和總多酚含量進行了測定，為開發保健型蜜柑果醋提供了基礎。

蜜柑果醋；頂空固相微萃取；氣相色譜-質譜聯用；風味物質

蜜柑的營養價值頗高且色香味兼具。據研究發現，蜜柑果實富含水分、糖類、蛋白質、有機酸、氨基酸、維生素、礦物質、膳食纖維、酚類、萜類等營養和生物活性物質。這些物質不僅能為人體的生命活動提供基本的營養和能量，且對人體的防病、治病、美保、健容等都具有重要作用［1］。食醋是我國傳統的調味品之一，采用蜜柑果汁為原料釀造的蜜柑果醋［2］，具有一定的保健作用。蜜柑的揮發性特征風味物質主要有檸檬烯、γ-松淮烯、α-松淮醇、香芹醇、β-甜橙醛、乙酸乙酯等［3］，香氣成分是影響果酒、果醋的質量和典型性的重要因素之一，目前僅見有關于柑橘酒香氣成分的研究［4］，尚少有關于蜜柑果醋香氣成分的研究報道。柑橘果實中含有豐富的類黃酮和酚類物質，柑橘果實中的類黃酮具有多種與人類健康相關的生理功能，如抗氧化、抗癌、預防心血管疾病、抗炎、抗菌、抗過敏等。柑橘果實中的酚酸類物質也具有抗氧化、抗癌、防止心血管疾病、抗炎和抗病毒等生理活性［5］。本實驗采用頂空固相微萃取（headspace solid-phase microextraction，HS-SPME）方法對蜜柑果醋中香氣成分進行提取，結合氣相色譜-質譜法（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）與氣相色譜-嗅聞法（gas chromatography-olfactometry，GC-O）進行分析研究，旨在揭示蜜柑果醋香氣的主要特征組成成分，為我國蜜柑果醋香氣指紋圖譜的建立奠定基礎。同時測定蜜柑果醋中總黃酮和總多酚含量，為開發保健型蜜柑果醋提供研究方向。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

蜜柑：宜都蜜柑，宜昌土老憨果蔬食品有限責任公司；果膠酶（酶活力27 000 U/g）：諾維信（中國）生物技術有限公司；高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；醋化醋桿菌T-7：湖北土老憨生態農業集團；蘆丁標準品、沒食子酸標準品、福林-酚（Folin-Ciocalteu）試劑（1 mol/L）、碳酸鈉、無水乙醇（99.5%），以上試劑均為分析純：北京化學試劑公司。

1.2儀器與設備

SPX-250A電熱恒溫培養箱：南通滬南科學儀器有限公司；HY-5恒溫搖床：江蘇省金壇市環宇科學儀器廠；CJJ78-1磁力攪拌器：北京恒奧德儀器儀表有限公司；ZS43-250榨汁機：浙江蘇泊爾股份有限公司；6890N/5973MS型氣相色譜-質譜聯用儀：美國安捷倫科技有限公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS（二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷）的SPME萃取頭：美國Supelco公司；TU-1901分光光度計：北京普析通用儀器有限公司；嗅聞儀：德國Gerstel公司。

1.3試驗方法

1.3.1蜜柑果醋加工工藝流程及操作要點

操作要點：

原料處理：挑選無蟲害，未腐爛變質的蜜柑，充分成熟，溫水清洗，采用剝皮機進行剝皮。

榨汁：采用榨汁機進行低速榨汁，榨汁后加入亞硫酸氫鈉（NaHSO3）。

酶處理：蜜柑囊瓣經過榨汁處理后，在溫度45℃、pH值4.5，200 mg/L的比例添加果膠酶酶解2 h后壓榨過濾，提高出汁率。

酒精發酵：將1%的酵母干粉加入到10%糖化醪和2%葡萄糖的溶液中，攪拌，于37℃復水20 min后，于30℃活化1.5 h。將已經活化好的酵母按10%加入醪液中，30℃攪拌，敞口發酵1～2 h。待有明顯的氣泡不斷發生后，將罐口密封，待酒精度不再上升終止酒精發酵。

調整酒度：利用無菌水將醪液的酒精度調整到8%vol。

醋酸發酵：將篩選的醋化醋桿菌T-7接入經過酒精發酵的蜜柑混合汁中發酵，直到酸度不再上升為止。

過濾：將硅藻土加入到果醋。攪拌均勻，靜置1～2 h，循環進行真空過濾，待硅藻土形成0.5～1.0 cm厚的濾層，而且濾汁明顯澄清后，再收集濾液，即得蜜柑果醋原漿。

1.3.2樣品處理

準確量取10 mL參試的蜜柑果醋移入20 mL鉗口樣品瓶中，加入3.6 g NaCl，以促進揮發性成分的揮發，再加入50 μL內標物環己酮（溶于體積分數為95%無水乙醇，質量濃度為0.946 mg/mL），用聚四氟乙烯隔墊密封，于磁力攪拌器上在40℃加熱平衡15 min后，通過隔墊插入已活化好的50/30 μm DVB/CAR/PDMS的SPME萃取頭（270℃活化1 h），推出纖維頭，頂空吸附40 min后，插入GC-MS進樣口解吸5 min。

1.3.3 GC-MS分析［6-7］

氣相色譜（GC）條件：HP-5彈性石英毛細管柱（30 m× 0.25 mm×0.25 μm），流動相5%聯二苯-95%二甲基聚硅氧烷，載氣為氦氣（He），流速為1.2 mL/min，無分流進樣，進樣口溫度250℃，起始柱溫40℃保持3 min，以3℃/min的速度升到160℃，保持2 min，然后以8℃的速度升至220℃，保持3 min。

質譜（MS）條件：電離方式為電子電離（electronic ionization，EI）源，電子能量70 eV，燈絲發熱電流0.25 mA，電子倍增器電壓1000V，離子源溫度230℃，接口溫度280℃，掃描范圍35～350 amu。

1.3.4風味物質的定性定量分析

定性分析采用氣相色譜-質譜聯用儀進行分析鑒定，運用NIST譜庫進行初步檢索。利用C6～C20正構烷烴的保留時間計算出每種香氣物質的保留指數（retention index，RI），再結合文獻的保留指數進行比對，確認各個香氣物質的化學組成。

定量分析采用內標法，內標物為環己酮（質量濃度0.946 mg/mL，體積分數為95%乙醇配制）。風味物質含量計算公式如下：

1.3.5其他分析檢測

總多酚含量的測定采用福林-酚法：參照SINGLETON V L等［8］的方法并略有改動。分別取0.3 mL果汁濾液（稀釋50倍）和1 mL蜜柑果醋（稀釋50倍），于25 mL比色管中，加入蒸餾水至10 mL，搖勻，再加1.0 mL Folin-酚試劑，漩渦振蕩，暗處放置5 min，加入5 mL5%Na2CO3溶液，蒸餾水定容到25mL，充分混合后，室溫放置60 min，于330 nm波長處測定吸光度值。以沒食子酸作標樣制標準曲線，按照標準曲線回歸方程計算樣品中總多酚含量，以沒食子酸當量（gallic acid equivalent，GAE）表示，沒食子酸標準曲線為Y=13.258 0X+ 0.087 8，相關系數為R2=0.996 0。

總黃酮含量的測定采用分光光度法：準確量取質量濃度為0.75μg/mL蘆丁標準溶液0、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL，分別置于7只10 mL的比色管中，加人體積分數為30%的乙醇至5 mL，加入0.50 mol/L的NaNO2溶液0.3 mL，搖勻；加入0.30 mol/L的AlCl3溶液0.3 mL，搖勻，靜置5 min；加入1 mol/L的NaOH溶液2 mL，用體積分數為30%的乙醇定容至刻度，混勻，靜置1min，在波長506nm處測吸光度值。蘆丁標準曲線回歸方程為Y=2.9912X+0.1600，相關系數為R2=0.996 0。按照標準曲線回歸方程計算樣品中總黃酮含量。

2　結果與分析

2.1蜜柑果醋香氣物質成分分析

圖1為蜜柑果醋香氣成分GC/MS總離子流色譜圖。各組分質譜經計算機譜圖庫檢索及資料分析，鑒定出的香氣成分及含量見表1。

圖1　蜜柑果醋香氣成分的GC-MS總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of aroma compounds in mandarin orange vinegar by GC-MS

表1　蜜柑果醋香氣成分GC-MS的分析結果Table 1 Analysis results of aroma components in mandarin orange vinegar by GC-MS

續表

由表1可知，從蜜柑果醋中共鑒定出52種香氣成分，主要包括有醇類4種、酮類4種、酸類5種、酯類10種、酚類3種、萜烯類22種及烴類4種。采用氣相色譜-嗅聞法（GC-O），結合氣-質聯用（GC-MS）的方法，得到香氣物質的含量從高到低依次為萜烯類、烴類、酸類、醇類、酯類、酮類和酚類。萜烯類香氣物質在蜜柑果醋中起到主要作用，其中α-松淮醇是萜烯類檢出的含量最高的香氣物質，含量高達10 833.53 μg/100 g，占萜烯類總含量的57.27%，其具有一種微妙的丁香氣味，存在于許多水果中，是一種令人愉悅的氣味。檸檬烯在蜜柑果醋中含量為116.88 μg/100 g，含量較低，但是檸檬烯是柑橘中重要的香氣活性物質［9］，具有令人愉悅的柑橘香氣，可以作為蜜柑果醋的特征香氣物質。酸類物質是蜜柑果醋中檢出的第三類豐富的香氣物質，總含量達3 509.31 μg/100 g，占總含量的8.07%，包含有庚酸、辛酸、己酸、丁酸和3-甲基丁酸等5種酸類香氣物質，辛酸含量高達2 729.96 μg/100 g，這五種酸類物質構成了蜜柑果醋特征風味的主體。醇類風味物質共檢出4種，分別是苯乙醇、1-戊醇、1-丙醇和沉香醇，總含量達2 900.17 μg/100 g，占總含量的6.68%。苯乙醇在鑒定的醇類風味物質含量最高，其具有典型的玫瑰花香氣［10-11］。蜜柑果醋中含酯類香氣物質為1 871.40 μg/100 g，占總含量的4.31%。乙酸乙酯是最常見的酯類之一，具有乙醚香氣味和菠蘿香味［12］；乙酸異戊酯則具有強烈的果香味并帶有梨的酸甜味，是香精香料合成的重要中間體［13］；苯甲酸乙酯具有輕微的果香味，同時帶有些許玫瑰和橙花味［14］；乙基酯類多數具有成熟風味和果香味，這些酯類物質是蜜柑果醋香氣中重要的頭香物質［15］。

2.2蜜柑果醋中總黃酮和總多酚含量

蜜柑果實含有豐富的總黃酮物質，不同的品種蜜柑總黃酮組成有較大差異［16］。由表2可知，蜜柑果汁中總黃酮的含量為568 mg/L，經過酒精發酵和醋酸發酵后生產的蜜柑果醋總黃酮的含量僅為84 mg/L，占蜜柑果汁中原有含量的14.1%。蜜柑中多酚物質具有抗氧化活性，能夠清除體內的自由基，其機理主要包括：直接清除自由基、抑制氧化酶系、激活抗氧化酶系，以及與誘導氧化的過渡金屬離子螯合等來實現抗氧化［16］。由表2可知，蜜柑果汁中的總多酚物質含量為700 mg/L，而蜜柑果醋中的總多酚物質含量也達到了618 mg/L，經過發酵后酚類物質的保留率達到了88.2%。蜜柑果醋中總黃酮和總多酚含量比其在果汁中的含量有所降低，可能是由于隨著發酵時間的延長，反應體系的酸度逐漸升高，致使黃酮和酚類物質降解引起的［18］。含黃酮及多酚的蜜柑果醋原漿可以用作保健型果醋的原料，從而提高蜜柑精深加工的附加值。

表2　蜜柑果醋中總黃酮和總多酚含量Table 2 Contents of total flavonoids and total polyphenols in mandarin orange vinegar

3　結論

采用頂空固相微萃取與氣相色譜-質譜聯用分析了蜜柑果醋的香氣成分，共分離鑒定了52種香氣成分，主要包括有醇類4種、酮類4種、酸類5種、酯類10種、酚類3種、萜烯類22種及烴類4種。蜜柑果醋中香氣物質含量從高到低依次為萜烯類、烴類、酸類、醇類、酯類、酮類和酚類，上述這七類化合物共同作用形成了蜜柑果醋獨特的風味。同時蜜柑果醋中保留了蜜柑中原有的總黃酮和總多酚物質，為開發保健型蜜柑果醋提供了基礎。

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Analysis of flavor components in mandarin orange vinegar

LI Junpeng1，FU Caixia1，WANG Yingxi1，CHEN Shigui2*
（1.Hubei Hanway Seasoning Food Co.，Ltd.，Yichang 443000，China；2.Hubei Hanway Ecology-Agriculture Group，Yichang 443000，China）

Abstracts：The aroma components in mandarin orange vinegar were extracted and enriched by HS-SPME.The qualitative analysis of aroma components was made by GC-MS and NIST mass spectral library computer retrieval，and quantitative analysis was made using area normalization method. 52 aroma compounds were identified in the vinegar，including alcohols（4 kinds），ketones（4 kinds），acids（5 kinds），esters（10 kinds），phenols（3 kinds），terpenes（22 kinds），hydrocarbons（4 kinds）.The content of aroma compounds in the vinegar from high to low in turn was terpenes，hydrocarbons，acids，alcohols，esters，ketones and phenols，and they worked together to form the unique flavor of the vinegar.Meanwhile，the contents of total flavonoids and total polyphenols in the vinegar was determined.The study could provide a basis for developing health-promoting mandarin orange vinegar.

mandarin orange vinegar；HS-SPME；GC-MS；flavor components

TS262.7

A

0254-5071（2015）11-0149-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.11.034

2015-10-08

湖北省重大科技創新計劃項目（2013ABB003）

李軍鵬（1983-），男，工程師，碩士，主要從事柑橘優質栽培與精深加工工作。

陳世貴（1964-），男，高級工程師，本科，主要從事柑橘優質栽培與精深加工工作。