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，因八月果熟開裂而得名。八月瓜果肉呈乳白色，肉質鮮嫩，果香濃郁，有“野香蕉”的美稱，是一種生態綠色保健型水果，營養價值極為豐富，有研究發現八月瓜富含糖、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垃圾、改善消化系統、促進血液循環、美容養顏等功效[2]。

我國有著幾千年的釀酒歷史及酒文化，酒作為人們日常生活中必不可少的飲品，隨著消費群體和消費觀念的轉變，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展前景。果露酒，簡稱果酒，是以含糖水果為原料，經破碎、壓榨、過濾、發酵等過程加工成具有一定營養保健價值的低度飲料酒[3]，近年來因其獨特的風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、有機酸、芳香醇、酯等成分，其營養保健成分非常豐富，適量飲用具有促進人體新陳代謝、改善血液循環、增強心腦血管功能、抵抗機體衰老、延年益壽的功效[4]。八月瓜作為一種新型的保健水果，開發果酒產品不僅能提高八月瓜的經濟效益，也能進一步推動果酒產業的發展。近年來，研究者對八月瓜果實、果皮揮發油的香氣成分，以及果皮多酚物質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行前處理，采用氣相色譜-質譜聯用技術分析八月瓜果酒中的香氣成分，研究結果能為八月瓜的開發利用提供理論依據，并彌補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，西隴科學股份有限公司；Heidolph 2旋轉蒸發儀，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-質譜聯用儀，配有EI離子源和NIST檢測庫，美國Agilent公司；MPS全自動進樣器，德國Gerstel公司。

1.2　室驗方法

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，合并有機相，于旋轉蒸發儀上減壓濃縮至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性和半揮發性成分進行萃取。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；進樣口溫度250 ℃，載氣He，流速1 mL/min；進樣量1 μL，不分流進樣。

質譜條件：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行提取，結合GC-MS分析，共檢出39個峰，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-環戊二酮、乙基環戊烯醇酮、4-羥基-2,5-二甲基-3（2H）呋喃酮等香氣成分，結果見圖1、表1。多元醇是八月瓜果酒中含量較多的成分之一，是酵母酒精發酵的副產物，可以為產品提供醇甜感,如2,3-丁二醇、丙二醇、丙三醇等。其中醇類物質異戊醇、2，3-丁二醇、苯乙醇，感官特性主要表現為醉人的花香味、強烈的水果清香味等，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的香味[5]。在本次分析中共檢測出17種雜環化合物，其中3-甲基-2-（5H）-呋喃酮、2（5H)-呋喃酮、3-甲基-1,2-環戊二酮、乙基環戊烯醇酮、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行萃取，結果見圖2、表2。經過GC-MS分析后共檢測到41個峰，主要出峰物質為乙酸乙酯、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

結合圖2和表2的數據分析，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，同時酯類化合物也是構成果香和酒香的重要物質，有3種來源：一是存在于水果原料中構成果香的酯；二是在發酵過程中由酵母菌和細菌的生命活動過程中所生成的酯類物質；三是來源于貯存過程中的酯化反應[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酵培養基中可被利用的醇和酸的量。酵母發酵生成酯類物質時，羧基和羥基都存在競爭規律。由于酒樣中乙醇、苯乙醇、乙酸等占優勢，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分析結果

表2　八月瓜果酒固相微萃取的GC-MS分析結果

2.3　結果討論

從上述分析來看兩種萃取方式對香氣物質的分離效果存在較大的差異，這與萃取劑有很大的關系，液液萃取時采用正己烷作為萃取劑，正己烷是一種非極性有機溶劑，根據相似相溶原則，萃取的多數為極性較弱的香氣物質；據有關資料顯示，100 μm PDMS萃取頭適合于中等極性至極性物質的分析。本實驗結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行剖析。

3　結論

本實驗采用了液液萃取和頂空固相微萃取技術結合GC-MS對八月瓜果酒中微量香味成分進行了定性分析研究，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，其中已知物質有63種，未知物11種，結果表明，兩種萃取方式對香氣物質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，特別是重要的香氣成分2,3-丁二醇和苯乙醇，但對揮發性較強的物質的萃取效果較差；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；結合兩種方法對八月瓜果酒中香氣物質得到了較為全面的分析，但這些香氣物質對果酒感官的貢獻度的問題，只有進一步的分析研究才能更深入地對果酒的香氣成分進行詮釋。

參考文獻：

[1]符智榮,李雪峰,歐陽玉祝,等.八月瓜果皮揮發油的GC-MS分析[J].廣東化工,2014(15)：42-43.

[2]李朝閣.八月瓜酒釀造及籽油、多酚提取和抗氧化性研究[D].西安：陜西科技大學,2016：1-5.

[3]何義,林楊,張偉,等.果酒研究[J].釀酒科技,2006(6)：91-94.

[4]趙霖.果酒與健康[J].中國釀造,1998(6)：36-37.

[5]歐陽玉祝,李勇,吳道宏,等.八月瓜籽中脂肪酸的超聲提取及GC-MS分析[J].食品科學,2010(20)：322-324.

[6]顧仁勇,楊萬銀,余佶.響應面優化超臨界CO2萃取八月瓜幼果多酚工藝[J].食品科學,2015(10)：76-80.

[7]吳瑩,張百忍.八月瓜果實香氣的GC-MS分析[J].中國釀造,2012,31(6)：169-171.

[8]尹明安.果品蔬菜加工工藝學[M].北京：化學工業出版社,2010：173.

[9]許喜林,朱玲,邊金勇,等.荔枝果酒香氣成分的研究[J].釀酒科技,2009(5)：42-44.