蔣玉梅，韓舜愈，祝 霞，畢 陽

(甘肅農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，甘肅 蘭州 730070)

Dp368糖苷酶酶解對“賽美蓉”葡萄汁揮發(fā)性風味物質(zhì)的影響

蔣玉梅，韓舜愈*，祝 霞，畢 陽

(甘肅農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院，甘肅 蘭州 730070)

以“賽美蓉”葡萄汁為原料，研究Dp368糖苷酶酶解對其揮發(fā)性風味物質(zhì)的影響。采用頂空固相微萃取結(jié)合色譜技術(shù)和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進行分析。結(jié)果顯示：酶解“賽美蓉”澄清葡萄汁中初步分離定性物質(zhì)有64種，多為C10以下的組分，醇類物質(zhì)最多；Dp368酶解汁與對照相比，揮發(fā)性風味物質(zhì)總釋放量有所增加，但不明顯，僅增加了3.12%。Dp368酶解可明顯促進酸類、萜烯類、部分苯衍生物及C5～C7揮發(fā)性化合物的釋放。

Dp368糖苷酶；“賽美蓉”葡萄汁；酶解；揮發(fā)性風味物質(zhì)

揮發(fā)性風味葡萄酒是重要的感官質(zhì)量指標之一[1]，直接來源于葡萄果實的的品種香對葡萄酒的品種典型性和產(chǎn)地風格起決定性的作用[1-3]，其良好的風味源于葡萄中積聚的游離風味組分和無嗅感低揮發(fā)性的糖苷類化合物[2-4]，后者可經(jīng)過酸或酶作用水解釋放出有嗅感的揮發(fā)性化合物，但是酸水解的過程非常緩慢[2,5]，酶解由于其水解速度快、揮發(fā)性風味產(chǎn)物更接近天然而備受關(guān)注[3]。來自酵母和葡萄自身糖苷酶的作用非常有限的，因此有必要通過外源酶的添加促進糖苷類化合物的水解，以進一步提高葡萄酒的風味[2-3,5]。用于葡萄酒生產(chǎn)的外源酶主要來源于真菌微生物[3,6]，包括β-葡萄糖苷酶(βglucosidase)、α-鼠李糖苷酶(α-rhamnosidase)、α-阿拉伯糖苷酶(α-arabinosidase)和β-apiosidase[2]。制備自曲霉菌(aspergillus)的糖苷酶早在20世紀70年代就得到了美國食品及藥物管理局的一般安全(generally regarded as safe，GRAS)認證，并用于果汁和葡萄酒生產(chǎn)中以提高出汁率、色素浸出率和澄清度[7]。

近幾年葡萄酒的風味及酶法增強葡萄酒風味的研究引起了眾多研究者的關(guān)注，研究顯示葡萄酒生產(chǎn)中加入商品糖苷酶可提高霞多麗(Chardonnay)、麝香(Muscat)、雷司令(Riesling)、Emir和西班牙的Macabeo、Airen等葡萄酒萜烯類揮發(fā)性風味物質(zhì)的釋放[2-3,5,8]，但是有關(guān)糖苷酶酶解對甘肅河西地區(qū)“賽美蓉”葡萄汁揮發(fā)性風味物質(zhì)的影響目前還未見報道。

賽美蓉(Semillon)是優(yōu)良的干白葡萄酒和甜葡萄酒釀造品種，以其釀制的葡萄酒色澤黃綠、澄清透明、果香馥郁、協(xié)調(diào)爽口[9]。本實驗采用頂空固相微萃取(solid-phase micro-extraction，SPME)結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)技術(shù)分析糖苷酶Dp368對甘肅省河西地區(qū)“賽美蓉”葡萄汁揮發(fā)性物質(zhì)的影響，以期為“賽美蓉”系列葡萄酒的增香和風味調(diào)配提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

“賽美蓉”葡萄澄清原汁，為2008年采自甘肅祁連葡萄酒業(yè)有限責任公司榨汁工段的澄清汁，酶解增香和對照各取一組，每組平行樣3個；供試增香酶Dp368中國農(nóng)業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院葡萄與葡萄酒研究中心。

固相微萃取萃取頭[2cm-50/30μm(DVB/Carboxen/ PDMS)] 美國Supelco公司；Clarus 500氣相色譜儀、AutoSystemXL/TurboMass氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國PE公司； HP-INNO-WAX色譜柱(60m×0.25mm，0.25μm) 美國Agilent公司。

1.2 方法

1.2.1 酶解增香

參照Cabaroglu等[2]的方法在葡萄酒榨汁工段的澄清汁中分別按30μL/L和120μg/mL加入增香酶Dp368和抑菌劑二氧化硫，15～16℃酶解36h后，準確吸取5mL于頂空瓶中，加入1g NaCl充分混合后和磁力攪拌子密封、速凍，于凍藏條件下帶回實驗室，超低溫冰箱凍藏待測，以非酶解樣做對照。

1.2.2 萃取分析

參照Yang等[10]和蔣玉梅等[11-12]的方法略作修改。SPME在250℃活化后，插入室溫解凍后樣品頂空瓶于35℃磁力攪拌恒溫富集樣品20min，隨后用平衡的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析。

1.2.3 GC-MS條件

不分流進樣，20min后打開分流閥，分流比20∶1；進樣器溫度250℃；載氣：高純氦氣，流速1mL/min；程序升溫：初溫50℃，保持1min，3℃/min升至220℃，保持3min；接口溫度200℃，電子轟擊離子源(electron impact，EI)70eV，質(zhì)量掃描范圍m/z 20～350。

1.2.4 定性、定量方法

采用計算機檢索Nist和Wiley譜庫結(jié)合已有文獻報道進行初步定性分析，定量采用面積歸一法計算相對含量，根據(jù)揮發(fā)性風味物質(zhì)的釋放量與色譜峰面積呈正比的關(guān)系，通過比較酶解汁與對照的色譜峰面積分析酶解對“賽美容”揮發(fā)性風味物質(zhì)釋放的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 Dp368糖苷酶酶解“賽美蓉”葡萄汁揮發(fā)性風味物質(zhì)組成分析

Dp368糖苷酶酶解“賽美蓉”葡萄汁中初步分離定性有63種揮發(fā)性風味物質(zhì)(表1)，大多為C10以下的化合物，說明頂空固相微萃取法對酶解葡萄汁中小分子物質(zhì)的富集萃取效果較好。初步定性物質(zhì)中醇類物質(zhì)最多為27種，酯類物質(zhì)9種，醛8種，酮和酸各分離出4種，醚1種，其余為烴類物質(zhì)。葡萄酒的風味物質(zhì)十分豐富，包括醇類、酯類、有機酸、羰基化合物和萜烯化合物等，其中，萜烯化合物對葡萄酒風味的作用不容忽視[13,16]，同時有研究[2-3,5-6,8]認為糖苷酶酶解處理可顯著增加葡萄酒中單萜類化合物的含量。本實驗由“賽美蓉”葡萄汁中測得芳樟醇、4-松油烯醇、反式檸檬醛、橙花醇4種單萜類化合物，金合歡醇1種倍半萜類化合物，結(jié)果與“賽美蓉”葡萄汁揮發(fā)性風味物質(zhì)組成一致[12]，與Cabaroglu等[2]分析白葡萄品種Emir葡萄中的結(jié)果相似，其中僅確定香葉醇、松油烯醇、芳樟醇3種，但遠遠少于葡萄品種Muscat、Riesling和Gewurztraminer[2-3,6]。

2.2 Dp368糖苷酶酶解對葡萄汁揮發(fā)性風味組分的影響

“賽美蓉”酶解汁揮發(fā)性物質(zhì)色譜峰總面積較對照(原汁)僅增加了3.12%(圖1)，增量不明顯。但有7種物質(zhì)在對照中未檢出，包括壬酸乙酯、1,2-苯二酸二乙基酯、辛酸、正癸酸、十二酸、2-甲基苯酚和2-甲氧基-4-乙烯基苯酚，其中3種是酸類物質(zhì)。對照中僅檢出1種酸類物質(zhì)——己酸(圖2)，且酶解汁的己酸色譜峰面積是對照的4.26倍，酶解汁中的辛酸、正癸酸、十二酸在對照中均未檢出。這可能是由于酸類物質(zhì)的羧基易與糖原中的羥基結(jié)合形成糖苷化合物，葡萄原汁中糖苷酶作用是有限[2-3]，加入外源糖苷酶Dp368后可加速酸類糖苷化合物的水解，增加酸類化合物的釋放量。在酶解汁中分別為0.35%、0.034%和0.08%，與Cabaroglu等[2]、Castro等[3]和Valcarcel[5]等報道的外源糖苷酶會促進苯衍生物釋放的結(jié)果相符。

圖1 “賽美蓉”葡萄酶解汁與對照色譜峰總面積比較Fig.1 Comparison of total volatile peak areas of Semillon grape juices with and without Dp368 treatment

表1 Dp368酶解“賽美蓉”葡萄汁揮發(fā)性風味物質(zhì)組成Table 1 The composition of volatiles of Dp368-treated Semillon grape juice

圖2 “賽美蓉”葡萄酶解汁與對照酸類物質(zhì)色譜峰面積比較Fig.2 Comparisons of peak areas of 4 acids in Semillon grape juices with and without Dp368 treatment

圖3 “賽美蓉”葡萄酶解汁與對照萜烯類類物質(zhì)色譜峰面積比較Fig.3 Comparisons of peak areas of 5 terpenes in Semillon grape juices with and without Dp368 treatment

對照中未檢出的1,2-苯二酸二乙基酯、2-甲基苯酚和2-甲氧基-4-乙烯基苯酚均含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，相對含量

試驗酶解汁中測得的5種萜烯類化合物較對照都有不同程度的增加(圖3)，與以往報道糖苷酶處理會明顯增加葡萄酒的萜烯類化合物結(jié)果一致[2-3,6-8,13-15]。芳樟醇增加最為明顯，為對照的4.88倍，其次是橙花醇，為對照的3.35倍，金合歡醇較對照增加了1.39倍，4-松油烯醇和反式檸檬醛增量不明顯，僅分別較對照增加了26%和8%。但是無論從檢出萜烯類化合物的種類還是酶解后的增加量看，本試驗結(jié)果都明顯少于文獻報道[2-3,16]，這可能與葡萄品種、酶的種類及處理環(huán)節(jié)有關(guān)，資料報道中大多采用的是AR2000酶在發(fā)酵過程或發(fā)酵后酶解處理紅葡萄酒品種[2-3,14,17]。酶的種類和來源不同，水解效果不同[14]，處理環(huán)節(jié)不同、處理葡萄品種不同，效果也不同。

總體分析，酶解試驗除檢出的萜烯類化合物有所增加外，部分C5～C7揮發(fā)性風味物質(zhì)的釋放也得到了明顯促進(圖4)，如酶解汁中3-甲基-2-庚酮的總離子流量約是原汁的26倍，表現(xiàn)為清香、果香感的反式-2-己烯醇大約是原汁的15倍，具有可可樣香氣的3-甲基丁醛是原汁的8.6倍，3-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯和2-甲基丙醇分別增加了3～6倍(圖4)不等。

圖4 酶解處理后色譜峰面積明顯增加的組分Fig.4 Volatile components showing a significant increase in their peak area after Dp368 treatment

3 結(jié) 論

本實驗由酶解“賽美蓉”澄清葡萄汁中初步分離定性的物質(zhì)有64種，多為C10以下的組分，醇類物質(zhì)最多，為27種；Dp368酶解汁與對照相比，揮發(fā)性風味物質(zhì)總釋放量有所增加，但不明顯，僅增加了3.12%，酶解可明顯促進酸類、萜烯類、部分苯衍生物及C5～C7揮發(fā)性化合物的釋放。

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Effects of Dp368 Glycosidase Treatment on Volatiles in Semillon Grape Juice

JIANG Yu-mei，HAN Shun-yu*，ZHU Xia，BI Yang
(College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

The volatiles of Semillon grape juice before and after 36 h of hydrolysis with Dp368 glycosidase were analyzed by headspace solid-phase micro-extraction (HS-SPME) and GC-MS. A total of 64 volatile compounds were isolated and identified, mostly including components with chain lengths of less than 10 carbon atoms and alcohols were the most abundant volatiles. Compared with untreated control, Dp368 treatment caused a 3.12% increase in the release of total volatile compounds and a considerable increase in the release of acids, terpene, some benzene derivatives and C5-C7compounds.

Dp368 glycosidase；Semillon grape juice；enzymatic hydrolysis；volatile components

TS261

A

1002-6630(2011)14-0237-04

2010-08-23

甘肅省教育廳研究生專項(2006EA860002)

蔣玉梅(1973—)，女，副教授，碩士，研究方向為果蔬加工、食品風味。E-mail：jym316@126.com

*通信作者：韓舜愈(1962—)，男，教授，博士，研究方向為果蔬加工、葡萄酒釀造。E-mail：lzhansy@126.com