陳 娟，闞建全，王洪志，唐俊妮，*

(1.西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都610041; 2.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715)

大十桑椹果汁與發(fā)酵果酒香氣成分的變化規(guī)律

陳 娟1，闞建全2，王洪志1，唐俊妮1，*

(1.西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川成都610041; 2.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶400715)

通過(guò)對(duì)大十桑椹汁、蜂蜜桑椹發(fā)酵原酒和陳釀酒中香氣成分的相對(duì)含量和數(shù)量的分析，結(jié)果表明:桑椹果汁中，共檢測(cè)出51種揮發(fā)性成分，占總峰面積的96.97%;發(fā)酵原酒中，共檢測(cè)出64種揮發(fā)性成分，占總峰面積的96.42%;陳釀酒中，共檢測(cè)出68種揮發(fā)性成分，占總峰面積的98.90%。并分別確定了果汁、發(fā)酵原酒和陳釀酒中重要的香氣成分。在此基礎(chǔ)上，初步得出了大十桑椹汁經(jīng)發(fā)酵和陳釀作用，香氣成分的總體變化規(guī)律。

大十桑椹，蜂蜜桑椹酒，發(fā)酵，陳釀，香氣成分

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大十桑椹 取自四川省農(nóng)科院蠶業(yè)研究所，經(jīng)多功能榨汁機(jī)榨取汁液，作為分析樣品;蜂蜜桑椹酒以大十桑椹為原料，槐花蜂蜜為碳源，按照自行研制的工藝條件［4］進(jìn)行發(fā)酵，體積為5L，發(fā)酵結(jié)束后經(jīng)殼聚糖+PVPP復(fù)合澄清，室溫陳釀6個(gè)月，分別取原酒和陳釀后的酒作為分析樣品;亞硫酸、檸檬酸、二氯甲烷、無(wú)水硫酸鈉 均為分析純，為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)試劑。

HH·B11·420-S-Ⅱ電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠;SW-CJ-1FD潔凈工作臺(tái) 蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司;手提式不銹鋼蒸汽消毒器 上海三申醫(yī)療器械有限公司;pHS-3C+酸度計(jì) 成都世紀(jì)方舟科技有限公司;WYT-Ⅲ型手持糖量計(jì)成都光學(xué)廠;組合式多功能榨汁/攪拌機(jī) 上海賽康電器有限公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)設(shè)備 RE52-98，上海亞榮生化儀器廠;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 GCMSQP2010plus，日本島津公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品的制備 取果汁和酒樣各250mL，分別用二氯甲烷100、80、60mL在常溫下于分液漏斗中萃取3次。靜置后，體系分為三層，將下層的澄清有機(jī)相分離、合并;再將中層絮狀相離心(4000r/min) 10min，分離出澄清有機(jī)相;將有機(jī)相合并收集，無(wú)水硫酸鈉脫水后，再用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在0～5℃濃縮至1mL作為樣品，供GC-MS分析［5-6］。

1.2.2 GC-MS分析條件 色譜柱:Rtx-wax 30m× 0.25mm，0.25μm。色譜條件:進(jìn)樣口溫度250℃，恒線速度40cm/s，吹掃流量6mL/min，分流比60。程序升溫為起始溫度42℃，恒溫8min，以5℃/min上升至130℃，以10℃/min上升至220℃，保持10min，再以10℃/min上升至240℃，保持5min;載氣為He。質(zhì)譜條件:離子源溫度200℃，連接桿溫度250℃，溶劑切除2.5min，檢測(cè)器電壓0kV，閾值1000，電離方式EI，電離電壓70eV，掃描范圍為40～450u，圖譜庫(kù)為NIST05s和NIST05。

2 結(jié)果與分析

大十桑椹果汁、蜂蜜桑椹發(fā)酵原酒和陳釀酒香氣成分的總離子色譜圖及分析結(jié)果如圖1～圖3及表1所示。

圖1 大十桑椹香氣成分的GC-MS總離子流色譜圖

圖2 蜂蜜桑椹發(fā)酵原酒香氣成分的GC-MS總離子流色譜圖

圖3 蜂蜜桑椹發(fā)酵陳釀酒香氣成分的GC-MS總離子流色譜圖

表1 大十桑椹果汁、蜂蜜桑椹發(fā)酵原酒和陳釀酒的香氣成分分析

續(xù)表

續(xù)表

續(xù)表

表2 大十桑椹果汁、蜂蜜桑椹發(fā)酵原酒和陳釀酒中香氣成分的分類(%)

2.1 大十桑椹果汁、蜂蜜桑椹發(fā)酵原酒和陳釀酒的香氣成分分析

一般來(lái)說(shuō)，水果大都具有天然清香或濃郁芳香氣味。果實(shí)特征香氣是指能引起該果實(shí)種類特有香味嗅感的香氣成分，這些香氣成分的種類、濃度和優(yōu)雅度等，共同決定了果酒的香氣質(zhì)量，被稱為果酒的一類香氣或果香。

從大十桑椹果汁中，共檢測(cè)出51種揮發(fā)性成分，占總峰面積的96.97%。其中，酸類占77.89%，酯類占14.6%，醇類占1.77%，醛酮類占1.82%。大十桑椹果汁中含有的相對(duì)含量較高的酸類物質(zhì)是棕櫚酸、亞油酸、肉豆蔻酸;酯類物質(zhì)是亞油酸甲酯、亞麻酸乙酯、油酸甲酯、亞油酸乙酯;醇類物質(zhì)是里哪醇、2-十六碳醇、3-甲基-丁醇、丙三醇、苯乙醇;醛酮類物質(zhì)是己醛、壬醛和3-羥基-2-丁酮。其中，又以棕櫚酸和亞油酸的含量最高，兩者之和占到總峰面積的72.52%。

在果實(shí)發(fā)酵形成果酒的過(guò)程中，果實(shí)中豐富的糖苷、氨基酸和脂肪酸等前體物質(zhì)，在酶的催化下或有氧條件下(如破碎、壓榨、發(fā)酵等)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成了多種飽和及不飽和的脂肪酸、醇、醛以及相應(yīng)的酯等，構(gòu)成了果酒的二類香氣或酵香［7］。

從蜂蜜桑椹發(fā)酵原酒中，共檢測(cè)出64種揮發(fā)性成分，占總峰面積的96.42%。其中，醇類占63.52%，酯類占10.63%，酸類占11.56%，醛酮類占3.45%，酚類占1.24%。蜂蜜桑椹原酒中含有的相對(duì)含量較高的醇類物質(zhì)是3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、2-甲基-1-丙醇、2，3-丁二醇、丙三醇;酯類物質(zhì)是乙酸乙酯、S-乳酸乙酯、丁二酸單乙酯、己酸乙酯、亞油酸甲酯、油酸甲酯;酸類物質(zhì)是乙酸、辛酸、葵酸、4-羥基-丁酸、2-甲基丙酸;酮類物質(zhì)是3-羥基-2-丁酮、2，3-丁二酮、3'，5'-二甲氧基苯乙酮、3-羥基-3-甲基-2-丁酮、3-羥基-β-大馬酮;以及4-氧-甲基甘露糖等，說(shuō)明這些物質(zhì)是發(fā)酵原酒的重要香氣成分。

發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)入陳釀階段，在這個(gè)階段要發(fā)生一系列酯化、氧化還原和聚合等化學(xué)反應(yīng)，使酒中的醇、醛、酸、酯等成分達(dá)到新的平衡。如各種有機(jī)酸與乙醇結(jié)合生成酯;各種高級(jí)醇與高級(jí)脂肪酸化合生成縮醛等產(chǎn)物;氧化還原作用還可以降低風(fēng)味不良的甲醛、雜醇油、揮發(fā)酸等物質(zhì)的含量。通過(guò)此陳釀過(guò)程，形成了果酒的三類香氣或稱醇香［8］。

從蜂蜜桑椹發(fā)酵陳釀酒中，共檢測(cè)出68種揮發(fā)性成分，占總峰面積的 98.90%。其中，醇類占62.29%，酯類占20.52%，酸類占1.29%，醛酮類占11.73%，酚類占0.92%。蜂蜜桑椹陳釀酒中含有的相對(duì)含量較高的醇類物質(zhì)是3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、2-甲基-1-丙醇、2，3-丁二醇、1，2，3-丁三醇、丙三醇;酯類物質(zhì)是3-甲基丁酸乙酯、2-羥基丙酸乙酯、2-(2-乙氧基乙氧基)-乙醇乙酸酯、乙酸乙酯、丁內(nèi)酯、5-氧代-2-四氫吡咯羧酸乙酯;酮類物質(zhì)是3-羥基-2-丁酮、3-羥基-3-甲基-2-丁酮以及2，3-二氫噻吩和丁子香酚等。這些物質(zhì)是陳釀酒的重要香氣成分，即構(gòu)成蜂蜜桑椹陳釀酒香氣的成分骨架。

2.2 大十桑椹果汁經(jīng)發(fā)酵和陳釀過(guò)程后香氣成分的變化規(guī)律

一般而言，果實(shí)發(fā)酵形成果酒過(guò)程的香氣成分變化情況表現(xiàn)為:果實(shí)中由生物合成途徑形成了酵香、醇香等前體物，以及游離、結(jié)合態(tài)果香成分;經(jīng)過(guò)酵母發(fā)酵作用，產(chǎn)生了次生副產(chǎn)物等酵香及可能的醇香前體物;最后在非酶陳釀過(guò)程中生成醇香，果香、酵香成分變化后存留下來(lái)，從而構(gòu)成果酒的一、二、三類香氣，即果香、酵香、醇香總體成分。

大十桑椹果汁經(jīng)發(fā)酵和陳釀作用，香氣成分變化很大，按化合物的結(jié)構(gòu)不同，可將其分為:酯類、醇類、酸類、酮類、醛類、酚類和其它香氣成分等。

由表2可以看出，桑椹果汁經(jīng)發(fā)酵和陳釀作用，香氣成分的總體變化情況可概括為:

低級(jí)脂肪酸酯從果汁經(jīng)發(fā)酵再到陳釀，數(shù)量和相對(duì)含量明顯上升;高級(jí)脂肪酸酯的數(shù)量和相對(duì)含量卻呈現(xiàn)不斷下降的趨勢(shì)。說(shuō)明，果汁中高含量的亞油酸甲酯、亞麻酸乙酯、油酸甲酯和亞油酸乙酯等高級(jí)酯隨著發(fā)酵作用的進(jìn)行而被分解，形成了原酒中的乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、葵酸乙酯、丁二酸單乙酯、辛酸乙酯和8-壬烯酸乙酯等，經(jīng)陳釀作用，又產(chǎn)生了3-甲基-丁酸乙酯、2-羥基丙酸乙酯、2-(2-乙氧基乙氧基)-乙醇乙酸酯和丁內(nèi)酯等新的低級(jí)酯。

低級(jí)脂肪醇經(jīng)發(fā)酵，數(shù)量和相對(duì)含量明顯上升，經(jīng)陳釀后相對(duì)含量變化不大;高級(jí)脂肪醇在整個(gè)過(guò)程中變化小;芳香醇雖然數(shù)量變化不大，但在原酒和陳釀酒中的相對(duì)含量均遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于果汁。說(shuō)明，果汁經(jīng)發(fā)酵形成了原酒中大量的3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2，3-丁二醇、丙三醇、苯乙醇和4-羥基-苯乙醇等，經(jīng)陳釀作用這些醇的含量基本穩(wěn)定。

低級(jí)脂肪酸經(jīng)發(fā)酵，數(shù)量和相對(duì)含量上升，經(jīng)陳釀后數(shù)量和相對(duì)含量又下降;高級(jí)脂肪酸從果汁經(jīng)發(fā)酵再到陳釀，數(shù)量減少且相對(duì)含量大幅下降。說(shuō)明，大量的棕櫚酸、亞油酸、肉豆蔻酸等長(zhǎng)鏈脂肪酸在發(fā)酵過(guò)程中被分解，形成了乙酸、丁酸、己酸、2-甲基丙酸、4-羥基-丁酸等短鏈脂肪酸，或進(jìn)一步形成低級(jí)脂肪酸酯，而經(jīng)陳釀這些脂肪酸的含量有所減少。

酮類中以3-羥基-2-丁酮變化最大，從果汁經(jīng)發(fā)酵再到陳釀，其相對(duì)含量不斷攀升。醛類物質(zhì)的數(shù)量和相對(duì)含量在整個(gè)過(guò)程中都有所下降，果汁中的己醛、壬醛、胡椒醛和十四醛隨著發(fā)酵的進(jìn)行而消失，酒樣中出現(xiàn)了5-羥甲基糠醛。酚類物質(zhì)中的2，4-二(1，1-二甲基乙基)-苯酚在果汁經(jīng)歷發(fā)酵和陳釀后保留了下來(lái)，另外還產(chǎn)生了一些新的酚類物質(zhì)如丁子香酚等。

3 結(jié)論

從大十桑椹汁、蜂蜜桑椹發(fā)酵原酒和陳釀酒中分別檢測(cè)出揮發(fā)性成分51種、64種和68種，占總峰面積的96.97%、96.42%和98.90%。桑椹汁以棕櫚酸和亞油酸兩種高級(jí)脂肪酸的含量為主，發(fā)酵原酒和陳釀酒則以低級(jí)脂肪醇、酯、酸和酮以及芳香醇等為重要的香氣成分。經(jīng)比較，大十桑椹果汁經(jīng)發(fā)酵和陳釀過(guò)程后，香氣成分的數(shù)量和相對(duì)含量變化很大，香氣成分的總體變化規(guī)律可概括為:低級(jí)脂肪酸酯上升，高級(jí)脂肪酸酯下降;低級(jí)脂肪醇上升，高級(jí)脂肪醇變化小，芳香醇上升;低級(jí)脂肪酸先升后降，高級(jí)脂肪酸大幅下降;酮類上升，醛類下降，酚類先升后略降。

［1］史清龍.發(fā)酵型桑葚酒香氣成分及澄清工藝的研究［D］.楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)，2006:25-35.

［2］穆寧.赤霞珠營(yíng)養(yǎng)系品種葡萄與葡萄酒品質(zhì)的研究［D］.楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)，2007:1-4.

［3］張曉.黑比諾營(yíng)養(yǎng)系品種葡萄與葡萄酒香氣研究［D］.楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)，2007:1-7.

［4］陳娟，闞建全，杜木英.原生質(zhì)體融合菌株F6釀造蜂蜜桑椹酒的發(fā)酵條件優(yōu)化［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2009，35(4): 106-110.

［5］胡博然，李華.不同釀酒葡萄品種漿果香味成分的GC-MS分析［J］.食品與發(fā)酵工業(yè)，2005，31(12):89-92.

［6］李華，胡博然，張予林，等.賀蘭山東麓地區(qū)霞多麗干白葡萄酒香氣成分的GC/MS分析［J］.中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2004，4(3): 72-75.

［7］涂正順.獼猴桃采后果實(shí)、發(fā)酵果酒香氣成分變化規(guī)律的研究［D］.楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué)，2001:7-10.

［8］高年發(fā).葡萄酒生產(chǎn)技術(shù)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2005:156-159.

Study on change regularities of aroma components in Dashi mulberry and fermentative wine

CHEN Juan1，KAN Jian-quan2，WANG Hong-zhi1，TANG Jun-ni1，*
(1.College of Life Science and Technology，Southwest University for Nationalities，Chengdu 610041，China; 2.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China)

The relative contents and amounts of aroma components about Dashi mulberry juice，new honeymulberry wine and aging honey-mulberry wine were analyzed，and the results were as follows:51 volatile components were detected from Dashi mulberry juice and accounted for 96.97%in total peak areas;64 volatile components were detected from new honey-mulberry wine and accounted for 96.42%in total peak areas;68 volatile components were detected from aging honey-mulberry wine and accounted for 98.90%in total peak areas.Furthermore，important aroma components in mulberry juice，new wine and aging wine were respectively ascertained.On this basis，the overall change regularities of aroma components for Dashi mulberry’s fermentation and aging process were obtained.

Dashi mulberry;honey-mulberry wine;fermentation;aging;aroma components

TS262.7

A

1002-0306(2011)09-0102-06

為了更好的評(píng)價(jià)果酒的品質(zhì)，需要加強(qiáng)對(duì)果實(shí)及果酒中香氣成分的分析，掌握果實(shí)在發(fā)酵過(guò)程中與果酒在陳釀過(guò)程中香氣物質(zhì)的變化規(guī)律，以確定每種果酒的香氣特征。有關(guān)桑椹釀酒的香氣成分研究方面，目前報(bào)道很少，僅見(jiàn)史清龍對(duì)桑椹酒的香氣成分進(jìn)行了一定研究［1］。大十桑椹是廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所經(jīng)過(guò)多年努力，篩選培育出的果葉兩用的桑椹品種，其具有十分突出的優(yōu)點(diǎn)，是目前被引種推廣最普遍、種植面積最大、產(chǎn)果量最高、桑果質(zhì)量最優(yōu)的桑椹品種。眾所周知，優(yōu)良果實(shí)品種是釀造高品質(zhì)果酒的關(guān)鍵［2-3］。因此，用大十桑椹釀造出的果酒將具有很高的潛在品質(zhì)。本文采用有機(jī)溶劑提取大十桑椹果汁、蜂蜜桑椹發(fā)酵原酒以及陳釀酒中的香氣成分，利用氣相色譜-質(zhì)譜法分析其組成，旨在為桑椹果實(shí)及蜂蜜桑椹酒香氣組分的確定和蜂蜜桑椹酒質(zhì)量評(píng)價(jià)體系的構(gòu)建提供一定的科學(xué)依據(jù)。

2010-09-01 *通訊聯(lián)系人

陳娟(1980-)，女，博士，講師，主要從事果酒發(fā)酵方面的研究。

國(guó)家2003年度三峽科技移民開(kāi)發(fā)專項(xiàng)(2003EP090013);國(guó)家自然基金項(xiàng)目(31071515)。