董瑩璨，吳皓玥，劉雪平，戰(zhàn)吉宬*

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院，北京 100083）

藍(lán)莓屬于杜鵑花科（Ericaceae）越橘屬（Vacciniumspp.）落葉灌木型植物[1]，其果實(shí)不僅味道酸甜可口，香氣迷人，而且具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，碳水化合物、蛋白質(zhì)和維生素等營(yíng)養(yǎng)成分含量遠(yuǎn)高于其他水果[2-3]。同時(shí)藍(lán)莓還富含花青素等多酚類功能性成分[4]，具有防止腦神經(jīng)老化、強(qiáng)心、抗癌、軟化血管，調(diào)節(jié)血壓、減緩衰老，增強(qiáng)人體免疫等功能[5-6]。因此，聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織將藍(lán)莓列為五大健康食品之一[7]，同時(shí)其還享有“漿果之王”之盛譽(yù)。藍(lán)莓酒作為藍(lán)莓的一種加工產(chǎn)品，也因其良好的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)保健作用備受青睞。

二氧化碳浸漬法（carbonic maceration）是讓整粒果實(shí)在充滿CO2氣體的環(huán)境中浸漬一段時(shí)間，進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)酒精發(fā)酵以及其他物質(zhì)的轉(zhuǎn)換作用，壓榨后添加酵母進(jìn)行后發(fā)酵的一種釀造工藝[7]，一般不進(jìn)行陳釀，3個(gè)月內(nèi)為最佳飲用期限。二氧化碳浸漬法能夠降低果酒中總酸尤其是蘋果酸的含量[8-9]，并且因?yàn)椴捎谜９麑?shí)浸漬，阻礙了酚類物質(zhì)尤其是單寧的浸出[10]。藍(lán)莓果實(shí)酸度較高，相比于傳統(tǒng)法，此方法釀造出的藍(lán)莓酒酒口酸度和澀感都有所降低，口感較為柔和，清爽，同時(shí)香氣也更加濃郁[11-12]，因此易于飲用。

利用頂空固相微萃?。╤eadspace solid-phase microextraction，HP-SPME）技術(shù)和氣質(zhì)聯(lián)用（gas chromatographymass spectrometer，GC-MS）技術(shù)鑒定果酒香氣成分是目前的熱點(diǎn)研究之一。蓋禹含等[13]采用該技術(shù)研究了3種不同酵母發(fā)酵的藍(lán)莓酒的主要香氣，鑒定出76種香氣成分。曹雪丹等[14]研究藍(lán)莓酒主發(fā)酵前后揮發(fā)性成分的變化，發(fā)現(xiàn)主發(fā)酵過程是完成藍(lán)莓酒由果汁到果酒的主要香氣變化階段。張建芳等[15]研究CO2浸漬不同時(shí)間對(duì)葡萄酒品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)延長(zhǎng)浸漬時(shí)間可增加酒香氣的濃郁程度。但有關(guān)二氧化碳浸漬法釀造藍(lán)莓酒香氣成分的研究國(guó)內(nèi)未見報(bào)道，本試驗(yàn)旨在為二氧化碳浸漬法釀造藍(lán)莓酒對(duì)提供香氣方面的科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藍(lán)豐藍(lán)莓：青島佳沃藍(lán)莓基地；亞硫酸（分析純）：北京化工廠；釀酒酵母DV10：丹麥Lallemand公司；果膠酶（1 000 000 U/mL）：意大利Enartis公司；白砂糖：內(nèi)蒙古正北食品有限公司；干冰（食品級(jí)）：北京天竺佳禾干冰銷售中心。

1.2 儀器與設(shè)備

7890A氣相色譜儀、5975質(zhì)譜儀：美國(guó)Agilent公司；固相微萃取裝置及PDMS/DVB65 μm萃取頭：美國(guó)Supelco公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 藍(lán)莓酒釀造方案

表1 藍(lán)莓酒釀造方案Table 1 The fermentation plan of blueberry

1.3.2 香氣成分檢測(cè)方法

參考YANG CHUNXIANG等[16]的方法采用GC-MS測(cè)定香氣成分。

（1）香氣成分萃取

取5 mL藍(lán)莓酒樣品于10 mL頂空瓶中，加入1 g NaCl，加蓋密封墊和鋁帽，壓緊搖勻。密封后在40 ℃水浴條件下平衡20 min。將預(yù)先老化的PDMS固相微萃取頭插在樣品瓶中吸附30 min，再插入氣相色譜進(jìn)樣口，于220 ℃解析3 min，啟動(dòng)儀器收集數(shù)據(jù)。

（2）氣相色譜條件

色譜柱為HP-5MS毛細(xì)色譜柱（30 m×0.25 mm×1.0 μm）；進(jìn)樣口溫度250 ℃；程序升溫：40 ℃（5 min），以2 ℃/min升至70 ℃，70 ℃保持2 min，以3 ℃/min升至120 ℃，以5 ℃/min升至150 ℃，以10 ℃/min升至220 ℃，220 ℃保持2 min；傳輸線溫度280 ℃；載氣：高純He（純度99.999%）；載氣流速1.0 mL/min，分流比：20∶1。

（3）質(zhì)譜條件

電離方式為電子電離（electron ionization，EI）；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；四級(jí)桿溫度150 ℃；掃描范圍29～540 u。

（4）數(shù)據(jù)處理

定性：對(duì)采集到的質(zhì)譜圖利用美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所（national institute of standards and technology，NIST）08.L譜庫(kù)進(jìn)行檢索比對(duì)定性，比對(duì)時(shí)要求匹配度＞800。

定量：氣相色譜峰面積歸一化定量計(jì)算出各香氣成分在樣品中的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒香氣成分GC-MS分析

采用頂空固相微萃取法和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)傳統(tǒng)法和浸漬不同時(shí)間的二氧化碳浸漬法釀造的藍(lán)莓酒中的香氣成分進(jìn)行檢測(cè)，得到的可揮發(fā)性香氣成分的保留時(shí)間和總離子流圖，結(jié)果如圖1所示，各組分鑒定的結(jié)果如表2所示。

圖1 傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒香氣成分的總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatograms of aromatic components in blueberry wines fermented by traditional and CM method

表2 傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒主要香氣成分相對(duì)含量Table 2 The relative contents of aromatic components in blueberry wines fermented by traditional and CM method

續(xù)表

續(xù)表

由表2可知，采用HP-SPME和GC-MS聯(lián)用技術(shù)在傳統(tǒng)法和浸漬不同時(shí)間的二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒中共鑒定出80種香氣成分，這些成分主要是醇類6種、酯類36種、萜烯類9種，芳香族化合物15種，揮發(fā)性酚4種，呋喃類4種，其他類6種。

在傳統(tǒng)法釀造酒樣中，共檢測(cè)出61種香氣成分，占總峰面積的97.03%。其中，醇類3種，占4.58%；酯類25種，占42.98%；萜烯類物質(zhì)9種，占6.74%；芳香族化合物14種，占27.76%；揮發(fā)性酚1種，占2.43%；呋喃4種，占8.04%；其他類5種，占4.46%。其主要香氣成分為苯乙醇、己酸乙酯、辛酸乙酯、5-羥基糠醛，相對(duì)含量分別為24.29%、20.86%、11.44%、4.25%。

在二氧化碳浸漬10 d的藍(lán)莓酒中，共檢測(cè)出55種香氣成分，占總峰面積的95.66%。其中，醇類3種，占4.89%；酯類27種，占61.98%；萜烯類物質(zhì)7種，占12.00%；芳香族化合物12種，占21.17%；揮發(fā)性酚2種，占6.39%；呋喃1種，占0.05%；其他類3種，占1.49%。其主要香氣成分為：3-甲基丁酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、苯乙醇、對(duì)乙酰基苯酚、桉油精，相對(duì)含量分別為19.00%、18.81%、14.31%、6.98%、6.33%、5.22%。

在二氧化碳浸漬15 d的藍(lán)莓酒中，共檢測(cè)出65種香氣物質(zhì)，占總峰面積的94.39%。其中，醇類4種，占2.75%；酯類31種，占59.44%；萜烯類物質(zhì)7種，占8.62%；芳香族化合物14種，占14.94%；揮發(fā)性酚4種，占6.46%；呋喃1種，占0.01%；其他類4種，占2.10%。其主要香氣成分為辛酸乙酯、苯乙醇、己酸乙酯、對(duì)乙?；椒印⒐锼嵋阴?。相對(duì)含量分別為35.47%、10.17%、8.98%、6.31%、5.36%。

在二氧化碳浸漬20 d的藍(lán)莓酒中，共檢測(cè)出61種香氣物質(zhì)，占總峰面積的95.39%。其中，醇類5種，占4.46%；酯類29種，占55.21%；萜烯類物質(zhì)7種，占8.65%；芳香族化合物12種，占17.84%；揮發(fā)性酚3種，占5.86%；其他類5種，占3.10%。其主要香氣成分為辛酸乙酯、苯乙醇、己酸乙酯、癸酸乙酯、對(duì)乙酰基苯酚。相對(duì)含量分別為18.98%、14.77%、14.10%、6.24%、5.76%。

2.2 傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒主要香氣成分比較

傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒主要香氣成分比較結(jié)果見表3。

表3 傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒香氣成分的類別Table 3 The category of aromatic components in blueberry wines fermented by traditional and CM method %

由表3可知，傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒主要香氣成分比較見表3。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，二氧化碳浸漬法和傳統(tǒng)法所釀藍(lán)莓酒檢測(cè)到的總香氣物質(zhì)個(gè)數(shù)差別不大，但組成類型上差別較大。有61種香氣物質(zhì)是兩種方法共有的，在這61種共有的香氣成分中，有的成分含量差距較大，如苯乙醇，傳統(tǒng)法藍(lán)莓酒中相對(duì)含量達(dá)24.29%，而二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒中含量在6.98%～14.77%不等。另外，二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒中特有19種香氣成分，傳統(tǒng)法藍(lán)莓酒特有8種香氣成分。這些因素均導(dǎo)致兩種方法所釀藍(lán)莓酒香氣風(fēng)味有所不同。總體而言，二氧化碳浸漬15 d的藍(lán)莓酒在整體香氣物質(zhì)含量上高于10 d和20 d的藍(lán)莓酒，并且香氣類型組成上更加和諧。因此，浸漬時(shí)間以15 d為宜。

2.2.1 醇類組分的比較

藍(lán)莓酒中共檢測(cè)到6種醇類物質(zhì)，傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法醇類物質(zhì)組成差別較大，其中正己醇只在傳統(tǒng)法藍(lán)莓酒中檢測(cè)到，3-甲基-1-丁醇、正辛醇、正壬醇只在二氧化碳浸漬藍(lán)莓酒中檢測(cè)到。大多數(shù)醇類具有不愉快的香氣，對(duì)葡萄酒的香氣質(zhì)量呈負(fù)向貢獻(xiàn)，但3-甲基-1-丁醇具有青草、植物的清新香氣[17]，正辛醇具有茉莉味和檸檬味，正壬醇強(qiáng)烈的玫瑰香氣和橙花香氣[18]。二氧化碳浸漬法能夠使藍(lán)莓酒具有較為清新優(yōu)雅的香氣。

對(duì)比二氧化碳浸漬法中浸漬不同時(shí)間的藍(lán)莓酒發(fā)現(xiàn)，醇類總體相對(duì)含量變化規(guī)律不明顯，但某些香氣物質(zhì)含量差距較大。浸漬20 d的藍(lán)莓酒2,3-丁二醇相對(duì)含量遠(yuǎn)高于浸漬10 d和15 d的酒，而3-甲基-1-丁醇的含量浸漬10 d高于浸漬15 d和20 d的酒。這就說明醇類物質(zhì)在浸漬過程中發(fā)生了演變。

2.2.2 酯類組分的比較

傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒主要香氣類型均為酯類，無(wú)論是檢測(cè)到的香氣物質(zhì)種類還是相對(duì)含量，均為所有香氣類型中最高。傳統(tǒng)法藍(lán)莓酒含量最高的酯類為己酸乙酯、其次為辛酸乙酯，浸漬法含量最高的是辛酸乙酯，其次是己酸乙酯。酯類一般具有令人愉悅的花果香氣，如辛酸乙酯具有令人愉快的杏子香氣[18]，己酸乙酯具有香蕉、青蘋果的味道[19]。且二氧化碳浸漬藍(lán)莓酒酯類相對(duì)含量高于傳統(tǒng)法藍(lán)莓酒，說明二氧化碳浸漬作用可以促進(jìn)酯類物質(zhì)的形成，給酒帶來更多新鮮的花香和果香。

對(duì)比二氧化碳浸漬法中浸漬不同時(shí)間的藍(lán)莓酒發(fā)現(xiàn)，浸漬時(shí)間越長(zhǎng)的酒酯類整體相對(duì)含量越低。但主要差距在于含量最高的幾種酯上。其中浸漬15 d的藍(lán)莓酒辛酸乙酯相對(duì)含量比10 d和20 d的酒高出近一倍，而乙酸乙酯含量則低于后兩者。浸漬10 d的藍(lán)莓酒3-甲基丁酸乙酯的相對(duì)含量高達(dá)18.99%，浸漬15 d的酒只有3.08%，在浸漬20 d的酒中未檢出。酯類物質(zhì)在浸漬過程中也發(fā)生了演變，具體機(jī)理有待進(jìn)一步探究。

2.2.3 芳香族化合物組分比較

芳香族化合物是藍(lán)莓酒香氣組成的另一類主要物質(zhì)，大多數(shù)芳香族化合物都能給酒帶來清香愉悅的氣味。其中含量較高的三個(gè)物質(zhì)是苯乙醇、苯甲醛和苯乙烯（傳統(tǒng)法藍(lán)莓酒未檢出）。傳統(tǒng)法藍(lán)莓酒中苯乙醇相對(duì)含量高達(dá)24.29%，苯乙醇具有清甜的玫瑰樣花香。另外苯甲醛具有特殊的杏仁氣味[20]，苯乙烯低濃度時(shí)略有甜味。浸漬法芳香族化合物相對(duì)含量顯著低于傳統(tǒng)法（P＜0.05），因?yàn)榉枷阕寤衔镆话銇碓从诠麑?shí)，在發(fā)酵過程中很少生成，并且浸漬法酯類相對(duì)含量較高，造成芳香族化合物相對(duì)含量低于傳統(tǒng)法。但浸漬時(shí)間越長(zhǎng)，芳香族化合物相對(duì)含量越高，說明該法可以促進(jìn)芳香族化合物的浸出。

2.2.4 萜烯類組分比較

萜烯類化合物是二氧化碳浸漬香氣組成類型的另一類主要物質(zhì)。共檢測(cè)到β-蒎烯、桉油精、橙花醇、2-月桂烯醛、α-松油醇、香葉基乙醚、δ-芹子烯、香葉基丙酮和香茅醇9種萜烯類物質(zhì)。萜烯類物質(zhì)一般具有優(yōu)雅的花香，如橙花醇具有橙花、玫瑰的香氣[21]，桉油精具有樟樹的木本香氣，香葉基乙醚具有紫羅蘭花香氣[18]。浸漬法藍(lán)莓酒的萜烯類物質(zhì)相對(duì)含量高于傳統(tǒng)法，起到主要貢獻(xiàn)的是相對(duì)含量最高的桉油精。

對(duì)比二氧化碳浸漬法中浸漬不同時(shí)間的藍(lán)莓酒發(fā)現(xiàn)，浸漬10 d的藍(lán)莓酒萜烯類物質(zhì)含量高于浸漬15 d和20 d的藍(lán)莓酒，橙花醇含量比后兩者高出近一倍，并且香葉基乙醚只在浸漬10 d的酒中檢測(cè)到。

2.2.5 揮發(fā)性酚和呋喃類組分比較

在藍(lán)莓酒中還共檢測(cè)出4種揮發(fā)性酚和4種呋喃類化合物，其中傳統(tǒng)法藍(lán)莓酒只檢測(cè)出一種揮發(fā)性酚——對(duì)乙?；椒?，二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒只檢測(cè)出一種呋喃類化合物——2,5-二甲酰基呋喃。小分子揮發(fā)性酚具有香甜的味道，如丁香子酚具有丁香花香氣。呋喃一般具有橡木烘烤香氣[22]。值得關(guān)注的是這兩類物質(zhì)一般來源于橡木，但本次所釀藍(lán)莓酒未經(jīng)過橡木桶陳釀，也未檢索到有報(bào)道一次檢測(cè)到8種揮發(fā)性酚和呋喃的文獻(xiàn)。這很可能是藍(lán)豐藍(lán)莓的一個(gè)獨(dú)特性。

2.2.6 其他類組分比較

除上述香氣物質(zhì)外還檢測(cè)到酸、酮、醛、烯等化合物。高級(jí)酸一般具有脂肪、酸菜味道，對(duì)酒有負(fù)向貢獻(xiàn)，但傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法中含量均較高的辛酸具有桃子味、草莓味、菠蘿味、糖果味、等多種風(fēng)味，對(duì)酒有正向貢獻(xiàn)[16]。

3 結(jié)論

采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，測(cè)定傳統(tǒng)法和二氧化碳浸漬法釀造藍(lán)莓酒中香氣成分，共檢測(cè)出80種香氣成分。在傳統(tǒng)法中檢測(cè)到61種香氣成分，在浸漬10 d、15 d、20 d的二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒中分別檢測(cè)到55種、65種、61種香氣成分。采用氣相色譜峰面積歸一定量計(jì)算兩種方法藍(lán)莓酒香氣成分的相對(duì)含量，發(fā)現(xiàn)兩種方法所釀藍(lán)莓酒香氣組成差別較大。二氧化碳浸漬法藍(lán)莓酒酯類和萜烯類含量整體高于傳統(tǒng)法，且浸漬15 d為宜。

相較于傳統(tǒng)法藍(lán)莓酒，其更具有清新優(yōu)雅的特點(diǎn)。對(duì)比不同浸漬時(shí)間藍(lán)莓酒香氣，發(fā)現(xiàn)酯類、萜烯類物質(zhì)浸漬時(shí)間越長(zhǎng)，相對(duì)含量越低；芳香族化合物和其他類物質(zhì)浸漬時(shí)間越長(zhǎng)，相對(duì)含量越高；揮發(fā)性酚、醇類、呋喃類物質(zhì)尚未發(fā)現(xiàn)隨浸漬時(shí)間的明顯變化規(guī)律，不同類型的香氣成分在二氧化碳浸漬過程中發(fā)生了不同的演變，其機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

二氧化碳浸漬法作為一種特殊的果酒釀造工藝，對(duì)于改善藍(lán)莓酒質(zhì)量具有重要指導(dǎo)意義。相比于傳統(tǒng)方法，這種方法生產(chǎn)的藍(lán)莓酒酸度和單寧含量降低，使酒更加柔順、清爽。并且能夠加強(qiáng)香氣物質(zhì)的浸出并改善其組成結(jié)構(gòu)，香氣更加濃郁突出、清新獨(dú)特，更為消費(fèi)者所喜愛。二氧化碳浸漬法用于藍(lán)莓酒的釀造具有非常高推廣價(jià)值。

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