劉殿鋒，吳春昊，朱學(xué)文，郭培軍(河南大學(xué)濮陽(yáng)工學(xué)院，河南濮陽(yáng)457000)

?

番茄酒香氣成分的氣相色譜-質(zhì)譜分析

劉殿鋒，吳春昊，朱學(xué)文，郭培軍
(河南大學(xué)濮陽(yáng)工學(xué)院，河南濮陽(yáng)457000)

摘要：為弄清番茄酒中的主要香氣成分，采用溶劑萃取法對(duì)番茄酒中的香氣成分進(jìn)行了提取，然后用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)提取物進(jìn)行了分析。共鑒定出11種香氣化合物,包括醇、酯、酸等3類化合物。醇類物質(zhì)在香氣成分中含量最高，占香氣成分總含量的91.42％，其中最主要的是1-戊醇和苯乙醇，其含量分別占香氣成分總含量的69％和22.42％。酯類在香氣成分中種類最多，共8種，其總含量占香氣成分總含量的7.86％。酸類僅檢測(cè)出1 種D-(+)-甘油酸，占香氣成分總含量的0.71％。與番茄米酒相比，大部分香氣成分相同，說(shuō)明番茄汁中的成分對(duì)番茄酒和番茄米酒香氣的形成起了非常重要的作用。

關(guān)鍵詞：番茄；果酒；香氣成分；GC/MS法

番茄，俗稱西紅柿，既是蔬菜，又可當(dāng)水果食用，因此被稱為“神奇的菜中之果”，備受人們的推崇和喜愛(ài)[1]。番茄不但味道鮮美，而且含有豐富的營(yíng)養(yǎng)，其中的許多營(yíng)養(yǎng)成分還具有獨(dú)特的保健作用。如番茄中豐富的維生素、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)成分，對(duì)防治動(dòng)脈硬化、高血壓和冠心病具有良好的作用[2]；番茄中的番茄紅素被譽(yù)為“藏在西紅柿里的黃金”，具有獨(dú)特的抗氧化能力，能清除自由基，抑制腫瘤,增強(qiáng)人體免疫力，具有抗衰老以及阻止癌變進(jìn)程等作用[3-4]。

將番茄經(jīng)發(fā)酵釀造成番茄酒，不但可以保留番茄中許多有益的營(yíng)養(yǎng)成分，而且色、香、味俱佳。另外還可以解決番茄采摘后由于含水量高而帶來(lái)的易腐爛、不易貯藏和長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)葐?wèn)題。

番茄酒的釀造工藝本課題組已經(jīng)做過(guò)大量研究，但對(duì)番茄酒的香氣成分還未測(cè)定。因此，本實(shí)驗(yàn)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)番茄酒的香氣成分進(jìn)行測(cè)定，以期為工業(yè)化生產(chǎn)番茄酒及確立番茄酒的感官風(fēng)味評(píng)價(jià)體系提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

根據(jù)課題組以前的研究結(jié)果，番茄經(jīng)清洗、打漿、調(diào)配、發(fā)酵、陳釀、過(guò)濾后制得番茄酒[5]，發(fā)酵完畢后陳釀8個(gè)月，然后蒸餾，分析酒液的香氣成分。

番茄酒的詳細(xì)生產(chǎn)工藝流程如下：番茄→清洗→浸泡消毒→處理→打漿→過(guò)濾→澄清→調(diào)配→滅菌→加葡萄酒干酵母→前發(fā)酵→后發(fā)酵→陳釀→過(guò)濾→澄清→灌裝→滅菌→成品。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1樣品制備

將200 mL番茄酒的蒸餾樣品置于具塞500 mL廣口瓶中，然后依次用100 mL、60 mL、60 mL二氯甲烷進(jìn)行萃取。將萃取得到的有機(jī)相合并后，用高速凍冷離心機(jī)10000 r/min、4℃冷凍離心10 min，以徹底分離有機(jī)相和水相。將離心得到的有機(jī)相再用無(wú)水硫酸鈉脫水后，轉(zhuǎn)移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至3 mL左右，最后用二氯甲烷定容，-20℃冰箱保存待測(cè)。

1.2.2GC/MS分析

氣相色譜-質(zhì)譜分析采用美國(guó)Finnigan公司Trace DSQ氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀，DB-5MS (30 m×0.25 m，0.25 mm)色譜柱；進(jìn)樣口溫度280℃；柱溫采用程序升溫：50℃保持1 min，以5℃/min升到250℃保持10 min；載氣為氦氣；流速為1 mL/min；分流比50∶1；掃描范圍：m/z 50～650，電離方式為EI源，電子能量70 eV；進(jìn)樣量為1 μL。

根據(jù)GC-MS總離子圖，排除溶劑峰影響，利用NIST 05質(zhì)譜庫(kù)自動(dòng)檢索被分析組分的質(zhì)譜，并對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行人工核對(duì)。通過(guò)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，用峰面積歸一法對(duì)各組分進(jìn)行了定量分析。

2　結(jié)果與分析

2.1番茄酒的主要芳香成分及其相對(duì)含量

圖1是番茄酒香氣成分的GC-MS總離子圖，表1用峰面積歸一法對(duì)各組分進(jìn)行定量分析的結(jié)果。

從表1可以看出，從番茄酒中共鑒定出11種成分，包括醇、酯、酸等3類化合物。醇類物質(zhì)在香氣成分中含量最高，占香氣成分總含量的91.42％；酯類在香氣成分中種類最多，共8種，其總含量占香氣成分總含量的7.86％；酸類僅檢測(cè)出1種D-(+)-甘油酸，占香氣成分總含量的0.71％。

醇類物質(zhì)對(duì)果酒的香型起著重要作用，是許多果酒中香氣成分含量最高的一類物質(zhì)[6-7]。番茄酒中醇類物質(zhì)中僅檢測(cè)出1-戊醇和苯乙醇物質(zhì)，雖然種類少，但含量高，二者含量分別占香氣成分總含量的69％和22.42％。1-戊醇具有白蘭地香氣和特有的辛辣味，苯乙醇則具有玫瑰香氣，二者對(duì)酒總體香氣的形成具有不可忽視的作用[8]。1-戊醇和苯乙醇是許多果酒中含量較高的2種醇類物質(zhì)。如用新疆瑪納斯縣2007年赤霞珠葡萄發(fā)酵得到的葡萄酒中，1-戊醇和苯乙醇分別占香氣成分總含量的20.17％和29.37％[9]；用產(chǎn)自河北保定的鴨梨發(fā)酵制得的果酒中,1-戊醇和苯乙醇的含量分別占香氣成分總含量的29.07％和46.78％[10]。1-戊醇在本實(shí)驗(yàn)的番茄酒香氣成分中相對(duì)含量比一般的果酒要高，可能與發(fā)酵工藝中對(duì)番茄汁加熱滅菌工序有關(guān)。有研究表明，發(fā)酵前對(duì)果汁進(jìn)行熱處理會(huì)提高果酒中1-戊醇的相對(duì)含量，如發(fā)酵前對(duì)葡萄原料進(jìn)行熱浸漬處理，可以顯著提高葡萄酒中1-戊醇含量[11]。

圖1　番茄酒香氣成分的總離子流圖

表1　番茄酒香氣成分組成及相對(duì)含量

酯類物質(zhì)是具有芳香味的化合物，對(duì)各類酒的香型起著重要作用，是形成酒體香氣濃郁的主要因素。番茄酒中共檢測(cè)出8種酯類物質(zhì)，相對(duì)含量最高的是丁二酸二乙酯(3.55％)，其后依次是棕櫚酸乙酯(1.19％)、辛酸乙酯(0.97％)、鄰苯二甲酸二異辛酯(0.94％)、癸酸乙酯(0.48％)、(E)-9-油酸乙酯(0.3％)和月桂酸乙酯(0.26％)，含量最低的是己酸乙酯(0.17％)。不同的酯具有不同的芳香味，如丁二酸二乙酯具有愉快的果香和花香味；棕櫚酸乙酯具有蘋(píng)果香味；辛酸乙酯具有白蘭地酒香味；癸酸乙酯有椰子香味；月桂酸乙酯具有微弱的果香味；己酸乙酯具有果香、青蘋(píng)果味、香蕉味、白蘭地味。上述酯類和番茄酒中的其他化學(xué)物質(zhì)共同形成了番茄酒特有的芳香。

實(shí)驗(yàn)中番茄酒僅檢測(cè)出11種芳香成分，應(yīng)該與所用方法的局限性有關(guān)。用二氯甲烷萃取番茄酒香氣成分，然后再用旋轉(zhuǎn)濃縮儀濃縮，番茄酒中的低沸點(diǎn)成分如乙醛、異丁醛、甲酸乙酯、甲醇等揮發(fā)為廢液，導(dǎo)致進(jìn)樣液體中不能收集到這些成分，從而最終不能檢測(cè)出這些成分[8，12]。

2.2番茄酒與番茄米酒主要芳香成分的對(duì)比

本課題組曾用番茄和大米經(jīng)發(fā)酵制得番茄米酒，并用GC-MS對(duì)番茄米酒的香氣成分進(jìn)行了分析[2，8]。將番茄酒和番茄米酒的香氣成分進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分香氣成分一樣。苯乙醇和1-戊醇均是香氣成分中相對(duì)含量最高的物質(zhì)。另外，丁二酸二乙酯、棕櫚酸乙酯、辛酸乙酯、鄰苯二甲酸二異辛酯、癸酸乙酯和己酸乙酯等6種酯在番茄酒和番茄米酒中均檢測(cè)出，其中丁二酸二乙酯在2種酒中含量均最高。番茄酒和番茄米酒共有的原料只有番茄汁，這些結(jié)果說(shuō)明番茄汁中的成分對(duì)番茄酒和番茄米酒香氣的形成起了非常重要的作用。

番茄酒與番茄米酒的香氣成分相比，未檢測(cè)出胺、醛、酚等物質(zhì)，一方面與所用萃取方法的局限性有關(guān)，含量特別少的低沸點(diǎn)胺、醛、酚等化合物未能檢測(cè)到；另一方面，番茄酒與番茄米酒相比，原料僅用了番茄汁，因此發(fā)酵得到的番茄酒相對(duì)于番茄米酒也比較純凈。

3　結(jié)論

3.1番茄酒香氣成分中，醇類物質(zhì)含量最高(最主要的是1-戊醇和苯乙醇)，酯類種類最多，二者應(yīng)是番茄酒特有芳香的主要貢獻(xiàn)者。

3.2番茄酒與番茄米酒大部分香氣成分相同，說(shuō)明番茄汁成分對(duì)番茄酒和番茄米酒香氣的形成起了主要作用。參考文獻(xiàn)：

[1]張彪,鄭艷.神奇的菜中之果[J].生命世界,2011(8)：62-63.

[2]劉殿鋒,張志軒,朱學(xué)文,等.番茄米酒發(fā)酵工藝的研究[J].中國(guó)釀造,2009(2)：154-156.

[3]劉殿鋒,吳春昊,王建軍,等.響應(yīng)面法優(yōu)化番茄渣中番茄紅素的提取工藝[J].中國(guó)調(diào)味品,2009,34 (12)：94-98.

[4]劉殿鋒,吳春昊,王建軍,等.番茄渣中番茄紅素的提取工藝研究[J].中國(guó)食品添加劑,2010(1)：100-103.

[5]劉殿鋒,朱學(xué)文,張志軒,等.番茄酒發(fā)酵工藝研究[J].食品科學(xué),2009,30(12)：293-296.

[6]李華,王華,劉拉平,等.愛(ài)格麗白葡萄酒香氣成分的GC/MS分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2005,38(6)：1250-1254.

[7]凌育趙,劉經(jīng)亮.柿子果酒香氣成分的GC/MS分析[J].現(xiàn)代食品科技,2011,27(12)：1530-1532.

[8]劉殿鋒,郭培軍,武模戈,等.番茄米酒香氣成分的GC-MS分析[J].食品科技,2013,38(10)：289-291.

[9]唐虎利,張振文,高春英.新疆瑪納斯縣赤霞珠葡萄發(fā)酵品質(zhì)的研究[J].釀酒科技,2009(3)：59-62.

[10]何義,張偉,趙紅梅,等.鴨梨果酒香氣成分分析[J].園藝學(xué)報(bào),2006,33(6)：1267-1268.

[11]王華,張莉,劉拉平.熱浸漬處理對(duì)赤霞珠干紅葡萄酒香氣的影響[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2006,6(3)：100-105.

[12]張燕,衛(wèi)曉紅.GC/MS-GC法定性定量測(cè)定白蘭地芳香性成分[J].釀酒科技,2010(8)：92-95.

Analysis of Flavoring Components of Tomato Wine by GC-MS

LIU Dianfeng,WU Chunhao,ZHU Xuewen and GUO Peijun
(Puyang Institute of Technology,He'nan University,Puyang,He'nan 457000,China)

Abstract:In this study,the flavoring components of tomato wine were extreacted by solvent ectraction and then analyzed by GC-MS.A total of 11 kinds of flavoring compounds was detected including alcohol compounds,ester compounds,and acid compounds.Among them,the content of alcohol compounds was the highest (91.42％ of total flavoring compounds),and 1-pentanol and phenethyl alcohol were the major alcohol compounds (69％ and 22.42％ of total flavoring compounds).Ester compounds had many varieties (8 kinds,7.86％ of total flavoring compounds).Only one acid compound,D-(+)-Glyceric acid,was identified and it accounted for 0.71％ of total flavoring compounds.Most flavoring compounds in tomato wine were the same as that in tomato-rice wine,suggesting that the components in tomato juice played an important role in the formation of the aroma of tomato wine and tomato-rice wine.

Key words:tomato;fruit wine;flavoring component;GC-MS

作者簡(jiǎn)介：劉殿鋒（1975-），男，副教授，博士，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)、分子生態(tài)學(xué)。

收稿日期：2015-09-18

基金項(xiàng)目：河南省教育廳科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（12B180027）。

中圖分類號(hào)：TS262.7；TS261.4；TS261.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1001-9286（2016）02-0104-03

DOI：10.13746/j.njkj.2015379

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2015-12-30；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151230.0911.003.html。