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(zhì)鮮嫩,果香濃郁,有“野香蕉”的美稱,是一種生態(tài)綠色保健型水果,營養(yǎng)價值極為豐富,有研究發(fā)現(xiàn)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(nèi)垃圾、改善消化系統(tǒng)、促進血液循環(huán)、美容養(yǎng)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?nèi)粘I钪斜夭豢缮俚娘嬈?,隨著消費群體和消費觀念的轉(zhuǎn)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(fā)展前景。果露酒,簡稱果酒,是以含糖水果為原料,經(jīng)破碎、壓榨、過濾、發(fā)酵等過程加工成具有一定營養(yǎng)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(yǎng)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(huán)、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(fā)果酒產(chǎn)品不僅能提高八月瓜的經(jīng)濟效益,也能進一步推動果酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。近年來,研究者對八月瓜果實、果皮揮發(fā)油的香氣成分,以及果皮多酚物質(zhì)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(nèi)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(zhì)譜聯(lián)用技術分析八月瓜果酒中的香氣成分,研究結(jié)果能為八月瓜的開發(fā)利用提供理論依據(jù),并彌補八月瓜果酒香氣分析的空白。
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(zhuǎn)蒸發(fā)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(zhì)譜聯(lián)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。
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(fā)酵7 d→粗濾→精濾→果酒成品
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(zhuǎn)蒸發(fā)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(fā)性和半揮發(fā)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。
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(zhì)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。
采用1.2.2.1液液萃取的方法將八月瓜果酒進行提取,結(jié)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(huán)戊二酮、乙基環(huán)戊烯醇酮、4-羥基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮等香氣成分,結(jié)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(fā)酵的副產(chǎn)物,可以為產(chǎn)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(zhì)異戊醇、2,3-丁二醇、苯乙醇,感官特性主要表現(xiàn)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(huán)化合物,其中3-甲基-2-(5H)-呋喃酮、2(5H)-呋喃酮、3-甲基-1,2-環(huán)戊二酮、乙基環(huán)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。
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(jié)果見圖2、表2。經(jīng)過GC-MS分析后共檢測到41個峰,主要出峰物質(zhì)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(jié)合圖2和表2的數(shù)據(jù)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(zhì)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(gòu)成果香和酒香的重要物質(zhì),有3種來源:一是存在于水果原料中構(gòu)成果香的酯;二是在發(fā)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(zhì);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(fā)酵培養(yǎng)基中可被利用的醇和酸的量。酵母發(fā)酵生成酯類物質(zhì)時,羧基和羥基都存在競爭規(guī)律。由于酒樣中乙醇、苯乙醇、乙酸等占優(yōu)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(jié)果
表2 八月瓜果酒固相微萃取的GC-MS分析結(jié)果
從上述分析來看兩種萃取方式對香氣物質(zhì)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(jù)相似相溶原則,萃取的多數(shù)為極性較弱的香氣物質(zhì);據(jù)有關資料顯示,100 μm PDMS萃取頭適合于中等極性至極性物質(zhì)的分析。本實驗結(jié)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。
本實驗采用了液液萃取和頂空固相微萃取技術結(jié)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(jīng)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(zhì)有63種,未知物11種,結(jié)果表明,兩種萃取方式對香氣物質(zhì)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(zhì),特別是重要的香氣成分2,3-丁二醇和苯乙醇,但對揮發(fā)性較強的物質(zhì)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(jié)合兩種方法對八月瓜果酒中香氣物質(zhì)得到了較為全面的分析,但這些香氣物質(zhì)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。
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