劉國華，姚依林，黃明泉，謝小林，李永霞

（1.貴州省生物研究所，貴州貴陽 550009；2.貴州大學(xué)林學(xué)院，貴州貴陽 550025；3.西南林業(yè)大學(xué)，云南昆明 650000；4.貴州省植物園，貴州貴陽 550004）

藍(lán)莓又稱越橘，為杜鵑花科越橘屬多年生植物，起源于北美，目前全世界約有400 多種，一般生長在海拔900～2300 m 的地區(qū)，溫帶到亞熱帶都有分布，含有豐富的營養(yǎng)成分，具有良好的營養(yǎng)保健功能、較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及廣闊的開發(fā)前景。貴州以喀斯特地貌為主，藍(lán)莓主要為山地露天栽培，是中國藍(lán)莓栽培面積最廣和產(chǎn)量最高的省份，藍(lán)莓已經(jīng)發(fā)展成為貴州省的優(yōu)勢精品水果之一。藍(lán)莓營養(yǎng)豐富，可溶性固形物含量6.0%～18.5%，可滴定酸在0.35 %～1.27 %，酸甜適口，香氣誘人，適宜鮮食。在山地栽培的貴州省藍(lán)莓成熟期較集中，夏季高溫易腐爛，深加工成為發(fā)展趨勢，不僅可以解決藍(lán)莓產(chǎn)銷不平衡問題，還可以提高藍(lán)莓的食用附加值，可加工成藍(lán)莓醬、藍(lán)莓干、藍(lán)莓汁、藍(lán)莓酒等多種產(chǎn)品。

目前對藍(lán)莓酒的相關(guān)研究側(cè)重于發(fā)酵技術(shù)的優(yōu)化、營養(yǎng)成分分析、穩(wěn)定性研究及抗氧化功能評(píng)價(jià)等方面。關(guān)于藍(lán)莓酒香氣成分方面的研究主要集中于不同酵母、不同發(fā)酵方式及發(fā)酵工藝優(yōu)化等方面，對不同品種藍(lán)莓酒香氣物質(zhì)的研究較少，多個(gè)品種之間香氣成分的對比報(bào)道更少。俗話講，果酒品質(zhì)七分靠原料，三分靠發(fā)酵，發(fā)酵原料對果酒品質(zhì)起主導(dǎo)作用，原料的營養(yǎng)物質(zhì)影響果酒感官、口感及香氣成分等方面。兔眼藍(lán)莓適應(yīng)性強(qiáng)，比高叢藍(lán)莓更能適應(yīng)廣闊的栽培區(qū)域，在長江流域尤其貴州的成熟采摘期正值盛夏，避開了雨季，光照和熱量條件好，花青素含量高，是加工產(chǎn)品的良好原材料，所以在我國長江流域特別是喀斯特地貌的貴州省黔東南主產(chǎn)區(qū)受到親睞。基于此本文選取了貴州省喀斯特地貌主栽的兔眼藍(lán)莓6 個(gè)品種、高叢藍(lán)莓2 個(gè)品種，運(yùn)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的頂空固相微萃取技術(shù)檢測分析不同品種藍(lán)莓發(fā)酵酒香氣成分，擬探明貴州省主栽的藍(lán)莓品種發(fā)酵酒特征香氣成分，為藍(lán)莓加工紅酒品種篩選與發(fā)酵產(chǎn)品推廣提供科學(xué)理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

藍(lán)莓：取自貴州省藍(lán)莓主產(chǎn)區(qū)黔東南州凱里市碧波鎮(zhèn)羊蓋基地、麻江縣龍山鎮(zhèn)藍(lán)莓工程中心基地。兔眼藍(lán)莓“園藍(lán)”“粉藍(lán)”“燦爛”“梯夫藍(lán)”“巴爾德溫”及“杰兔”，高叢藍(lán)莓“北陸”“藍(lán)雨”8 個(gè)藍(lán)莓品種為試驗(yàn)材料。

耗材：安琪F33釀酒酵母；白砂糖（食用級(jí)）。

儀器設(shè)備：安捷倫7890B/7000C GC/MSD 氣相-質(zhì)譜聯(lián)用儀，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；HP-5 ms (30 m×250 μm×0.25 μm)色譜柱，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；色譜科57328-U 型號(hào)萃取頭，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；色譜科57330-U 手動(dòng)固相微萃取進(jìn)樣手柄，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；梅特勒-托利多MS-TS 分析天平，梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)酒樣品來源及準(zhǔn)備

酒樣發(fā)酵及處理參照文獻(xiàn)，得到果酒待用。

1.2.2 進(jìn)樣處理

采用色譜科手動(dòng)進(jìn)樣手柄進(jìn)樣，進(jìn)樣前將萃取頭置于270 ℃老化爐中老化5 min。將混勻后酒樣取5 mL 置于20 mL 頂空瓶中，60 ℃水浴鍋中平衡30 min，將萃取頭插入頂空瓶中萃取30 min，最后在進(jìn)樣口250 ℃解吸附5 min。

1.2.3 檢測條件

氣相條件：氦氣為載氣，流速為1.5 mL/min；程序升溫：45 ℃保持5 min，5 ℃/min 升溫到130 ℃，10 ℃/min升溫到250 ℃，最后保持5 min。

其中，發(fā)展中國家組包括文萊、智利、中國、印度尼西亞、馬來西亞、墨西哥、秘魯、菲律賓、泰國、越南10個(gè)國家；發(fā)達(dá)國家組包括澳大利亞、加拿大、日本、韓國、新西蘭、新加坡、俄羅斯、美國8個(gè)國家。得到的分組回歸結(jié)果見表6。

質(zhì)譜條件:子源與傳輸線溫度都為280 ℃；使用EI 離子源；電子能量為70 eV；質(zhì)核比掃描范圍為45～500 m/z。

1.2.4 物質(zhì)的定性與定量

采集到的質(zhì)譜圖利用計(jì)算機(jī)普庫進(jìn)行檢索，鑒定樣品中的揮發(fā)性成分，采用峰面積歸一化法分析各成分的相對含量；香氣物質(zhì)相對含量為樣品中各香氣物質(zhì)占總出峰面積的百分?jǐn)?shù)，總含量為每種樣品中所有香氣物質(zhì)占總出峰面積的總百分?jǐn)?shù)。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

本文通過Excel 2003 對所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 GC-MS檢測8個(gè)藍(lán)莓品種發(fā)酵酒的香氣物質(zhì)

每個(gè)樣品進(jìn)行3 次平行檢測，取平均值后如表1 所示，各種香氣物質(zhì)及香氣描述參考文獻(xiàn)進(jìn)行確定。8 個(gè)品種發(fā)酵酒中共檢測到97 種香氣物質(zhì)，巴爾德溫、北陸、燦爛、粉藍(lán)、杰兔、藍(lán)雨、梯夫藍(lán)、園藍(lán)發(fā)酵酒分別檢測出36 種、41 種、19 種、36種、43 種、36 種、31 種、29 種香氣物質(zhì)，分別占總揮發(fā)物質(zhì)總峰面積的61.25 %、64.92 %、33.50 %、62.17 %、70.24 %、74.00 %、66.41 %和68.39 %。各類香氣物質(zhì)相對含量如表2所示。

表1 8個(gè)品種發(fā)酵酒各種物質(zhì)的相對含量與風(fēng)味特征

續(xù)表1 8個(gè)品種發(fā)酵酒各種物質(zhì)的相對含量與風(fēng)味特征

表2 8個(gè)品種發(fā)酵酒各類物質(zhì)的相對含量 (%)

由表2 可得，8 個(gè)品種藍(lán)莓發(fā)酵酒的香氣物質(zhì)可簡單分為醇類、酯類、酸類、醛酮類及其他5 個(gè)類別。8個(gè)品種藍(lán)莓發(fā)酵酒除燦爛外其他都是醇類和酯類物質(zhì)相對含量較高，酯類為主體香氣且相對含量差異大，占總香氣物質(zhì)的70 %以上，使得這7 個(gè)品種酒香氣濃郁并具有典型性，香氣特征較為明顯且易區(qū)分；燦爛發(fā)酵酒其他類占主要，相對含量較高，為主體香氣，酯類與醇類的相對含量差異不大且二者加和含量與其他類相對差異不大，香氣物質(zhì)相比于其他品種藍(lán)莓發(fā)酵酒更為均衡，香氣類別不突出，香氣具有均衡和復(fù)雜多變的特點(diǎn)。

2.2 8個(gè)品種發(fā)酵酒香氣比較

醇類化合物是酵母通過糖分解代謝或脫羧反應(yīng)和氨基酸的脫氨基作用形成的代謝產(chǎn)物，適宜濃度可襯托酯香，促進(jìn)香氣的協(xié)調(diào)性，是果酒中重要的香氣物質(zhì)。8 個(gè)品種發(fā)酵酒中共檢測到16 種醇類物質(zhì)，巴爾德溫、北陸、燦爛、粉藍(lán)、杰兔、藍(lán)雨、梯夫藍(lán)、園藍(lán)分別檢出7 種、7 種、4 種、6 種、8 種、5種、6 種、7 種，相對含量分別為11.57 %、8.2 %、7.45 %、6.82 %、14.27 %、11.07 %、10.61 %和8.33 %，結(jié)合表1 可以看出醇類在8 個(gè)品種發(fā)酵酒中差異明顯。在巴爾德溫、北陸、杰兔、藍(lán)雨、梯夫藍(lán)及園藍(lán)發(fā)酵酒中醇類香氣物質(zhì)主要為苯乙醇和異戊醇，這2 種物質(zhì)的相對含量分別是9.04 %和1.51 %、6.09 %和1.14 %、8.13 %和4.28 %、9.35 %和1.08%、9.01%和1.09%及5.43%和1.06%，苯乙醇主要存在于茉莉等植物精油中，低濃度下可以產(chǎn)生濃郁玫瑰花香、薔薇香，異戊醇具有辣味、醇香、醚香、香蕉香氣味，從含量分析看苯乙醇表現(xiàn)的香氣濃郁并占主導(dǎo)，配以低濃度異戊醇香氣使酒體香氣更加柔和。在燦爛品種發(fā)酵酒中只檢測到4種醇類揮發(fā)性物質(zhì)，分別為桉葉油醇、松油醇、苯乙醇及紫蘇醇，含量都較低，分別是3.35 %、2.79 %、1.26 %及0.03 %，說明燦爛發(fā)酵酒香氣物質(zhì)不明顯。粉藍(lán)發(fā)酵酒主要呈香物質(zhì)是苯乙醇，含量為6.05%，香氣并不突出。

2.2.2 酯類香氣物質(zhì)比較

酯類主要來源于酒精發(fā)酵，賦予果酒濃郁的花香、果香，是發(fā)酵酒揮發(fā)性成分的重要組成部分，也是構(gòu)成香氣骨架的關(guān)鍵成分。酯類物質(zhì)閾值較低,對果酒主體香型和風(fēng)格具有重要影響。8 個(gè)品種發(fā)酵酒共檢測到43 種,共有的2 種分別是癸酸乙酯及月桂酸乙酯，都具有果香與花香。

通過表2 可以看出，不同品種酯類含量不一樣。巴爾德溫、北陸、粉藍(lán)、杰兔、藍(lán)雨、梯夫藍(lán)及園藍(lán)發(fā)酵酒中酯類相對含量達(dá)45%以上，種類較多，分別是19種、22種、21種、22種、18種、16種、16種；燦爛發(fā)酵酒的酯類含量極低，僅含8.95%，檢測到7種香氣物質(zhì)。燦爛發(fā)酵酒中的異戊酸乙酯占總酯類的50%以上，該物質(zhì)主要呈現(xiàn)水果香，故燦爛發(fā)酵酒水果香味較明顯，另外6 種香氣物質(zhì)相對含量極低，在香味協(xié)調(diào)性上作用不明顯。辛酸乙酯、正己酸乙酯為巴爾德溫、北陸、粉藍(lán)、杰兔、藍(lán)雨、梯夫藍(lán)及園藍(lán)7 種發(fā)酵酒所共有，辛酸乙酯相對含量較高，分別為19.34 %、27.49 %、26.70 %、28.04 %、29.83 %、7.85 %、28.65 %，該物質(zhì)具有花香、果香；正己酸乙酯相對含量較低，呈蘋果、香蕉味氣味，都是柔和、愉快而持久的香氣成分。除梯夫藍(lán)發(fā)酵酒外兩種香氣物質(zhì)加和相對含量占酯類相對總量的50%以上。乙酸乙酯在梯夫藍(lán)發(fā)酵酒中含量較高，為15.36 %，乙酸乙酯具有果香味，可以協(xié)調(diào)苦澀味，令酒更加醇厚。這7 種發(fā)酵酒果香、花香為主體香氣，是重要的香氣物質(zhì)。乙酸苯乙酯是除園藍(lán)發(fā)酵酒外其他所共有的，該物質(zhì)具有玫瑰花香、蜂蜜香，蜂蜜香味為這幾種酒的特征香氣，含量較低，但對果酒綜合協(xié)調(diào)性具有重要作用。棕櫚酸乙酯具有蠟香、奶油味，梯夫藍(lán)發(fā)酵酒不具有該香氣物質(zhì)。園藍(lán)發(fā)酵酒含有令人愉快薄荷香味的乙酸異胡薄荷酯及薔薇、薰衣草香氣的乙酸香茅酯。含有菠蘿香、蕉糊香的庚酸乙酯與玫瑰香的丙酸香茅酯是藍(lán)雨發(fā)酵酒的特有香氣，其他發(fā)酵酒未檢出。燦爛酒檢測出其他未檢測出的異戊酸乙酯，含有果香味，但果香不是異戊酸乙酯所特有香味，揮發(fā)性酯類物質(zhì)很多都夾雜著水果香。丁二酸乙酯為粉藍(lán)發(fā)酵酒所特有的，但其清淡果香、酒精味為發(fā)酵酒大眾香氣。檸檬味的甲酸香草酯是巴爾德溫果酒所特有的。通過以上分析得出不同品種藍(lán)莓發(fā)酵酒酯類物質(zhì)既有特有之處，也有共同之處。

2.2.3 醛酮類香氣物質(zhì)比較

醛酮類揮發(fā)性物質(zhì)大多數(shù)是微生物的代謝產(chǎn)物，8 個(gè)品種發(fā)酵酒共檢測到9 種醛酮類香氣物質(zhì)，園藍(lán)未檢測出醛酮類物質(zhì)，巴爾德溫、北陸、燦爛、粉藍(lán)、杰兔、藍(lán)雨及梯夫藍(lán)相對含量較低，分別為0.03 %、0.13 %、1.17 %、0.79 %、0.08 %、0.79 %、1.77%。大多數(shù)醛酮類揮發(fā)性物質(zhì)香氣閾值較低，少量便可提高果酒香氣的感知度及增強(qiáng)特征香氣，賦予了藍(lán)莓酒特殊的香氣。月桂醛給巴爾德溫發(fā)酵酒增添了柑橘、松葉油及橙油香氣，癸醛及香葉基丙酮賦予了北陸、杰兔及藍(lán)雨發(fā)酵酒油脂香、蠟清香及果木香，紫羅蘭酮加強(qiáng)了藍(lán)雨發(fā)酵酒的花果香味，更為其提供特殊的紫羅蘭香氣，2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)環(huán)己酮為燦爛發(fā)酵酒增加了甜的留蘭香味及草藥的氣味。復(fù)雜多樣的芳香物質(zhì)豐富了不同品種發(fā)酵酒的香氣，形成了具有不同特色的發(fā)酵酒香氣。

2.2.4 酸類及其他香氣物質(zhì)比較

除以上相對含量較高的香氣物質(zhì)外，在8 個(gè)品種發(fā)酵酒中還檢測出少量烯類、酸類、烷類、酚類等物質(zhì)，一共有29 種，使酒的香氣更加協(xié)調(diào)飽滿，提升了藍(lán)莓發(fā)酵酒的主體香氣。與其他品種相比，燦爛發(fā)酵酒的香氣物質(zhì)相對含量較高，對主體香氣貢獻(xiàn)更大。

酸類物質(zhì)在每個(gè)品種發(fā)酵酒中含量都低于0.5 %，最高的是燦爛為0.32 %，其次是藍(lán)雨為0.23%，最低是梯夫藍(lán)為0.03%，在這8 個(gè)品種發(fā)酵酒中酸對口感調(diào)節(jié)作用不明顯。燦爛、梯夫藍(lán)及園藍(lán)發(fā)酵酒的香氣物質(zhì)較少為6 種；燦爛發(fā)酵酒相對含量較高為15.93 %，其中β-蒎烯占14.23 %，該物質(zhì)具有植物和松節(jié)油香氣，感官閾值很低，香氣明顯，在燦爛發(fā)酵酒主體香氣中占有明顯優(yōu)勢；甲基異戊基醚在巴爾德溫、藍(lán)雨及園藍(lán)中含量分別為3.11%、1.3%及1.2%，該物質(zhì)具有淡淡的香氣；藍(lán)雨、杰兔、粉藍(lán)及巴爾德溫中檢測到具有香脂氣味的月桂烯；巴爾德溫、藍(lán)雨及梯夫藍(lán)中含有丁香氣味的1-石竹烯。

2.3 8個(gè)品種發(fā)酵酒香氣系列分析

按照各種揮發(fā)性物質(zhì)在感官特征方面所表現(xiàn)出的花香、果香、植物香、油脂香及其他香氣類型，具有同種香氣類型物質(zhì)的相對含量進(jìn)行加和并進(jìn)行相關(guān)分類分析，作網(wǎng)狀圖，如圖1 所示。除燦爛以植物香為主外，其他7 個(gè)品種果香均比較顯著，園藍(lán)的果香比較突出。巴爾德溫、北陸及藍(lán)雨以果香和花香為主，且果香及花香相對含量差異低于10 %，油脂香、其他香型和植物香型含量較低；粉藍(lán)、杰兔、梯夫藍(lán)及園藍(lán)主要以果香為主，花香與果香差異大于10 %，梯夫藍(lán)差異最為顯著，為26.05%，另外3 種呈香型物質(zhì)含量相對較少，植物香極低且低于0.5%；燦爛以植物香為主體香氣，相對含量為20.2 %，果香與花香相對含量加和占10.8%，油脂香及其他香氣物質(zhì)相對含量極低。

圖1 8個(gè)藍(lán)莓品種發(fā)酵酒香氣系列分布

3 結(jié)論

通過對8 個(gè)藍(lán)莓品種發(fā)酵酒的香氣物質(zhì)進(jìn)行測定與分析，共檢測到97 種香氣物質(zhì)，包括醇類、酯類、醛酮類、酸類及其他類，各種藍(lán)莓發(fā)酵酒之間香氣物質(zhì)種類及含量具有一定的差異，都具有各自的香氣特點(diǎn)。通過對比分析得出，巴爾德溫、北陸、粉藍(lán)、杰兔、藍(lán)雨、梯夫藍(lán)和園藍(lán)發(fā)酵酒中以酯類為主體香氣，燦爛發(fā)酵酒中以其他類為主；從香氣系列分析得到燦爛發(fā)酵酒以植物香為主，其他7 個(gè)品種發(fā)酵酒以果香及花香為主。

揮發(fā)性物質(zhì)的種類及含量決定了藍(lán)莓發(fā)酵酒香氣的特征，導(dǎo)致不同品種藍(lán)莓發(fā)酵酒間風(fēng)味差異。每個(gè)藍(lán)莓品種發(fā)酵后都有各自的香氣特征，本研究數(shù)據(jù)及分析可為今后藍(lán)莓發(fā)酵酒提供參考，為了能夠獲得令人愉悅的酒香，可選擇合適的品種發(fā)酵或者不同品種間進(jìn)行混合發(fā)酵。