王 霞，王 偉，李忠榮，楊葉昆，周 琳，邱明華

（中國科學院昆明植物研究所植物化學與西部植物資源持續(xù)利用國家重點實驗室，昆明 650201）

云南省咖啡產量占中國的98%以上，隨著國內咖啡消費需求和生產規(guī)模的日益增大，許多關于云南小粒種咖啡的研究也正在展開。云南小粒種咖啡具有濃而不苦、香而不烈、略帶果酸味的風味特點［1］，對云南小粒種咖啡的揮發(fā)性風味研究主要集中于利用不同的提取方法獲取咖啡揮發(fā)性風味組成成分［2-4］，不同產地的咖啡揮發(fā)性風味成分的組成及差異［5-7］，不同處理方式下咖啡揮發(fā)性風味的組成及差異［8-9］等方面。周斌等［2］利用氣相色譜-質譜技術鑒定了云南小粒種咖啡的88 種揮發(fā)性成分。張豐等［5］利用頂空固相微萃取法結合氣相色譜-質譜聯(lián)用技術對云南3 個地區(qū)（普洱、保山、臨滄）烘焙咖啡的揮發(fā)性成分進行分析，共鑒定出65 種揮發(fā)性成分，建立了揮發(fā)性物質與生產地區(qū)的相關性，可通過不同揮發(fā)性物質區(qū)分3 個產區(qū)的咖啡。

上述關于云南小粒種咖啡揮發(fā)性風味的研究僅關注了水沖泡咖啡后所產生的揮發(fā)性風味物質，而日常生活中經常遇到這樣的情況，在咖啡制作過程中，相較于沖泡好的咖啡水提液，剛研磨出的咖啡揮發(fā)性風味更加濃郁豐富。針對咖啡的這一特點，結合云南本地特色，筆者利用頂空氣相色譜-質譜法對云南小粒種咖啡的干香和濕香成分組成及差異進行分析，結果表明云南小粒種咖啡的干香與濕香成分組成存在差異，此結果有助于進一步了解云南小粒種咖啡的揮發(fā)性風味成分。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 主要樣品及試劑

云南小粒種咖啡烘焙豆：咖啡生豆產自云南普洱，品種為Coffea arabica，實驗前經烘焙冷卻后備用；蒸餾水。

1.1.2 儀器及色譜條件

Agilent 7890A/5975C 氣相色譜-質譜聯(lián)用儀；Agilent 7694E 頂空進樣器。

（1）氣相色譜條件。氣相色譜柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）熔融石英毛細管柱；載氣：氦氣（純度為99.999%）；流速：1 mL/min；進樣口溫度：280℃；分流比：20∶1；氣相色譜升溫程序：起始溫度 40℃，保持 5 min，以 5℃/min 升至150℃（保持3 min），以15℃/min，升到240℃（保持2 min）。

（2）質譜條件。離子源：電子轟擊離子源（EI），電子能量 70 eV；質量掃描范圍：45～550 amu；接口溫度：280℃；離子源溫度：230℃。

（3）頂空進樣器條件。樣品瓶溫度：100℃；傳送管線溫度：210℃。

1.2 實驗方法

（1）干香分析：取40 g 經烘焙后冷卻的咖啡烘焙豆經研磨后，稱取1 g 樣品粉末放入樣品瓶中，樣品瓶溫度100℃，加熱時間1 min，用HS-GC/MS分析。

（2）濕香分析：稱取1 g 樣品粉末放入樣品瓶中，加入10 mL 蒸餾水，樣品瓶溫度100℃，加熱時間 1 min，用 HS-GC/MS 分析。

2 結果與分析

2.1 氣相色譜-質譜總離子流圖

云南小粒種咖啡干香和濕香成分GC-MS 分析總離子流圖見圖1 和圖2。

圖1 云南小粒種咖啡干香成分總離子流圖

圖2 云南小粒種咖啡濕香成分總離子流圖

2.2 氣相色譜-質譜成分分析結果

對云南小粒種咖啡中的干香和濕香成分進行GC-MS 分析，與質譜數(shù)據(jù)庫匹配，最終確定了干香21 種化學成分和濕香17 種化學成分，結果見表 1 和表 2。

從表1 中可以看到，云南小粒種咖啡的21 種干香成分中主要為2-糠醇（10.72%）、3-甲基呋喃（5.63%）、吡啶（4.29%）、甲基吡嗪（2.20%）、2-甲基丙醛（1.23%）、糠醛（1.22%）等化合物。在這21種化合物中引起咖啡風味的有11 種，包括了3-甲基丁醛（0.76%，甜香、果香），3-己酮（0.78%，甜香、果香），3-羥基-2-丁酮（0.92%，奶香），吡嗪（0.48%，堅果香），甲基吡嗪（2.2%，堅果香），糠醛（1.22%，面包香，烘烤香），乙基吡嗪（0.32%，堅果香），5-甲基-2-糠醛（0.83%,辛香，焦糖香），2-呋喃甲醇乙酯（0.85%，果香），6-甲基-2-乙基吡嗪（0.24%，堅果香，烘烤香），2,5-二甲基-3-乙基吡嗪（0.09%，炒堅果香），占干香成分的8.69%。雖然2-糠醇（10.72%）所占成分比例最大，但對咖啡干香并沒有貢獻。其他的成分中，甲基吡嗪和糠醛為干香成分中主要的風味化合物。同時，干香中存在的風味化合物類別主要為吡嗪類，因此干香的主要風味為烤堅果風味。

表1 云南小粒種咖啡干香成分

從表2 可以看出，云南小粒種咖啡濕香成分則主要由咖啡因（61.52%）、2-糠醇（5.66%）、棕櫚酸（5.44%）、乙酸（4.97%）、吡啶（2.16%）、甲基吡嗪（1.13%）等化合物組成。在這17 種化合物中引起咖啡風味的有9 種，分別是2-丁酮（0.38%，果香），3-甲基丁醛（0.39%，甜香），2-甲基丁醛（0.58%，甜香、果香），甲基吡嗪（1.13%，堅果香），糠醛（0.96%，面包香，烘烤香），2-呋喃甲基酮（0.4%，杏仁香，熏香），2,6-二甲基吡嗪（0.94%，堅果香），5-甲基-2-糠醛（0.75%,辛香，焦糖香），2-呋喃甲醇乙酯（0.70%,果香），占濕香成分的6.23%?？Х纫蛘急雀哌_61.52%，但對咖啡濕香沒有貢獻。甲基吡嗪和糠醛也是濕香風味的主要化合物，但醛類是濕香中風味化合物的主要類型，因此過甜果香和烤堅果風味為濕香的主要風味。

表2 云南小粒種咖啡濕香成分

將干香成分和濕香成分進行比較發(fā)現(xiàn)，2-甲基丙醛、3-甲基呋喃、3-甲基丁醛、吡啶、甲基吡嗪、2-糠醇、糠醛、5-甲基2-糠醛、2-呋喃甲醇乙酯、咖啡因是共有成分，其余化合物均不一致。除了咖啡因外，其他共有化合物在干香中所占比例都大于濕香，個別化合物出現(xiàn)2～3 倍的含量差異。這是由不同化合物的揮發(fā)性和在水中的溶解度差異造成的。共有化合物中，有5 種咖啡的風味物質呈現(xiàn)出的風味是果香、堅果香和烘焙香，因此干香與濕香之間的風味存在相似性，但由于含量的差異，干香風味較濕香風味更為濃郁。

3 結論

實驗結果顯示，云南小粒種咖啡干香和濕香在成分上存在著相似性，也存在著差異性，由此導致的干香和濕香在風味上也各有側重，干香主要是烤堅果風味，而濕香為烤堅果風味與甜果香的混合。在咖啡沖泡過程中，干香中總的風味物質比例比濕香的更高，而對于相同的風味物質，干香中所含比例也比濕香的高，這可能是干香比濕香更為芳香濃郁的原因之一。另一方面，即使干香中風味成分的總量大于濕香，但不同風味物質的氣味閾值對風味的形成也存在巨大影響，而這需要進一步的研究。