Dp368糖苷酶酶解对“赛美蓉”葡萄汁挥发性风味物质的影响

蒋玉梅，韩舜愈，祝 霞，毕 阳

(甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃 兰州 730070)

Dp368糖苷酶酶解对“赛美蓉”葡萄汁挥发性风味物质的影响

蒋玉梅，韩舜愈*，祝 霞，毕 阳

(甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃 兰州 730070)

以“赛美蓉”葡萄汁为原料，研究Dp368糖苷酶酶解对其挥发性风味物质的影响。采用顶空固相微萃取结合色谱技术和气相色谱-质谱联用技术进行分析。结果显示：酶解“赛美蓉”澄清葡萄汁中初步分离定性物质有64种，多为C10以下的组分，醇类物质最多；Dp368酶解汁与对照相比，挥发性风味物质总释放量有所增加，但不明显，仅增加了3.12%。Dp368酶解可明显促进酸类、萜烯类、部分苯衍生物及C5～C7挥发性化合物的释放。

Dp368糖苷酶；“赛美蓉”葡萄汁；酶解；挥发性风味物质

挥发性风味葡萄酒是重要的感官质量指标之一[1]，直接来源于葡萄果实的的品种香对葡萄酒的品种典型性和产地风格起决定性的作用[1-3]，其良好的风味源于葡萄中积聚的游离风味组分和无嗅感低挥发性的糖苷类化合物[2-4]，后者可经过酸或酶作用水解释放出有嗅感的挥发性化合物，但是酸水解的过程非常缓慢[2,5]，酶解由于其水解速度快、挥发性风味产物更接近天然而备受关注[3]。来自酵母和葡萄自身糖苷酶的作用非常有限的，因此有必要通过外源酶的添加促进糖苷类化合物的水解，以进一步提高葡萄酒的风味[2-3,5]。用于葡萄酒生产的外源酶主要来源于真菌微生物[3,6]，包括β-葡萄糖苷酶(βglucosidase)、α-鼠李糖苷酶(α-rhamnosidase)、α-阿拉伯糖苷酶(α-arabinosidase)和β-apiosidase[2]。制备自曲霉菌(aspergillus)的糖苷酶早在20世纪70年代就得到了美国食品及药物管理局的一般安全(generally regarded as safe，GRAS)认证，并用于果汁和葡萄酒生产中以提高出汁率、色素浸出率和澄清度[7]。

近几年葡萄酒的风味及酶法增强葡萄酒风味的研究引起了众多研究者的关注，研究显示葡萄酒生产中加入商品糖苷酶可提高霞多丽(Chardonnay)、麝香(Muscat)、雷司令(Riesling)、Emir和西班牙的Macabeo、Airen等葡萄酒萜烯类挥发性风味物质的释放[2-3,5,8]，但是有关糖苷酶酶解对甘肃河西地区“赛美蓉”葡萄汁挥发性风味物质的影响目前还未见报道。

赛美蓉(Semillon)是优良的干白葡萄酒和甜葡萄酒酿造品种，以其酿制的葡萄酒色泽黄绿、澄清透明、果香馥郁、协调爽口[9]。本实验采用顶空固相微萃取(solid-phase micro-extraction，SPME)结合气相色谱-质谱联用(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)技术分析糖苷酶Dp368对甘肃省河西地区“赛美蓉”葡萄汁挥发性物质的影响，以期为“赛美蓉”系列葡萄酒的增香和风味调配提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

“赛美蓉”葡萄澄清原汁，为2008年采自甘肃祁连葡萄酒业有限责任公司榨汁工段的澄清汁，酶解增香和对照各取一组，每组平行样3个；供试增香酶Dp368中国农业大学食品科学与营养工程学院葡萄与葡萄酒研究中心。

固相微萃取萃取头[2cm-50/30μm(DVB/Carboxen/ PDMS)] 美国Supelco公司；Clarus 500气相色谱仪、AutoSystemXL/TurboMass气相色谱- 质谱联用仪 美国PE公司； HP-INNO-WAX色谱柱(60m×0.25mm，0.25μm) 美国Agilent公司。

1.2 方法

1.2.1 酶解增香

参照Cabaroglu等[2]的方法在葡萄酒榨汁工段的澄清汁中分别按30μL/L和120μg/mL加入增香酶Dp368和抑菌剂二氧化硫，15～16℃酶解36h后，准确吸取5mL于顶空瓶中，加入1g NaCl充分混合后和磁力搅拌子密封、速冻，于冻藏条件下带回实验室，超低温冰箱冻藏待测，以非酶解样做对照。

1.2.2 萃取分析

参照Yang等[10]和蒋玉梅等[11-12]的方法略作修改。SPME在250℃活化后，插入室温解冻后样品顶空瓶于35℃磁力搅拌恒温富集样品20min，随后用平衡的气相色谱-质谱联用仪分析。

1.2.3 GC-MS条件

不分流进样，20min后打开分流阀，分流比20∶1；进样器温度250℃；载气：高纯氦气，流速1mL/min；程序升温：初温50℃，保持1min，3℃/min升至220℃，保持3min；接口温度200℃，电子轰击离子源(electron impact，EI)70eV，质量扫描范围m/z 20～350。

1.2.4 定性、定量方法

采用计算机检索Nist和Wiley谱库结合已有文献报道进行初步定性分析，定量采用面积归一法计算相对含量，根据挥发性风味物质的释放量与色谱峰面积呈正比的关系，通过比较酶解汁与对照的色谱峰面积分析酶解对“赛美容”挥发性风味物质释放的影响。

2 结果与分析

2.1 Dp368糖苷酶酶解“赛美蓉”葡萄汁挥发性风味物质组成分析

Dp368糖苷酶酶解“赛美蓉”葡萄汁中初步分离定性有63种挥发性风味物质(表1)，大多为C10以下的化合物，说明顶空固相微萃取法对酶解葡萄汁中小分子物质的富集萃取效果较好。初步定性物质中醇类物质最多为27种，酯类物质9种，醛8种，酮和酸各分离出4种，醚1种，其余为烃类物质。葡萄酒的风味物质十分丰富，包括醇类、酯类、有机酸、羰基化合物和萜烯化合物等，其中，萜烯化合物对葡萄酒风味的作用不容忽视[13,16]，同时有研究[2-3,5-6,8]认为糖苷酶酶解处理可显著增加葡萄酒中单萜类化合物的含量。本实验由“赛美蓉”葡萄汁中测得芳樟醇、4-松油烯醇、反式柠檬醛、橙花醇4种单萜类化合物，金合欢醇1种倍半萜类化合物，结果与“赛美蓉”葡萄汁挥发性风味物质组成一致[12]，与Cabaroglu等[2]分析白葡萄品种Emir葡萄中的结果相似，其中仅确定香叶醇、松油烯醇、芳樟醇3种，但远远少于葡萄品种Muscat、Riesling和Gewurztraminer[2-3,6]。

2.2 Dp368糖苷酶酶解对葡萄汁挥发性风味组分的影响

“赛美蓉”酶解汁挥发性物质色谱峰总面积较对照(原汁)仅增加了3.12%(图1)，增量不明显。但有7种物质在对照中未检出，包括壬酸乙酯、1,2-苯二酸二乙基酯、辛酸、正癸酸、十二酸、2-甲基苯酚和2-甲氧基-4-乙烯基苯酚，其中3种是酸类物质。对照中仅检出1种酸类物质——己酸(图2)，且酶解汁的己酸色谱峰面积是对照的4.26倍，酶解汁中的辛酸、正癸酸、十二酸在对照中均未检出。这可能是由于酸类物质的羧基易与糖原中的羟基结合形成糖苷化合物，葡萄原汁中糖苷酶作用是有限[2-3]，加入外源糖苷酶Dp368后可加速酸类糖苷化合物的水解，增加酸类化合物的释放量。在酶解汁中分别为0.35%、0.034%和0.08%，与Cabaroglu等[2]、Castro等[3]和Valcarcel[5]等报道的外源糖苷酶会促进苯衍生物释放的结果相符。

图1 “赛美蓉”葡萄酶解汁与对照色谱峰总面积比较Fig.1 Comparison of total volatile peak areas of Semillon grape juices with and without Dp368 treatment

表1 Dp368酶解“赛美蓉”葡萄汁挥发性风味物质组成Table 1 The composition of volatiles of Dp368-treated Semillon grape juice

图2 “赛美蓉”葡萄酶解汁与对照酸类物质色谱峰面积比较Fig.2 Comparisons of peak areas of 4 acids in Semillon grape juices with and without Dp368 treatment

图3 “赛美蓉”葡萄酶解汁与对照萜烯类类物质色谱峰面积比较Fig.3 Comparisons of peak areas of 5 terpenes in Semillon grape juices with and without Dp368 treatment

对照中未检出的1,2-苯二酸二乙基酯、2-甲基苯酚和2-甲氧基-4-乙烯基苯酚均含有苯环结构，相对含量

试验酶解汁中测得的5种萜烯类化合物较对照都有不同程度的增加(图3)，与以往报道糖苷酶处理会明显增加葡萄酒的萜烯类化合物结果一致[2-3,6-8,13-15]。芳樟醇增加最为明显，为对照的4.88倍，其次是橙花醇，为对照的3.35倍，金合欢醇较对照增加了1.39倍，4-松油烯醇和反式柠檬醛增量不明显，仅分别较对照增加了26%和8%。但是无论从检出萜烯类化合物的种类还是酶解后的增加量看，本试验结果都明显少于文献报道[2-3,16]，这可能与葡萄品种、酶的种类及处理环节有关，资料报道中大多采用的是AR2000酶在发酵过程或发酵后酶解处理红葡萄酒品种[2-3,14,17]。酶的种类和来源不同，水解效果不同[14]，处理环节不同、处理葡萄品种不同，效果也不同。

总体分析，酶解试验除检出的萜烯类化合物有所增加外，部分C5～C7挥发性风味物质的释放也得到了明显促进(图4)，如酶解汁中3-甲基-2-庚酮的总离子流量约是原汁的26倍，表现为清香、果香感的反式-2-己烯醇大约是原汁的15倍，具有可可样香气的3-甲基丁醛是原汁的8.6倍，3-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯和2-甲基丙醇分别增加了3～6倍(图4)不等。

图4 酶解处理后色谱峰面积明显增加的组分Fig.4 Volatile components showing a significant increase in their peak area after Dp368 treatment

3 结 论

本实验由酶解“赛美蓉”澄清葡萄汁中初步分离定性的物质有64种，多为C10以下的组分，醇类物质最多，为27种；Dp368酶解汁与对照相比，挥发性风味物质总释放量有所增加，但不明显，仅增加了3.12%，酶解可明显促进酸类、萜烯类、部分苯衍生物及C5～C7挥发性化合物的释放。

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Effects of Dp368 Glycosidase Treatment on Volatiles in Semillon Grape Juice

JIANG Yu-mei，HAN Shun-yu*，ZHU Xia，BI Yang
(College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

The volatiles of Semillon grape juice before and after 36 h of hydrolysis with Dp368 glycosidase were analyzed by headspace solid-phase micro-extraction (HS-SPME) and GC-MS. A total of 64 volatile compounds were isolated and identified, mostly including components with chain lengths of less than 10 carbon atoms and alcohols were the most abundant volatiles. Compared with untreated control, Dp368 treatment caused a 3.12% increase in the release of total volatile compounds and a considerable increase in the release of acids, terpene, some benzene derivatives and C5-C7compounds.

Dp368 glycosidase；Semillon grape juice；enzymatic hydrolysis；volatile components

TS261

A

1002-6630(2011)14-0237-04

2010-08-23

甘肃省教育厅研究生专项(2006EA860002)

蒋玉梅(1973—)，女，副教授，硕士，研究方向为果蔬加工、食品风味。E-mail：jym316@126.com

*通信作者：韩舜愈(1962—)，男，教授，博士，研究方向为果蔬加工、葡萄酒酿造。E-mail：lzhansy@126.com