大十桑椹果汁与发酵果酒香气成分的变化规律

陈 娟，阚建全，王洪志，唐俊妮，*

(1.西南民族大学生命科学与技术学院，四川成都610041; 2.西南大学食品科学学院，重庆400715)

大十桑椹果汁与发酵果酒香气成分的变化规律

陈 娟1，阚建全2，王洪志1，唐俊妮1，*

(1.西南民族大学生命科学与技术学院，四川成都610041; 2.西南大学食品科学学院，重庆400715)

通过对大十桑椹汁、蜂蜜桑椹发酵原酒和陈酿酒中香气成分的相对含量和数量的分析，结果表明:桑椹果汁中，共检测出51种挥发性成分，占总峰面积的96.97%;发酵原酒中，共检测出64种挥发性成分，占总峰面积的96.42%;陈酿酒中，共检测出68种挥发性成分，占总峰面积的98.90%。并分别确定了果汁、发酵原酒和陈酿酒中重要的香气成分。在此基础上，初步得出了大十桑椹汁经发酵和陈酿作用，香气成分的总体变化规律。

大十桑椹，蜂蜜桑椹酒，发酵，陈酿，香气成分

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大十桑椹 取自四川省农科院蚕业研究所，经多功能榨汁机榨取汁液，作为分析样品;蜂蜜桑椹酒以大十桑椹为原料，槐花蜂蜜为碳源，按照自行研制的工艺条件［4］进行发酵，体积为5L，发酵结束后经壳聚糖+PVPP复合澄清，室温陈酿6个月，分别取原酒和陈酿后的酒作为分析样品;亚硫酸、柠檬酸、二氯甲烷、无水硫酸钠 均为分析纯，为实验室常规试剂。

HH·B11·420-S-Ⅱ电热恒温培养箱 上海跃进医疗器械厂;SW-CJ-1FD洁净工作台 苏州安泰空气技术有限公司;手提式不锈钢蒸汽消毒器 上海三申医疗器械有限公司;pHS-3C+酸度计 成都世纪方舟科技有限公司;WYT-Ⅲ型手持糖量计成都光学厂;组合式多功能榨汁/搅拌机 上海赛康电器有限公司;旋转蒸发设备 RE52-98，上海亚荣生化仪器厂;气相色谱-质谱联用仪 GCMSQP2010plus，日本岛津公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品的制备 取果汁和酒样各250mL，分别用二氯甲烷100、80、60mL在常温下于分液漏斗中萃取3次。静置后，体系分为三层，将下层的澄清有机相分离、合并;再将中层絮状相离心(4000r/min) 10min，分离出澄清有机相;将有机相合并收集，无水硫酸钠脱水后，再用旋转蒸发仪在0～5℃浓缩至1mL作为样品，供GC-MS分析［5-6］。

1.2.2 GC-MS分析条件 色谱柱:Rtx-wax 30m× 0.25mm，0.25μm。色谱条件:进样口温度250℃，恒线速度40cm/s，吹扫流量6mL/min，分流比60。程序升温为起始温度42℃，恒温8min，以5℃/min上升至130℃，以10℃/min上升至220℃，保持10min，再以10℃/min上升至240℃，保持5min;载气为He。质谱条件:离子源温度200℃，连接杆温度250℃，溶剂切除2.5min，检测器电压0kV，阈值1000，电离方式EI，电离电压70eV，扫描范围为40～450u，图谱库为NIST05s和NIST05。

2 结果与分析

大十桑椹果汁、蜂蜜桑椹发酵原酒和陈酿酒香气成分的总离子色谱图及分析结果如图1～图3及表1所示。

图1 大十桑椹香气成分的GC-MS总离子流色谱图

图2 蜂蜜桑椹发酵原酒香气成分的GC-MS总离子流色谱图

图3 蜂蜜桑椹发酵陈酿酒香气成分的GC-MS总离子流色谱图

表1 大十桑椹果汁、蜂蜜桑椹发酵原酒和陈酿酒的香气成分分析

续表

续表

续表

表2 大十桑椹果汁、蜂蜜桑椹发酵原酒和陈酿酒中香气成分的分类(%)

2.1 大十桑椹果汁、蜂蜜桑椹发酵原酒和陈酿酒的香气成分分析

一般来说，水果大都具有天然清香或浓郁芳香气味。果实特征香气是指能引起该果实种类特有香味嗅感的香气成分，这些香气成分的种类、浓度和优雅度等，共同决定了果酒的香气质量，被称为果酒的一类香气或果香。

从大十桑椹果汁中，共检测出51种挥发性成分，占总峰面积的96.97%。其中，酸类占77.89%，酯类占14.6%，醇类占1.77%，醛酮类占1.82%。大十桑椹果汁中含有的相对含量较高的酸类物质是棕榈酸、亚油酸、肉豆蔻酸;酯类物质是亚油酸甲酯、亚麻酸乙酯、油酸甲酯、亚油酸乙酯;醇类物质是里哪醇、2-十六碳醇、3-甲基-丁醇、丙三醇、苯乙醇;醛酮类物质是己醛、壬醛和3-羟基-2-丁酮。其中，又以棕榈酸和亚油酸的含量最高，两者之和占到总峰面积的72.52%。

在果实发酵形成果酒的过程中，果实中丰富的糖苷、氨基酸和脂肪酸等前体物质，在酶的催化下或有氧条件下(如破碎、压榨、发酵等)进行转化，形成了多种饱和及不饱和的脂肪酸、醇、醛以及相应的酯等，构成了果酒的二类香气或酵香［7］。

从蜂蜜桑椹发酵原酒中，共检测出64种挥发性成分，占总峰面积的96.42%。其中，醇类占63.52%，酯类占10.63%，酸类占11.56%，醛酮类占3.45%，酚类占1.24%。蜂蜜桑椹原酒中含有的相对含量较高的醇类物质是3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、2-甲基-1-丙醇、2，3-丁二醇、丙三醇;酯类物质是乙酸乙酯、S-乳酸乙酯、丁二酸单乙酯、己酸乙酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯;酸类物质是乙酸、辛酸、葵酸、4-羟基-丁酸、2-甲基丙酸;酮类物质是3-羟基-2-丁酮、2，3-丁二酮、3'，5'-二甲氧基苯乙酮、3-羟基-3-甲基-2-丁酮、3-羟基-β-大马酮;以及4-氧-甲基甘露糖等，说明这些物质是发酵原酒的重要香气成分。

发酵结束后进入陈酿阶段，在这个阶段要发生一系列酯化、氧化还原和聚合等化学反应，使酒中的醇、醛、酸、酯等成分达到新的平衡。如各种有机酸与乙醇结合生成酯;各种高级醇与高级脂肪酸化合生成缩醛等产物;氧化还原作用还可以降低风味不良的甲醛、杂醇油、挥发酸等物质的含量。通过此陈酿过程，形成了果酒的三类香气或称醇香［8］。

从蜂蜜桑椹发酵陈酿酒中，共检测出68种挥发性成分，占总峰面积的 98.90%。其中，醇类占62.29%，酯类占20.52%，酸类占1.29%，醛酮类占11.73%，酚类占0.92%。蜂蜜桑椹陈酿酒中含有的相对含量较高的醇类物质是3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、2-甲基-1-丙醇、2，3-丁二醇、1，2，3-丁三醇、丙三醇;酯类物质是3-甲基丁酸乙酯、2-羟基丙酸乙酯、2-(2-乙氧基乙氧基)-乙醇乙酸酯、乙酸乙酯、丁内酯、5-氧代-2-四氢吡咯羧酸乙酯;酮类物质是3-羟基-2-丁酮、3-羟基-3-甲基-2-丁酮以及2，3-二氢噻吩和丁子香酚等。这些物质是陈酿酒的重要香气成分，即构成蜂蜜桑椹陈酿酒香气的成分骨架。

2.2 大十桑椹果汁经发酵和陈酿过程后香气成分的变化规律

一般而言，果实发酵形成果酒过程的香气成分变化情况表现为:果实中由生物合成途径形成了酵香、醇香等前体物，以及游离、结合态果香成分;经过酵母发酵作用，产生了次生副产物等酵香及可能的醇香前体物;最后在非酶陈酿过程中生成醇香，果香、酵香成分变化后存留下来，从而构成果酒的一、二、三类香气，即果香、酵香、醇香总体成分。

大十桑椹果汁经发酵和陈酿作用，香气成分变化很大，按化合物的结构不同，可将其分为:酯类、醇类、酸类、酮类、醛类、酚类和其它香气成分等。

由表2可以看出，桑椹果汁经发酵和陈酿作用，香气成分的总体变化情况可概括为:

低级脂肪酸酯从果汁经发酵再到陈酿，数量和相对含量明显上升;高级脂肪酸酯的数量和相对含量却呈现不断下降的趋势。说明，果汁中高含量的亚油酸甲酯、亚麻酸乙酯、油酸甲酯和亚油酸乙酯等高级酯随着发酵作用的进行而被分解，形成了原酒中的乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、葵酸乙酯、丁二酸单乙酯、辛酸乙酯和8-壬烯酸乙酯等，经陈酿作用，又产生了3-甲基-丁酸乙酯、2-羟基丙酸乙酯、2-(2-乙氧基乙氧基)-乙醇乙酸酯和丁内酯等新的低级酯。

低级脂肪醇经发酵，数量和相对含量明显上升，经陈酿后相对含量变化不大;高级脂肪醇在整个过程中变化小;芳香醇虽然数量变化不大，但在原酒和陈酿酒中的相对含量均远远高于果汁。说明，果汁经发酵形成了原酒中大量的3-甲基-1-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2，3-丁二醇、丙三醇、苯乙醇和4-羟基-苯乙醇等，经陈酿作用这些醇的含量基本稳定。

低级脂肪酸经发酵，数量和相对含量上升，经陈酿后数量和相对含量又下降;高级脂肪酸从果汁经发酵再到陈酿，数量减少且相对含量大幅下降。说明，大量的棕榈酸、亚油酸、肉豆蔻酸等长链脂肪酸在发酵过程中被分解，形成了乙酸、丁酸、己酸、2-甲基丙酸、4-羟基-丁酸等短链脂肪酸，或进一步形成低级脂肪酸酯，而经陈酿这些脂肪酸的含量有所减少。

酮类中以3-羟基-2-丁酮变化最大，从果汁经发酵再到陈酿，其相对含量不断攀升。醛类物质的数量和相对含量在整个过程中都有所下降，果汁中的己醛、壬醛、胡椒醛和十四醛随着发酵的进行而消失，酒样中出现了5-羟甲基糠醛。酚类物质中的2，4-二(1，1-二甲基乙基)-苯酚在果汁经历发酵和陈酿后保留了下来，另外还产生了一些新的酚类物质如丁子香酚等。

3 结论

从大十桑椹汁、蜂蜜桑椹发酵原酒和陈酿酒中分别检测出挥发性成分51种、64种和68种，占总峰面积的96.97%、96.42%和98.90%。桑椹汁以棕榈酸和亚油酸两种高级脂肪酸的含量为主，发酵原酒和陈酿酒则以低级脂肪醇、酯、酸和酮以及芳香醇等为重要的香气成分。经比较，大十桑椹果汁经发酵和陈酿过程后，香气成分的数量和相对含量变化很大，香气成分的总体变化规律可概括为:低级脂肪酸酯上升，高级脂肪酸酯下降;低级脂肪醇上升，高级脂肪醇变化小，芳香醇上升;低级脂肪酸先升后降，高级脂肪酸大幅下降;酮类上升，醛类下降，酚类先升后略降。

［1］史清龙.发酵型桑葚酒香气成分及澄清工艺的研究［D］.杨凌:西北农林科技大学，2006:25-35.

［2］穆宁.赤霞珠营养系品种葡萄与葡萄酒品质的研究［D］.杨凌:西北农林科技大学，2007:1-4.

［3］张晓.黑比诺营养系品种葡萄与葡萄酒香气研究［D］.杨凌:西北农林科技大学，2007:1-7.

［4］陈娟，阚建全，杜木英.原生质体融合菌株F6酿造蜂蜜桑椹酒的发酵条件优化［J］.食品与发酵工业，2009，35(4): 106-110.

［5］胡博然，李华.不同酿酒葡萄品种浆果香味成分的GC-MS分析［J］.食品与发酵工业，2005，31(12):89-92.

［6］李华，胡博然，张予林，等.贺兰山东麓地区霞多丽干白葡萄酒香气成分的GC/MS分析［J］.中国食品学报，2004，4(3): 72-75.

［7］涂正顺.猕猴桃采后果实、发酵果酒香气成分变化规律的研究［D］.杨凌:西北农林科技大学，2001:7-10.

［8］高年发.葡萄酒生产技术［M］.北京:化学工业出版社，2005:156-159.

Study on change regularities of aroma components in Dashi mulberry and fermentative wine

CHEN Juan1，KAN Jian-quan2，WANG Hong-zhi1，TANG Jun-ni1，*
(1.College of Life Science and Technology，Southwest University for Nationalities，Chengdu 610041，China; 2.College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China)

The relative contents and amounts of aroma components about Dashi mulberry juice，new honeymulberry wine and aging honey-mulberry wine were analyzed，and the results were as follows:51 volatile components were detected from Dashi mulberry juice and accounted for 96.97%in total peak areas;64 volatile components were detected from new honey-mulberry wine and accounted for 96.42%in total peak areas;68 volatile components were detected from aging honey-mulberry wine and accounted for 98.90%in total peak areas.Furthermore，important aroma components in mulberry juice，new wine and aging wine were respectively ascertained.On this basis，the overall change regularities of aroma components for Dashi mulberry’s fermentation and aging process were obtained.

Dashi mulberry;honey-mulberry wine;fermentation;aging;aroma components

TS262.7

A

1002-0306(2011)09-0102-06

为了更好的评价果酒的品质，需要加强对果实及果酒中香气成分的分析，掌握果实在发酵过程中与果酒在陈酿过程中香气物质的变化规律，以确定每种果酒的香气特征。有关桑椹酿酒的香气成分研究方面，目前报道很少，仅见史清龙对桑椹酒的香气成分进行了一定研究［1］。大十桑椹是广东省农业科学院蚕业与农产品加工研究所经过多年努力，筛选培育出的果叶两用的桑椹品种，其具有十分突出的优点，是目前被引种推广最普遍、种植面积最大、产果量最高、桑果质量最优的桑椹品种。众所周知，优良果实品种是酿造高品质果酒的关键［2-3］。因此，用大十桑椹酿造出的果酒将具有很高的潜在品质。本文采用有机溶剂提取大十桑椹果汁、蜂蜜桑椹发酵原酒以及陈酿酒中的香气成分，利用气相色谱-质谱法分析其组成，旨在为桑椹果实及蜂蜜桑椹酒香气组分的确定和蜂蜜桑椹酒质量评价体系的构建提供一定的科学依据。

2010-09-01 *通讯联系人

陈娟(1980-)，女，博士，讲师，主要从事果酒发酵方面的研究。

国家2003年度三峡科技移民开发专项(2003EP090013);国家自然基金项目(31071515)。