短梗五加果酒陈酿中香气成分变化规律的研究

朱俊义，张力凡，姚慧敏，姜瑞萍

（通化师范学院生物系，吉林 通化 134002）

短梗五加（Acanthopanax sessiliflorus）为五加科五加属落叶灌木或小乔木植物，高2 m～5 m。顶生圆锥花序为数个球形头状花序组成，花多数，浓紫色。果倒卵球形，长1cm～1.5cm，黑色，花期7 月，果期 9月～10月[1]。短梗五加2009年已由辽宁省向国家申请为药食同用植物，目前主要进行冬季人工栽培山野菜开发和以果实为主的果酒、果饮料开发[2－4]。

果酒中的香气成分是构成果酒质量的主要因素之一，果酒中的醇类主要是乙醇、甲醇、高级醇及多元醇，乙醇可增加果酒的刺激感及浓郁度，甲醇有毒性，果酒中一般含量少。高级醇也称杂醇油，其成分多样，一般含有丙醇、正己醇、正戊醇、异戊醇、正丁醇、异丁醇等，果实发酵生成的副产物，果酒香气的主要组成成分为高级醇和乙酸乙酯。影响果酒口感的主要是多元醇和酯类成分[5]。国内外对葡萄酒香气的研究已经取得了一定的成果[9-12]，对一些水果如可可、草莓、蓝莓、柑橘、南国梨等果酒香气成分的研究也有相关报道[13-18]。决定着果酒的风格和典型性。果酒香气分为3类：一类香气又称为果香，主要来自浆果；二类香气又称为发酵香，主要是发酵过程中由酵母、乳酸菌等微生物产生；三类香气又称为陈酿香，主要是随着陈酿的进行，果酒中的酸、醇等物质产生复合或氧化还原作用而产生。所以在制备果酒的过程中，有必要对果酒在陈酿过程中的香气成分进行研究，对其质量进行有效控制。目前，短梗五加果酒香气成分在陈酿过程中变化规律的相关研究鲜见文献报道。

本文以短梗五加果实为原料，制备短梗五加果酒，采用高效气相色谱法同时测定短梗五加果发酵产物中甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯等香气成分的含量，研究其在陈酿过程中香气成分的变化规律。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

短梗五加果实采自长白山野生资源，葡萄酒酵母为法国生产，产品商标为ACTIFLORE，分析仪器为Agilent 6820GC高效气相色谱仪。甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯均为色谱纯：天津市康科德科技有限公司。

1.2 工艺流程

鲜短梗五加果实→分选→清洗破皮→主发酵→澄清处理→陈酿、贮存→冷冻处理→过滤→调配→精滤→无菌灌装→成品

1.3 操作要点

1.3.1 刺五加鲜果处理

10月中旬短梗五加果实成熟，要及时采收及时加工。

1.3.2 发酵醪成分

鲜短梗五加果实中含糖量为9.2%，加白砂糖调整含糖为119 g/L。发酵前用0.1 mL/L亚硫酸杀菌24 h。

1.3.3 刺五加果酒的制备

在发酵醪中接入0.05 g/L的葡萄酒酵母，25℃下发酵后，灌装，灌装前果酒经检测各项理化指标均符合国家标准，灌装后移至恒温储藏室，温度保持15℃～18℃进行陈酿，每隔15天开启一瓶果酒测定香气成分的含量。

1.4 乙醇、乙酸、乙酸乙酯及正丙醇的含量测定

采用高效气相色谱法测定短梗五加果实在陈酿过程中芳香挥发性成分的含量。

1.4.1 色谱条件

色谱柱：HP2FFAP石英毛细管柱，30m×0.53mmi.d.，1.0μm；载气：氮气，纯度大于99.999%，流量6.0mL/min；空气流量450 mL；氢气流量35 mL/min；柱温：程序升温，初始温度为50℃，维持10 min，然后以20℃/min的升温速率升温至220℃，维持5 min。进样室温度200℃；FID检测器温度220℃；尾吹气：氮气，流量30 mL/min；进样方式：分流进样（分流比为 25∶1）；进样量：1 μL 。

1.4.2 样品溶液的配制

对照品溶液配制：分别称取甲醇1 μL，乙醇7 mL，乙酸0.25 mL，正丙醇0.4 mL，乙酸乙酯0.15 mL置于盛有适量水的10 mL容量瓶中，用水稀释定容至刻度，振荡混匀，即得对照样品储备液。

供试品溶液配制：称取短梗五加果酒陈酿样品，0.45 μm滤膜过滤，弃初滤液，即得供试品溶液。

1.4.3 系统适用性实验

取对照品储备液1 mL置于10 mL量瓶中，用水稀释定容至刻度，振荡混匀，取1.0 μL进样，记录色谱图。结果表明，各峰分离情况良好，甲醇的保留时间为3.136 min，乙醇为 4.337 min，乙酸为 13.875 min，正丙醇为15.874 min，乙酸乙酯为16.019 min。取供试品溶液1.0 μL样品溶液进样，记录色谱图，结果表明各成分与样品中杂质峰分离度良好，不干扰样品测定。对照品和样品高效液相色谱图见图1。

图1 混合对照品（A）和刺五加果酒陈酿样品（B）气相色谱图Fig.1 Left Figure is the GC chroma togram of the reference solution,right Figure is the GC chroma togram of the Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

1.4.4 标准曲线试验

分别取对照品储备液 0.5、0.8、1.0、1.2、1.5 mL 于10 mL量瓶中，水稀释并定容至刻度，配制成系列标准溶液，分别进样1.0 μL，记录色谱图。以峰面积对浓度进行线性回归，计算线性回归方程。试验结果表明，所测成分在测定浓度范围有良好的线性关系，可满足本品中甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯的检测的需要。

1.4.5 定量分析

注入供试品进行定量分析，测得各组分峰面积，根据线性回归曲线，计算供试品中各成分的含量。

2 结果与分析

短梗五加果酒不同温度下在陈酿过程中甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯含量随时间的变化曲线见图2～图6。

图2 短梗五加果酒陈酿过程中甲醇含量的变化曲线Fig.2 The methanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

图3 短梗五加果酒陈酿过程中乙醇含量的变化曲线Fig.3 The ethanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

图4 短梗五加果酒陈酿发酵过程中乙酸含量的变化曲线Fig.4 The acetic acid content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

图5 短梗五加果酒陈酿过程中正丙醇含量的变化曲线Fig.5 The n-propanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

图6 短梗五加果酒陈酿过程中甲醇含量的变化曲线Fig.6 The methanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

由图可知，短梗五加果酒中甲醇的含量较低，有减少的趋势，变化不显著。乙醇在陈酿过程中，含量稍微降低，酒精度下降；正丙醇和乙酸乙酯的含量在陈酿过程中逐渐升高。

3 讨论与结论

1）本实验采用毛细管柱，通过对柱温和分流比的优化，确定分析条件，几种物质在同一色谱条件下的色谱峰对称，柱效高而且灵敏度高，可满足含量测定的要求。

2）短梗五加果酒中甲醇的含量较低，陈酿过程中有减少的趋势，变化不显著。乙醇在陈酿过程中，含量稍微降低，酒精度下降；正丙醇和乙酸乙酯的含量在陈酿过程中逐渐升高，本研究检测出的短梗五加果酒的香气成分在陈酿过程中的变化结果，充分说明了陈酿过程对果酒发酵产香的影响，陈酿过程有助于果酒香气成分的产生。

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