蜜柑果醋的风味物质成分分析

李军鹏，付彩霞，王应喜，陈世贵*（.湖北土老憨调味食品股份有限公司，湖北宜昌443000；.湖北土老憨生态农业集团，湖北宜昌443000）

蜜柑果醋的风味物质成分分析

李军鹏1，付彩霞1，王应喜1，陈世贵2*
（1.湖北土老憨调味食品股份有限公司，湖北宜昌443000；2.湖北土老憨生态农业集团，湖北宜昌443000）

采用顶空固相微萃取法提取、富集蜜柑果醋中的香气成分，通过GC-MS分析和NIST质谱库计算机检索，对样品进行定性分析，并采用面积归一化法进行定量分析，共鉴定出52种香气成分，其中，醇类（4种）、酮类（4种）、酸类（5种）、酯类（10种）、酚类（3种）、萜烯类（22种）、烃类（4种）。蜜柑果醋中香气物质含量从高到低依次为萜烯类、烃类、酸类、醇类、酯类、酮类和酚类，这7类化合物共同作用形成了蜜柑果醋独特的风味。同时对蜜柑果醋中的总黄酮和总多酚含量进行了测定，为开发保健型蜜柑果醋提供了基础。

蜜柑果醋；顶空固相微萃取；气相色谱-质谱联用；风味物质

蜜柑的营养价值颇高且色香味兼具。据研究发现，蜜柑果实富含水分、糖类、蛋白质、有机酸、氨基酸、维生素、矿物质、膳食纤维、酚类、萜类等营养和生物活性物质。这些物质不仅能为人体的生命活动提供基本的营养和能量，且对人体的防病、治病、美保、健容等都具有重要作用［1］。食醋是我国传统的调味品之一，采用蜜柑果汁为原料酿造的蜜柑果醋［2］，具有一定的保健作用。蜜柑的挥发性特征风味物质主要有柠檬烯、γ-松淮烯、α-松淮醇、香芹醇、β-甜橙醛、乙酸乙酯等［3］，香气成分是影响果酒、果醋的质量和典型性的重要因素之一，目前仅见有关于柑橘酒香气成分的研究［4］，尚少有关于蜜柑果醋香气成分的研究报道。柑橘果实中含有丰富的类黄酮和酚类物质，柑橘果实中的类黄酮具有多种与人类健康相关的生理功能，如抗氧化、抗癌、预防心血管疾病、抗炎、抗菌、抗过敏等。柑橘果实中的酚酸类物质也具有抗氧化、抗癌、防止心血管疾病、抗炎和抗病毒等生理活性［5］。本实验采用顶空固相微萃取（headspace solid-phase microextraction，HS-SPME）方法对蜜柑果醋中香气成分进行提取，结合气相色谱-质谱法（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）与气相色谱-嗅闻法（gas chromatography-olfactometry，GC-O）进行分析研究，旨在揭示蜜柑果醋香气的主要特征组成成分，为我国蜜柑果醋香气指纹图谱的建立奠定基础。同时测定蜜柑果醋中总黄酮和总多酚含量，为开发保健型蜜柑果醋提供研究方向。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

蜜柑：宜都蜜柑，宜昌土老憨果蔬食品有限责任公司；果胶酶（酶活力27 000 U/g）：诺维信（中国）生物技术有限公司；高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；醋化醋杆菌T-7：湖北土老憨生态农业集团；芦丁标准品、没食子酸标准品、福林-酚（Folin-Ciocalteu）试剂（1 mol/L）、碳酸钠、无水乙醇（99.5%），以上试剂均为分析纯：北京化学试剂公司。

1.2仪器与设备

SPX-250A电热恒温培养箱：南通沪南科学仪器有限公司；HY-5恒温摇床：江苏省金坛市环宇科学仪器厂；CJJ78-1磁力搅拌器：北京恒奥德仪器仪表有限公司；ZS43-250榨汁机：浙江苏泊尔股份有限公司；6890N/5973MS型气相色谱-质谱联用仪：美国安捷伦科技有限公司；50/30 μm DVB/CAR/PDMS（二乙烯基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷）的SPME萃取头：美国Supelco公司；TU-1901分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；嗅闻仪：德国Gerstel公司。

1.3试验方法

1.3.1蜜柑果醋加工工艺流程及操作要点

操作要点：

原料处理：挑选无虫害，未腐烂变质的蜜柑，充分成熟，温水清洗，采用剥皮机进行剥皮。

榨汁：采用榨汁机进行低速榨汁，榨汁后加入亚硫酸氢钠（NaHSO3）。

酶处理：蜜柑囊瓣经过榨汁处理后，在温度45℃、pH值4.5，200 mg/L的比例添加果胶酶酶解2 h后压榨过滤，提高出汁率。

酒精发酵：将1%的酵母干粉加入到10%糖化醪和2%葡萄糖的溶液中，搅拌，于37℃复水20 min后，于30℃活化1.5 h。将已经活化好的酵母按10%加入醪液中，30℃搅拌，敞口发酵1～2 h。待有明显的气泡不断发生后，将罐口密封，待酒精度不再上升终止酒精发酵。

调整酒度：利用无菌水将醪液的酒精度调整到8%vol。

醋酸发酵：将筛选的醋化醋杆菌T-7接入经过酒精发酵的蜜柑混合汁中发酵，直到酸度不再上升为止。

过滤：将硅藻土加入到果醋。搅拌均匀，静置1～2 h，循环进行真空过滤，待硅藻土形成0.5～1.0 cm厚的滤层，而且滤汁明显澄清后，再收集滤液，即得蜜柑果醋原浆。

1.3.2样品处理

准确量取10 mL参试的蜜柑果醋移入20 mL钳口样品瓶中，加入3.6 g NaCl，以促进挥发性成分的挥发，再加入50 μL内标物环己酮（溶于体积分数为95%无水乙醇，质量浓度为0.946 mg/mL），用聚四氟乙烯隔垫密封，于磁力搅拌器上在40℃加热平衡15 min后，通过隔垫插入已活化好的50/30 μm DVB/CAR/PDMS的SPME萃取头（270℃活化1 h），推出纤维头，顶空吸附40 min后，插入GC-MS进样口解吸5 min。

1.3.3 GC-MS分析［6-7］

气相色谱（GC）条件：HP-5弹性石英毛细管柱（30 m× 0.25 mm×0.25 μm），流动相5%联二苯-95%二甲基聚硅氧烷，载气为氦气（He），流速为1.2 mL/min，无分流进样，进样口温度250℃，起始柱温40℃保持3 min，以3℃/min的速度升到160℃，保持2 min，然后以8℃的速度升至220℃，保持3 min。

质谱（MS）条件：电离方式为电子电离（electronic ionization，EI）源，电子能量70 eV，灯丝发热电流0.25 mA，电子倍增器电压1000V，离子源温度230℃，接口温度280℃，扫描范围35～350 amu。

1.3.4风味物质的定性定量分析

定性分析采用气相色谱-质谱联用仪进行分析鉴定，运用NIST谱库进行初步检索。利用C6～C20正构烷烃的保留时间计算出每种香气物质的保留指数（retention index，RI），再结合文献的保留指数进行比对，确认各个香气物质的化学组成。

定量分析采用内标法，内标物为环己酮（质量浓度0.946 mg/mL，体积分数为95%乙醇配制）。风味物质含量计算公式如下：

1.3.5其他分析检测

总多酚含量的测定采用福林-酚法：参照SINGLETON V L等［8］的方法并略有改动。分别取0.3 mL果汁滤液（稀释50倍）和1 mL蜜柑果醋（稀释50倍），于25 mL比色管中，加入蒸馏水至10 mL，摇匀，再加1.0 mL Folin-酚试剂，漩涡振荡，暗处放置5 min，加入5 mL5%Na2CO3溶液，蒸馏水定容到25mL，充分混合后，室温放置60 min，于330 nm波长处测定吸光度值。以没食子酸作标样制标准曲线，按照标准曲线回归方程计算样品中总多酚含量，以没食子酸当量（gallic acid equivalent，GAE）表示，没食子酸标准曲线为Y=13.258 0X+ 0.087 8，相关系数为R2=0.996 0。

总黄酮含量的测定采用分光光度法：准确量取质量浓度为0.75μg/mL芦丁标准溶液0、1.0mL、1.5mL、2.0mL、2.5mL、3.0mL、3.5mL，分别置于7只10 mL的比色管中，加人体积分数为30%的乙醇至5 mL，加入0.50 mol/L的NaNO2溶液0.3 mL，摇匀；加入0.30 mol/L的AlCl3溶液0.3 mL，摇匀，静置5 min；加入1 mol/L的NaOH溶液2 mL，用体积分数为30%的乙醇定容至刻度，混匀，静置1min，在波长506nm处测吸光度值。芦丁标准曲线回归方程为Y=2.9912X+0.1600，相关系数为R2=0.996 0。按照标准曲线回归方程计算样品中总黄酮含量。

2　结果与分析

2.1蜜柑果醋香气物质成分分析

图1为蜜柑果醋香气成分GC/MS总离子流色谱图。各组分质谱经计算机谱图库检索及资料分析，鉴定出的香气成分及含量见表1。

图1　蜜柑果醋香气成分的GC-MS总离子流色谱图Fig.1 Total ion chromatogram of aroma compounds in mandarin orange vinegar by GC-MS

表1　蜜柑果醋香气成分GC-MS的分析结果Table 1 Analysis results of aroma components in mandarin orange vinegar by GC-MS

续表

由表1可知，从蜜柑果醋中共鉴定出52种香气成分，主要包括有醇类4种、酮类4种、酸类5种、酯类10种、酚类3种、萜烯类22种及烃类4种。采用气相色谱-嗅闻法（GC-O），结合气-质联用（GC-MS）的方法，得到香气物质的含量从高到低依次为萜烯类、烃类、酸类、醇类、酯类、酮类和酚类。萜烯类香气物质在蜜柑果醋中起到主要作用，其中α-松淮醇是萜烯类检出的含量最高的香气物质，含量高达10 833.53 μg/100 g，占萜烯类总含量的57.27%，其具有一种微妙的丁香气味，存在于许多水果中，是一种令人愉悦的气味。柠檬烯在蜜柑果醋中含量为116.88 μg/100 g，含量较低，但是柠檬烯是柑橘中重要的香气活性物质［9］，具有令人愉悦的柑橘香气，可以作为蜜柑果醋的特征香气物质。酸类物质是蜜柑果醋中检出的第三类丰富的香气物质，总含量达3 509.31 μg/100 g，占总含量的8.07%，包含有庚酸、辛酸、己酸、丁酸和3-甲基丁酸等5种酸类香气物质，辛酸含量高达2 729.96 μg/100 g，这五种酸类物质构成了蜜柑果醋特征风味的主体。醇类风味物质共检出4种，分别是苯乙醇、1-戊醇、1-丙醇和沉香醇，总含量达2 900.17 μg/100 g，占总含量的6.68%。苯乙醇在鉴定的醇类风味物质含量最高，其具有典型的玫瑰花香气［10-11］。蜜柑果醋中含酯类香气物质为1 871.40 μg/100 g，占总含量的4.31%。乙酸乙酯是最常见的酯类之一，具有乙醚香气味和菠萝香味［12］；乙酸异戊酯则具有强烈的果香味并带有梨的酸甜味，是香精香料合成的重要中间体［13］；苯甲酸乙酯具有轻微的果香味，同时带有些许玫瑰和橙花味［14］；乙基酯类多数具有成熟风味和果香味，这些酯类物质是蜜柑果醋香气中重要的头香物质［15］。

2.2蜜柑果醋中总黄酮和总多酚含量

蜜柑果实含有丰富的总黄酮物质，不同的品种蜜柑总黄酮组成有较大差异［16］。由表2可知，蜜柑果汁中总黄酮的含量为568 mg/L，经过酒精发酵和醋酸发酵后生产的蜜柑果醋总黄酮的含量仅为84 mg/L，占蜜柑果汁中原有含量的14.1%。蜜柑中多酚物质具有抗氧化活性，能够清除体内的自由基，其机理主要包括：直接清除自由基、抑制氧化酶系、激活抗氧化酶系，以及与诱导氧化的过渡金属离子螯合等来实现抗氧化［16］。由表2可知，蜜柑果汁中的总多酚物质含量为700 mg/L，而蜜柑果醋中的总多酚物质含量也达到了618 mg/L，经过发酵后酚类物质的保留率达到了88.2%。蜜柑果醋中总黄酮和总多酚含量比其在果汁中的含量有所降低，可能是由于随着发酵时间的延长，反应体系的酸度逐渐升高，致使黄酮和酚类物质降解引起的［18］。含黄酮及多酚的蜜柑果醋原浆可以用作保健型果醋的原料，从而提高蜜柑精深加工的附加值。

表2　蜜柑果醋中总黄酮和总多酚含量Table 2 Contents of total flavonoids and total polyphenols in mandarin orange vinegar

3　结论

采用顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用分析了蜜柑果醋的香气成分，共分离鉴定了52种香气成分，主要包括有醇类4种、酮类4种、酸类5种、酯类10种、酚类3种、萜烯类22种及烃类4种。蜜柑果醋中香气物质含量从高到低依次为萜烯类、烃类、酸类、醇类、酯类、酮类和酚类，上述这七类化合物共同作用形成了蜜柑果醋独特的风味。同时蜜柑果醋中保留了蜜柑中原有的总黄酮和总多酚物质，为开发保健型蜜柑果醋提供了基础。

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Analysis of flavor components in mandarin orange vinegar

LI Junpeng1，FU Caixia1，WANG Yingxi1，CHEN Shigui2*
（1.Hubei Hanway Seasoning Food Co.，Ltd.，Yichang 443000，China；2.Hubei Hanway Ecology-Agriculture Group，Yichang 443000，China）

Abstracts：The aroma components in mandarin orange vinegar were extracted and enriched by HS-SPME.The qualitative analysis of aroma components was made by GC-MS and NIST mass spectral library computer retrieval，and quantitative analysis was made using area normalization method. 52 aroma compounds were identified in the vinegar，including alcohols（4 kinds），ketones（4 kinds），acids（5 kinds），esters（10 kinds），phenols（3 kinds），terpenes（22 kinds），hydrocarbons（4 kinds）.The content of aroma compounds in the vinegar from high to low in turn was terpenes，hydrocarbons，acids，alcohols，esters，ketones and phenols，and they worked together to form the unique flavor of the vinegar.Meanwhile，the contents of total flavonoids and total polyphenols in the vinegar was determined.The study could provide a basis for developing health-promoting mandarin orange vinegar.

mandarin orange vinegar；HS-SPME；GC-MS；flavor components

TS262.7

A

0254-5071（2015）11-0149-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.11.034

2015-10-08

湖北省重大科技创新计划项目（2013ABB003）

李军鹏（1983-），男，工程师，硕士，主要从事柑橘优质栽培与精深加工工作。

陈世贵（1964-），男，高级工程师，本科，主要从事柑橘优质栽培与精深加工工作。