蓝莓果酒陈酿期间香气成分变化研究

李小惠，陈　燕，韦广鑫，张惟广

（西南大学食品科学学院，重庆400715）

蓝莓果酒陈酿期间香气成分变化研究

李小惠，陈燕，韦广鑫，张惟广

（西南大学食品科学学院，重庆400715）

为探讨陈酿对蓝莓果酒香气成分的影响，采用顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术，定性定量检测了蓝莓果酒陈酿期间香气成分的变化。结果表明，原酒、陈酿1年、陈酿2年、陈酿3年的蓝莓果酒，共检出94种香气成分，包括醇类15种、酯类33种、酸类4种、醛酮类8种、萜烯类15种、苯环类15种和其他类4种。其中共有成分3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、2-甲基-1-丁醇、辛酸乙酯、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯6种香气成分含量较高，对蓝莓果酒香气的贡献较大。陈酿期间，酯类物质的含量呈升高趋势，陈酿2年后基本稳定；醇类物质的含量显著降低，陈酿2年后显著增高；萜烯类物质的含量显著减少；醛酮类、芳香族类的含量均有所增加；酸类物质的含量基本保持稳定。整个陈酿期间，蓝莓果酒香气成分总含量呈升高的趋势。不同陈酿时期蓝莓果酒香气成分的变化，使其呈现不尽相同的香气特征。

蓝莓酒； 陈酿； 香气成分； 顶空固相微萃取； 气相色谱-质谱联用； 果酒

蓝莓又称越橘，杜鹃花科越橘属，为多年生落叶或常绿灌木、小灌木树种［1］。蓝莓含有丰富的营养成分，果实中除了常规的糖、酸和VC外，还富含VE、VA、VB、SOD、熊果苷、蛋白质、花青苷、食用纤维以及丰富的K、Fe、Zn、Ca等矿物质元素。蓝莓果实具有促进视红素再合成［2］、改善血液循环、抗溃疡、抗炎症、增强心脏功能、抗心血管疾病、延缓衰老、提高免疫力、抗癌及抗突变等多种生理活性功能［3］，被誉为“浆果之王”。国际粮农组织将蓝莓列为人类五大健康食品之一［4］。

蓝莓果酒是以蓝莓浆果为原料，经破碎、过滤、发酵等工艺制成，蓝莓果酒呈紫红色、果香怡人、落口爽朗、酒体丰满，营养保健价值极高［5］。果酒是一个复杂的体系，在陈酿过程中，其香气成分会发生一些变化，对果酒质量有很大影响［6］。顶空固相微萃取（HS-SPME）结合气相质谱（GC-MS）是目前广泛使用于食品检验、大气分析、生化和医学领域的高效检测技术［7］，是酒类香气成分鉴定强有力的分析工具。近年来，大量学者对蓝莓果酒的加工工艺和有效成分分析方面进行了基础研究［8-10］，对蓝莓果酒香气成分的研究也有部分研究报道［11-13］，但对蓝莓果酒陈酿期间香气成分的变化鲜有研究报道［6］。

本实验以蓝莓果酒为检测样本，采用HS-SPME法提取其中挥发性香气成分，结合GC-MS联用仪对得到的香气组分进行分离、鉴定，探讨蓝莓果酒陈酿期间的香气成分变化规律，对保持蓝莓果酒的香气和品质提供科学指导，为蓝莓果酒的陈酿和科学贮藏提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料、试剂

蓝莓果酒：康然蓝莓果酒（原酒、陈酿1年、2年、3年），重庆市綦江区天台山酒业有限公司产品。

氯化钠，分析纯，成都科龙化工试剂厂；正构烷烃混合标准品（C3—C9；C10—C25），色谱纯，百灵威科技有限公司；2-辛醇，色谱纯，Sigma公司；无水乙醇，色谱纯，成都科龙化工试剂厂；甲醇，色谱纯，成都科龙化工试剂厂。

1.2仪器及设备

2010型GC-MS联用仪，日本岛津公司；手动固相微萃取（SPME）进样器及50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头，美国Supelco公司；FA2004A型电子天平，上海精天电子仪器有限公司；UV1000紫外可见分光光度计，上海天美科学仪器有限公司；KQ5200DE数控超声波清洗器，昆山市超声仪器有限公司；HWS-28电热恒温水浴锅，上海齐欣科学仪器有限公司等。

1.3实验方法

1.3.1样品制备

顶空固相微萃取：取8 mL酒样于20 mL顶空瓶中，加入2 g NaCl促进香气挥发，再加入20 μL浓度为0.4914 mg/mL的内标2-辛醇溶液，加盖密封，于45℃水浴锅中平衡10 min后，萃取40 min，GC-MS联用仪解析5 min，同时启动仪器采集数据。

1.3.2GC-MS分析条件

气相色谱条件：色谱柱，DB-5MS石英毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；进样口温度230℃；程序升温，35℃（保持4 min），以10℃/min升到100℃（保持3 min），以6℃/min升到150℃（保持2 min），以10℃/min升到230℃（保持3 min）；载气，He（99.999%）；压力，47.7 kPa；柱流量，1.0 mL/min，分流比4∶1。

质谱条件：电离方式EI；电子能量70 eV；离子源温度220℃；四级杆温度150℃；质谱扫描范围m/z 50～550；采集模式，全扫描；溶剂延迟3 min。

1.3.3香气成分定性与定量

将GC-MS联用仪采集到各色谱峰对应的质谱图，用NIST 08进行谱库检索，相似度结合保留指数对香气成分进行定性。

保留指数RI的计算：将正构烷烃标准品（C3—C9；C10—C25）按1.3.2条件进样，得到正构烷烃的保留时间，根据程序升温公式计算各组分的保留指数RI值，与谱库中各种物质的保留指数对比，结合相似度定性，确定其化学成分。

式中：tx、tn和tn+1分别为被分析组分、碳原子数处于n和n+1的正构烷烃（tn＜tx＜tn+1）流出峰的保留时间（min）［14］。

采用内标法（2-辛醇）进行半定量分析，确定蓝莓果酒中各香气成分的含量［15］。内标2-辛醇在萃取体系中浓度为1225.4 μg/L，校正因子为1，通过比较待测组分与内标物峰面积的比值，计算出待测香气成分的含量。

式中：f为各香气成分对内标物的校正因子。

每个酒样至少平行测定3次，计算平均值和标准差。

2　结果与分析

2.1蓝莓果酒香气成分

采用HS-SPME萃取香气成分，经GC-MS联用仪分析鉴定，原酒、陈酿1年、陈酿2年、陈酿3年的蓝莓果酒香气成分的GC-MS总离子流色谱图见图1，各组分的鉴定结果见表1。不同陈酿时期蓝莓果酒各类香气成分的含量对比见图2。由表1可知，不同陈酿时期蓝莓果酒中共鉴定出94种香气成分，包括醇类15种、酯类33种、酸类4种、醛酮类8种、萜烯类15种、苯环类15种和其他类4种。其中，原酒、陈酿1年、陈酿2年、陈酿3年的蓝莓果酒分别检测出65种、68种、64种、65种香气成分。

原酒、陈酿1年、陈酿2年、陈酿3年的蓝莓果酒中，共有的香气成分有42种。这些香气成分在发生变化的同时也保持了前后同源性，共有的香气成分主要为：3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、2-甲基-1-丁醇、辛酸乙酯、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯6种，这些香气成分对蓝莓果酒香气的贡献较大。由图2可知，原酒、陈酿1年、陈酿2年和陈酿3年的蓝莓果酒中，酯类和醇类的含量最高，其次是萜烯类、醛酮类、芳香族类和酸类。酯类物质阈值低，对果酒主体香气贡献最为显著，对蓝莓果酒的香气影响最大；醇类、酸类物质阈值较高，对香气成分影响有限。不同陈酿时期的蓝莓果酒中，各类香气成分呈现不同的变化趋势。

2.2醇类组分的变化

图1　原酒及陈酿1年、2年、3年蓝莓果酒香气成分总离子流图

表1　不同陈酿时期蓝莓果酒香气成分组成及其含量

续表1　不同陈酿时期蓝莓果酒香气成分组成及其含量

根据图2可知，醇类物质的含量在蓝莓果酒香气组分中较高。原酒、陈酿1年、陈酿2年和陈酿3年的蓝莓果酒中，分别检出13种、10种、10种、11种醇类物质，其中原酒中醇类物质的含量最高。含量最高的2种醇依次为3-甲基-1-丁醇、苯乙醇；这2种醇类是蓝莓果酒中主要的醇类物质。3-甲基-1-丁醇和苯乙醇的含量均先降低后升高，3-甲基-1-丁醇的含量在陈酿1年时最低，陈酿3年时最高；苯乙醇的含量在陈酿2年时最低，在蓝莓原酒中最高。2-甲基-1-丁醇、2-乙基-1-己醇、1-辛醇、2，4-二甲基-3-戊醇在陈酿期间含量有所升高，但相差不大，其余大部分醇类在陈酿期间含量均有所降低。大多数醇类具有不愉快的香气，对蓝莓果酒的香气及品质具有不良影响。3-甲基-1-丁醇和2-甲基-1-丁醇具有奶酪香和腐败臭；而苯乙醇的香味独特，具有甜香、玫瑰香、蜂蜜香、茉莉花香香气，是果酒中重要的香气成分［15］。总体而言，总醇的含量在蓝莓果酒原酒中为最高，在陈酿期间呈现先降低后升高的趋势。

图2　不同陈酿时期蓝莓果酒各类香气成分含量对比

2.3酯类组分的比较

由图2可知，除蓝莓果酒原酒外，酯类物质的含量在各类香气成分中最高。酯类物质在果酒中阈值极低，对果酒整体风味形成具有重要贡献。原酒、陈酿1年、陈酿2年和陈酿3年的蓝莓果酒中，分别检出25种、30种、28种、25种酯类物质，其中陈酿2年蓝莓果酒中的酯类物质含量最高。原酒中含量最高的酯为异戊酸乙酯，陈酿期间，异戊酸乙酯的含量显著减少，直至未有检出；辛酸乙酯的含量显著增加并在陈酿2年时达到最高。辛酸乙酯是陈酿期间蓝莓果酒中含量最高的酯类；含量较高的另外3种酯为己酸乙酯、苯甲酸乙酯、琥珀酸二乙酯、癸酸乙酯；己酸乙酯和癸酸乙酯的含量均呈现先升后降的趋势，在陈酿2年时含量达到最大；苯甲酸乙酯的含量基本保持稳定；琥珀酸二乙酯的含量呈现升高的趋势。大多数酯类具有花、果香气，如辛酸乙酯具有令人愉快的花果香气、杏子香气；己酸乙酯具有似菠萝、香蕉的水果香气；琥珀酸二乙酯具有水果味、甜香、西瓜香气；癸酸乙酯具有似葡萄的水果香气［16］。随着陈酿时间延长，蓝莓果酒总酯类的含量显著增加，并在陈酿2年时含量达到最大，酯类香气逐渐变得复杂浓郁［17］。

2.4酸类组分的比较

酸类物质的含量与酯类和醇类相比较少，挥发性脂肪酸阈值很大，单位在1000 μg/L级别，对果酒整体香气的形成贡献有限。原酒、陈酿1年、陈酿2年和陈酿3年的蓝莓果酒共检测出酸类物质4种，其中共有的3种为正己酸、正辛酸和癸酸。陈酿期间，正辛酸的含量呈升高趋势，陈酿2年时含量较高；癸酸的含量在陈酿过程中呈降低趋势；棕榈酸只在陈酿3年蓝莓果酒中检出且含量较低；其他酸类物质含量较少或未被检出。总体上，酸类物质的种类及含量在陈酿期间基本保持稳定。

2.5醛酮类组分的比较

原酒、陈酿1年、陈酿2年和陈酿3年的蓝莓果酒，分别检测出醛酮类物质4种、5种、3种、4种。其中苯甲醛在陈酿2年时含量很高，乙缩醛在陈酿1年时含量较高，其他陈酿时期均未检出；α-紫罗兰酮陈酿后含量有所增加。苯甲醛具有花香、甜瓜香、类似杏仁香、覆盆子的香气［18-20］；乙缩醛具有水果香、欧亚甘草和青香气［16］；紫罗兰酮类大多具有木香、水果香、紫罗兰和覆盆子香气［20-23］。陈酿期间，醛酮类物质的含量总体增加，陈酿1年后显著增加，陈酿2年时最高，陈酿3年时有所降低。

2.6萜烯类组分的比较

原酒、陈酿1年、陈酿2年和陈酿3年的蓝莓果酒，分别检测出萜烯类物质11种、12种、9种、8种。较高的几种萜烯类为香茅醛、D-柠檬烯、芳樟醇、β-香茅醇和α-萜品醇。其中，香茅醛的含量有所增加，D-柠檬烯的含量基本保持稳定，芳樟醇、香茅醇在陈酿期间显著降低；α-萜品醇在陈酿1年时显著增加之后显著降低。香茅醛具有橘子皮的香气［24］；柠檬烯具有甜香、花香、柠檬香和柑橘香［24-25］；芳樟醇具有花香、青香和柑橘香［20，23，26］；β-香茅醇具有玫瑰香、甜香和柑橘香［24，27］；α-萜品醇具有甜香、花香、水果香、紫丁香和桃香［20，23，28］。萜烯类的种类和含量均呈下降趋势，在原酒、陈酿1年时含量较高，陈酿2年、3年时含量显著降低。这些萜烯类组分的感官阈值较低，虽然其含量低，但香气很明显，香味独特，对蓝莓果酒的香气组成起着不可忽视的作用［17］。

2.7芳香族类组分的比较

原酒、陈酿1年、陈酿2年和陈酿3年的蓝莓果酒，分别检测出芳香族类物质7种、6种、7种、11种。其中共有的3种香气组分为萘、2-甲基萘和1-甲基萘，这3种物质总体上呈现升高的趋势，在陈酿3年时显著增加。苯乙烯的含量陈酿1年后显著增加，之后未检出；四甲基苯、五甲基苯及萘类化合物均在陈酿3年时显著增加。苯乙烯具有刺激性果香；萘类化合物具有樟脑气味［16］。在陈酿过程中，芳香族类物质的含量在原酒和陈酿1年时基本稳定，陈酿2年时有所增加，陈酿3年时显著增加并达到最高。芳香族类组分中一些物质，如萘类化合物具有毒性，高浓度会导致溶血性贫血及肝、肾损害。因此，蓝莓果酒的陈酿时间不宜过长，可能会造成一定健康危害。

2.8其他类组分的比较

原酒、陈酿1年、陈酿2年和陈酿3年的蓝莓果酒，还检测出1种吡喃类化合物以及其他物质3种。其中，吡喃化合物在陈酿1年、2年时有检出，但含量较低。氟乙酰胺、甲氧基苯基肟含量无明显变化。

3　结论

采用HS-SPME结合GC-MS联用仪分析了不同陈酿时期蓝莓果酒香气成分的变化。在原酒，陈酿1年、2年、3年的蓝莓果酒中，共检测出95种香气成分，包括醇类15种、酯类33种、酸类4种、醛酮类8种、萜烯类15种、苯环类15种和其他类4种。酯类物质、醇类物质是蓝莓果酒最主要的香气成分。3-甲基-1-丁醇、苯乙醇、2-甲基-1-丁醇、辛酸乙酯、癸酸乙酯、苯甲酸乙酯为含量较高的共有成分，对蓝莓果酒香气的贡献也较大。陈酿过程中，酯类物质的含量显著增加，在陈酿2年时达到最高；醇类物质的含量在陈酿1年后显著降低，陈酿3年时显著增高，在原酒和陈酿3年蓝莓果酒中含量较高；萜烯类物质的种类和含量均在陈酿2年、3年时显著减少；醛酮类物质的含量总体有所增加；芳香族类物质的含量在陈酿3年时显著增加；酸类物质的种类及含量基本保持稳定。随着陈酿时间的延长，蓝莓果酒的香气成分总含量呈现升高的趋势。陈酿期间香气成分的种类和含量发生变化，逐渐构成拥有典型香气的蓝莓果酒。

［1］刘淑华，石少英.浅论长白山地区蓝莓栽培生产管理及采贮技术［J］.农业与技术，2011，31（4）：45-48.

［2］谢洋洋，李延红，王传华，等.蓝莓果酒发酵工艺的优化［J］.饮料工业，2015（2）：58-61.

［3］刘玉田，赵玉平，邹琴.蓝莓干红的抗氧化能力分析［J］.酿酒，2008，35（1）：98-100.

［4］盖禹含，辛秀兰，李浡，等.蓝莓果酒发酵工艺条件的研究［J］.食品工业，2010（2）：42-45.

［5］隋秀芳，张建炀，熊建军，等.蓝莓发酵酒澄清剂的筛选［J］.中国酿造，2014，33（2）：97-100.

［6］兰蓉，李双石，辛秀兰.葡萄糖氧化酶对蓝莓酒贮藏过程中香气成分的影响［J］.食品研究与开发，2015（7）：110-114.

［7］严红光，张文华，丁之恩.兔眼蓝莓果汁果酒香气成分GC-MS分析［J］.酿酒科技，2013（7）：101-104.

［8］刘小国.野生蓝莓酒加工工艺条件的研究［J］.酿酒科技，2010 （9）：65-67.

［9］梁晨，张倩雯，盛启明，等.不同品种蓝莓酒抗氧化能力及其多酚含量分析［J］.中国酿造，2013，32（8）：53-57.

［10］陈祖满.蓝莓酒发酵过程中主要成分变化规律研究［J］.中国酿造，2014，33（2）：93-96.

［11］周增群，朱永峰.气质联用测定分析橡木片对蓝莓果酒香气的影响［J］.中国酿造，2015，34（4）：150-153.

［12］尤宏梅，李凤琴，俞志刚.忠芝蓝莓酒香气成分的气相色谱-质谱分析［J］.化学试剂，2014，36（11）：1009-1013.

［13］曹雪丹，李二虎，方修贵，等.蓝莓酒主发酵前后挥发性成分变化的GC-MS分析［J］.食品与发酵工业，2015，41（3）：179-184.

［14］Fan W，Qian M C.Characterization of aroma compounds of Chinese"Wuliangye"and"Jiannanchun"liquors by aroma extract dilution analysis［J］.Journal ofAgricultural&Food Chemistry，2006，54（7）：2695-2704.

［15］宋建强，王华，胡劲光，等.黑莓起泡酒香气成分的GC/MS分析研究［J］.食品与发酵工业，2008，34（8）：145-149.

［16］范文来，徐岩.酒类风味化学［M］.北京：中国轻工业出版社，2014.

［17］蒲彪，张瑶，刘云.枇杷酒陈酿期间香气成分的变化［J］.食品科学，2011（14）：293-297.

［18］Fang Y，Qian M.Aroma compounds in Oregon Pinot Noir wine determined by aroma extract dilution analysis（AEDA）［J］.Flavour&Fragrance Journal，2005，20（1）：22-29.

［19］Klesk K，Qian M，Martin R R.Aroma extract dilution analysis of cv.Meeker（Rubus idaeus L.）red raspberries from Oregon and Washington［J］.Journal ofAgricultural&Food Chemistry，2004，52（16）：5155-5161.

［20］Rowe D J.Chemistry and Technology of Flavors and Fragrances［M］.Blackwell，2005：274-304.

［21］Rychlik M，Schieberle P，Grosch W.Compilation of odor thresholds，odor qualities and retention indices of key food odorants［J］.Dt Forschungsanst für Lebensmittelchemie，1998，13（1）：64.

［22］López R，Ferreira V，Hernández P，et al.Identification of impact odorants of young red wines made with Merlot，Cabernet Sauvignon and Grenache grape varieties:a comparative study［J］.Journal of the Science of Food& Agriculture，1999，79（11）：1461-1467.

［23］Choi H S.Character impact odorants of Citrus Hallabong［（C. unshiu Marcov×C.sinensis Osbeck）×C.reticulata Blanco］cold-pressed peel oil［J］.Journal ofAgricultural&Food Chemistry，2003，51（9）：2687-2692.

［24］Qian M，Reineccius G.Static headspace and aroma extract dilution analysis of Parmigiano Reggiano cheese［J］.Journal of Food Science，2006，68（3）：794-798.

［25］Ledauphin J，Guichard H，Saintclair J F，et al.Chemical and sensorial aroma characterization of freshly distilled Calvados. 2.Identification of volatile compounds and key odorants［J］. Journal ofAgricultural&Food Chemistry，2003，51（2）：433-442.

［26］Peinado，RA，Mauricio，J C，Medina M，et al.Effect of Schizosaccharomyces pombe on aromatic compounds in dry Sherry wines containing high levels of gluconic acid［J］. Journal ofAgricultural&Food Chemistry，2004，52（14）：4529-4534.

［27］And B S，Pöllingerzierler B.Odor thresholds of microbially induced off-flavor compounds in apple juice［J］.Journal of Agricultural&Food Chemistry，2006，54（16）：5984-5989.

Change of Flavoring Components in Blueberry Wine during Aging Process

LI Xiaohui，CHEN Yan，WEI Guangxin and ZHANG Weiguang
（College of Food Science，Southwest University，Chongqing 400715，China）

In order to explore the effects of aging on flavoring components in blueberry wine，headspace solid-phase micro-extraction（HSSPME）and gas chromatography-mass spectrometry（GC-MS）were used to detect the flavoring components quantitatively and qualitatively during wine aging process.The results showed that，94 kinds of flavoring components were identified in wine samples of the age of 0，1，2，3 years，including 15 alcohols，33 esters，4 acids，8 aldehydes and ketones，15 terpenes，15 aromatics and 4 others；among them，the common flavoring components included 3-methyl-1-butanol，phenethyl alcohol，2-methyl-1-butanol，ethyl caprylate，ethyl caprate and ethyl benzoate，which had greater contributions to blueberry wine aroma；during wine aging process，esters content increased and became basically stable after aging for 2 years，alcohols content firstly decreased significantly and then increased；terpenes content decreased significantly；aldehydes and ketones，and aromatic compounds content increased；acids content kept basically stable in wine aging process.Throughout the whole aging period，the total content of flavoring components in blueberry wine increased.The change in flavoring components in different aging period gives blueberry wine different aroma.

blueberry wine；aging；flavoring components；HS-SPME；GC-MS；fruit wine

TS262.7；TS261.4；TS261.7

A

1001-9286（2016）09-0065-06

10.13746/j.njkj.2016180

2016-05-26

李小惠（1990-），女，硕士研究生，研究方向为食品发酵工程，E-mail：1242120874@qq.com。

张惟广（1963-），男，副教授，研究方向为食品发酵工程，E-mail：470184967@qq.com。

优先数字出版时间：2016-06-29；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160629.1341.007.html。