4种市售苹果醋饮料的挥发性风味物质分析

魏晋梅，刘彩云，2*，张丽，张咏梅

(1.甘肃农业大学研究测试中心， 兰州 730070；2.甘肃省科学院生物研究所， 兰州 730000；3.甘肃农业大学 食品科学与工程学院， 兰州 730070)

4种市售苹果醋饮料的挥发性风味物质分析

魏晋梅1，刘彩云1，2*，张丽3，张咏梅1

(1.甘肃农业大学研究测试中心， 兰州 730070；2.甘肃省科学院生物研究所， 兰州 730000；3.甘肃农业大学 食品科学与工程学院， 兰州 730070)

采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(Solid-Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry，SPME-GC-MS)对4种市售苹果醋饮料的挥发性风味物质进行了分析。共分离鉴定得到111种化合物，其中酮类10种、醇类18种、酸类3种、酯类39种、醛类16种、烃类12种、其他化合物13种。相对含量较高的物质是酯类、醛类、醇类和其他杂环类化合物。4种苹果醋饮料中的化合物分别为54，56，32，58种。乙酸乙酯、乙酸丙酯、3-甲基丁酸乙酯、乙酸异戊酯、2-甲基丁基乙酸酯、3-甲基丁酸戊酯、己醛、苯甲醛和2，3-二氢呋喃9种化合物是4个品牌苹果醋饮料中的共有化合物。4个品牌的苹果醋中，各物质呈现非常不均匀的分布，说明不同厂商生产的苹果醋饮料在挥发性风味物质方面有很大的差异，进而说明不同品牌的产品品质差异很大。以期为苹果醋饮料的香气特征研究提供科学依据，并为其感官评价体系的建立和苹果醋饮料产业发展提供参考。

苹果醋饮料；挥发性风味物质；固相微萃取；气相色谱-质谱联用

果醋是以水果或果品加工下脚料为主要原料，经酒精发酵、醋酸发酵酿制而成的营养丰富、风味优良的酸性饮品，它兼有水果和食醋的营养保健功能，是集营养、保健、食疗等功能为一体的新型饮料[1，2]。西方国家的果醋酿造历史悠久，种类繁多，而我国果醋市场处于刚刚起步阶段，品种单一，多为苹果醋。苹果醋的国家标准于 2015年才实行[3]，其他果醋则无标准，生产和质量难以规范。近年来，果醋成为我国食醋研究中的热点，各科研机构相继开发新型果醋，但均处于实验室阶段，并无工业化生产。因此，我国果醋产业将成为果蔬深加工领域非常有潜力的一个方向。

苹果醋饮料的挥发性风味不仅是其风味物质的重要组成部分，更是评价其品质的重要指标之一。目前，针对果醋的研究主要集中于其发酵工艺的探讨与优化[4，5]，而鲜有分析其挥发性风味物质的报道，也未见不同品牌果醋饮料挥发性风味物质的分析比较。固相微萃取(SPME) 具有方便快捷、灵敏度高、选择性与重现性好，能较真实地反映样品的挥发性风味组成等优点，目前已广泛应用于食品风味物质的分析研究中[6-11]。

本文采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(SPME-GC-MS)分析测定了市售4种苹果醋饮料的挥发性风味物质，以期为苹果醋饮料的香气特征研究提供科学依据，并为其感官评价体系的建立和苹果醋饮料产业发展提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

4种苹果醋饮料(c1，c2，c3，c4) 北京华联生活超市(甘肃兰州)；手动萃取头Carboxen/Polydimethylsiloxane (1 cm，75 μm， CAR/PDMS)，萃取装置 Supelco 公司(美国)。

1.2 方法

1.2.1 挥发性风味物质的提取

取5 mL苹果醋饮料置于15 mL气相色谱顶空瓶中，密封，然后放入40 ℃水浴锅中，将75 μm CAR/PDMS萃取头插入顶空瓶中(距离液面1 cm处)，萃取40 min。

1.2.2 挥发性风味物质的分析

Agilent 6890N-5973N GC-MS联用仪 美国Agilent公司；OV 1701 60 m×0.25 mm×0.25 μm (i.d.)石英毛细管色谱柱 兰州化学物理研究所。

GC-MS条件：进样口温度 270 ℃，分流比20∶1；初始温度 50 ℃，保持1 min，以10 ℃/min升到60 ℃，保持3 min，以4 ℃/min 升到140 ℃，保持8 min，以15 ℃/min 升到230 ℃，保持5 min；解吸5 min；载气为He，流速为1 mL/min；电离方式EI；电子能量70 eV；离子源温度 230 ℃；四级杆温度 150 ℃；传输线温度 230 ℃；扫描范围 30～550 m/z。

1.2.3 数据处理

经GC-MS分析后，利用Nist 05质谱库对化合物进行检索，报道匹配度≥800(最大1000)的化合物。采用色谱峰面积归一化法计算出各成分相对百分含量。

2 结果与分析

采用SPME-GC-MS方法对4种市售苹果醋饮料的挥发性风味物质进行了分析，结果见表1。

表1 4 种市售苹果醋挥发性成分及其相对含量Table 1 Volatile components and relative content in four marketing apple vinegar

续 表

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续 表

共分离鉴定得到111种化合物，其中酮类10种、醇类18种、酸类3种、酯类39种、醛类16种、烃类12种、其他化合物13种。4种苹果醋饮料中的化合物分别为54，56，32，58种。相对含量较高的物质是酯类、醛类、醇类和其他杂环类化合物。c1和c3中酯类物质含量相当，分别为69.941%和67.850%，较其他2种苹果醋饮料含量高；醛类物质在c2和c4中含量较高(37.941%，26.292%)；醇类在c4中的含量(23.089%)高于其他3种苹果醋饮料；c3和c4的杂环化合物含量(11.484%，10.351%)高于c1和c2。乙酸乙酯、乙酸丙酯、3-甲基丁酸乙酯、乙酸异戊酯、2-甲基丁基乙酸酯、3-甲基丁酸戊酯、己醛、苯甲醛和2，3-二氢呋喃9种化合物是4个品牌苹果醋饮料中的共有化合物。

c1中，酯类化合物占有绝对优势(69.941%)，其次是醛类(16.257%)和醇类(9.969%)。共鉴定得到的23种酯类化合物中，相对含量较高的依次是丁酸乙酯(20.189%)、乙酸异戊酯(15.589%)、3-甲基丁酸乙酯(7.636%)、2-甲基丁酸乙酯(5.281%)、乙酸己酯(4.351%)、丙酸乙酯(2.284%)、乙酸丁酯(2.281%)和乙酸乙酯(2.198%)。丁酸乙酯和丙酸乙酯具有菠萝香味；乙酸异戊酯赋予香蕉气味[12]；乙酸己酯具有令人愉快的水果香气和梨的酸甜味道[13]，乙酸乙酯具有醚香、甜的如菠萝的果香及葡萄、樱桃香韵，同时还有酒样味道[14]，这些酯类化合物相互影响、共同作用，赋予苹果醋饮料特殊的果香味。共鉴定得到7种醛类物质，其中2-己烯醛、己醛和糠醛含量较高，依次为10.330%，3.543%和1.250%。2-己烯醛呈浓郁新鲜水果、绿叶清香气，己醛呈生的油脂和青草气及苹果香味，糠醛具有焦香味[15]。10种醇类物质中含量较高的是正己醇(8.820%)，赋予芳香气味。酮类、烃类、酸类和其他杂环物质含量较低。

与c1相似，酯类(43.311%)、醛类(37.941%)和醇类(14.344%)是c2中相对含量较高的3大类化合物，但是其醇类和醛类含量较c1高。酯类中，含量较高的物质依次是3-甲基丁酸乙酯(16.700%)、2-甲基丁酸乙酯(7.621%)、乙酸己酯(4.714%)、乙酸异戊酯(2.856%)；含量较高的醇是正己醇和正戊醇；己醛和2-己烯醛是含量较高的醛类物质，其中己醛达到27.900%，朱虹等[16]认为己醛是水果绿熟阶段的主要挥发性物质。

c3和c4中酯类、醛类和醇类仍然是其主要物质，但是2，3-二氢呋喃的含量较c1和c2中高，分别是11.484%和10.351%，该物质具有温和的香味。戊酸-2，2，4-三甲基-3-异丙酸异丁酯的相对含量在c3中占有绝对优势(43.149%)，其次为乙酸乙酯(13.938%)、乙酸异丁酯(4.339%)、乙酸异戊酯(3.291%)、2-甲基丁基乙酸酯(2.430%)。c4中含量较高的酯类物质是乙酸己酯(21.505%)、乙酸异戊酯(3.061%)、乙酸乙酯(4.925%)和2-己烯-1-醇乙酸酯(4.050%)。c4中正己醇、2-己烯醛和糠醛的含量较之其他3种苹果醋饮料高。

3 讨论

果醋是继食醋之后的新一代调味品，含有丰富的人体所必需的钾、锌等微量元素、维生素、多种有机酸以及人体所需的氨基酸，具有调节酸碱平衡、降低血脂和胆固醇、增强免疫力、促进血液循环、抑制血糖升高、开胃消食解酒保肝、抗菌消炎、开发智力、美容护肤延缓衰老、减肥等生理功能。当前国内围绕果醋的研究，主要集中于果醋的开发工艺。果醋风味是果醋品质的重要指标，也很大程度上决定果醋产品的市场前景。果醋含有多种风味物质但含量较少，风味物质主要成分是酯类、有机酸、醇类、醛类、酚类等[17]。

有机酸是苹果醋饮料的主要呈酸物质，包括乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸等，乙酸是主要挥发性酸。本实验4个品牌的苹果醋饮料中均检出了乙酸，但含量较少，原因可能是乙酸在发酵过程中转化成了其他香气成分[18]。本实验4个品牌的苹果醋饮料中酯类种类多、含量高；醇类和醛类也是苹果醋饮料的主要挥发性风味化合物，酮类和烃类物质含量较少，此结论与前人[19,20]的研究结果一致。实验中，在c3和c4中检测到的呋喃类化合物含量较高，说明这2种苹果醋饮料与其他2种有明显区别。苹果醋饮料的感官特征是由各个挥发性物质的种类、数量、感觉阈值及各成分之间的相互协调作用所决定的，4个品牌的苹果醋饮料中各物质的种类和含量差异较大，说明其风味有很大差异。

4个品牌的苹果醋中鉴定得到111种挥发性化合物，但共有物质仅有9种，其他各物质呈现非常不均匀的分布，说明不同厂商生产的苹果醋饮料在挥发性风味物质方面有很大的差异，进而说明不同品牌的产品品质差异很大。因而，苹果醋饮料的香气特征有待进一步研究，以便为其感官评价体系的建立和苹果醋饮料产业发展提供科学参考依据。

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AnalysisofVolatileFlavorComponentsinFourMarketingAppleVinegarBeverage

WEI Jin-mei1, LIU Cai-yun1，2*, ZHANG Li3, ZHANG Yong-mei1

(1.Research and Analysis Center, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China；2.Institute of Biology, Gansu Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China； 3.College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

The volatile compounds of four marketing apple vinegar beverage are investigated by solid-phase microextraction (SPME) combined with gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).A total of 111 compounds are isolated and identified, including 10 ketones, 18 alcohols, 3 acids, 39 esters,16 aldehydes,12 alkanes and 13 other components.The main compounds are esters, aldehydes, alcohols and other components.There are 54,56,32,58 components in four apple vinegar beverage respectively.Nine components including ethyl acetate, n-propyl acetate, 3-methyl-butanoic acid ethyl ester, 3-methyl-1-butanol acetate, 2-methyl- butanoic acid ethyl ester, 3-methyl-butanoic acid pentyl ester, hexanal, benzaldehyde and 2,3-dihydrofuran are the common compounds in four apple vinegar beverage. All of the components are uneven in apple vinegar beverage.The results suggest that apple vinegar beverage produced by different manufacturers are distinguished in volatile compounds. The distinction is very significantly in apple vinegar beverage of different brands. This study provides a scientific basis and theoretical reference for establishing an evaluation system for aroma characteristics of apple vinegar beverage.

apple vinegar beverage；volatile compounds；solid-phase microextraction (HS-SPME)；gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS)

TS264.22

A

10.3969/j.issn.1000-9973.2017.12.033

1000-9973(2017)12-0147-05

2017-06-12 *通讯作者

甘肃省科学院应用研究与开发项目(2015-JK-05)；陇原青年创新人才扶持计划

魏晋梅(1973-)，女，副研究员，博士，研究方向：食品科学；

刘彩云(1977-)，女，副研究员，硕士，研究方向：食品科学。