八月瓜果酒香气成分的分析

黄　箭，谢正敏，袁杰彬，陈双为，安明哲

（宜宾五粮液股份有限公司技术研究中心，四川宜宾 644000）

八月瓜又名八月炸，为野生水果珍品，是三叶木通（Akebia trifoliata）的果实，因八月果熟开裂而得名。八月瓜果肉呈乳白色，肉质鲜嫩，果香浓郁，有“野香蕉”的美称，是一种生态绿色保健型水果，营养价值极为丰富，有研究发现八月瓜富含糖、维生素C、维生素 B1、维生素B2、维生素 B6等[1]，此外，八月瓜还含有丰富的20种常见氨基酸，特别是人体不能合成的缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等。长期食用八月瓜有清除体内垃圾、改善消化系统、促进血液循环、美容养颜等功效[2]。

我国有着几千年的酿酒历史及酒文化，酒作为人们日常生活中必不可少的饮品，随着消费群体和消费观念的转变，越来越多的人喜欢喝低度酒，因此低度果露酒有着广阔的发展前景。果露酒，简称果酒，是以含糖水果为原料，经破碎、压榨、过滤、发酵等过程加工成具有一定营养保健价值的低度饮料酒[3]，近年来因其独特的风味口感越来越受到市场的青睐。果酒中的主要成分是乙醇，除此之外，还含有糖、维生素、有机酸、芳香醇、酯等成分，其营养保健成分非常丰富，适量饮用具有促进人体新陈代谢、改善血液循环、增强心脑血管功能、抵抗机体衰老、延年益寿的功效[4]。八月瓜作为一种新型的保健水果，开发果酒产品不仅能提高八月瓜的经济效益，也能进一步推动果酒产业的发展。近年来，研究者对八月瓜果实、果皮挥发油的香气成分，以及果皮多酚物质和八月瓜籽的分析较多[5-7]，但是对八月瓜果酒的香气成分的分析少有研究。本研究以四川境内的八月瓜为原材料，自酿八月瓜果酒，再利用液液萃取和固相微萃取对八月瓜果酒进行前处理，采用气相色谱-质谱联用技术分析八月瓜果酒中的香气成分，研究结果能为八月瓜的开发利用提供理论依据，并弥补八月瓜果酒香气分析的空白。

1　材料与方法

1.1　材料与仪器

八月瓜果酒（自酿）；正己烷，色谱纯，西陇科学股份有限公司；Heidolph 2旋转蒸发仪，德国Heidolph公司；固相微萃取头（100 μm/PDMS）美国Supelco公司；7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪，配有EI离子源和NIST检测库，美国Agilent公司；MPS全自动进样器，德国Gerstel公司。

1.2　室验方法

1.2.1　八月瓜果酒的制备工艺流程

八月瓜鲜果→加入果胶酶室温下作用50 min→接入安琪酵母→25℃发酵7 d→粗滤→精滤→果酒成品

1.2.2　样品前处理方法

1.2.2.1液液萃取

取50 mL已酿制好的八月瓜果酒于250 mL磨口三角瓶中，分3次用50 mL、30 mL、20 mL正己烷分别萃取3次，合并有机相，于旋转蒸发仪上减压浓缩至2 mL，供GC-MS分析。

1.2.2.2固相微萃取

用100 μm PDMS萃取头（Supelco，Bellefonte，PA）对八月瓜果酒中的挥发性和半挥发性成分进行萃取。在20 mL顶空瓶中加入10 mL八月瓜酒样，插入萃取头，50℃预热2 min，萃取吸附30 min，GC解析5 min（250℃），用于GC-MS分析。

1.2.3　分析条件

色谱条件：色谱柱为DB-WAX毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；升温程序：40 ℃保留5 min；以4℃/min的速度升温至100℃，保留6 min；以5℃/min升温至220℃，保留10 min；进样口温度250 ℃，载气He，流速1 mL/min；进样量1 μL，不分流进样。

质谱条件：电子轰击（EI）电离源；电子能量为70 eV，四级杆温度150℃，离子源温度为230℃；扫描范围m/z 30～550。

2　结果与分析

2.1　液液萃取法

采用1.2.2.1液液萃取的方法将八月瓜果酒进行提取，结合GC-MS分析，共检出39个峰，其中未知物7种，主要检出物有2,3-丁二醇、丙三醇、苯乙醇、3-甲基-2-（5H）-呋喃酮、2（5H)-呋喃酮、3-甲基-1,2-环戊二酮、乙基环戊烯醇酮、4-羟基-2,5-二甲基-3（2H）呋喃酮等香气成分，结果见图1、表1。多元醇是八月瓜果酒中含量较多的成分之一，是酵母酒精发酵的副产物，可以为产品提供醇甜感,如2,3-丁二醇、丙二醇、丙三醇等。其中醇类物质异戊醇、2，3-丁二醇、苯乙醇，感官特性主要表现为醉人的花香味、强烈的水果清香味等，苯乙醇具有玫瑰香、紫罗兰香、茉莉香等香气，主要来源于八月瓜果实的香味[5]。在本次分析中共检测出17种杂环化合物，其中3-甲基-2-（5H）-呋喃酮、2（5H)-呋喃酮、3-甲基-1,2-环戊二酮、乙基环戊烯醇酮、4-羟基-2,5-二甲基-3（2H）呋喃酮等对香气成分贡献较大。上述成分在八月瓜果酒中均有较高含量，对八月瓜果酒香气感官特征有重要作用。

2.2　固相微萃取法

采用1.2.2.2固相微萃取方法，选择100 μm PDMS萃取头对八月瓜果酒进行萃取，结果见图2、表2。经过GC-MS分析后共检测到41个峰，主要出峰物质为乙酸乙酯、异戊醇、辛酸乙酯、乙酸、月桂酸乙酯、苯乙醇、棕榈酸乙酯及亚油酸乙酯，其中未知物4种。

图1　八月瓜果酒液液萃取GC-MS总离子流图　

图2　八月瓜果酒顶空固相微萃取GC-MS总离子流图

结合图2和表2的数据分析，固相微萃取八月瓜果酒共得到37种香气成分，其中酯类化合物18种，含量为58.47%；醇类化合物7种，含量为23.31%；酸类化合物1种；含量为9.09%；其他物质10种，含量为4.44%。其中酯类化合物在八月瓜果酒中的含量占比较大，同时酯类化合物也是构成果香和酒香的重要物质，有3种来源：一是存在于水果原料中构成果香的酯；二是在发酵过程中由酵母菌和细菌的生命活动过程中所生成的酯类物质；三是来源于贮存过程中的酯化反应[8]。由表2可看出,乙酸乙酯的含量最高，占比17.55%，其次是棕榈酸乙酯10.9%，辛酸乙酯6.94%，香气中各种酯组分的分配主要取决于发酵培养基中可被利用的醇和酸的量。酵母发酵生成酯类物质时，羧基和羟基都存在竞争规律。由于酒样中乙醇、苯乙醇、乙酸等占优势，所以乙酸乙酯等含量较高。另外，其他酸和乙醇的存在，也导致了癸酸乙酯、己酸乙酯等其他酯类的生成[9]。

表1　八月瓜果酒液液萃取的GC－MS分析结果

表2　八月瓜果酒固相微萃取的GC-MS分析结果

2.3　结果讨论

从上述分析来看两种萃取方式对香气物质的分离效果存在较大的差异，这与萃取剂有很大的关系，液液萃取时采用正己烷作为萃取剂，正己烷是一种非极性有机溶剂，根据相似相溶原则，萃取的多数为极性较弱的香气物质；据有关资料显示，100 μm PDMS萃取头适合于中等极性至极性物质的分析。本实验结合两种前处理方式较为全面的对八月瓜果酒的香气成分进行剖析。

3　结论

本实验采用了液液萃取和顶空固相微萃取技术结合GC-MS对八月瓜果酒中微量香味成分进行了定性分析研究，并且比较了两种方法得到的香气成分种类和含量的差异。八月瓜果酒经两种不同的前处理方法处理后共检出74种组分，其中已知物质有63种，未知物11种，结果表明，两种萃取方式对香气物质的分离效果存在较大的差异，液液萃取可以萃取八月瓜果酒中较大比例的醇类物质，特别是重要的香气成分2,3-丁二醇和苯乙醇，但对挥发性较强的物质的萃取效果较差；顶空固相微萃取可以收集八月瓜果酒中香气成分，如薄荷醇和大马酮等；结合两种方法对八月瓜果酒中香气物质得到了较为全面的分析，但这些香气物质对果酒感官的贡献度的问题，只有进一步的分析研究才能更深入地对果酒的香气成分进行诠释。

参考文献：

[1]符智荣,李雪峰,欧阳玉祝,等.八月瓜果皮挥发油的GC-MS分析[J].广东化工,2014(15)：42-43.

[2]李朝阁.八月瓜酒酿造及籽油、多酚提取和抗氧化性研究[D].西安：陕西科技大学,2016：1-5.

[3]何义,林杨,张伟,等.果酒研究[J].酿酒科技,2006(6)：91-94.

[4]赵霖.果酒与健康[J].中国酿造,1998(6)：36-37.

[5]欧阳玉祝,李勇,吴道宏,等.八月瓜籽中脂肪酸的超声提取及GC-MS分析[J].食品科学,2010(20)：322-324.

[6]顾仁勇,杨万银,余佶.响应面优化超临界CO2萃取八月瓜幼果多酚工艺[J].食品科学,2015(10)：76-80.

[7]吴莹,张百忍.八月瓜果实香气的GC-MS分析[J].中国酿造,2012,31(6)：169-171.

[8]尹明安.果品蔬菜加工工艺学[M].北京：化学工业出版社,2010：173.

[9]许喜林,朱玲,边金勇,等.荔枝果酒香气成分的研究[J].酿酒科技,2009(5)：42-44.