不同品种樱桃利口酒香气成分分析
2018-04-04张建才
孟 军,张建才,邹 静,李 瑶
(河北科技师范学院食品科技学院,河北秦皇岛 066000)
樱桃素有我国早春第一果的美称,并以其丰富的营养价值深受人们喜爱。研究显示,樱桃含有丰富的维生素和矿物质,其中铁含量为水果之首,比同等质量的苹果、梨、橘子等高出20倍以上[1]。随着樱桃种植面积的不断扩大,樱桃采摘期短又不耐贮藏,致使大量樱桃由于保鲜技术不完善出现腐败变质,每年造成的经济损失高达上亿元,亟需深加工开发利用[2-3]。
在樱桃深加工的产品中,开发樱桃果酒是理想的选择。但由于樱桃出汁率较低,存在榨汁困难等问题,因此本研究结合国外利口酒的生产工艺开发樱桃利口酒。利口酒(liqueur),美国称cordial,指以蒸馏酒或食用酒精为基酒,配以芳香物质如水果、奶油、药草、香料、花、坚果等,并经糖化处理的含较高酒精度的饮品[4]。樱桃中的花色苷、酚类物质、香气物质含量极其丰富[5],经过浸泡后口感十分浓厚,因此选用食用酒精作为基酒浸泡生产樱桃利口酒,既保留了樱桃原有的营养价值,又为樱桃深加工提供了新的方向。
果酒以其复杂多变的香气成分吸引广大消费者,目前国内外针对樱桃及樱桃发酵酒也有部分研究,但是对樱桃利口酒研究较少。Girard等[6]研究认为,己醛、2-己烯醛、2-己烯-1-醇、苯甲醛是甜樱桃果实最重要的香气成分,张艳[7]采用顶空固相微萃取技术提取中国樱桃果实、果酒香气成分,运用气相色谱-质谱联用技术进行香气成分分析,分别找出了构成樱桃酒果香、酒香及醇香的主要物质。王舒等[8]对山东烟台地区的5种甜樱桃(美早、萨米脱、大紫、拉宾斯和红灯)为酿造原料进行研究,结果显示,拉宾斯樱桃酒富含多酚、花色苷等活性物质,具有较浓郁的果香,适中的醇香、发酵香。
本研究采用固相微萃取方法,对秦皇岛地区种植面积最广的3个樱桃品种生产的利口酒的香气成分进行提取,结合气相色谱质谱联用技术进行分析研究,对樱桃酒中的挥发性成分进行了定性和定量分析,旨在揭示樱桃利口酒的主要香气组成,以确定樱桃利口酒的主要特征香气物质,丰富樱桃利口酒的生产理论,完善樱桃利口酒的质量评价体系。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂及仪器
原料:鲜樱桃(砂蜜豆、美早、大红灯3个品种),购自秦皇岛市山海关。
试剂:2-辛醇(纯度为99%),氯化钠,食用酒精(食品级)。
仪器设备:手动SPME进样器、65 μm PDMS/DVB固相微萃取头:美国Supelco公司;GC-2010气相色谱-GCMSQP2010 plus质谱联用仪:日本Shimadzu公司。
1.2 实验方法
樱桃利口酒的工艺流程
调酒精度至18%vol↓
原料→采收→原料分选→去核、破碎→浸渍→分离、压榨→调配→装瓶
固相微萃取条件:准确量取1 mL样品于20 mL顶空瓶中,50℃下平衡40 min后将65 μm PDMS/DVB萃取头插入顶空瓶顶空(不接触样品)萃取30 min,抽针将萃取头拔出,将其放置在250℃的进样口中解吸2 min。
气相色谱条件:色谱柱型号DB-WAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm),柱温箱初始温度40℃,进样口温度250℃,不分流进样,载气流速1 mL/min,柱温箱升温程序为40℃保持3 min,5℃/min升至120℃,10℃/min升至200℃,保持5 min。
质谱条件:离子源温度200℃,传输线温度250℃,采用全扫描(Scan)模式采集信号,扫描范围35~500 m/z。
1.3 数据分析
使用NIST11数据库对未知挥发性化合物谱图进行比对,并采用面积归一化法进行定量[9]。
采用内标法对香气物质进行定量(假定校正因子为1),计算公式:
其中:Xi为待测物质含量;Cs为樱桃利口酒中内标物(2-辛醇)浓度;As为内标物的峰面积;Ai为待测物的峰面积。
2 结果与分析
2.1 3种樱桃利口酒香气成分离子图(图1、图2、图3)
由图1、图2、图3中的总离子流可以看出,3种樱桃利口酒的出峰时间为5.73 min、11.41 min、16.05 min、24.29 min和32.77 min时测得的香气物质峰面积也比较大,大红灯樱桃利口酒中香气种类最多,共38种,其次是美早樱桃利口酒,36种,砂蜜豆樱桃利口酒中香气种类最少,34种。并且由保留时间可以看出,不同品种果酒中含有的香气物质,尤其是香气成分含量较多的物质保留时间大致相同。
2.2 3种樱桃利口酒主要挥发性成分检测
分别对大红灯樱桃利口酒、砂蜜豆樱桃利口酒和美早樱桃利口酒在相同条件下进行取样分析,得到的各样品中主要挥发性风味成分的种类及相对含量见表1。
图1 大红灯樱桃利口酒香气成分GC-MS总离子流
图2 砂蜜豆樱桃酒香气成分GC-MS总离子流
图3 美早樱桃利口酒香气成分GC-MS总离子流
由表1可看出,3种不同品种樱桃酒中的酯类香气成分共鉴别出24种,其中,大红灯樱桃利口酒19种,相对含量82.09%,浓度为30.99 mg/L;红灯樱桃利口酒酯类物质18种,相对含量占71.56%,浓度为15.20 mg/L;美早樱桃酒中酯类物质17种,相对含量占70.99%,浓度为7.75 mg/L。由此可见,3种樱桃酒中酯类物质含量都占最主要成分,赋予果酒特有的果香气味。
芳香族物质在樱桃酒的香气成分中也占有很大的比重,其中砂蜜豆樱桃利口酒中的芳香族物质6种,相对含量占13.62%,浓度为2.89 mg/L,其次是美早樱桃利口酒中5种,相对含量占香气成分的9.58%,浓度为1.05 mg/L,大红灯樱桃利口酒中芳香族物质7种,相对含量占7.99%,浓度最高为3.02 mg/L。
酸类物质相对含量比重最大的是美早樱桃利口酒,相对含量占15.26%,浓度为1.67 mg/L,其次是砂蜜豆樱桃利口酒,相对含量比重占12.7%,浓度为2.70 mg/L,而大红灯樱桃利口酒中酸类物质相对含量比重所占的比例最小,相对含量占7.86%,浓度为2.98 mg/L。
3种樱桃利口酒中醇类物质含量都不高,其中美早樱桃利口酒含有的醇类物质种类最多,有4种,相对含量为2.13%,浓度为0.23 mg/L。大红灯樱桃利口酒香气成分中醇类物质浓度最大为0.29 mg/L,相对含量最少为0.77%。其他类别的香气成分,包括一些单萜类,酚类等等。其中美早樱桃利口酒种类最多,有5种,其相对含量也是最多,占2.04%,但浓度最低为0.22 mg/L,大红灯樱桃酒中其他类别物质相对含量最少,为1.24%,浓度却最高,为0.47 mg/L。
2.3 3种樱桃利口酒的香气成分对比
2.3.1 3种樱桃利口酒中共有的挥发性成分
3种樱桃利口酒中共有的酯类物质有12种,分别为乙酸乙酯、丙酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、正己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、油酸乙酯、2-羟基-4-甲基戊酸乙酯、癸酸乙酯、琥珀酸二乙酯。共有的芳香族物质有5种,分别为苯甲酸乙酯、苯甲醛、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯,其中的苯甲醛被认为是樱桃果实中的重要香气组成[6]。共有的有机酸类物质5种,分别为丁酸、己酸、辛酸、癸酸、棕榈酸。共有的醇类物质为正己醇,共有的其他类别的香气成分3种,分别为4-乙基愈创木酚、2,4-二叔丁基苯酚、反式-鲨烯。
2.3.2 3种樱桃利口酒中特有的挥发性成分
每种樱桃具有其独特的芳香物质,其中大红灯樱桃利口酒中特有的香气成分最多,为5种,分别为5,9,12-十八三烯酸乙酯、乙基苯、甲基琥珀酸二异丁酯、己酸丁酯、己酸丙酯,其中乙基苯具有芳香
气味,己酸丁酯和己酸丙酯具有菠萝香味;紫樱桃具有4种特有挥发性成分,分别为1-辛醇、丙酸、5-甲基己酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯,其中1-辛醇具有柠檬香味,2-甲基丁酸乙酯具有果香和酯香。砂蜜豆樱桃利口酒中的特有挥发性物质仅有4-甲基戊酸乙酯。
表1 3种樱桃利口酒香气成分及物质含量的对比
3 结论
品种是影响樱桃利口酒芳香性成分的重要因素,由于不同品种樱桃果实成分不同,即生成香气的前体物存在差异[7],因此即使采用完全相同的生产工艺,生产出的樱桃利口酒整体香气也会存在较大差异。本研究采用食用酒精作为酒基生产利口酒,可以避免掩盖部分水果的香味或导致味道复杂难辨。
在樱桃果酒测得的47种香气成分中,酯类物质的种类最多,其次是酸类物质和芳香族物质,它们赋予樱桃酒特有的果香和醇厚优雅的香气。3个品种的樱桃利口酒主要香气成分基本相同,含量最多的分别为己酸乙酯,丁酸乙酯,己酸,辛酸乙酯和戊酸乙酯,但大红灯樱桃、砂蜜豆樱桃和美早樱桃利口酒中又存在特定的成分,这些特定成分对酒体的影响并不是单一的,需要综合进行深度研究。
参考文献:
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