澳洲坚果露酒营养评价及香气质量综合评价

贺鹏 张涛 宋海云 郑树芳 覃振师 谭秋锦 黄锡云 汤秀华 许鹏 陈海生 王文林 袁源

摘要：【目的】对澳洲坚果露酒进行营养及香气质量综合评价，探究澳洲坚果露酒的可行性，为澳洲坚果资源开发和应用研究提供新思路。【方法】分别以澳洲坚果果壳、烘干果和晾干果为材料，浸泡在基酒中制酒，采用氨基酸比值系数法对制得的3种露酒进行营养评价；利用固相微萃取—气相色谱—质谱联用技术（SPME-GC-MS）对3种露酒的香气化学组分进行分析，通过NIST 14.0标准质谱图库分别鉴定各化学组分，面积归一化法测定各样品中各化学组分的相对含量，再采用主成分分析对香气化学组分提取主成分进行香气质量综合评价。【结果】3种澳洲坚果露酒中的氨基酸总量均在16.70 mg/100 mL以上，氨基酸比值系数分（SRCAA）排序为果壳露酒（59.65）>晾干果露酒（51.85）>烘干果露酒（49.04）。香气化学组分中共鉴定出35种化学组分，烘干果露酒、晾干果露酒和果壳露酒香气化学组分中分别鉴定出其中的30、27和30种，其中有21种是三者共有，香气以酯类化学组分为主；通过主成分分析得出，第一、第二和第三主成分的贡献率分别为43.23%、40.75%和16.02%，3个主成分的累积贡献率达100.00%，可包含澳洲坚果香气品质指标的全部信息。基酒和3种澳洲坚果露酒香气化学组分品质综合评分排序为果壳露酒>烘干果露酒>晾干果露酒>基酒。【结论】果壳露酒的营养评价与香气质量综合评价模型得分均最高，以澳洲坚果果壳为材料制备露酒具有较大的开发潜力。

关键词： 澳洲坚果露酒；氨基酸；香气质量；主成分分析；综合评价

中图分类号： S664.9；TS262.7 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2018）08-1619-08

0 引言

【研究意义】澳洲坚果（Macadamia integrifolia）为山龙眼科澳洲坚果属常绿乔木果树，其果实又称夏威夷果，因其特有的营养价值（果仁油的不饱和脂肪酸比例高等）（杜丽清等，2010），近年来在我国云南、广西、贵州等省（区）大面积引种栽培。根据广西坚果产业协会统计，截至2016年底，广西澳洲坚果种植面积已达1.13万ha，“十三五”期间广西规划发展澳洲坚果3.33万ha，届时每年的澳洲坚果产量可达25万t。目前澳洲坚果产业以坚果仁和坚果油产品为主，其他相关加工产品较少。因此，研发澳洲坚果系列产品，并开展相关产品质量评价研究，对澳洲坚果的产业发展具有重要意义。【前人研究进展】目前，有关澳洲坚果产品开发的研究主要包括研制果壳吸附材料（刘晓芳等，2012；涂行浩等，2015b；杨雯等，2016）、开发坚果果粕相关产品（郭刚军等，2012a，2012b）；创新带壳果干燥新技术（王云阳，2012）和果仁焙烤技术（静玮等，2016），优化制油工艺（帅希祥等，2017）；分析果壳挥发性成分（芦燕玲等，2012）及提取果壳色素（涂行浩等，2015a）和青皮抗氧化活性物质（刘秋月，2016）等。露酒按照GB/T 27588—2011《露酒》定义，是一种以蒸餾酒、发酵酒或食用酒精为酒基，加入可食用或药食两用（或符合相关规定）的辅料或食品添加剂，进行调配、混合或再加工制成的、已经改变了其原酒基风格的饮料酒，露酒集保健、滋补、饮用等作用，是中国传统酒之一。已研发有蜂胶等多种果露酒产品（文志华等，2008）。【本研究切入点】目前针对澳洲坚果露酒的开发及其产品质量评价的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】以澳洲坚果果壳、烘干果和晾干果为材料制酒，采用氨基酸比值系数法对制得的3种露酒进行营养评价，并通过主成分分析进行基于香气质量的综合评价，旨在探究澳洲坚果露酒的可行性，为澳洲坚果资源开发和应用研究提供新思路。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

澳洲坚果烘干果（粒径<21 mm）、晾干果（粒径<21 mm）及果壳均取自广西南亚热带农业科学研究所澳洲坚果加工厂（果实以桂热1号澳洲坚果为主），洗净后阴干备用。基酒选用吴川市聚仁堂保健酒有限公司生产的“高粱王”浓香型白酒（酒精度50%vol），将不同材质粉末与基酒按料液比1∶3混合泡制，密封于阴凉通风处存放1年，分别得到烘干果露酒、晾干果露酒和果壳露酒。试验用水为自制超纯水。主要仪器设备：SHIMADZU QP-2010 Plus气相色谱质谱联用仪（日本岛津公司）、100 μm PDMS萃取头（美国Supelco公司）、ABT220-5DM电子天平（德国Kern公司）。

1. 2 试验方法

1. 2. 1 氨基酸含量测定及营养评价

1. 2. 1. 1 测定方法 参照GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸含量测定》进行澳洲坚果露酒的氨基酸含量测定。

1. 2. 1. 2 营养评价 采用氨基酸比值系数法，将样品中氨基酸组成与人体必需氨基酸模式（郭刚军等，2012b）进行比对，计算样品中必需氨基酸（EAA）的氨基酸比值（RAA）和氨基酸比值系数（RCAA），最后计算求得氨基酸比值系数分（SRCAA）。以SRCAA评价氨基酸营养价值。

RAA=澳洲坚果露酒中EAA含量/推荐模式谱中

相应的EAA含量

RAA含义实际为澳洲坚果露酒EAA含量是世界卫生组织/联合国粮农组织（WHO/FAO）推荐模式谱中EAA含量的多少倍。

RCAA=RAA/RAA的平均值

SRCAA=100-CV×100

式中，CV=RCAA的标准差/RCAA的均数，CV越小则离散度越小，CV越大则离散度越大。SRCAA含义为待评价食品蛋白质必需氨基酸组成比例与推荐模式谱一致，CV=0，SRCAA=100；若不一致，CV越大，SRCAA越小，蛋白质的营养价值越低。

1. 2. 2 固相微萃取—气相色谱—质谱联用技术（SPME-GC-MS）条件

1. 2. 2. 1 SPME方法 酒样用超纯水（经煮沸后冷却至室温）稀释至酒精度10%vol，加NaCl饱和。准确量取稀释后澳洲坚果露酒样品5.0 mL置于10.0 mL顶空样品瓶内，在100 μm PDMS萃取头下于65 ℃平衡5 min，然后萃取头置于样品瓶内顶空转速250 r/min，吸附30 min；结束后直接入GC-MS进样口，解吸温度250 ℃，时间5 min。

1. 2. 2. 2 GC-MS分析条件 GC条件：色谱柱为VF-WAX ms毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）（美国Varian公司）；采用柱温升温程序，60 ℃保持2 min，以8 ℃/min升温至230 ℃保持2 min，再以20 ℃/min升温至250 ℃保持2 min；进样量0.5 μL，不分流模式进样，进样时间1 min。载气为高纯度氦气（>99.999%），流速1.0 mL/min，进样口温度250 ℃。

MS条件：电子电离源，电离能量70 eV，离子源温度230 ℃，传输线温度280 ℃；其他参数为标准自动调节参数；质量扫描范围50～550 m/z。

1. 2. 2. 3 检索方式 利用NIST 14.0标准质谱数据库进行串联检索和人工解析。针对质谱资料中基峰、质核比和相对峰度，结合保留时间和MS分别对各峰进行定性分析。对谱库中化学组分匹配程度（Q）低于90（最大值为100）的组分标为未鉴定出。采用峰面积归一法计算各化学组分的相对含量（组分峰面积占总峰面积的百分比）。

1. 2. 3 主成分分析与综合评价 将样品中香气化学组分含量的数据进行标准化处理后，进行主成分分析，按照旋转成分矩阵表（主成分载荷矩阵），求出不同变量相应的主成分特征向量，特征向量和标准化数据的乘积即为变量的主成分负荷量，进而求得不同样品的主成分得分。

1. 2. 4 感官评价 根据GB/T 33404—2016《白酒感官品评导则》中的品评法，挑选3名具有食品专业知识、对酒有一定研究的人员，对3种澳洲坚果露酒的色泽、澄清度、入口感、香气及整体感觉进行评价（9点标度法）。色泽分无坚果原有色泽（0）、弱（1～3）、中等（4～6）和强（明显、突出）（7～9）；澄清度分差（0）、弱（1～3）、中等（4～6）和明显澄清（7～9）；入口感以醇和、舒顺谐调为准，分差（0）、较差（1～3）、中等（4～6）和优（7～9）；香气分无香气（0）、弱短（1～3）、中等（4～6）和强长（明显、突出）（7～9）；整体感觉分很差（0）、差（1～3）、中等（4～6）和良（明显、突出）（7～9）。

1. 3 统计分析

采用Excel 2003对试验数据进行汇总处理，SPSS 19.0进行主成分分析。

2 结果与分析

2. 1 澳洲坚果露酒氨基酸含量、组成分析和营养评价结果

2. 1. 1 氨基酸含量和组成分析 由表1可知，3种材质澳洲坚果露酒均含有17种氨基酸，其中包括7种必需氨基酸（苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸）。从氨基酸总量来看，3种材质澳洲坚果露酒中以晾干果露酒含量最高（20.48 mg/100 mL），果壳露酒最低（16.77 mg/100 mL）；必需氨基酸總量以晾干果露酒最高（7.47 mg/100 mL），果壳露酒最低（5.19 mg/100 mL）。必需氨基酸与氨基酸总量比值（EAA/TAA）以晾干果露酒最高（0.36），必需氨基酸与非必需氨基酸比值（EAA/NEAA）也以晾干果露酒最高（0.57）。

2. 1. 2 营养价值评价 根据澳洲坚果露酒中各种氨基酸含量，计算得出必需氨基酸占氨基酸总量的质量分数，并与WHO/FAO推荐模式谱进行比较，结果（表2）表明，3种材质澳洲坚果露酒的异亮氨酸和赖氨酸含量均低于推荐模式谱，蛋氨酸+胱氨酸、酪氨酸+苯丙氨酸和苏氨酸含量均高于推荐模式谱。

从表2可计算出4种酒样品的SRCAA：基酒4.60、烘干果露酒49.04、晾干果露酒51.85、果壳露酒59.65，即3种材质澳洲坚果露酒SRCAA均高于基酒。

2. 2 澳洲坚果露酒香气化学组分分析和综合评价结果

2. 2. 1 香气化学组分分析结果 由表3可知，从基酒和3种澳洲坚果露酒的香气化学组分中共鉴定出35种化学组分，其中酯类21种，相对含量为71.87%～90.09%，以丁酸乙酯、己酸乙酯、棕榈酸乙酯和油酸乙酯为代表；酸类3种，相对含量为0.13%～13.83%；醛类3种，相对含量为0.04%～0.65%；酮类1种，相对含量为0.14%～0.39%；缩醛类2种，相对含量为0～1.31%；烷烃类5种，相对含量为0.10%～1.78%。从基酒、烘干果露酒、晾干果露酒和果壳露酒香气中分别鉴定出20、30、27和30种化学组分，所鉴定化学组分的相对含量分别占各自香气化学组分总量的86.09%、93.26%、81.12%和92.01%，香气化学组分均以酯类化学组分为主。

3种澳洲坚果露酒香气化学组分中共有的化学组分有21种，包括丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、己酸-1-甲乙酯、2-己烯酸乙酯、2-壬酮、己酸丙酯、庚酸乙酯、壬醛和辛酸乙酯等，在烘干果露酒、晾干果露酒和果壳露酒香气化学组分中分别占90.47%、78.68%和89.23%。4种样品酒香气化学组分中共有的化学组分有14种，在基酒、烘干果露酒、晾干果露酒和果壳露酒香气化学组分中分别占71.30%、84.27%、77.25%和83.06%。

2. 2. 2 基于主成分分析的香气质量综合评价结果

2. 2. 2. 1 主成分分析 对3种澳洲坚果露酒中的35种香气化学组分（A1～A35）进行数据标准化处理，参照薛敏等（2014）的方法，采用相关矩阵直观检测法进行适用性检测。通过SPSS 19.0进行主成分分析得到特征值和贡献率。在主成分分析中，方差代表各指标在主成分方向上的分散程度，方差越大，主成分在样本数据分析中的作用越大，因此主成分的特征值和贡献率是选择主成分的重要依据。由表4可知，第一、第二、第三主成分的贡献率分别为43.23%、40.75%和16.02%，3个主成分的累积贡献率达100.00%，可把3种澳洲坚果露酒35种香气化学组分所有信息反映出来，因此均选取第一主成分（PC1）、第二主成分（PC2）和第三主成分（PC3）作为3种澳洲坚果露酒各指标选择的综合指标。

由表5可知，对第一主成分有较大正贡献的主要是邻苯二甲酸二异丁酯、丁酸乙酯、2-羟基异戊酸乙酯等，指标反映的是系列澳洲坚果露酒香气化学组分中特有及含量比基酒样品高的化学组分；对第二主成分有较大正贡献的主要是2-己烯酸乙酯和己酸-1-甲乙酯，指标反映的是所有酒样品共有的香气化学组分；对第三主成分有较大正贡献的主要是辛酸乙酯和油酸乙酯，指标反映的是烘干果露酒样品中含量比其他样品高的香气化学组分。

2. 2. 2. 2 综合评价模型的构建及感官评价检验

各指标间按照旋转成分矩阵表得出不同变量相应的主成分特征向量，计算出变量的主成分负荷量F1、F2和F3。由于各指标间3个主成分的累积贡献率均为100.00%，因此利用前3个主成分进行香气成分指标（A1～A35）综合评价。以每个主成分的方差贡献率作为权重，构建香气综合评价模型：F综=0.43F1+0.41F2+0.16F3，计算不同露酒样品香气综合评价得分，然后根据评分对样品露酒香气强度进行评定。由表6可知，4种样品酒中香气化学组分品质综合评分排序为果壳露酒>烘干果露酒>晾干果露酒>基酒。

2. 3 不同材质澳洲坚果的感官评定结果

将4个样品酒分别由3位专业人员按照感官评定标准评分，结果（表7）表明， 3种材质澳洲坚果露酒相对基酒而言，其澄清度下降，但色泽、入口感和整体感觉均大幅提高，其中澳洲坚果果壳露酒在入口感、香气和整体感觉方面均表现最佳。将表7的香气得分与2.2.2.2建立的香气质量评价模型F值评价进行对比，利用Pearson相关性分析比较2种香气评价方法的相关性，相关系数为0.913，具有高度相关性。通过对比香气化学组分品质模型评价结果（果壳露酒>烘干果露酒>晾干果露酒>基酒）和表7中感官评审的评分排序（果壳露酒>烘干果露酒≈晾干果露酒>基酒），结果表明所建立的评价模型得到感官评价的验证。

3 讨论

氨基酸和香气化学组分是食品品质的重要评价指标（Xi et al.，2017；张小琴等，2017；周立华等，2017）。本研究采用氨基酸比值系数法对3种澳洲坚果露酒中氨基酸成分进行营养价值评价，采用主成分分析对样品露酒中香气化学组分进行综合评价。1973年WHO和FAO提出氨基酸比值系数法，基于氨基酸比值系数法计算公式，SRCAA越接近于100，意味着食品中必需氨基酸比例越接近人体的必需氨基酸比例。本研究中，果壳露酒、晾干果露酒和烘干果露酒的SRCAA分别为59.65、51.85和49.04，低于黍米黄酒（95.33）、燕麦黄酒（85.69）、小米黄酒（78.06）（刘浩等，2015）、传统咂酒（61.68）和成品砸酒（69.35）（张楷正等，2016）。这是由于澳洲坚果露酒的基酒是高浓度蒸馏酒，而黍米黄酒、燕麦黄酒、小米黄酒等为低度酿造酒。

主成分分析是从研究原始变量相关矩阵内部的依赖关系出发，在损失最少信息的前提下，将具有错综复杂关系的变量归结为少数几个综合因子的一种多变量统计分析方法，主要目的是简化数据和揭示变量间的关系（Cortes et al.，2017；Martínezgarcía et al.，2017；Tchabo et al.，2017）。目前主成分分析已广泛应用于香气化学组分分析中（陈蓉等，2011；薛敏等，2014；李俊芳等，2016）。本研究从基酒和3种澳洲坚果露酒的香气化学组分中共鉴定出35种化学组分，香气以酯类化学组分为主。以主成分分析研究不同材质澳洲坚果露酒香气化学组分，提取了3个主成分，累计方差贡献率达100.00%，能反映所有变量的原有信息。通过本研究建立的香气质量综合评价模型得到的结果与感官评价结果有良好的一致性，以果壳露酒在营养评价和综合评价模型得分最高，与果壳内壁在泡制过程中得到充分浸提内含物溶出有关。

4 结论

果壳露酒的营养评价与香气质量综合评价模型得分均最高，以澳洲坚果果壳为材料制备露酒具有较大的开发潜力。

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（责任编辑 罗 丽）