苹果树莓复合果酒香气成分分析

曾朝珍，康三江，张霁红，张海燕，张 芳，袁 晶，宋 娟

（甘肃省农业科学院农产品贮藏加工研究所，甘肃兰州 730070）

树莓果酒是树莓特色产品之一，口感独特、品味微妙、酒色悦目，尤其是富含鞣花酸，有较强的抗增生性和抗氧化性，是具有保健功能的特色果酒[1]。苹果酒是指由苹果或苹果汁生产的发酵果酒，具有较高的营养成分和保健价值[2]。复合果酒是复合多种果实或果汁发酵出的果酒[3]，其酒营养价值高于单一果酒，产品口感佳、风味好、有混合的水果香味[4]。目前，复合果酒已成为果酒研究的新方向。因此，为了充分利用苹果资源及树莓的高营养及保健功能的特点，本研究采用顶空直接进样法，并利用气相色谱-质谱法对苹果树莓复合果酒香气成分进行分析，以期为苹果树莓复合果酒深加工提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

1.1.1 材料、试剂

酿酒酵母32168，中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)；富士苹果，采自甘肃庆阳市；红树莓，采自甘肃省临夏州和政县；葡萄糖，分析纯，天津市津北精细化工有限公司；果胶酶，上海源聚生物科技有限公司；甲醇、3-辛醇、乙酸正戊酯，色谱纯，美国Sigma公司。

1.1.2 仪器设备

Breville-BJE500F 型榨汁机，澳大利亚铂富公司；HWS-26 型恒温水浴锅，上海一恒科学仪器有限公司；LRH-150 型恒温培养箱，上海一恒科学仪器有限公司；GCMS-QP2020 型气相色谱-质谱联用仪，日本岛津公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

苹果→挑选→清洗→去核、破碎→护色→榨汁→酶解→过滤树莓→挑选→清洗→破碎→护色→榨汁→酶解→过滤混合果汁→原料调配→接种→发酵→澄清→过滤→杀菌→苹果树莓复合果酒

1.2.2 酿酒酵母菌种制备[5]

将试管斜面保存的酿酒酵母32168 在无菌条件下接种于100 mL 液体培养基中，然后以28 ℃、150 r/min摇床培养48 h，4 ℃冰箱保存备用。

1.2.3 苹果树莓混合果汁制备

将苹果树莓按原料比为100∶30 的比例进行混合，按酶添加量为0.13%加入果胶酶，在酶解温度40 ℃、酶解时间为2 h 的条件下酶解制备苹果树莓混合果汁。

1.2.4 苹果树莓复合果酒制备

将活化好的酿酒酵母32168 以接种量为5%、糖添加量4%、接种浓度为106cfu/mL 的条件接种于制备好的苹果树莓混合果汁中，然后于28 ℃下厌氧静置发酵直至发酵结束。

1.2.5 测定方法

样品处理：采用顶空进样，取1mL 酒样，加入1 mL 甲醇，50 μL 3-辛醇内标(630.8 ppm)，100 μL乙酸正戊酯内标(219.35 ppm)，漩涡混匀，取1 mL气相色谱瓶自动进样。

GC 条件：进样口温度250 ℃，载气He，流速1.2 mL/min。进样量1 μL，不分流进样。色谱柱为TB-WAX(30 m×0.25 mm×0.25 μ m)，升温程序40 ℃恒温2 min，以5 ℃/min 的升温速度升至180 ℃，以15 ℃/min的升温速度升至250 ℃，保持5 min。

MS 条件：EI 电离子源，电子能量70 eV，离子源温度200 ℃，接口温度250 ℃。扫描范围33.00～350.00 amu。

1.3 数据分析

本试验采用Excel 2003 软件对数据进行处理分析。

2 结果与分析

2.1 苹果树莓复合果酒及苹果酒中香气成分GCMS总离子流色谱图

采用顶空直接进样法和气相色谱质谱联用法对苹果树莓复合果酒及苹果酒中的香气成分进行检测，其香气成分总离子流图如图1和图2所示。

图1 苹果树莓复合果酒中香气成分GC-MS总离子流色谱图

图2 苹果酒中香气成分GC-MS总离子流色谱图

2.2 苹果树莓复合果酒及苹果酒中香气成分GCMS分析

通过以乙酸戊酯及3-辛醇为内标，采用顶空直接进样和气相色谱-质谱法（GC-MS）对苹果树莓复合果酒及苹果酒中香味物质进行了分析研究，结果如表1所示。

由表1 结果可以看出，通过GC-MS 分析，苹果树莓复合果酒经鉴定共测得46 种香气成分，其中酯类物质3 种，总含量为26.20 mg/L，醇类物质16种，总含量为1640.46 mg/L，羧酸类物质9 种，总含量为80.38 mg/L，醛酮类物质18 种，总含量为503.34 mg/L；苹果酒经鉴定共测得33 种香气成分，其中酯类物质4 种，总含量为48.58 mg/L，醇类物质15 种，总含量为1975.91 mg/L，羧酸类物质9 种，总含量为92.12 mg/L，醛酮类物质5 种，总含量为56.05 mg/L。

表1 苹果树莓复合果酒及苹果酒香气成分GC-MS分析结果

续表1 苹果树莓复合果酒及苹果酒香气成分GC-MS分析结果

2.3 苹果树莓复合果酒及苹果酒香气成分分类比较

苹果树莓复合果酒及苹果酒中酯类、醇类、酸类及醛酮类物质的种类数量及非共有香气成分含量变化如图3—图11所示。

2.3.1 苹果树莓复合果酒及苹果酒中各类香气物质种类数量变化

图3 苹果树莓复合果酒及苹果酒中香气成分类型及种类数量

由图3 结果可知，苹果树莓复合果酒及苹果酒中酯类物质种类分别为3 种和4 种，醇类物质分别为16 种和15 种，羧酸类物质都为9 种，而醛酮类物质分别为18 种和5 种。此结果表明，苹果树莓复合果酒及苹果酒中酯类、醇类、酸类物质的种类数量相差不大，而醛酮类物质种类数量相差较大，苹果树莓复合果酒比苹果酒种类数量多了13 种。醛酮类物质的种类及数量对香气物质的细微差别有重要影响[6]，这些香气物质与酯类、醇类和羧酸类物质共同构成了苹果树莓复合果酒的独特香气。

2.3.2 苹果树莓复合果酒与苹果酒非共有酯类物质含量分析

由表1和图4—图5可知，苹果树莓复合果酒与苹果酒非共有酯类物质有5 种，其中2-丙烯酸甲酯和乙酸（乙酰氧基）-乙酯在苹果树莓复合果酒中有检出，其含量分别为11.29 mg/L 和3.00 mg/L；而-乙酸甘油酯、亚油酸乙酯和癸酸乙酯在苹果酒中有检出，其含量分别为17.01 mg/L、13.08 mg/L 和1.32 mg/L。发酵过程中生成的酯类是构成香气物质的最重要的种类，大多数酯类具有花、果香气，对酒体风味贡献最大[7]。

图4 苹果树莓复合果酒非共有酯类物质含量

图5 苹果酒非共有酯类物质含量

2.3.3 苹果树莓复合果酒与苹果酒非共有醇类物质含量分析

表1 及图6—图7 结果表明，有11 种醇类物质为苹果树莓复合果酒与苹果酒中非共有，其中6 种醇类物质在苹果树莓复合果酒中被检出，分别为1-己醇3.33 mg/L、丙二醇8.98 mg/L、3-甲基-4-庚醇4.69 mg/L、2,4-戊二醇2.90 mg/L、1,3-辛二醇8.32 mg/L 和苯甲醇27.83 mg/L；其他5 种为苹果酒中所含有，分别为1-甲氧基-2-丙醇162.57 mg/L、3-甲硫基丙醇1.68 mg/L、1,4-丁二醇4.15 mg/L、1,3-辛二醇1.61 mg/L 和1,4-脱水-D-甘露糖醇29.63 mg/L。少量的高级醇能够赋予酒特殊的香气，对酒体感官品质的形成具有重要的作用，在酒中有协调平衡作用，以构成酒的不同风格[8]。

图6 苹果树莓复合果酒非共有醇类物质含量

图7 苹果酒非共有醇类物质含量

2.3.4 苹果树莓复合果酒与苹果酒非共有酸类物质含量分析

图8 苹果树莓复合果酒非共有酸类物质含量

图9 苹果酒非共有酸类物质含量

表1和图8—图9结果表明，苹果树莓复合果酒与苹果酒非共有酸类物质有10 种，各有5 种酸类物质分别被检出，具体为2-甲基-2-丙烯酸7.02 mg/L、4-甲基-2-戊烯酸2.92 mg/L、3,4-二酮-α-甲基戊二酸1.79 mg/L、2-呋喃羧酸5.56 mg/L、3-甲基-2-糠酸13.40 mg/L和乙酸42.46 mg/L、甲酸3.13 mg/L、己酸1.76 mg/L、辛酸3.18 mg/L、苯乙酸7.76 mg/L。低浓度的酸会给予酒体平淡、令人愉悦的香味，对协调酒体香味有着不可替代的作用[9]。

2.3.5 苹果树莓复合果酒与苹果酒非共有醛酮类物质含量分析

从表1和图10—图11可以看出，苹果树莓复合果酒共有16 种非共有醛酮类物质被检出，分别为1-羟基-2-丙酮13.55 mg/L、1-羟基-2-酮1.30 mg/L、糠醛147.37 mg/L、苯甲醛43.76 mg/L、2,4-二羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃-3-酮6.73 mg/L、5-甲基糠醛15.85 mg/L、2-亚甲基-环庚酮7.62 mg/L、2(5H)-呋喃酮10.28 mg/L、2-羟基-2-环戊烯-1-酮18.02 mg/L、3-甲基-2,5-呋喃二酮11.10 mg/L、2H-吡喃-2,6(3H)-二酮4.50 mg/L、呋喃酮6.16 mg/L、二羟基丙酮10.20 mg/L、4,5-二甲基-1,3-二氧杂环戊烯-2-酮83.35 mg/L、2,3-二氢-3,5 二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮72.47 mg/L、5-羟甲基糠醛41.10 mg/L；而苹果酒中只有3类被检出，分别为2-羟基-γ-丁酸酮2.65 mg/L、(2s-cis)-2-(1,1-二甲基乙基)-5-甲基-1,3-二氧杂环己烷-2-酮19.82 mg/L、1-（5-乙基-1,3-二氧杂环己烷-5-基）-乙酮28.10 mg/L。醛酮类物质可以与其他香气物质相互协同配合，给予酒体饱满馥郁、圆润淡雅的风格[9]。

图10 苹果树莓复合果酒非共有醛酮类物质含量

图11 苹果酒非共有醛酮类物质含量

3 结论

采用顶空直接进样法及气相色谱质谱联用法（GC-MS）对苹果树莓复合果酒中香味物质进行了分析检测，共鉴定出46 种香气成分，包括酯类、醇类、酸类及醛酮类化合物，与苹果酒中香气成分相比，酯类、醇类、酸类物质的种类数量相差不大，而醛酮类物质种类数量相差较大，苹果树莓复合果酒中醛酮类物质种类数量比苹果酒多13 种。研究苹果树莓复合果酒中的香气成分为优化苹果树莓复合果酒的发酵工艺，提高产品品质及苹果和树莓资源的进一步开发及应用提供了科学参考和理论依据。