国兰泡制酒的挥发性成分分析

蒋彧 林杨 涂勋良 何俊蓉

本试验分别以国兰春剑花朵和根状茎为材料泡制白酒，旨在探讨国兰泡制酒的挥发性成分。试验采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS），对国兰花朵和根状茎泡酒90天、150天、240天和330天的挥发性成分进行比较分析。结果表明，泡酒中的主要挥发性成分为己酸乙酯，但是随着浸泡时间的推移，己酸乙酯的含量降低，转化为其他酯类和醇类。与对照组相比，国兰花朵和根状茎泡酒的挥发性成分种类均明显增加，且多了很多高级醇和酯类，如乳酸乙酯和亚油酸乙酯等。乳酸乙酯可以增加香味，亚油酸乙酯可以降血脂和胆固醇，为泡酒增加香味及其功能性作用。另外，研究结果表明，国兰花朵和根状茎泡酒中增加香味及其功能性作用的挥发性成分差异不显著。因此，该研究结果表明，国兰花朵和根状茎皆可入酒，并且可以增加酒的香味，并赋予酒的功能性作用，同时浸泡时间长有利于提高酒的质量。

国兰指兰科兰属中的部分地生兰，包括春兰、春剑、莲瓣兰、蕙兰、墨兰、建兰、寒兰等。国兰自古以来被誉为“香祖”“天下第一香”等，经济价值较高，深受广大人民喜爱。春剑花期1-3月，每箭着花3-5朵，花具幽香。因种子无胚乳，国兰在自然环境下难以繁殖，利用组培技术可进行国兰根状茎诱导、增殖、继代，进行国兰大规模生产。因此，关于国兰的大部分研究都集中于育种及栽培技术。当前，桂花酒、菊花酒、樱花酒等花泡酒逐渐被消费者接受和喜爱，而市面上尚未出现国兰泡酒，关于国兰泡酒风味成分分析尚未见报道。本研究以春剑的花和根状茎为原料，在酒中浸泡不同时间，采用顶空固相微萃取方法提取春剑泡酒中的挥发性成分，再通过气相色谱-质谱联用技术对春剑泡酒的风味成分进行比较分析，初步探明春剑泡酒的时间和特征风味，为春剑泡酒的加工提供理论依据。

1.研究目的

本实验以春剑的花朵和根状茎为原料，在酒中浸泡不同时间，研究春剑花朵和根状茎泡酒的挥发性成分。

2.试验材料

春剑花朵于2022年2月采于四川省农业科学院园艺研究所科研基地。

春剑根状茎于2022年2月取于四川省农业科学院园艺研究所组培室。

白酒：北京红星二锅头，52度，清香型，采购于超市。

3.试验方法

3.1样品处理

收集春剑花朵和根状茎，经过清洗，按表1所示分组为纯白酒放入白酒中浸泡90天、150天、240天和330天，对照组为纯白酒。每个样品设置3个重复。

3.2 样品处理

量取泡酒样品50μL，置于固相微萃取仪的顶空瓶中，在100℃温度顶空萃取30min后快速取出，插入气相色谱仪进样口，热解析5min后进样。

3.3 GC-MS条件

色谱柱采用SP-2340 5% Phenyl-95% DiMethyl-polysiloxane（30nm x 0.25mm x 0.25μm）彈性石英毛细管柱，柱温设置为40℃，以5℃/min的速率升温至240℃，运行42min；汽化室温度采用250℃；载气选用99.999%的高纯He；柱前压为7.62psi，载气流量为1.0 mL/min；不分流进样；溶剂延迟时间：1min。

离子源为电子电离源：离子源温度和四级杆温度分别为230℃和150℃；接口温度则为280℃；倍增电压为1635V；发射电流设置为30.6μA；电子能量60eV；扫描质量范围为20amu-500amu。

3.4 数据处理

质谱计算机数据系统检索总离子流色谱图中的各峰，同时进行Nist2005和Wiley275标准质谱图核对，分别确定每个样品的挥发性成分，用峰面积归一化法确定各挥发性成分的相对含量。

4.实验结果

4.1不同春剑组织泡酒90天的挥发性成分分析

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术（HS-SPME-GC-MS）对春剑花和根状茎泡酒90天的挥发性成分进行比较分析，结果如图1所示。对照组仅检测到2种挥发性成分，而春剑花和根状茎泡酒中检测到8到12种挥发性成分，且春剑花泡酒的挥发性成分数目多于根状茎泡酒。通过标准质谱图对各泡酒的挥发性物质进行检索，结果发现泡酒的主要挥发性成分都为己酸乙酯（Hexanoic acid，ethyl ester），其中对照组中己酸乙酯含量占90%以上。春剑花泡酒中的己酸乙酯相对含量在31%-37%之间，且花的比例基本不影响己酸乙酯含量；根状茎泡酒中己酸乙酯相对含量随根状茎比例变化，根状茎比例越高，己酸乙酯相对含量越高，根状茎与白酒比例为1：20时，己酸乙酯含量为68%。

4.2不同春剑组织泡酒150天的挥发性成分分析

采用HS-SPME-GC-MS对国兰春剑花和根状茎泡酒150天的挥发性成分进行比较分析，结果如图2所示。对照组检测到15种挥发性成分，春剑花和根状茎泡酒中检测到10到18种挥发性成分，其中春剑花与白酒比例为1：5时挥发性成分种类最多。通过标准质谱图对各泡酒的挥发性物质进行检索，结果发现泡酒的主要挥发性成分也为己酸乙酯。春剑花泡酒中的己酸乙酯相对含量在73%-86%之间，且花的比例越高，己酸乙酯相对含量越高；根状茎泡酒中己酸相对含量在67%-85%之间，根状茎的比例与己酸乙酯相对含量关系不大。另外，在根状茎泡酒中，氯吡格雷（Clopidogrel）的相对含量较高，在7%-15%之间，且根状茎的比例越低，氯吡格雷相对含量越高。氯吡格雷在春剑花泡酒中的相对含量低于根状茎泡酒，占6%左右。

4.3不同春剑组织泡酒240天的挥发性成分分析

采用HS-SPME-GC-MS对国兰春剑花和根状茎泡酒240天的挥发性成分进行比较分析，结果如图3所示。对照组白酒中检测到21种挥发性成分，春剑花和根状茎泡酒中检测到13到23种挥发性成分，其中春剑花与白酒比例为1：10时挥发性成分种类最多。通过标准质谱图对各泡酒的挥发性物质进行检索，结果发现泡酒的主要挥发性成分也为己酸乙酯。春剑花泡酒中的己酸乙酯相对含量在24%-43%之间，根状茎泡酒中己酸相对含量在32%-52%之间，根状茎的比例与己酸乙酯相对含量呈正相关的关系。另外，在春剑组织泡酒中，乳酸乙酯（Propanoic acid， 2-hydroxy-， ethyl ester）的相对含量也较高，占24%左右。

4.4不同春剑组织泡酒330天的挥发性成分分析

采用HS-SPME-GC-MS对国兰春剑花和根状茎泡酒330天的挥发性成分进行比较分析，结果如图4所示。对照组白酒中仅检测到19种挥发性成分，春剑花和根状茎泡酒中检测到26到49种挥发性成分，其中春剑根状茎与白酒比例为1：5时挥发性成分种类最多。通过标准质谱图对各泡酒的挥发性物质进行检索，结果发现泡酒的主要挥发性成分也为己酸乙酯。春剑花泡酒中的己酸乙酯相对含量在32%-39%之间，春剑花的比例与己酸乙酯相对含量呈正相关的关系；根状茎泡酒中己酸相对含量在30%-48%之间，且根状茎的比例越高，己酸乙酯相对含量越高。另外，在春剑組织泡酒中，比起对照组白酒，明显多了很多高级醇和酯类，如春剑花泡酒中的二乙氧基乙烷（Ethane， 1，1-diethoxy-）和亚油酸乙酯（Linoleic acid ethyl ester），分别占到了12%和5%。

5.讨论

本研究通过HS-SPME-GC-MS技术对国兰春剑花和根状茎泡酒的挥发性成分进行比较分析，白酒经过春剑组织泡制后，挥发性成分种类均明显增加，且泡酒比对照组白酒中多了很多高级醇和酯类，如氯吡格雷、乳酸乙酯和亚油酸乙酯等。前期研究报道，氯吡格雷抗血小板凝集作用具有很好的疗效，在以冠心病和脑血栓为主的血栓栓塞性疾病治疗中起着重要的作用，但是白酒中是不含氯吡格雷，因此泡酒中的氯吡格雷可能来自于春剑。另外，乳酸乙酯天然存在于葡萄、橘子和菠萝等水果中，在食品工业常用于香料和酒类添加剂等，同时也是白酒中重要的呈香物质，其含量的高低决定白酒的口感和品质。由于其既溶于醇又溶于水，添加到酒中可以增加酒的浓厚感。由此可以推断，春剑泡酒比起普通白酒口感更佳，更具浓厚感。有研究表明，亚油酸乙酯可减轻细菌脂多糖诱导的炎性因子释放，同时通过抑制MAPK和核转录因子κB信号通路的激活，抑制钛颗粒诱导的炎症反应。另外亚油酸乙酯具有降低胆固醇和血脂的作用，常用于制药原料，防治动脉粥样硬化症。本研究中发现，亚油酸乙酯只存在于春剑泡酒中，在普通白酒中未检测到，这说明泡酒中的亚油酸乙酯可能来自于春剑。另外，本研究结果表明，国兰春剑花和根状茎长期泡酒挥发性成分种类均明显增加，且泡酒比对照组白酒中多了很多高级醇和酯类，但是春剑花朵数量受季节限制，而根状茎可在组培室周年生产供应，因此可以根状茎代替花朵进行泡制，为国兰加工开辟新的思路。因此，本研究表明，春剑花和根状茎皆可入酒，并且可以增加酒的香味，并赋予酒的功能性作用。