GC—MS分析比較廣西5種果酒中的香氣成分

摘要：采用液液萃取法分別提取了廣西5種果酒中的香氣成分，結合氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）進行檢測。共鑒定出化合物58種，包括22種酯類、11種酸類、7種醛類、6種醇類、4種苯酚類、4種雜環類、4種其他類共7大類，5種果酒香氣成分及相對含量各有差異；香氣種類數按照金櫻子酒、羅城山野葡萄酒、稔子酒、酸梅酒、余甘酒依次增加；香氣成分除稔子酒以醇類物質為主外，其他4種酒均以酯類物質為主；采用二氯甲烷萃取時，與中層酒樣相比，下層酒樣富集了較多的香氣成分。

關鍵詞：氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）；果酒；香味成分

中圖分類號：R284.2；O657.63 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）03-0665-04

果酒是以植物果實為原料經過一定的工藝發酵而成的低酒精度飲料，該酒成本低、純天然、果香濃郁、營養豐富，具有調節人體新陳代謝、促進血液循環、控制體內膽固醇水平、抗衰老等保健作用[1，2]。因此，對果酒活性成分的探討已成為研究的熱點。其中，果酒的香氣成分決定其風味特征，對果酒的風格和質量起著至關重要的作用，果酒的香氣成分有醇類、酯類、酸類、酮類、醛類等，它們的種類和數量決定著果酒的品質[3，4]。目前，研究者主要集中于對某一種果酒的不同類型的香氣成分進行研究，對不同果酒的香氣成分的差異研究鮮有報道。

廣西屬于中國水果生產大省，水果資源相當豐富，本研究選取金櫻子酒、羅城山野葡萄酒、稔子酒、酸梅酒、余甘子酒等5種廣西果酒，采取液液萃取法富集果酒中香氣成分，并利用氣相色譜-質譜聯用儀（GC-MS）對香氣成分進行測定，通過對比分析研究其主要香氣特征組成的差異，從而為果酒感官風味評價體系的建立和香氣活性成分研究提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 樣品及產地 金櫻子酒（廣西河池）、羅城山野葡萄酒（廣西河池）、稔子酒（廣西橫縣）、酸梅酒（廣西崇左）、余甘酒（廣西貴港）。

1.1.2 主要儀器與試劑 Agilent 7890/5975氣質聯用儀（美國Agilent公司）；RE-52AA旋轉蒸發儀（上海亞榮生化儀器廠）；無水硫酸鈉、二氯甲烷均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 預處理方法 取酒樣100 mL放入分液漏斗內，分別用100、50、30 mL二氯甲烷萃取3次，溶液共分3層，舍棄上層溶液，取中層萃取液和下層萃取液進行試驗，無水硫酸鈉脫水，減壓濃縮至1 mL，供GC-MS分析。

1.2.2 GC-MS分析條件 色譜條件：色譜柱為HP-5MS（30 m×250 μm×0.25 μm）毛細管柱；載氣為氦氣；進樣口溫度200 ℃；柱流速1 mL/min；進樣量1 μL；分流比30∶1；升溫程序，初始溫度40 ℃，保持2 min，以10 ℃/min升到150 ℃，保持2 min，再以10 ℃/min升到200 ℃，保持2 min。

質譜條件：電子轟擊離子源（EI）；離子源溫度230 ℃；四級桿溫度150 ℃；電子倍增器電壓1 106 V；電子能量70 eV；接口溫度280 ℃；溶劑延遲3 min，掃描范圍40～500 amu。

2 結果與分析

2.1 5種果酒的香氣成分分析

按上述色譜和質譜條件對5種果酒進行GC-MS分析，經NIST 08標準質譜圖庫檢索，結合相對保留時間，查閱有關文獻數據進行定性，選擇余甘酒下層萃取液作為代表譜圖，見圖1。各譜圖中成分的相對質量分數用峰面積歸一化法求出，結果見表1。香氣成分隨不同的酒樣及同一酒樣的不同層各有差異，5種酒樣的萃取液共檢測出58個香氣成分，包括22種酯類、11種酸類、7種醛類、6種醇類、4種苯酚類、4種雜環類、4種其他類共7大類化合物。酯類物質以丁二酸二乙酯、丁二酸單乙酯、羥基丁二酸二乙酯、5-羰基-2-吡咯甲酸乙酯、檸檬酸三乙酯、己二酸二（乙基-3-戊基）酯為主，此外還有部分α-羥基苯乙酸乙酯、酒石酸二乙酯、沒食子酸乙酯、香草酸乙酯等；酸類物質以己酸、2-呋喃甲酸、山梨酸、蘋果酸為主；醛類物質以2-呋喃甲醛、苯甲醛、5-羥甲基-2-呋喃甲醛為主；醇類物質以苯乙醇、α-松油醇為主；苯酚物質以2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚為主；雜環類物質有2，3-二氫苯并呋喃、N-氨基四氫吡咯、3，4-二氫吡喃、2-甲基四氫噻吩4種；其他類物質包括1，2，3三甲氧基戊烷、2-甲氧基苯乙炔、氨基比林、乙酰對氨苯乙醚。5種酒樣所含共同的特征性香氣成分為苯乙醇（0.679%～28.982%），苯乙醇具有柔和、愉快而持久的玫瑰香、薔薇香、紫羅蘭香、茉莉香、香料辛辣味等香氣，主要是酵母通過相應的氨基酸分解代謝形成的，還可以通過葡萄糖代謝途徑形成[5，6]。

2.2 5種果酒香氣成分的比較

由表1可知，5種果酒的香氣成分以酯類、醇類、酸類、苯酚類、醛類為主，但各有不同。①金櫻子酒香氣種類數為13種，以酯類、醇類、酚類物質為主，分別占香氣成分的47.43%、29.09%、15.17%，含量最高的是沒食子酸乙酯（41.19%），賦予了果酒酵母的特有香味。此外還特含香草酸乙酯，賦予果酒烤香氣味和咖啡香氣。②羅城山野葡萄酒香氣種類數為16種，以酯、酸為主，分別占香氣成分的62.95%、30.45%，但以山梨酸含量最高，占29.03%，山梨酸除了抑菌提高保質期外，還提供一定的酸性環境，可與某些酯在發酵過程中產生增香協同作用，使之具有濃厚的酒香味，其次是羥基丁二酸二乙酯（21.70%），呈輕度水果葡萄酒香氣，賦予果酒草藥底香。③稔子酒香氣種類數為18種，以醇、酯為主，分別占香氣成分的91.59%、5.09%，其中戊醇高達67.48%，賦予果酒雜醇油氣味。此外，還含有金櫻子酒、羅城山野、酸梅酒沒有的2-呋喃甲醛物質，賦予了果酒谷物香氣。④酸梅酒香氣種類數為19種，其主要物質是酯類物質而不是酸類物質，占香氣成分的92.09%，其中己二酸二（乙基-3-戊基）酯（82.59%）含量最高。在浸泡過程中形成典型性香氣成分苯甲醛和苯甲酸乙酯均被檢出，這與文獻報道一致[7]。此外，特含的苯甲醇賦予果酒微弱的蘋果香。⑤余甘酒香氣種類數為22種，屬于種類數最多的酒，以酯、醇為主，分別占香氣成分的64.74%、15.43%，其中，含量最高的物質是羥基丁二酸二乙酯（36.66%），賦予了水果葡萄酒香氣。此外，還含有2-甲基丁醇，具有辛辣刺鼻的羊乳干酪氣味。

2.3 10個酒樣香氣成分種類和含量的比較

5種酒樣基于不同的萃取層，為了更加詳盡的了解各層的香氣成分，本研究取中層和下層分別進行研究。此外，也有研究報道將中層樣品進一步離心處理，分離出澄清有機相與下層樣合并[8]。

2.3.1 10個酒樣香氣成分種類比較 將表1的香氣成分按大類進行歸類，可以得到10個酒樣的香氣成分的種類數，以酯類、醇類、酸類、苯酚類、醛類為主且個數依次遞減，但每個酒樣又各有差異，結果見圖2。金中、金下、羅中、羅下、稔中、稔下、酸中、酸下、余中、余下的香氣成分的種類數依次為：10、10、12、14、9、16、12、15、13、16，稔下和余下的種類數最多，其次是酸下和羅下。5種酒中，除金中、金下的種類數相同之外，同一酒樣下層酒樣種類數明顯多于中層，可見二氯甲烷萃取時，下層樣富集了較多的香氣成分種類。

2.3.2 10個酒樣的香氣成分含量比較 如圖3所示，10個酒樣的香氣成分物質總含量，以酯、醇、酸、苯酚、醛為主且含量依次遞減，其規律與香氣物質種類數一致，說明香氣成分物質總量與個數呈正相關，即酒樣中香氣個數越多，其含量也越高。10個酒樣香氣成分物質含量的具體差異為：①金中、稔中、稔下以醇類（52.868%～92.347%）為主之外，其他酒樣均以酯（58.712%～93.772%）為主；②金中樣在香氣成分物質含量上是最均勻的一組，變化范圍僅在4.06%～28.982%，其他樣品變化范圍都較大；③對酯類物質含量而言，除酸梅酒和余甘酒的中層和下層相當之外，其他酒樣的下層樣含量約為中層樣的2～15倍，總體而言，下層樣富集的酯類物質高于中層樣；④醛類物質中，未被檢出的除外，其余酒樣的中下層含量相差不大；⑤酸類、醇類、苯酚類物質，除未被檢出和相當的之外，其余酒樣的中層樣含量高于下層樣；⑥雜環和其他類，除余中含1種其他類之外，都富集在下層酒樣中。由此可見，中下層的香氣成分及其含量均有不同，分開研究有利于更完整的反映出5種酒不同萃取層中香氣成分的差異。

結果表明，5種酒含量最多的是酯類（54.46%）和醇類（28.98%）。其中酯類主要是由于果汁中的氮源和碳源發酵產生了高級醇，醇和酸進一步發生酯化反應生成酯，酯類物質特有的類似水果味道賦予果酒特殊香氣。醇類中少量的高級醇能夠賦予果酒優雅的香氣，同時這些物質又是其他香氣物質的良好溶劑；芳香醇類由于它們的嗅覺閾值一般很低，所以其香氣值（濃度/閾值）很高，對總體香氣的形成也具有不可忽視的作用。

3 小結與討論

利用GC-MS檢測了5種野生果酒的香氣成分，共檢測出58種香氣成分，共有的香氣成分為苯乙醇，以酯類、醇類、酸類、苯酚類、醛類5大類為主。5種酒樣隨原料和釀造工藝等的差異，其香氣成分及其含量也各有不同。此外，采用二氯甲烷萃取，富集香氣成分，中層和下層萃取液經GC-MC分析，在香氣成分的種類、數量均表現出較明顯的差異，中層和下層萃取液沒有合并更有利于對比分析，但總的來說，下層樣富集香氣成分的種類數和含量均多于中層樣。

香氣物質的種類、數量、單個物質的感覺閾值及其之間的相互作用對不同品種的果實香氣特征具有重要影響，而品種的差異賦予不同果酒獨特典型的香氣，特征香氣組分的鑒定必須與感官分析相結合完成[9]。因此該分析結果為廣西果酒的香氣活性物質組分確定和對果酒感官質量評價體系提供了可靠的參考數據，并為廣西野生果酒品質的改善和指導生產實踐提供了重要的理論依據。但是香氣物質形成與控制機理、發酵與貯藏變化規律及其相互作用之間的關系，以及這些特征與感官作用的關系等還有待于進一步系統深入地研究。

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