不同藍莓品種發酵酒香氣物質的檢測分析研究

劉國華，姚依林，黃明泉，謝小林，李永霞

（1.貴州省生物研究所，貴州貴陽 550009；2.貴州大學林學院，貴州貴陽 550025；3.西南林業大學，云南昆明 650000；4.貴州省植物園，貴州貴陽 550004）

藍莓又稱越橘，為杜鵑花科越橘屬多年生植物，起源于北美，目前全世界約有400 多種，一般生長在海拔900～2300 m 的地區，溫帶到亞熱帶都有分布，含有豐富的營養成分，具有良好的營養保健功能、較高的經濟價值及廣闊的開發前景。貴州以喀斯特地貌為主，藍莓主要為山地露天栽培，是中國藍莓栽培面積最廣和產量最高的省份，藍莓已經發展成為貴州省的優勢精品水果之一。藍莓營養豐富，可溶性固形物含量6.0%～18.5%，可滴定酸在0.35 %～1.27 %，酸甜適口，香氣誘人，適宜鮮食。在山地栽培的貴州省藍莓成熟期較集中，夏季高溫易腐爛，深加工成為發展趨勢，不僅可以解決藍莓產銷不平衡問題，還可以提高藍莓的食用附加值，可加工成藍莓醬、藍莓干、藍莓汁、藍莓酒等多種產品。

目前對藍莓酒的相關研究側重于發酵技術的優化、營養成分分析、穩定性研究及抗氧化功能評價等方面。關于藍莓酒香氣成分方面的研究主要集中于不同酵母、不同發酵方式及發酵工藝優化等方面，對不同品種藍莓酒香氣物質的研究較少，多個品種之間香氣成分的對比報道更少。俗話講，果酒品質七分靠原料，三分靠發酵，發酵原料對果酒品質起主導作用，原料的營養物質影響果酒感官、口感及香氣成分等方面。兔眼藍莓適應性強，比高叢藍莓更能適應廣闊的栽培區域，在長江流域尤其貴州的成熟采摘期正值盛夏，避開了雨季，光照和熱量條件好，花青素含量高，是加工產品的良好原材料，所以在我國長江流域特別是喀斯特地貌的貴州省黔東南主產區受到親睞。基于此本文選取了貴州省喀斯特地貌主栽的兔眼藍莓6 個品種、高叢藍莓2 個品種，運用氣相色譜-質譜聯用的頂空固相微萃取技術檢測分析不同品種藍莓發酵酒香氣成分，擬探明貴州省主栽的藍莓品種發酵酒特征香氣成分，為藍莓加工紅酒品種篩選與發酵產品推廣提供科學理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

藍莓：取自貴州省藍莓主產區黔東南州凱里市碧波鎮羊蓋基地、麻江縣龍山鎮藍莓工程中心基地。兔眼藍莓“園藍”“粉藍”“燦爛”“梯夫藍”“巴爾德溫”及“杰兔”，高叢藍莓“北陸”“藍雨”8 個藍莓品種為試驗材料。

耗材：安琪F33釀酒酵母；白砂糖（食用級）。

儀器設備：安捷倫7890B/7000C GC/MSD 氣相-質譜聯用儀，上海安譜實驗科技股份有限公司；HP-5 ms (30 m×250 μm×0.25 μm)色譜柱，上海安譜實驗科技股份有限公司；色譜科57328-U 型號萃取頭，上海安譜實驗科技股份有限公司；色譜科57330-U 手動固相微萃取進樣手柄，上海安譜實驗科技股份有限公司；梅特勒-托利多MS-TS 分析天平，梅特勒-托利多國際貿易(上海)有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗酒樣品來源及準備

酒樣發酵及處理參照文獻，得到果酒待用。

1.2.2 進樣處理

采用色譜科手動進樣手柄進樣，進樣前將萃取頭置于270 ℃老化爐中老化5 min。將混勻后酒樣取5 mL 置于20 mL 頂空瓶中，60 ℃水浴鍋中平衡30 min，將萃取頭插入頂空瓶中萃取30 min，最后在進樣口250 ℃解吸附5 min。

1.2.3 檢測條件

氣相條件：氦氣為載氣，流速為1.5 mL/min；程序升溫：45 ℃保持5 min，5 ℃/min 升溫到130 ℃，10 ℃/min升溫到250 ℃，最后保持5 min。

其中，發展中國家組包括文萊、智利、中國、印度尼西亞、馬來西亞、墨西哥、秘魯、菲律賓、泰國、越南10個國家；發達國家組包括澳大利亞、加拿大、日本、韓國、新西蘭、新加坡、俄羅斯、美國8個國家。得到的分組回歸結果見表6。

質譜條件:子源與傳輸線溫度都為280 ℃；使用EI 離子源；電子能量為70 eV；質核比掃描范圍為45～500 m/z。

1.2.4 物質的定性與定量

采集到的質譜圖利用計算機普庫進行檢索，鑒定樣品中的揮發性成分，采用峰面積歸一化法分析各成分的相對含量；香氣物質相對含量為樣品中各香氣物質占總出峰面積的百分數，總含量為每種樣品中所有香氣物質占總出峰面積的總百分數。

1.2.5 數據處理

本文通過Excel 2003 對所得的實驗數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 GC-MS檢測8個藍莓品種發酵酒的香氣物質

每個樣品進行3 次平行檢測，取平均值后如表1 所示，各種香氣物質及香氣描述參考文獻進行確定。8 個品種發酵酒中共檢測到97 種香氣物質，巴爾德溫、北陸、燦爛、粉藍、杰兔、藍雨、梯夫藍、園藍發酵酒分別檢測出36 種、41 種、19 種、36種、43 種、36 種、31 種、29 種香氣物質，分別占總揮發物質總峰面積的61.25 %、64.92 %、33.50 %、62.17 %、70.24 %、74.00 %、66.41 %和68.39 %。各類香氣物質相對含量如表2所示。

表1 8個品種發酵酒各種物質的相對含量與風味特征

續表1 8個品種發酵酒各種物質的相對含量與風味特征

表2 8個品種發酵酒各類物質的相對含量 (%)

由表2 可得，8 個品種藍莓發酵酒的香氣物質可簡單分為醇類、酯類、酸類、醛酮類及其他5 個類別。8個品種藍莓發酵酒除燦爛外其他都是醇類和酯類物質相對含量較高，酯類為主體香氣且相對含量差異大，占總香氣物質的70 %以上，使得這7 個品種酒香氣濃郁并具有典型性，香氣特征較為明顯且易區分；燦爛發酵酒其他類占主要，相對含量較高，為主體香氣，酯類與醇類的相對含量差異不大且二者加和含量與其他類相對差異不大，香氣物質相比于其他品種藍莓發酵酒更為均衡，香氣類別不突出，香氣具有均衡和復雜多變的特點。

2.2 8個品種發酵酒香氣比較

醇類化合物是酵母通過糖分解代謝或脫羧反應和氨基酸的脫氨基作用形成的代謝產物，適宜濃度可襯托酯香，促進香氣的協調性，是果酒中重要的香氣物質。8 個品種發酵酒中共檢測到16 種醇類物質，巴爾德溫、北陸、燦爛、粉藍、杰兔、藍雨、梯夫藍、園藍分別檢出7 種、7 種、4 種、6 種、8 種、5種、6 種、7 種，相對含量分別為11.57 %、8.2 %、7.45 %、6.82 %、14.27 %、11.07 %、10.61 %和8.33 %，結合表1 可以看出醇類在8 個品種發酵酒中差異明顯。在巴爾德溫、北陸、杰兔、藍雨、梯夫藍及園藍發酵酒中醇類香氣物質主要為苯乙醇和異戊醇，這2 種物質的相對含量分別是9.04 %和1.51 %、6.09 %和1.14 %、8.13 %和4.28 %、9.35 %和1.08%、9.01%和1.09%及5.43%和1.06%，苯乙醇主要存在于茉莉等植物精油中，低濃度下可以產生濃郁玫瑰花香、薔薇香，異戊醇具有辣味、醇香、醚香、香蕉香氣味，從含量分析看苯乙醇表現的香氣濃郁并占主導，配以低濃度異戊醇香氣使酒體香氣更加柔和。在燦爛品種發酵酒中只檢測到4種醇類揮發性物質，分別為桉葉油醇、松油醇、苯乙醇及紫蘇醇，含量都較低，分別是3.35 %、2.79 %、1.26 %及0.03 %，說明燦爛發酵酒香氣物質不明顯。粉藍發酵酒主要呈香物質是苯乙醇，含量為6.05%，香氣并不突出。

2.2.2 酯類香氣物質比較

酯類主要來源于酒精發酵，賦予果酒濃郁的花香、果香，是發酵酒揮發性成分的重要組成部分，也是構成香氣骨架的關鍵成分。酯類物質閾值較低,對果酒主體香型和風格具有重要影響。8 個品種發酵酒共檢測到43 種,共有的2 種分別是癸酸乙酯及月桂酸乙酯，都具有果香與花香。

通過表2 可以看出，不同品種酯類含量不一樣。巴爾德溫、北陸、粉藍、杰兔、藍雨、梯夫藍及園藍發酵酒中酯類相對含量達45%以上，種類較多，分別是19種、22種、21種、22種、18種、16種、16種；燦爛發酵酒的酯類含量極低，僅含8.95%，檢測到7種香氣物質。燦爛發酵酒中的異戊酸乙酯占總酯類的50%以上，該物質主要呈現水果香，故燦爛發酵酒水果香味較明顯，另外6 種香氣物質相對含量極低，在香味協調性上作用不明顯。辛酸乙酯、正己酸乙酯為巴爾德溫、北陸、粉藍、杰兔、藍雨、梯夫藍及園藍7 種發酵酒所共有，辛酸乙酯相對含量較高，分別為19.34 %、27.49 %、26.70 %、28.04 %、29.83 %、7.85 %、28.65 %，該物質具有花香、果香；正己酸乙酯相對含量較低，呈蘋果、香蕉味氣味，都是柔和、愉快而持久的香氣成分。除梯夫藍發酵酒外兩種香氣物質加和相對含量占酯類相對總量的50%以上。乙酸乙酯在梯夫藍發酵酒中含量較高，為15.36 %，乙酸乙酯具有果香味，可以協調苦澀味，令酒更加醇厚。這7 種發酵酒果香、花香為主體香氣，是重要的香氣物質。乙酸苯乙酯是除園藍發酵酒外其他所共有的，該物質具有玫瑰花香、蜂蜜香，蜂蜜香味為這幾種酒的特征香氣，含量較低，但對果酒綜合協調性具有重要作用。棕櫚酸乙酯具有蠟香、奶油味，梯夫藍發酵酒不具有該香氣物質。園藍發酵酒含有令人愉快薄荷香味的乙酸異胡薄荷酯及薔薇、薰衣草香氣的乙酸香茅酯。含有菠蘿香、蕉糊香的庚酸乙酯與玫瑰香的丙酸香茅酯是藍雨發酵酒的特有香氣，其他發酵酒未檢出。燦爛酒檢測出其他未檢測出的異戊酸乙酯，含有果香味，但果香不是異戊酸乙酯所特有香味，揮發性酯類物質很多都夾雜著水果香。丁二酸乙酯為粉藍發酵酒所特有的，但其清淡果香、酒精味為發酵酒大眾香氣。檸檬味的甲酸香草酯是巴爾德溫果酒所特有的。通過以上分析得出不同品種藍莓發酵酒酯類物質既有特有之處，也有共同之處。

2.2.3 醛酮類香氣物質比較

醛酮類揮發性物質大多數是微生物的代謝產物，8 個品種發酵酒共檢測到9 種醛酮類香氣物質，園藍未檢測出醛酮類物質，巴爾德溫、北陸、燦爛、粉藍、杰兔、藍雨及梯夫藍相對含量較低，分別為0.03 %、0.13 %、1.17 %、0.79 %、0.08 %、0.79 %、1.77%。大多數醛酮類揮發性物質香氣閾值較低，少量便可提高果酒香氣的感知度及增強特征香氣，賦予了藍莓酒特殊的香氣。月桂醛給巴爾德溫發酵酒增添了柑橘、松葉油及橙油香氣，癸醛及香葉基丙酮賦予了北陸、杰兔及藍雨發酵酒油脂香、蠟清香及果木香，紫羅蘭酮加強了藍雨發酵酒的花果香味，更為其提供特殊的紫羅蘭香氣，2-甲基-5-(1-甲基乙烯基)環己酮為燦爛發酵酒增加了甜的留蘭香味及草藥的氣味。復雜多樣的芳香物質豐富了不同品種發酵酒的香氣，形成了具有不同特色的發酵酒香氣。

2.2.4 酸類及其他香氣物質比較

除以上相對含量較高的香氣物質外，在8 個品種發酵酒中還檢測出少量烯類、酸類、烷類、酚類等物質，一共有29 種，使酒的香氣更加協調飽滿，提升了藍莓發酵酒的主體香氣。與其他品種相比，燦爛發酵酒的香氣物質相對含量較高，對主體香氣貢獻更大。

酸類物質在每個品種發酵酒中含量都低于0.5 %，最高的是燦爛為0.32 %，其次是藍雨為0.23%，最低是梯夫藍為0.03%，在這8 個品種發酵酒中酸對口感調節作用不明顯。燦爛、梯夫藍及園藍發酵酒的香氣物質較少為6 種；燦爛發酵酒相對含量較高為15.93 %，其中β-蒎烯占14.23 %，該物質具有植物和松節油香氣，感官閾值很低，香氣明顯，在燦爛發酵酒主體香氣中占有明顯優勢；甲基異戊基醚在巴爾德溫、藍雨及園藍中含量分別為3.11%、1.3%及1.2%，該物質具有淡淡的香氣；藍雨、杰兔、粉藍及巴爾德溫中檢測到具有香脂氣味的月桂烯；巴爾德溫、藍雨及梯夫藍中含有丁香氣味的1-石竹烯。

2.3 8個品種發酵酒香氣系列分析

按照各種揮發性物質在感官特征方面所表現出的花香、果香、植物香、油脂香及其他香氣類型，具有同種香氣類型物質的相對含量進行加和并進行相關分類分析，作網狀圖，如圖1 所示。除燦爛以植物香為主外，其他7 個品種果香均比較顯著，園藍的果香比較突出。巴爾德溫、北陸及藍雨以果香和花香為主，且果香及花香相對含量差異低于10 %，油脂香、其他香型和植物香型含量較低；粉藍、杰兔、梯夫藍及園藍主要以果香為主，花香與果香差異大于10 %，梯夫藍差異最為顯著，為26.05%，另外3 種呈香型物質含量相對較少，植物香極低且低于0.5%；燦爛以植物香為主體香氣，相對含量為20.2 %，果香與花香相對含量加和占10.8%，油脂香及其他香氣物質相對含量極低。

圖1 8個藍莓品種發酵酒香氣系列分布

3 結論

通過對8 個藍莓品種發酵酒的香氣物質進行測定與分析，共檢測到97 種香氣物質，包括醇類、酯類、醛酮類、酸類及其他類，各種藍莓發酵酒之間香氣物質種類及含量具有一定的差異，都具有各自的香氣特點。通過對比分析得出，巴爾德溫、北陸、粉藍、杰兔、藍雨、梯夫藍和園藍發酵酒中以酯類為主體香氣，燦爛發酵酒中以其他類為主；從香氣系列分析得到燦爛發酵酒以植物香為主，其他7 個品種發酵酒以果香及花香為主。

揮發性物質的種類及含量決定了藍莓發酵酒香氣的特征，導致不同品種藍莓發酵酒間風味差異。每個藍莓品種發酵后都有各自的香氣特征，本研究數據及分析可為今后藍莓發酵酒提供參考，為了能夠獲得令人愉悅的酒香，可選擇合適的品種發酵或者不同品種間進行混合發酵。