基于香韻分析的食用蜜桔香精調配研究

盛 麗

（杭州安賽生物科技有限公司，浙江杭州 311215）

蜜桔為蕓香科柑桔屬植物[1]，在我國長江以南地區廣泛種植。長期以來，國內外對同為柑桔屬的橙[2]、檸檬[3]、柚子[4]的研究較多，但對蜜桔的香氣香味研究較少。蜜桔具有通透清爽的柑橘果香，香氣獨特，口感豐富，味道酸甜可口。蜜桔除鮮食外，還可做成蜜桔罐頭、蜜桔醬、蜜桔飲料等。但是受加工工藝的影響，蜜桔制品很難保持其新鮮的風味，其香味均有不同程度的損失。因此，要保持蜜桔制品的天然風味，必須要對其損失的香味進行補給，以掩蓋產生的不良風味。蜜桔香精就這一需求而產生，香精的使用能夠改善蜜桔風味制品的品質，達到天然純正的感覺。

目前，國內外對蜜桔的研究多集中在栽培和抑菌等方面，對香氣的揮發性成分研究較少。詹少穎等[1]用亞臨界提取蜜桔皮精油，并用頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用技術研究發現，蜜桔精油揮發性成分主要由烯烴類（58.68%）和酸類（40.34%）組成，且平均得率為1%。成傳香等[5]比較了三個中國主栽寬皮柑橘品種，發現溫州蜜柑制汁特性最佳；對黃巖蜜桔的揮發性成分進行研究，共鑒定出77 種揮發性成分[6]。

蜜桔精油的成分復雜，且得率較低，工業化生產較少，價格比較高昂，在實際的香精開發時多用其它柑橘類精油如甜橙油替代。經研究發現，柑橘精油揮發性成分主要是烯烴類化合物[7-8]，由于萜烯類屬于不飽和烴類，容易在空氣、光和熱的作用下發生氧化，使香氣發生不良變化[9]，降低精油品質，而且萜烯類不溶于丙二醇和水等溶劑，局限了精油在香精中的使用。因此，為提高精油穩定性，增加精油在丙二醇和水中的溶解度，擴大精油在實際生產中的應用價值，需要脫除精油中的萜烯類化合物。本研究采用頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用（gas chromatography-mass-spectrometry，GC-MS）技術分析了蜜桔的香氣成分，并按照分析結果結合蜜桔香氣香韻分析，選擇香原料，通過正交試驗和感官評定相結合的方法確定蜜桔香精的配方，以期為提高蜜桔利用率、拓寬蜜桔相關產品市場提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

蜜桔，品種‘黃巖蜜桔’，產地臺州；甜橙油，昆山奎克香精香料有限公司。

乙醇，分析純，國藥集團化學試劑有限公司；麝香草酚、β-紫羅蘭酮、檸檬醛、乙酸、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸辛酯、乙酸癸酯、松油醇、己醇、辛醛、壬醛、癸醛、芳樟醇、香葉醇、橙花醇、乙酸香茅酯、乙酸芳樟酯、乙酸橙花酯、辛酸、十二酸、丙二醇，食品級，昆山市千燈百花香料廠原料生產商或經銷商處購入；葉醇、乙酸葉醇酯，食品級，浙江新和成股份有限公司；β-突厥酮、α-突厥酮、圓柚酮，食品級，芬美意香料（中國）有限公司；評香紙，廣州正茂印刷品有限公司；香精瓶，上海翠凌玻璃制品有限公司。

1.2 儀器與設備

氣相色譜-質譜聯用儀，GCMS-QP2020，島津（上海）實驗器材有限公司；萃取纖維頭，65 μm PDMS-DVB，美國Supelco 公司；電子天平，BS223S，賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；冰箱，KG28NV290C，西門子博西家電有限公司；攪拌機，HR2100，飛利浦（中國）投資有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理

將新鮮蜜桔打漿，準確稱取2.0 g 蜜桔果漿于30 mL頂空瓶中。將在280 ℃下老化30 min 的萃取頭插入頂空瓶中，50 ℃水浴萃取吸附60 min，然后將萃取頭插入氣質聯用儀，250 ℃解析3 min，進行GC-MS 分析[10]。

1.3.2 GC-MS 條件

采用GC-MS 對蜜桔的揮發性成分進行分析。

氣相色譜條件：進樣口溫度250 ℃；流速1.0 mL/min（恒流）；分流比40∶1；進樣量0.2 μL；程序升溫，起始溫度50 ℃，保持4 min，以4 ℃/min 升至220 ℃，再以8 ℃/min升至250 ℃保持10 min；載氣為氦氣。

質譜條件：離子源為EI，電子能量70 eV；接口溫度250 ℃，離子源溫度230 ℃；四級桿溫度150 ℃，掃描范圍（m/z）35～450。

1.3.3 除萜甜橙油的制備

稱取10 g 甜橙油與50 g 乙醇，在燒杯中進行充分攪拌混勻，后加入40 g 水充分攪拌混勻，再將混合液倒入分液漏斗中，置于4 ℃冰箱靜置24 h，取分液漏斗中的下清液進行過濾，得到除萜甜橙油[11]。

1.3.4 香原料的選擇

通過嗅聞蜜桔鮮果的香氣，結合揮發性成分的分析結果，對蜜桔香氣進行香韻分路，并以此作為選擇香原料的依據[12]。

1.3.5 正交試驗

根據GC-MS 分析蜜桔揮發性成分的結果，選取蜜桔香氣各路香韻中具有代表性的香原料進行正交試驗，設計了六因素五水平正交試驗[13]，見表1。

表1 香原料因素水平表Table 1 The factors and levels of perfume raw material

1.3.6 感官評定

感官評定小組共10 人，男女各半，年齡在30～40 歲之間，且均具有6 年以上的調香經驗，結合實際及喜好度等方面對樣品進行評價，采用5 分制評價方式，具體評分標準見表2[14]。

表2 蜜桔香精感官評分標準Table 2 Sensory standard for evaluation of mandarin orange

1.3.7 香精調配

香精調配原則：（1）因為調配的蜜桔香精是食用香精，故需要根據食品添加劑使用衛生標準（GB 2760—2014）來選擇來源可靠、質量穩定的香原料，以確保蜜桔香精的安全性；（2）根據需求選取香原料，既要使調配的香精達到最佳效果，也要考慮成本，使之具有良好的經濟效益；（3）香精調配過程中要充分考慮頭香、體香和底香之間的銜接，使整體和諧，散發自然；（4）蜜桔香精要符合《食品安全國家標準食品用香精》（GB30616—2020）標準。

調配時，將選好的香原料按照設計的配方用量依次加入容器中，充分混合均勻。采用評香條品評香精的品質，蘸取調配好的香精至評香條5 mm 高度，置于鼻前10～15 mm 處嗅聞。通過香味辨別來決定需要減弱或加強的香韻類型，從而達到優化配方的目的，使調配的香精品質得以改進和完善。同時要注意各種香味特征之間的平衡性和協調性，防止出現引人不適或不協調的香味。

1.4 數據處理

數據采用Excel 2013 及SPSS 19.0 處理。

2 結果與分析

2.1 GC-MS 分析

用頂空固相微萃取對蜜桔鮮果的香氣成分進行提取[15]，并用GC-MS 分析，結果見表3（見下頁）。表3 顯示，蜜桔香氣的主要成分為烯烴類、醇類、醛類、酚類、酸類、酮類和酯類等。烯烴類對蜜桔的香氣貢獻很小且易變化。醇類中的葉醇、松油醇等為蜜桔提供了新鮮的果香。醛類中的乙醛提供了蜜桔果實成熟的氣息，辛醛和癸醛帶有略微苦澀的皮香，這幾種醛類結合，使蜜桔香氣自然透發。酚類雖然種類只有兩種，但麝香草酚的特殊氣味使得蜜桔香氣有別于其它柑橘香氣。酸類中的乙酸、癸酸則提供了蜜桔的果酸真實感。酮類中的α-突厥酮、β-突厥酮突出了蜜桔香氣的甘甜。酯類的種類是最多的，使蜜桔香氣甜香、青香、果香的香氣更加自然協調。

表3 蜜桔香氣的GC-MS 分析結果Table 3 GC-MS analysis results of volatile constituents of mandarin orange

2.2 香料的選擇

蜜桔的香氣大體上可分為甜香韻、果香韻、青香韻、花香韻、特征香韻和酸香韻，結合GC-MS 分析結果選擇蜜桔香精的香原料。

甜香韻：蜜桔的甜香是甜而不膩，主要通過甲位突厥酮、β-突厥酮來表現蜜桔的甘甜。

果香韻：通過乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸辛酯、乙酸癸酯等酯類物質賦予香精香甜的果香，用松油醇、檸檬醛來突出蜜桔的柑橘果香。

青香韻：選用己醇、己醛、葉醇、乙酸葉醇酯等青葉香氣的原料來烘托蜜桔鮮果的清新香氣，用辛醛、壬醛、癸醛似未成熟柑橘的香氣，更好地展現蜜桔新鮮的質感，再加上乙醛的透發性，使蜜桔香氣更通透。

花香韻：主要選用芳樟醇、香葉醇、橙花醇和β-紫羅蘭酮來襯托蜜桔淡淡的花香。

特征香韻：用麝香草酚、圓柚酮等特征明顯的香原料來表現蜜桔的特征香氣。乙酸香茅酯、乙酸芳樟酯、乙酸橙花酯的使用則讓蜜桔的皮香更明顯。

酸香韻：乙酸、辛酸、癸酸、十二酸，幾種酸的搭配使用，使蜜桔的酸香柔和，不刺鼻。

2.3 正交試驗

大多數香精的調配依賴調香師個人的工作經驗，因而調香技藝更多的屬于經驗科學。經驗科學是科學的早期階段。開展正交試驗之類經過設計的試驗活動，有助于調香科學的進一步發展。選用蜜桔香氣各路香韻中具有代表性的香原料進行正交試驗，結果見表4。

表4 蜜桔香精正交試驗評分表Table 4 Orthogonal experiment scoring table for mandarin orange flavors

由表4 蜜桔香精正交試驗評分表可知，影響蜜桔香氣的主次順序是麝香草酚＞β-紫羅蘭酮＞β-突厥酮=檸檬醛=葉醇＞乙酸，原料最優配比方案為β-突厥酮0.025%或0.050%，檸檬醛1.000%，葉醇0.550%，β-紫羅蘭酮0.062%，麝香草酚0.010%，乙酸0.100%、1.000%或1.300%，考慮成本等因素，選擇β-突厥酮0.025%，乙酸0.100%。

2.4 香精調配

按照最優配比方案再補充各香韻中其他原料，得到3 個配方，見表5。

表5 蜜桔香精配方Table 5 Mandarin orange flavor formula

配方一：該香精具有一定的蜜桔香氣，青香、花香還算合適，但其它果香比較重，使得柑橘特征風味不夠，整體風味不協調，需要適當修改配方。

配方二：在配方一的基礎上，果香原料用量減少，增加了α-突厥酮和辛酸兩種新原料，果香原料增加了乙酸乙酯一個香原料，加入的除萜甜橙油使整體香氣更加自然，口感飽滿。再通過對青香、花香和特征香氣等香原料用量的微調，使得整體的蜜桔特征香氣突出，但整體香氣不夠協調，仍需要繼續修改配方。

配方三：與配方二相比，配方三在各種原料的用量比例都作出了系統的調整，修改后的香精頭香、體香和尾香都較協調，同時配方中還加入了乙酸癸酯、壬醛、十二酸，使得該香精整體風味飽滿，更為協調。該香精可應用于蜜桔汁、蜜桔罐頭和蜜桔醬等蜜桔系列產品的加香。

3 小結

蜜桔香精的調配主要是通過對蜜桔鮮果香氣成分的分析確定香韻，可分為甜香韻、果香韻、青香韻、花香韻、特征香韻和酸香韻。然后按各香韻的特點選擇合適的香原料，通過正交試驗確定各主要香韻中特征原料的貢獻度和用量，香原料的貢獻度為麝香草酚＞β-紫羅蘭酮＞β-突厥酮=檸檬醛=葉醇＞乙酸，原料最優用量為β-突厥酮0.025%，檸檬醛1.000%，葉醇0.550%，β-紫羅蘭酮0.062%，麝香草酚0.010%，乙酸0.100%。再根據香精的調配原則，結合調香師的經驗，經過多次實驗得到較為優化蜜桔香精的配方為麝香草酚0.01%、β-紫羅蘭酮0.062 5%、β-突厥酮0.05%、檸檬醛1%、葉醇0.55%、乙酸0.1%、α-突厥酮0.05%、乙酸乙酯0.2%、丁酸乙酯0.3%、乙酸辛酯0.1%、乙酸癸酯0.1%、松油醇0.12%、己醇0.1%、乙酸葉醇酯0.1%、辛醛0.02%、壬醛0.02%、癸醛0.02%、芳樟醇0.2%、香葉醇0.15%、橙花醇0.13%、圓柚酮0.05%、乙酸香茅酯0.22%、乙酸芳樟酯0.15%、乙酸橙花酯0.1%、辛酸0.01%、十二酸0.01%、除萜甜橙油20%、丙二醇75.967 5%。