HS-SPME/GC-MS分析玫瑰香橙果酒中挥发性成分

付 勋，聂青玉

（重庆三峡职业学院 农林科技系，重庆 万州 404155）

玫瑰香橙具有典型玫瑰色彩并带玫瑰香味，营养丰富，富含类β-胡萝卜素、花青素、黄酮苷等，具有良好的营养与保健作用[1]。以玫瑰香橙为原料，通过果汁澄清、成分调整、发酵、陈酿、澄清等工序生产的玫瑰香橙果酒具有独特的玫瑰果香，色泽微血红色，口感舒适[2-4]。对果酒香味挥发性成分分析的方法多样、丰富。崔涛等[5]采用气相色谱质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技术，对水晶梨及果醋的香气组分进行分析，鉴定出砂梨果实中的32种香气组分和果醋中的15种香气组分；康明丽等[6]采用顶空固相微萃取（headspacesolid-phasemicroextraction，HSSPME）-气-质联用法分析柑橘发酵过程的果酒，共检测出78种挥发性成分，主要包括酯类、醇类、醛类、酮类、酸类等风味物质；孙庆扬等[7]采用HS-SPME-GC-MS技术对苹果酒中挥发性香气成分进行分析，共检测到52种挥发性成分，含15种醇类、30种酯类、7种脂肪酸类、3种酮类、6种芳香族类、3种萜烯类和2种其他类。本研究采用HS-SPME/GC-MS对玫瑰香橙果酒挥发性成分进行分析，旨在为果酒风味的改善，生产过程中产品典型性评价等提供一定理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

玫瑰香橙：市售；果胶酶（酶活30 000 U/g）、柠檬酸、白砂糖（均为食品级）、体积分数为95%的乙醇，碳酸氢钠（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；果酒专用酵母：安琪酵母股份有限公司。

1.2 仪器与设备

7980A-5975C气相色谱-质谱联用仪：美国安捷伦公司；PAL System三合一进样器：瑞士CTC公司；75 μm CAR/PDMS/DVB萃取纤维头：美国Supelco公司。

1.3 试验方法

1.3.1 玫瑰香橙果酒的酿造工艺流程及操作要点

操作要点：

澄清果汁制备：选新鲜、无病变、霉腐的玫瑰香橙，清洗去皮，用榨汁机捣碎，添加0.09 g/L的果胶酶，于31℃酶解120 min，90℃灭酶15 min，过滤得到澄清果汁；

果汁成分调整：添加白砂糖调节初始发酵糖度至19.0%，添加量100 mg/L的SO2（偏重亚硫酸钾），添加柠檬酸调节果汁pH值至4.0，置于发酵罐中；

接种发酵：取适量果酒活性干酵母，加入5%的糖水，置于38℃复活20～30 min，再置于28℃左右，活化2 h后备用，酵母接种量为0.12 g/L；发酵温度20℃，发酵时间7 d，糖度＜0.5%时结束主发酵；

过滤、陈酿、澄清：主发酵结束后，将果酒置于4℃条件冷冻至果酒澄清，采用虹吸法将澄清玫瑰香橙果酒转罐后于15℃条件下密封陈酿2个月，陈酿期间倒罐1次，去除酒角；

调配、包装、杀菌：澄清后的干型果酒用柠檬酸、白砂糖和澄清果酒调配成40 g/L的半甜型果酒，装瓶后置于80℃杀菌10 min，得到成品果酒。

1.3.2 香味成分的提取

取5 mL的样品置于20 mL顶空瓶中，加入1g NaCl和磁力搅拌子，压紧瓶盖，于60℃条件下平衡5 min后，用固相微萃取针萃取30 min；使用前萃取针在250℃老化10 min。

1.3.3 香味成分的检测

气相色谱条件：HP-INNOWAXS毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；载气为氦气（He），流速1.0 mL/min，分流比10∶1；进样温度为250℃；升温程序为起始温度为40℃，保持5 min，以8℃/min升至250℃，保持5 min。

质谱条件：电子电离（electronic ionizaton，EI）源，电子能量70 eV；离子源温度230℃，四级杆温度150℃，接口温度250℃，扫描范围30～500 m/z。

1.3.4 香味成分的定性与定量

采集到的质谱图利用计算机检索美国国家标准技术研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）谱库进行检索分析，并用峰面积归一化法分析各成分的相对含量，采用Origin 8.5软件进行作图。

2 结果与分析

2.1 玫瑰香橙果酒中挥发性成分GC-MS分析

采用气相色谱-质谱联用技术检测得到玫瑰香橙果酒挥发性成分的离子图见图1，玫瑰香橙果酒中经GC-MS鉴定挥发性成分种类、成分及相对含量见表1。

从表1可以看出，玫瑰香橙果酒采用GC-MS方法共鉴定出52种风味物质成分，其中，乙酸乙酯（2.92%）、乙酸异戊酯（5.39%）、异戊醇（9.71%）、十一酸乙酯（7.68%）、辛酸（2.26%）、癸酸乙酯（1.93%）、苯乙醇（1.87%）等，是构成玫瑰香橙果酒挥发性风味成分的主要基础物质。所有香味成分中，醇类物质13种，总含量为14.29%；酯类物质17种，总含量为27.59%；羧酸类物质7种，含量为3.56%；醛酮类物质2种，含量为0.04%；其他物质总含量为2.85%。

图1 玫瑰香橙果酒香味成分HS-SPME/GC-MS分析总离子流色谱图Fig.1 Total ion chromatogram of aroma components in rose-flavor orange wine analyzed by HS-SPME/GC-MS

表1 玫瑰香橙果酒主要香味物质含量分析结果Table 1 Analysis results of main aroma components contents in rose-flavor orange wine

续表

2.2 玫瑰香橙果酒中主要香气物质成分分析

2.2.1 酯类物质分析

玫瑰香橙果酒中相对含量较高的挥发性物质为醇类、酯类及羧酸类物质。一般大部分酯类物质具有明显花香及果香，是果酒呈香的重要成分[12]。玫瑰香橙果酒中共检测出17种酯类物质，含量为27.59%，是酒体中含量最多的香味物质，其中乙酸异戊酯、己酸乙酯、十一酸乙酯含量较高，己酸乙酯是一种典型的食用香料，具有愉悦的水果香气[13]，主要是由果酒发酵过程产生的己酸和乙醇酯化反应生产。乙酸异戊酯具有香蕉香气，主要是有乙酸乙酯作为前体物质发酵代谢产生[14]，在玫瑰香橙果酒中含量仅次于己酸乙酯，也构成了果酒酯香的重要物质。十一酸乙酯具有椰子香气，在其他果酒挥发性成分分析中均报道较少。在所有检测出的酯类物质中，丁酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、乙酸己酯的检测与康明丽等[15]报道的对柑橘果酒酿造过程中挥发性风味化合物中检测的部分酯类物质相符，其他酯类成分存在差异主要原因为酿造原料、工艺等因素影响。

2.2.2 醇类物质分析

玫瑰香橙果酒中共检测出有13种醇类物质，是酒体中含量次高的香味物质，醇类物质的相对含量差异明显，其中异戊醇含量最高，占所有挥发性成分的9.71%，苯乙醇的相对含量其次，占所有挥发性成分的1.87%，苯乙醇和异戊醇等属于果酒中常见的高级醇类，属于果酒中重要的芳香物质，异戊醇具有威士忌、烧焦和麦芽的香气[16]，苯乙醇具有柔和且持久的蜜香和玫瑰香味，对果酒香味形成至关重要，当醇类物质与酸类物质比例恰当时，果酒呈香良好，但若含量过高时，会产生较大刺激性气味，对果酒品质影响较大，同时也是导致饮用后上头的主要原因[17]。

2.2.3 酸类物质分析

玫瑰香橙果酒中共检测出有7种酸类物质，果酒中均检测出乙酸、己酸、辛酸、正癸酸等酸类物质，所有酸类物质中，辛酸含量最高，占所有挥发性性成分的2.26%，辛酸的含量次高，占所有挥发性成分的0.51%，这与张影陆等[18]研究的4种果酒中的挥发性酸类物质研究结果一致。其他酸类物质含量均＜0.5%，主要是果酒在发酵过程中，酵母代谢产生的有机酸与醇类物质酯化等因素相关[19]。

2.2.4 酮类、酚类及其他物质分析

玫瑰香橙果酒中仅检测出2种酮类物质，相对含量分别为0.01%和0.03%。这些物质的阈值低，也可能是果酒中的重要风味物质[18]。

玫瑰香橙果酒中仅检测出2种酚类及其他物质。分别为对乙烯基愈疮木酚、2,4-二叔丁基苯酚，含量分别为0.74%、0.15%，酚类物质对果酒的苦味存在一定的影响[20]。

其他挥发性成分，果酒中共检测出4种烷类物质，2种烯类物质，2种萘类物质，呋喃和醇胺类物质各一种。

3 结论

本研究采用HS-SPME/GC-MS对玫瑰香橙果酒香味成分检测，共检测到52种挥发性成分，含13种醇类、17种酯类、7种羧酸酸类、2种酮类和13种其他物质。其中醇类物质总含量为14.29%；酯类物质为27.59%；羧酸类物质为3.56%；酮类为0.04%；其他物质总含量为2.85%。相对含量较大的成分有乙酸乙酯（2.92%）、乙酸异戊酯（5.39%）、异戊醇（9.71%）、十一酸乙酯（7.68%）、辛酸（2.26%）、癸酸乙酯（1.93%）、苯乙醇（1.87%）等，是构成玫瑰香橙果酒挥发性风味成分的主要基础物质。玫瑰香橙果酒香气成分丰富，通过HS-SPME/GC-MS方法对玫瑰香橙果酒香味成分进行检测，为确定果酒特征香味物质奠定理论基础。