方玲玲，肖作兵，牛云蔚，于海燕

(1.上海海洋大學食品學院，上海201306; 2.上海應用技術(shù)學院香料香精技術(shù)與工程學院，上海200235)

指紋圖譜技術(shù)在果酒中的應用

方玲玲1，肖作兵2，*，牛云蔚2，于海燕2

(1.上海海洋大學食品學院，上海201306; 2.上海應用技術(shù)學院香料香精技術(shù)與工程學院，上海200235)

綜述了指紋圖譜技術(shù)在果酒檢測中的應用。指紋圖譜技術(shù)能夠客觀、準確、快速、安全測定果酒的香氣和非揮發(fā)性物質(zhì)。主要介紹氣相色譜、液相色譜、質(zhì)譜等對果酒的分析，同時簡單介紹了全二維氣相色譜和超高液相兩種最新檢測技術(shù)。指紋圖譜技術(shù)對建立科學合理的控制和評價果酒質(zhì)量、防偽等方面的研究提供了理論依據(jù)。

指紋圖譜技術(shù)，果酒，應用

指紋圖譜技術(shù)是指樣品經(jīng)過適當預處理后，采用一定的分析手段，得到能夠穩(wěn)定、真實、全面反映樣品特性的色譜、光譜以及其他圖譜數(shù)據(jù)資料［1］，用來評價樣品可量化的鑒定手段，主要用于評價樣品質(zhì)量的真實性、優(yōu)良性和穩(wěn)定性［2］。指紋圖譜技術(shù)是近十年來快速發(fā)展的一種對復雜物質(zhì)研究的方法。果酒的指紋圖譜是在中藥指紋圖譜的基礎上發(fā)展起來的，中藥指紋圖譜技術(shù)能提供豐富的鑒別信息，可以較為全面地反映中藥及其制劑中所含化學成分的種類與數(shù)量，進而對藥品質(zhì)量進行整體描述和評價。果酒具有類似于中藥的復雜體系，每種果酒都有其獨特的風味，他們有自己的指紋特征。一般說來，指紋圖譜技術(shù)主要包括色譜指紋圖譜、光譜指紋圖譜和脫氧核糖核酸(DNA)指紋圖譜等幾種。本文綜述了指紋圖譜技術(shù)在果酒中應用較廣泛的氣相色譜、液相色譜以及質(zhì)譜等分析技術(shù)，可為果酒的感官評定提供客觀依據(jù)。

1 氣相色譜(GC)

氣相色譜主要分析果酒的揮發(fā)性物質(zhì)，即果酒的氣味。氣相色譜法是利用不同物質(zhì)在固定相和流動相分配系數(shù)的差別，使不同化合物從色譜柱流出的時間不同，以達到分離目的。王寶榮［3］等人通過氣相色譜測出干紅葡萄酒中含有12種主要的香氣成分。此外，他們對8種葡萄酒的氣相色譜圖進行分析比較后發(fā)現(xiàn)，20～35min在組分及含量上都有很大的差別，各種葡萄酒都有明顯的特征區(qū)，利用這種特征區(qū)色譜圖可以對葡萄酒品種進行界定。

2 氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用(GC－MS)

氣相色譜是有機物的有效分離方法，特別適用于有機物的定量分析，但定性分析比較困難。質(zhì)譜法擅長定性分析，氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)解決了氣相色譜定性的局限性［4］。

目前，果酒氣味成分的分析通常采用GC－MS，這種聯(lián)用技術(shù)能對圖譜中反映出來的果酒氣味成分進行有效的分離和結(jié)構(gòu)鑒定［5］。Janacova［6］等人使用嗅辨義與GC/MS聯(lián)用技術(shù)分析白蘭地中揮發(fā)性香氣物質(zhì)。在適當?shù)臐舛认?，氣相色譜能檢測出200多種有機化合物，而嗅辨義只能測出71種。實驗通過計算線性保留值和比較數(shù)據(jù)庫中的保留值，從而鑒定香氣物質(zhì)，并將氣相色譜檢測的結(jié)果與白蘭地的感官評定進行比較。Seon［7］等人為了闡述韓國消費者對紅酒香味的要求，先進行感官分析，再使用GC/ MS來分析紅酒中的揮發(fā)性物質(zhì)，從而為廠家提供策略。張曉［8］采用GC/MS對黑比諾營養(yǎng)系品種葡萄與葡萄酒香氣進行研究。黑比諾果實成熟過程中，檢測出95種香氣成分，主要有烷烴類、醇類、酯類、酸類、醛酮類及苯的衍生物，黑比諾四個營養(yǎng)系香氣成分的變化趨勢相似。在黑比諾干紅葡萄酒成熟過程中，檢測出99種香氣成分，以醇類、酯類和酸類為主。運用線性判別分析，從而確定黑比諾果實和干紅葡萄酒的香氣判別成分。胡博然［9］利用GC/MS檢測出干紅葡萄酒香氣化合物成分與相對含量，通過進行主成分分析，聚類分析及葡萄酒香味成分遺傳研究理論參考，認為蛇龍珠與赤霞珠、梅爾諾、霞多麗葡萄酒香氣化合物成分有較大差異。這為鑒定葡萄酒的品種提供依據(jù)。史清龍［10］以陜西“紅果2號”桑甚為原料，采用GC/MS聯(lián)用技術(shù)對三種發(fā)酵性能較好的酵母(KD、RC212和Kl)發(fā)酵所得桑甚酒的香氣成分及KD酵母發(fā)酵桑甚酒在主發(fā)酵和后發(fā)酵結(jié)束后的香氣成分進行分析，從而篩選最好的發(fā)酵酵母。劉興艷［11］采用GC/MS分析果梅果實、發(fā)酵梅酒香氣成分及變化規(guī)律研究，結(jié)果表明在果梅發(fā)酵新酒中，大黃梅新酒、大白梅新酒、鶯宿新酒分別辨別出香氣成分17、12、16、11種。果梅發(fā)酵新酒的香氣成分種類主要包括:酯類、醇類、羧酸類、酮類和烴類等。與果實相比，醇類大幅增加，酯類下降，烴類和雜環(huán)類大幅下降，酮類增加，說明發(fā)酵過程中發(fā)生了生化反應，形成了新的香氣成分。三品種新酒相比較，各品種間香氣成分的種類和含量有所不同，趨同的成分變多，且生成了一些果實中沒有的香氣成分，形成酒中的特有發(fā)酵香氣。目前，固相微萃取(SPME)廣泛運用于氣相色譜，這為果酒氣味的分析提供更好的前處理方式。郭靜［12］采用HS－SPME與GC/MS聯(lián)用法對秦美、海沃德、95－1三種果酒的香氣成分作了系統(tǒng)分析，并且研究了獼猴桃果酒發(fā)酵前后和陳釀前后的香氣成分，揭示了獼猴桃果酒生產(chǎn)中香氣成分的變化規(guī)律。孫菲菲［13］采用 HSSPME與GC/MS聯(lián)用技術(shù)檢測獼猴桃酒香氣物質(zhì)，以此為基礎，建立了獼猴桃酒感官品質(zhì)與可調(diào)控工藝參數(shù)之間的關(guān)系模型。這為廠家獼猴桃酒工藝的完善提供理論依據(jù)。高年發(fā)［14］等人采用SPME－GC/ MS技術(shù)測定葡萄酒中氨基甲酸乙酯含量，并利用該方法研究了氨基甲酸乙酯在葡萄酒釀造過程不同階段形成機理和變化趨勢。張艷［15］采用SPME－GC/ MS技術(shù)分析櫻桃果實和櫻桃果酒的香氣成分，研究結(jié)果表明櫻桃果酒與果實相同的香氣物質(zhì)3－甲基－1－丁醇、苯乙醇、乙酸芐酯等構(gòu)成櫻桃酒的果香;發(fā)酵產(chǎn)生了甲苯－2，4－二異氰酸酯、1，3－二氫－1－甲基－2H－苯并咪唑－2－酮、甲苯－2，6－二異氰酸酯等香氣物質(zhì)構(gòu)成櫻桃酒的酒香;發(fā)酵結(jié)束后果酒陳釀產(chǎn)生了2－甲基丙醇、1－已醇等香氣物質(zhì)構(gòu)成櫻桃酒的醇香。從這個結(jié)果可以看出發(fā)酵不完全和發(fā)酵完全的果酒含有不同的香氣物質(zhì)。這為建立評價果酒質(zhì)量和防偽等方面的研究提供理論依據(jù)。

3 全二維－飛行氣質(zhì)聯(lián)用(GCxGC－TOFMS)

常規(guī)的GC與GC/MS方法由于分離能力不足，導致峰重疊嚴重，低含量組分定性定量不準確。全二維氣相色譜具有高峰容量、高分辨率、高靈敏度和分析速度快等特點，在對組分復雜的樣品分析方面最具有獨特之處［16］。

目前，全二維氣相色譜主要應用于煙葉［17］，藥物［18］等。季克良［19］等人用全二維氣相色譜研究白酒中微量成分。結(jié)果顯示，醬香型白酒分出963個峰，濃香型白酒分出674個峰，清香型白酒分出484個峰。峰數(shù)遠遠高于比傳統(tǒng)氣相色譜出峰數(shù)。果酒的風味成分跟白酒一樣復雜，全二維氣相色譜也可用于果酒的風味分析，這為果酒風味形成機理提供依據(jù)。

4 高效液相色譜(HPLC)

高效液相色譜是一類封閉式的柱液相色譜，具有對環(huán)境污染小和受環(huán)境氣氛影響小的優(yōu)點。適用于分離高沸點、熱穩(wěn)定性差、有生理活性及相對分子量比較大的物質(zhì)，因而廣泛應用于核酸、肽類、內(nèi)酯、稠環(huán)芳烴、高聚物、抗氧化劑等物質(zhì)的分析。

果酒中的非揮發(fā)性物質(zhì)具有以上特點，故高效液相色譜常用于非揮發(fā)性物質(zhì)研究。Czyzowska［20］等人采用HPLC分析櫻桃果漿和櫻桃酒中的多酚物質(zhì)，實驗結(jié)果表明:表兒茶素含量比兒茶素含量少，此外鑒定出的花青素有花青素3－葡萄苷、花青素3－蘆丁糖苷、花青素3－葡萄糖蘆丁糖苷，后者的含量最高。高年法［21］等人利用HPLC測定葡萄酒中的白藜蘆醇，通過實驗獲得最佳分離條件為:流動相為含40%體積乙腈的水溶液，流速為0.6mL/min，柱溫為25℃，檢測波長為306nm，進樣量20μL。康俊杰［22］論述了應用HPLC檢測葡萄酒中的有機酸、酚類物質(zhì)的研究進展，闡述了白藜蘆醇、花色苷的HPLC檢測方法。成宇峰［23］等人通過對溶劑類型、pH以及萃取時間的選擇優(yōu)化，利用HPLC測定并確定了10種單體酚的最佳萃取條件。結(jié)果表明，調(diào)節(jié)酒樣pH=2，用乙酸乙酯萃取10min，經(jīng)0.45μm微孔濾膜過濾后利用高效液相色譜測定。各個單體酚30min內(nèi)得到了良好地分離且回收率較高。李永庫［24］等人采用固相萃?。咝б合嗌V光電二極管陣列檢測法分析葡萄酒中沒食子酸等8種多酚類生物活性化合物。該實驗確定了葡萄酒樣品中的沒食子酸等物質(zhì)的固相萃取方法，通過優(yōu)化萃取條件，有效地去除了葡萄酒中大量干擾成分。對市售的7種葡萄酒的檢測結(jié)果表明，多酚類物質(zhì)作為葡萄酒中重要的生物活性成分，其含量與葡萄酒的釀造方式、葡萄品種、葡萄產(chǎn)地有密切的關(guān)系。劉冬梅［25］等人采用HPLC法測定龍眼果發(fā)酵液中的葡萄糖、果糖和蔗糖的含量，這為制備龍眼果酒的最優(yōu)發(fā)酵條件提供依據(jù)。李景明［26］等人采用HPLC直接進樣方法檢測了發(fā)酵期間葡萄酒中的白藜蘆醇，以確定葡萄品種、酵母菌、發(fā)酵溫度和循環(huán)等工藝條件對葡萄酒中白藜蘆醇含量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn):葡萄品種對葡萄酒中白藜蘆醇含量的影響顯著，不同酵母菌發(fā)酵液對葡萄果皮的浸漬作用不同，從而形成白藜蘆醇含量的差異，提高發(fā)酵溫度可以明顯促進果品中白藜蘆醇的溶出，而增加循環(huán)對果皮中白藜蘆醇溶出的促進作用有限。

5 高效液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC－MS)

高效液相色譜是通過保留時間對物質(zhì)定性的，但是可能有2種物質(zhì)保留時間一樣，這就導致定性不準。質(zhì)譜可以提供結(jié)構(gòu)信息，用來定性有一定優(yōu)勢。Bonerz［27］以5種不同酸櫻桃釀造成酸櫻桃酒為原料，利用HPLC與MS聯(lián)用技術(shù)來分析花青素含量，實驗結(jié)果表明:色素老化可能是原花青素與乙醛反應的結(jié)果，此外在20℃儲存六個月，原花青素明顯下降。Kelebek［28］等人采用HPLC－MS分析葡萄酒中多酚類物質(zhì)，并對14種花青素、12種酚酸和6種黃酮醇進行定性和定量分析。Kelebek［29］等人采用二極管陣列檢測器的高效液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析浸漬時間對葡萄酒花青素含量的影響，檢測出13種花青素。實驗結(jié)果表明:最佳浸漬時間是3h，此時櫻桃酒的顏色和風味較佳。

6 超高效液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用(UPLC－MS)

超高液相色譜是近年來液相色譜技術(shù)的一大發(fā)展［30］，提高了分析速度、靈敏度和分離度，克服了傳統(tǒng)液相色譜耗時較長的缺點。近幾年來，超高液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜主要應用于藥物研究、農(nóng)藥殘留等，但國外已有超高液相色譜對果酒的分析。Gruz［31］等人采用超高液相與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對葡萄酒中的5種酚酸進行定性和定量分析。Spácil［32］等人分別運用HPLC和UPLC來分析葡萄酒中11種多酚類物質(zhì)，結(jié)果表明UPLC在進樣量1.5μL，4min內(nèi)就能分離出，而HPLC在進樣量5μL，16min內(nèi)才能分離。超高液相色譜具有很強的分離能力，果酒的呈味物質(zhì)復雜，超高液相的應用也將會成為一種趨勢。

7 結(jié)論

隨著人民生活水平越來越好，人們對物質(zhì)追求已經(jīng)不再是溫飽問題。果酒中活性物質(zhì)的含量測定方法的不斷研究，在以后的研究中將會有更大的發(fā)展空間和更好的發(fā)展前景。相信隨著研究的深入，結(jié)合感官分析，指紋圖譜技術(shù)在果酒中的應用將會更加廣泛，會在果酒特征分析、特色鑒別、質(zhì)量控制及產(chǎn)品開發(fā)等方面發(fā)揮巨大的作用。

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Applications of fingerprint technology in fruit wine

FANG Ling－ling1，XIAO Zuo－bing2，*，NIU Yun－wei2，YU Hai－yan2
(1.College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China; 2.School of Perfume and Aroma Technology，Shanghai Institute of Technology，Shanghai 200233，China)

The application of fingerprint technology in fruit wine was reviewed.The technology could determine the odors and the non－volatile substances objectively，accurately，rapidly and safely.Gas chromatography(GC)，high performance liquid chromatography(HPLC)and mass spectrometry(MS)analysis of the fruit wine were mainly introduced.At the same time，two new technology methods，comprehensive two－dimensional gas chromatography (GCxGC)and ultra performance liquid chromatography(UPLC)were introduced.The technology could establish a scientific and rational method to control and evaluate the quality of the fruit wine.

fingerprint technology;fruit wine;application

TS255.46

A

1002－0306(2012)02－0415－04

2011－01－19 *通訊聯(lián)系人

方玲玲(1986－)，女，在讀碩士研究生，研究方向:食品風味。

國家973前期基礎研究基金(2009CB226104);國家自然科學基金面上項目(20876097 2009)。