楊 華，劉亞娜，郭德軍*

（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 食品學(xué)院，黑龍江 大慶 163319）

紅豆越橘（Vaccinium vitis-idaea）果實(shí)是一種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高的天然野生漿果，主要產(chǎn)自我國(guó)的大興安嶺地區(qū)；富含多種具有生物活性的天然成分（如單寧、花色苷、黃酮、VC、VE等）；具有抗氧化[1]、抗衰老、抗癌、抗輻射、抗菌、明目、治療糖尿病等多種功效[2]。紅豆越橘漿果不僅有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[3-5]。利用紅豆越橘發(fā)酵生產(chǎn)的紅豆越橘果酒，色澤鮮艷，呈絳紅色、口感醇厚、果味香濃、體態(tài)豐盈，是一種具有很高保健價(jià)值的果酒。

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）是目前國(guó)際上運(yùn)用較多的揮發(fā)性香氣成分的檢測(cè)方法，被運(yùn)用到多個(gè)領(lǐng)域[6-8]。吳繼軍等[9]采用吹掃捕集-氣質(zhì)聯(lián)用方法對(duì)樹(shù)莓蒸餾酒進(jìn)行揮發(fā)性香氣成分分析，確定了29種揮發(fā)性風(fēng)味成分。蓋禹含等[10]對(duì)3種不同酵母發(fā)酵生產(chǎn)的藍(lán)莓果酒進(jìn)行香氣成分分析，共鑒定出76 種香氣成分。但目前鮮見(jiàn)對(duì)紅豆越橘及紅豆越橘果酒進(jìn)行揮發(fā)性香氣成分檢測(cè)的報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)采用頂空固相微萃?。╤eadspace solid-phase microextraction，HS-SPME）和氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，分析紅豆越橘原汁和紅豆越橘果酒中的揮發(fā)性香氣成分，希望為紅豆越橘果酒的開(kāi)發(fā)和進(jìn)一步更好的利用紅豆越橘資源提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

紅豆越橘漿果（含糖量為53.15 g/L，含酸量為15.52 g/L（以酒石酸計(jì)））：大興安嶺超越野生漿果加工有限公司；釀酒酵母D15：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室保藏；紅豆越橘果酒：實(shí)驗(yàn)室自制。

1.2 儀器與設(shè)備

7890A 氣相色譜儀、5975 質(zhì)譜儀：美國(guó)Agilent 公司；固相微萃取裝置及PDMS/DVB 100 μm萃取頭：美國(guó)Supelco公司。

1.3 方法

分別取紅豆越橘果汁和主發(fā)酵結(jié)束后的紅豆越橘果酒30 mL加入50 mL樣品瓶中，在70 ℃水浴條件下萃取40 min，進(jìn)樣分析解析1.5 min，同時(shí)啟動(dòng)儀器采集數(shù)據(jù)。

1.3.1 氣相色譜條件

程序升溫條件：初始溫度80 ℃，保持5 min；以5 ℃/min，升溫至270 ℃。分析總時(shí)間43 min；色譜柱：DB-5（60 m×0.25 mm×0.25 μm）。

1.3.2 質(zhì)譜條件

進(jìn)樣口：250 ℃；離子源為電子電離（electron ionization，EI）；四級(jí)桿：150 ℃；傳輸線：230 ℃；載氣：He；進(jìn)樣模式：splitless；流速：1 mL/min；電離方式：EI，70 eV；質(zhì)量掃描范圍：50～550 amu。將得到的質(zhì)譜圖利用NIST08.L 譜庫(kù)進(jìn)行檢索，并用氣相色譜峰面積歸一化定量計(jì)算出紅豆越橘原汁及紅豆越橘果酒中的揮發(fā)性香氣成分的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅豆越橘果汁及發(fā)酵果酒的香氣成分GC-MS 分析

紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒香氣成分的GC-MS總離子流色譜圖見(jiàn)圖1，各組分的鑒定結(jié)果見(jiàn)表1。

圖1 紅豆越橘果汁(A)及紅豆越橘果酒(B)香氣成分的GC-MS總離子流色譜圖Fig.1 Total ion current chromatograms of Vaccinium vitis-idaea juice (A) and its fermented wine (B) for aromatic composition analysis by GC-MS

表1 紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒主要香氣成分Table1 Aromatic composition of Vaccinium vitis-idaea juice and its fermented wine

續(xù)表

續(xù)表

由表1可知，采用HP-SPME 和GC-MS 技術(shù)來(lái)鑒定紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒，共檢測(cè)出80 種香氣成分，這些成分主要是醇類(lèi)3種、酯類(lèi)17種、酸類(lèi)6種、醛酮類(lèi)7種、烯類(lèi)4種、酚類(lèi)5種、苯環(huán)類(lèi)5種、烷烴類(lèi)15種、其他類(lèi)18種。

在紅豆越橘果汁中，共檢測(cè)出41種香氣成分，占總峰面積的95.84%。其中，醇類(lèi)4.08%、酯類(lèi)39.26%、酸類(lèi)5.23%、醛酮類(lèi)7.23%、烯類(lèi)1.13%、酚類(lèi)3.45%、苯環(huán)類(lèi)1.87%、烷烴類(lèi)17.54%、其他類(lèi)16.05%。其主要香氣成分為鄰苯二甲酸二異丁酯、癸酸乙酯、1-氯-2-溴丙烷、鄰苯二甲酸二丁酯、三甲基胺氧化物、2-甲基-1-（1,1-二甲基乙基）-2-甲基-1,3-丙二基酯丙酸、α-松油醇、2,6-二異丙基萘、1,2,3-三甲基-4-親丙烯基-（E）-萘，相對(duì)含量分別為17.96%、9.02%、7.58%、3.98%、3.56%、3.44%、3.28%、3.18%、3.03%。

在紅豆越橘果酒中，共檢測(cè)出57種香氣成分，占總峰面積的84.01%。其中，醇類(lèi)12.12%、酯類(lèi)20.10%、酸類(lèi)4.72%、醛酮類(lèi)2.04%、烯類(lèi)2.1%、酚類(lèi)3.77%、苯環(huán)類(lèi)7.82%、烷烴類(lèi)15.73%、其他類(lèi)15.61%。其主要香氣成分為3-甲基-1-丁醇、八甲基環(huán)四硅氧烷、1,3-二（三甲基甲硅烷基）苯、1,2,4-苯三甲酸-2,2-二甲基壬酯、六甲基環(huán)三硅氧烷、α,3,4-三[（三甲基甲硅烷基）氧基]-甲基酯苯乙酸、1-甲基-2-苯基吲哚，相對(duì)含量分別為11.47%、6.84%、4.85%、4.09%、3.41%、3.18%、3.13%。

2.2 紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒主要香氣成分比較

在紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒有18種相同的揮發(fā)性香氣成分。在這18種相同成分中，有些成分的含量差距很大，比如α-松油醇在紅豆越橘果汁中的含量達(dá)3.28%，而在紅豆越橘果酒中的含量卻降至0.65%；癸酸乙酯的含量由紅豆越橘果汁中的9.02%降至紅豆越橘果酒中的0.49%；而鄰苯二甲酸二異丁酯的含量更是由紅豆越橘果汁中的17.96%降至紅豆越橘果酒中的1.01%。在成酒過(guò)程中，某些相同成分的含量是有所增加的，如紅豆越橘果酒中八甲基環(huán)四硅氧烷的含量為0.45%，而在紅豆越橘果酒中其含量增加為6.84%。這些相同成分含量的減少或增加，也許就導(dǎo)致了紅豆越橘果汁、果酒風(fēng)味的大不相同。

在將紅豆越橘果汁發(fā)酵成紅豆越橘果酒的過(guò)程中，其香氣成分減少了23種，同時(shí)也新增加了39種不同的香氣成分，使得紅豆越橘果酒的香氣成分組成更加復(fù)雜，導(dǎo)致形成了紅豆越橘發(fā)酵果酒特有的香氣，但是同時(shí)由于紅豆越橘果汁中減少了23種香氣成分，則會(huì)導(dǎo)致紅豆越橘果酒中不能最大程度地保留紅豆越橘原果的香氣。

2.2.1 醇類(lèi)組分的比較

在紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒中共檢測(cè)出3種醇類(lèi)物質(zhì)，其中α-松油醇是兩者所共有的成分，在紅豆越橘果汁中的相對(duì)含量為3.28%，在紅豆越橘果酒中的相對(duì)含量為0.65%，兩者的含量差異較大。在紅豆越橘果汁中檢測(cè)出2,6,6,8-四甲基三環(huán)[5.3.1.0]十一烷-8-醇，相對(duì)含量為0.80%，而在紅豆越橘果酒中沒(méi)有檢測(cè)出該物質(zhì)。在紅豆越橘果酒中檢測(cè)出的3-甲基-1-丁醇的相對(duì)含量高達(dá)11.47%，在紅豆越橘果汁中沒(méi)有檢測(cè)出該物質(zhì)。說(shuō)明紅豆越橘果酒中的主要醇類(lèi)物質(zhì)就是3-甲基-1-丁醇。一般的醇類(lèi)物質(zhì)呈現(xiàn)令人不愉快的氣味，對(duì)果酒的香氣質(zhì)量呈負(fù)向貢獻(xiàn)，但3-甲基-1-丁醇具有青草、植物香氣，為紅豆越橘果酒的酒香品質(zhì)呈現(xiàn)正向貢獻(xiàn)[11-12]，這很可能是紅豆越橘果酒喝起來(lái)略帶青草芬芳的主要原因。藍(lán)莓果酒中的主要醇類(lèi)物質(zhì)也是3-甲基-1-丁醇，而李雙石等[13]對(duì)幾種葡萄酒的檢測(cè)分析表明其主要醇類(lèi)物質(zhì)都是異戊醇，異戊醇則具有青草或香蕉的香氣，可使葡萄酒具有白蘭地的香型。這很可能導(dǎo)致紅豆越橘果酒和藍(lán)莓果酒喝起來(lái)比葡萄酒更具風(fēng)味。

2.2.2 酯類(lèi)組分的比較

在紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒中共檢測(cè)出17種酯類(lèi)物質(zhì)，在紅豆越橘果汁中酯類(lèi)物質(zhì)總的相對(duì)含量高達(dá)39.26%，其中相對(duì)含量最高的兩種酯類(lèi)物質(zhì)為鄰苯二甲酸二異丁酯和癸酸乙酯，它們的相對(duì)含量分別為17.96%和9.02%。而在紅豆越橘果酒中酯類(lèi)物質(zhì)總的相對(duì)含量為20.10%，其中相對(duì)含量最高的兩種酯類(lèi)物質(zhì)為1,2,4-苯三甲酸-2,2-二甲基壬酯和丙酸三甲基硅酯，它們的相對(duì)含量分別為4.09%和2.97%。紅豆越橘果酒中的酯類(lèi)物質(zhì)的相對(duì)含量都比較少，但是與紅豆越橘果汁相比，其種類(lèi)較多。大多數(shù)酯類(lèi)具有花、果香氣[10，14]。在藍(lán)莓果酒中主要的酯類(lèi)成分是辛酸乙酯，辛酸乙酯具有令人愉快的花果香氣、杏子香氣，在葡萄酒中主要的酯類(lèi)成分是乙酸乙酯，具有果香和奶油味。紅豆越橘果酒中的酯類(lèi)成分和藍(lán)莓果酒及葡萄酒中的酯類(lèi)成分具有較大的不同，這可能是紅豆越橘果酒具有特殊風(fēng)味的主要原因。此外，紅豆越橘果汁的化學(xué)組成和所采用的釀造工藝，是影響紅豆越橘果酒中酯類(lèi)組成和含量的主要因素[15]。

2.2.3 酸類(lèi)組分的比較

紅豆越橘果汁中的主要酸類(lèi)組分是2-甲基-1-（1,1-二甲基乙基）-2-甲基-1,3-丙二基酯丙酸，相對(duì)含量達(dá)到3.44%，這也可能是紅豆果汁特酸的一個(gè)主要原因，其pH值為2.2。紅豆越橘果酒中的主要酸類(lèi)組分是α,3,4-三[（三甲基甲硅烷基）氧基]-甲基酯苯乙酸，相對(duì)含量為3.18%，其他酸類(lèi)組分的含量都比較少。在紅豆越橘果酒的釀造的過(guò)程中有部分酸被轉(zhuǎn)化，這對(duì)紅豆越橘果酒的品質(zhì)有積極的貢獻(xiàn)。紅豆越橘果汁因?yàn)楹崃勘容^大，口感比較酸澀，釀造過(guò)程中酸含量的減少，會(huì)降低這種酸澀的口感。有機(jī)酸是保持果酒中酒體平衡和口感清爽特性的主要物質(zhì)，如適宜的含酸量能使果酒帶有新鮮的水果香，能修飾果酒的滋味和口感，并且有利于形成瓶貯酒香[16]。不同釀酒酵母釀出的藍(lán)莓酒，酸類(lèi)成分的種類(lèi)也不同，主要為辛酸和癸酸。辛酸具有果味、桃子味、草莓味、菠蘿味、糖果味、焦糖味、香水味等多種風(fēng)味；癸酸具有愉快的脂肪氣味。而葡萄酒中主要酸類(lèi)成分是醋酸。紅豆越橘果酒中的酸類(lèi)成分和藍(lán)莓、葡萄酒中的酸類(lèi)成分都有很大區(qū)別。這可使得紅豆越橘果酒別具風(fēng)味。

2.2.4 醛酮類(lèi)組分的比較

在紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒中所檢測(cè)到的醛酮類(lèi)組分差異比較大，在紅豆越橘果汁中檢測(cè)出的醛酮類(lèi)組分總的相對(duì)含量為7.23%，在紅豆越橘果酒中為2.04%。紅豆越橘果汁中主要的醛酮類(lèi)組分是2-溴-2,4,6-環(huán)庚三烯-1-酮，紅豆越橘果酒中主要的醛酮類(lèi)組分是2′-（三甲基硅氧基）-苯基乙基酮。醛酮類(lèi)組分含量超過(guò)閾值水平時(shí)會(huì)產(chǎn)生不良?xì)馕?，但與其他的氧化物結(jié)合時(shí)，它會(huì)增強(qiáng)酒的發(fā)酵香氣。成為紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒香氣的重要組成部分[17]。

2.2.5 烯類(lèi)組分的比較

紅豆越橘果汁中只檢測(cè)到一種烯類(lèi)組分是萜品油烯，其相對(duì)含量為1.13%。在紅豆越橘果酒中檢測(cè)到4種烯類(lèi)組分，其中相對(duì)含量最高的是1,2-二氯丙烯，相對(duì)含量為0.78%。這些烯類(lèi)組分的感官閾值非常低，雖然其含量低，但其香氣值很高，香味獨(dú)特，對(duì)紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒的香氣組成起著不可忽視的作用。

2.2.6 其他類(lèi)組分的比較

在紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒中酚類(lèi)組分的含量也有所不同，紅豆越橘果汁中主要的酚類(lèi)物質(zhì)是3,5-二叔丁基苯酚，紅豆越橘果酒中主要的酚類(lèi)物質(zhì)是3,5-二叔丁基鄰苯二酚。二者均檢測(cè)到較多的烷烴類(lèi)物質(zhì)，紅豆越橘果汁中檢測(cè)到的苯環(huán)類(lèi)總的相對(duì)含量為1.87%，紅豆越橘果酒中檢測(cè)到的苯環(huán)類(lèi)總的相對(duì)含量為7.82%，差異較大。在紅豆越橘果汁中檢測(cè)到其他物質(zhì)7種，相對(duì)含量為16.05%，在紅豆越橘果酒中檢測(cè)到其他物質(zhì)12種，相對(duì)含量為15.61%。這些組分均對(duì)紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒的香氣組成有很大影響。

3 結(jié)論

采用頂空固相微萃取法，通過(guò)GC-MS 分析紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒中的香氣成分，共檢測(cè)出80種香氣成分。在紅豆越橘果汁中檢測(cè)出41種香氣成分，在紅豆越橘果酒中檢測(cè)出57種香氣成分；其中18種香氣成分是紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒中所共有的；并用氣相色譜峰面積歸一化定量計(jì)算出各香氣成分在紅豆越橘果汁及果酒中的相對(duì)含量，兩者之間的香氣組分及含量差別均較大。紅豆越橘果汁中的主要香氣成分是鄰苯二甲酸二異丁酯，相對(duì)含量為17.96%。紅豆越橘果酒中的主要香氣成分是3-甲基-1-丁醇，相對(duì)含量為11.47%。研究結(jié)果表明，紅豆越橘果汁及其果酒香氣成分差異顯著。由于紅豆越橘果汁及紅豆越橘果酒中的各種香氣成分的含量、感官閾值以及相互作用決定其最終的香氣特征，所以紅豆越橘果汁及果酒中的某些特征組分的鑒定還需有人體嗅覺(jué)感官分析的參與才能夠完成[18]。如何將人體嗅覺(jué)感官分析運(yùn)用到某些香氣成分的鑒定上，是一個(gè)值得研究的問(wèn)題。

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