GC—MS分析比较广西5种果酒中的香气成分

GC—MS分析比较广西5种果酒中的香气成分

摘要：采用液液萃取法分别提取了广西5种果酒中的香气成分，结合气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）进行检测。共鉴定出化合物58种，包括22种酯类、11种酸类、7种醛类、6种醇类、4种苯酚类、4种杂环类、4种其他类共7大类，5种果酒香气成分及相对含量各有差异；香气种类数按照金樱子酒、罗城山野葡萄酒、稔子酒、酸梅酒、余甘酒依次增加；香气成分除稔子酒以醇类物质为主外，其他4种酒均以酯类物质为主；采用二氯甲烷萃取时，与中层酒样相比，下层酒样富集了较多的香气成分。

关键词：气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）；果酒；香味成分

果酒是以植物果实为原料经过一定的工艺发酵而成的低酒精度饮料，该酒成本低、纯天然、果香浓郁、营养丰富，具有调节人体新陈代谢、促进血液循环、控制体内胆固醇水平、抗衰老等保健作用[1，2]。因此，对果酒活性成分的探讨已成为研究的热点。其中，果酒的香气成分决定其风味特征，对果酒的风格和质量起着至关重要的作用，果酒的香气成分有醇类、酯类、酸类、酮类、醛类等，它们的种类和数量决定着果酒的品质[3，4]。目前，研究者主要集中于对某一种果酒的不同类型的香气成分进行研究，对不同果酒的香气成分的差异研究鲜有报道。

广西属于中国水果生产大省，水果资源相当丰富，本研究选取金樱子酒、罗城山野葡萄酒、稔子酒、酸梅酒、余甘子酒等5种广西果酒，采取液液萃取法富集果酒中香气成分，并利用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对香气成分进行测定，通过对比分析研究其主要香气特征组成的差异，从而为果酒感官风味评价体系的建立和香气活性成分研究提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 样品及产地金樱子酒（广西河池）、罗城山野葡萄酒（广西河池）、稔子酒（广西横县）、酸梅酒（广西崇左）、余甘酒（广西贵港）。

1.1.2 主要仪器与试剂Agilent 7890/5975气质联用仪（美国Agilent公司）；RE-52AA旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；无水硫酸钠、二氯甲烷均为分析纯。

1.2 方法

1.2.1 预处理方法取酒样100 mL放入分液漏斗内，分别用100、50、30 mL 二氯甲烷萃取3次，溶液共分3层，舍弃上层溶液，取中层萃取液和下层萃取液进行试验，无水硫酸钠脱水，减压浓缩至1 mL，供GC-MS分析。

1.2.2 GC-MS分析条件色谱条件：色谱柱为HP-5MS（30 m×250 μm×0.25

μm）毛细管柱；载气为氦气；进样口温度200 ℃；柱流速1 mL/min；进样量1 μL；分流比30∶1；升温程序，初始温度40 ℃，保持2 min，以10 ℃/min升到150 ℃，保持2 min，再以10 ℃/min升到200 ℃，保持2 min。

质谱条件：电子轰击离子源（EI）；离子源温度230 ℃；四级杆温度150 ℃；电子倍增器电压1 106 V；电子能量70 eV；接口温度280 ℃；溶剂延迟3 min，扫描范围40～500 amu。

2 结果与分析

2.1 5种果酒的香气成分分析

按上述色谱和质谱条件对5种果酒进行GC-MS分析，经NIST 08标准质谱图库检索，结合相对保留时间，查阅有关文献数据进行定性，选择余甘酒下层萃取液作为代表谱图，见图1。各谱图中成分的相对质量分数用峰面积归一化法求出，结果见表1。香气成分随不同的酒样及同一酒样的不同层各有差异，5种酒样的萃取液共检测出58个香气成分，包括22种酯类、11种酸类、7种醛类、6种醇类、4种苯酚类、4种杂环类、4种其他类共7大类化合物。酯类物质以丁二酸二乙酯、丁二酸单乙酯、羟基丁二酸二乙酯、5-羰基-2-吡咯甲酸乙酯、柠檬酸三乙酯、己二酸二（乙基-3-戊基）酯为主，此外还有部分α-羟基苯乙酸乙酯、酒石酸二乙酯、没食子酸乙酯、香草酸乙酯等；酸类物质以己酸、2-呋喃甲酸、山梨酸、苹果酸为主；醛类物质以2-呋喃甲醛、苯甲醛、5-羟甲基-2-呋喃甲醛为主；醇类物质以苯乙醇、α-松油醇为主；苯酚物质以2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚为主；杂环类物质有2，3-二氢苯并呋喃、N-氨基四氢吡咯、3，4-二氢吡喃、2-甲基四氢噻吩4种；其他类物质包括1，2，3三甲氧基戊烷、2-甲氧基苯乙炔、氨基比林、乙酰对氨苯乙醚。5种酒样所含共同的特征性香气成分为苯乙醇（0.679%～28.982%），苯乙醇具有柔和、愉快而持久的玫瑰香、蔷薇香、紫罗兰香、茉莉香、香料辛辣味等香气，主要是酵母通过相应的氨基酸分解代谢形成的，还可以通过葡萄糖代谢途径形成[5，6]。

2.2 5种果酒香气成分的比较

由表1可知，5种果酒的香气成分以酯类、醇类、酸类、苯酚类、醛类为主，但各有不同。①金樱子酒香气种类数为13种，以酯类、醇类、酚类物质为主，分别占香气成分的47.43%、29.09%、15.17%，含量最高的是没食子酸乙酯（41.19%），赋予了果酒酵母的特有香味。此外还特含香草酸乙酯，赋予果酒烤香气味和咖啡香气。②罗城山野葡萄酒香气种类数为16种，以酯、酸为主，分别占香气成分的62.95%、30.45%，但以山梨酸含量最高，占29.03%，山梨酸除了抑菌提高保质期外，还提供一定的酸性环境，可与某些酯在发酵过程中产生增香协同作用，使之具有浓厚的酒香味，其次是羟基丁二酸二乙酯（21.70%），呈轻度水果葡萄酒香气，赋予果酒草药底香。③稔子酒香气种类数为18种，以醇、酯为主，分别占香气成分的91.59%、5.09%，其中戊醇高达67.48%，赋予果酒杂醇油气味。此外，还含有金樱子酒、罗城山野、酸梅酒没有的2-呋喃甲醛物质，赋予了果酒谷物香气。④酸梅酒香气种类数为19种，其主要物质是酯类物质而

不是酸类物质，占香气p5种酒样基于不同的萃取层，为了更加详尽的了解各层的香气成分，本研究取中层和下层分别进行研究。此外，也有研究报道将中层样品进一步离心处理，分离出澄清有机相与下层样合并[8]。

2.3.1 10个酒样香气成分种类比较将表1的香气成分按大类进行归类，可以得到10个酒样的香气成分的种类数，以酯类、醇类、酸类、苯酚类、醛类为主且个数依次递减，但每个酒样又各有差异，结果见图2。金中、金下、罗中、罗下、稔中、稔下、酸中、酸下、余中、余下的香气成分的种类数依次为：10、10、12、14、9、16、12、15、13、16，稔下和余下的种类数最多，其次是酸下和罗下。5种酒中，除金中、金下的种类数相同之外，同一酒样下层酒样种类数明显多于中层，可见二氯甲烷萃取时，下层样富集了较多的香气成分种类。

2.3.2 10个酒样的香气成分含量比较如图3所示，10个酒样的香气成分物质总含量，以酯、醇、酸、苯酚、醛为主且含量依次递减，其规律与香气物质种类数一致，说明香气成分物质总量与个数呈正相关，即酒样中香气个数越多，其含量也越高。10个酒样香气成分物质含量的具体差异为：①金中、稔中、稔下以醇类（52.868%～92.347%）为主之外，其他酒样均以酯（58.712%～93.772%）为主；②金中样在香气成分物质含量上是最均匀的一组，变化范围仅在4.06%～28.982%，其他样品变化范围都较大；③对酯类物质含量而言，除酸梅酒和余甘酒的中层和下层相当之外，其他酒样的下层样含量约为中层样的2～15倍，总体而言，下层样富集的酯类物质高于中层样；④醛类物质中，未被检出的除外，其余酒样的中下层含量相差不大；⑤酸类、醇类、苯酚类物质，除未被检出和相当的之外，其余酒样的中层样含量高于下层样；⑥杂环和其他类，除余中含1种其他类之外，都富集在下层酒样中。由此可见，中下层的香气成分及其含量均有不同，分开研究有利于更完整的反映出5种酒不同萃取层中香气成分的差异。

结果表明，5种酒含量最多的是酯类（54.46%）和醇类（28.98%）。其中酯类主要是由于果汁中的氮源和碳源发酵产生了高级醇，醇和酸进一步发生酯化反应生成酯，酯类物质特有的类似水果味道赋予果酒特殊香气。醇类中少量的高级醇能够赋予果酒优雅的香气，同时这些物质又是其他香气物质的良好溶剂；芳香醇类由于它们的嗅觉阈值一般很低，所以其香气值（浓度/阈值）很高，对总体香气的形成也具有不可忽视的作用。

3 小结与讨论

利用GC-MS检测了5种野生果酒的香气成分，共检测出58种香气成分，共有的香气成分为苯乙醇，以酯类、醇类、酸类、苯酚类、醛类5大类为主。5种酒样随原料和酿造工艺等的差异，其香气成分及其含量也各有不同。此外，采用二氯甲烷萃取，富集香气成分，中层和下层萃取液经GC-MC分析，在香气成分的种类、数量均表现出较明显的差异，中层和下层萃取液没有合并更有利于对比分析，但总的来说，下层样富集香气成分的种类数和含量均多于中层样。

香气物质的种类、数量、单个物质的感觉阈值及其之间的相互作用对不同品种的果实香气特征具有重要影响，而品种的差异赋予不同果酒独特典型的香气，