全 文 ：酿酒科技 2006年第12期(总第150期)·LIQUOR-MAKINGSCIENCE&TECHNOLOGY 2006No.12(Tol.150)
酒精发酵对欧李汁香气成分的影响
薛 洁 1,2,常 伟 3,贾士儒 1,王异静 2
(1.天津科技大学生物工程学院,天津 300222;2.中国发酵工业研究院,
北京 100000;3.江南大学生物工程学院,江苏 无锡 214036)
摘 要: 利用固相微萃取和气质联用技术分析欧李汁和欧李酒中的挥发性香气成分,分离的化
合物经计算机检索进行鉴定,根据面积归一法测其相对含量,发现欧李汁中含有77种风味物质,
占色谱流出总量的96.18%;而欧李酒中的风味物质主要有57种,占色谱流出总量的97.47%。欧
李汁中主要香气物质有:2-己烯醇、2-己烯醛、苯甲醛、3-己烯醇、乙酸乙酯、己醛、沉香醇等,而欧
李酒中主要包括苯乙醇、异丁醇、己酸乙酯、己醇、乙酸乙酯、苯甲酸乙酯等物质。
关键词: 分析检测; 欧李酒; 欧李汁; 香气成分
中图分类号:TS262.7;TS261.4;O657文献标识码:B文章编号:1001-9286(2006)12-0106-04
EfectsofAlcoholFermentationonFlavoring
CompositionsofCerasusHumilisJuice
XUEJie1,2,CHANGWei3,JIAShi-ru1andWANGYi-jing2
(1.TianjinUniversityofScience&Technology,Tianjin300222;2.ChinaNationalResearchInstituentofFood&FermentationIndustry,
Beijing100027;3.BioengineeringColegeofSouthernYangtzeUniversity,Wuxi,Jiangsu214036,China)
Abstract:ThevolatileflavoringcompositionsinCerasusHumilisjuiceandCerasusHumiliswinewasanalyzedandcom-
paredbyheadspaceSolid-phasemicroextraction(HS-SPME)coupledwithcapilarygaschromatography-massspectrome-
try(GC-MS).TheseparatedcompoundswereidentifiedaccordingtoGC-MSanalysis.Theirrelativecontentsweredeter-
minedbypeakareanormalizationmethod.Theresultsindicatedthattherewere77kindsofcompoundsinCerasusHumilis
juice,accountingfor96.18%ofthetotalpeakarea;and57kindsofvolatilecompoundsweredeterminedfromCerasus
Humiliswine,accountingfor97.47%ofthetotalpeakarea.Themaincompoundsinjuiceincluded2-hexenol,2-hexenal,
benzaldehyde,3-hexenol,ethylacetate,hexanal,linalooletc.Whilephenylalcohol,isobutanol,hexanoicacidethylester,
hexanol,ethylbenzoateandhexanoicacidwerethedominantflavoringcompositionsinCerasusHumiliswine.
Keywords:analysisanddetermination;CerasusHumiliswine;CerasusHumilisjuice;flavoringcompositions
收稿日期:2006-10-11
作者简介：薛洁(1974-),女,高级工程师,在职博士。
欧李(Cerasushumilis(Bge)sok)是我国特有的野生
果树,属蔷薇科、樱桃属落叶小灌木。主要分布在我国
北方部分省区,具有耐旱、耐寒、耐盐碱、耐瘠薄、固沙、
蓄水等特性,在生态治理中发挥着十分重要的作用,是
一种新型环保植物。
欧李果实颜色鲜艳,风味独特,营养丰富。果实中
含有丰富的糖、蛋白质、矿质元素、维生素、氨基酸等营
养物质,尤其是钙的含量在所有经济型水果中含量最
高,因此又被称为钙果[1,2],是酿造果酒、果醋等深加工
产品的适宜原料。
本文利用固相微萃取结合气质联用技术分析了欧
李果汁及其发酵酒的香气成分。一般来讲,果汁的香气
成分比较单纯,大都具有天然清香或浓郁芳香气味,主
要以醇类和酯类为主。而果酒香气,除来源于果实中的
香气成分外,大部分是在发酵过程中产生的。国内外对
果酒香气的研究报道很多,多集中在葡萄酒、苹果酒、
猕猴桃酒等[3～6],还未见对中国原产的欧李及其发酵酒
香气成分变化分析的研究。研究分析了发酵前后香气
成分的变化趋势,为以后欧李的深加工提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 原辅料
欧李果实购自内蒙古包头市;采用酿酒酵母Lalvin
106
DOI:10.13746/j.njkj.2006.12.036
71B,法国 Lalemand公司;Lalzyme-HC果胶酶,法国
Lalemand公司。
欧李汁:将欧李果实清洗、破碎后压榨取汁。
1.1.2 HS-SPME的装置
PA萃取头 (75um聚丙烯酸酯),美国Supelco公
司;气相色谱-质谱联用仪:TraceMS美国 Finigon质谱
公司。
1.2 试验方法
1.2.1 欧李酒生产主要工艺流程
欧李原料→清洗、挑选→破碎压榨→调整成分→接种→发酵
(18℃)→压榨分离→澄清处理→欧李酒
1.2.2 SPME萃取
固相微萃取 (SolidPhaseMicroextraction,SPME)技
术是一种新型样品预处理浓缩技术,与其他方法相比,
SPME具有高敏感性、高重复性、低成本、无前处理和自
动化等优点[4,5]。
欧李酒香气成分的萃取:在15mL装有微型磁力搅
拌子的顶空瓶中加入3gNaCl(为减少被分析物质在水
中的可溶性,使更多的挥发性物质挥发至溶液的顶空,
吸附到萃取头上),取10mL待测欧李果汁,0.1mL内标
(2-辛醇,浓度为216mg/L),插入PDMS固相微萃取纤
维头,45℃磁力搅拌吸附40min,GC解吸3min,用于
GC-MS分析。
1.2.3 色谱条件
1.2.3.1 气谱条件
色谱柱:PEG,30m。程序升温:34℃,保持3min;以
15℃/min的升温速度升至52℃;以3℃/min的升温速
度升至120℃;10℃/min的升温速度升至220℃;保持
5min。载气:He;流速:1mL/min。检测器温度:250℃。入
口温度:250℃。
1.2.3.2 质谱条件
EI电离源,电子能量:70eV。灯丝电流:0.25mA。电
子倍增器电压:1500V。扫描范围:33～450amu。离子源
温度:200℃。
1.2.4 定性定量
实验数据处理由Xcalibur软件系统完成。
定性:未知化合物经计算机检索同时与 NISTli-
brary和Wileylibrary相匹配,仅当匹配度达到85%以
上时,才予以报道。
定量:以2-辛醇为内标,采用气相色谱峰面积归一
化定量计算出各化学成分的相对含量。
2 实验结果分析
采用SPME-GC-MS的分析方法分析欧李果汁、欧
李酒中的挥发性化合物(图1),主要化合物种类见表1。
从表1可知,欧李果汁中共检出了77种风味物质,
有酯类 20种、醇类 28种、脂肪酸类 6种、烯类 3种、醛
酮酚类化合物16种以及4种其他化合物。其中排在前
10位的化合物有:2-己烯醇 (13.83%),2-己烯醛(9.62
%),苯甲醛 (6.88%),3-己烯醇 (6.57%),乙酸乙酯
(6.38%),己醛(5.15%),里哪醇(5.05%),己醇(4.12
%),己酸(3.57%),乙酸丁酯(3.03%),这些香气物质的
含量占到总含量的64.20%。
酒精发酵后欧李酒中风味物质的种类减少 (见图
1),共检出57种风味物质,其中酯类22种、醇类14种、
脂肪酸类 8种、烯类 3种、醛酮类化合物 3种及 7种其
他化合物。但在这57种风味物质中,相对含量在1%以
上的物质有:苯乙醇(27.06%),异丁醇(24.58%),己酸
乙酯(23.41%),己醇(8.32%),乙酸乙酯(1.16%),苯甲
酸乙酯(1.25%),己酸(1.22%),2,5-二甲基苯甲醛(1.17
%),这 8种物质占到总峰面积的 88.17%,构成了欧李
酒的主要香气成分。苯乙醇呈玫瑰花的甜香,对欧李酒
醇香宜人的酒香具有特殊的作用。
研究检测出来的欧李果汁、欧李酒香气成分按化合
物结构分类,结果见图2。
2.1 酯类化合物
欧李果汁中酯类物质有20种,占总含量17.72%,
而在欧李酒中上升到22种,占29.35%。其中两者共有
的酯类物质有 8种,相对于欧李果汁,欧李酒中新增加
了15种酯类物质,而缺失了12种酯类物质。
从相对含量方面来讲,欧李酒中酯类物质含量的上
升可能是由于在酒的发酵过程中果汁中的高级脂肪酸
图1 欧李汁、欧李酒香气成分GC/MS总离子流图
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酯类转化为低级脂肪酸酯的缘故。另外,发酵还具有“显
香剂”的作用,使芳香物质释放出香气,因而在欧李酒中
还出现了芳香酯和内酯物质,如乙酸香茅酯、丙酸芳樟
酯、丁内酯,这些芳香酯和内酯虽然含量较低,但它们的
嗅觉阈值低,对风味贡献值大。
2.2 醇类化合物
与欧李酒相比,果汁中醇类化合物含量相对较低
(44.52%),但种类多(28种),在发酵后的欧李酒中,醇
类物质的含量呈增加趋势,从果汁中的44.52%增加到
62.41%,反应出发酵过程中酵母发酵使醇类香气大量
生成,构成欧李酒的主要香气成分。
2.3 羧酸类化合物
与欧李酒相比,果汁中的羧酸类物质含量较高,说
明在发酵转化过程中,脂肪酸降解转化为其他物质的变
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图2 欧李汁和欧李酒中不同种类香气物质相对含量对比
化特点。
2.4酮类、醛类
欧李果汁中含有较多数量的醛类物质,相对含量为
22.59%。而在欧李酒中只含有1.39%的醛类物质,说明
醛类物质是欧李果实特征化合物的主要成分。酮类物质
在果汁、果酒中都存在。果汁中相对含量为4.10%,有8
种;酒中含量下降为0.03%的有1种。说明通过发酵,醛
类和酮类化合物进行生物化学的转化,降解或结合形成
其他物质。
2.5其他化合物
酚类、醚类、烯类、含氮硫氯化合物在果汁和果酒中
也存在差异,与果汁相比,欧李酒中这些化合物的含量
都相对比较低。
3 结论
3.1 SPME与气质联用是一种快速、简单、灵敏度高的
测定果酒中挥发性风味物质的分析方法。本研究结果证
明,HS-SPME适宜欧李汁、欧李酒中风味物质的提取。
3.2酒精发酵对风味物质的影响较大,发酵前欧李汁中
含有77种风味物质,而发酵后的欧李酒仅含57种。
3.3欧李汁中主要的香气物质包括:2-己烯醇、2-己烯
醛、苯甲醛、3-己烯醇、乙酸乙酯、己醛、里哪醇、己醇、己
酸、乙酸丁酯。这些物质占到总峰面积的64.20%。欧李
酒中主要香气物质为苯乙醇、异丁醇、己酸乙酯、己醇、
乙酸乙酯、苯甲酸乙酯、己酸、2,5-二甲基苯甲醛,这 8
种物质就占到总峰面积的88.17%,构成了欧李酒的主
要香气成分。
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