短梗五加果酒陳釀中香氣成分變化規(guī)律的研究

朱俊義，張力凡，姚慧敏，姜瑞萍

（通化師范學(xué)院生物系，吉林 通化 134002）

短梗五加（Acanthopanax sessiliflorus）為五加科五加屬落葉灌木或小喬木植物，高2 m～5 m。頂生圓錐花序為數(shù)個球形頭狀花序組成，花多數(shù)，濃紫色。果倒卵球形，長1cm～1.5cm，黑色，花期7 月，果期 9月～10月[1]。短梗五加2009年已由遼寧省向國家申請為藥食同用植物，目前主要進行冬季人工栽培山野菜開發(fā)和以果實為主的果酒、果飲料開發(fā)[2－4]。

果酒中的香氣成分是構(gòu)成果酒質(zhì)量的主要因素之一，果酒中的醇類主要是乙醇、甲醇、高級醇及多元醇，乙醇可增加果酒的刺激感及濃郁度，甲醇有毒性，果酒中一般含量少。高級醇也稱雜醇油，其成分多樣，一般含有丙醇、正己醇、正戊醇、異戊醇、正丁醇、異丁醇等，果實發(fā)酵生成的副產(chǎn)物，果酒香氣的主要組成成分為高級醇和乙酸乙酯。影響果酒口感的主要是多元醇和酯類成分[5]。國內(nèi)外對葡萄酒香氣的研究已經(jīng)取得了一定的成果[9-12]，對一些水果如可可、草莓、藍莓、柑橘、南國梨等果酒香氣成分的研究也有相關(guān)報道[13-18]。決定著果酒的風(fēng)格和典型性。果酒香氣分為3類：一類香氣又稱為果香，主要來自漿果；二類香氣又稱為發(fā)酵香，主要是發(fā)酵過程中由酵母、乳酸菌等微生物產(chǎn)生；三類香氣又稱為陳釀香，主要是隨著陳釀的進行，果酒中的酸、醇等物質(zhì)產(chǎn)生復(fù)合或氧化還原作用而產(chǎn)生。所以在制備果酒的過程中，有必要對果酒在陳釀過程中的香氣成分進行研究，對其質(zhì)量進行有效控制。目前，短梗五加果酒香氣成分在陳釀過程中變化規(guī)律的相關(guān)研究鮮見文獻報道。

本文以短梗五加果實為原料，制備短梗五加果酒，采用高效氣相色譜法同時測定短梗五加果發(fā)酵產(chǎn)物中甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯等香氣成分的含量，研究其在陳釀過程中香氣成分的變化規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

短梗五加果實采自長白山野生資源，葡萄酒酵母為法國生產(chǎn)，產(chǎn)品商標為ACTIFLORE，分析儀器為Agilent 6820GC高效氣相色譜儀。甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯均為色譜純：天津市康科德科技有限公司。

1.2 工藝流程

鮮短梗五加果實→分選→清洗破皮→主發(fā)酵→澄清處理→陳釀、貯存→冷凍處理→過濾→調(diào)配→精濾→無菌灌裝→成品

1.3 操作要點

1.3.1 刺五加鮮果處理

10月中旬短梗五加果實成熟，要及時采收及時加工。

1.3.2 發(fā)酵醪成分

鮮短梗五加果實中含糖量為9.2%，加白砂糖調(diào)整含糖為119 g/L。發(fā)酵前用0.1 mL/L亞硫酸殺菌24 h。

1.3.3 刺五加果酒的制備

在發(fā)酵醪中接入0.05 g/L的葡萄酒酵母，25℃下發(fā)酵后，灌裝，灌裝前果酒經(jīng)檢測各項理化指標均符合國家標準，灌裝后移至恒溫儲藏室，溫度保持15℃～18℃進行陳釀，每隔15天開啟一瓶果酒測定香氣成分的含量。

1.4 乙醇、乙酸、乙酸乙酯及正丙醇的含量測定

采用高效氣相色譜法測定短梗五加果實在陳釀過程中芳香揮發(fā)性成分的含量。

1.4.1 色譜條件

色譜柱：HP2FFAP石英毛細管柱，30m×0.53mmi.d.，1.0μm；載氣：氮氣，純度大于99.999%，流量6.0mL/min；空氣流量450 mL；氫氣流量35 mL/min；柱溫：程序升溫，初始溫度為50℃，維持10 min，然后以20℃/min的升溫速率升溫至220℃，維持5 min。進樣室溫度200℃；FID檢測器溫度220℃；尾吹氣：氮氣，流量30 mL/min；進樣方式：分流進樣（分流比為 25∶1）；進樣量：1 μL 。

1.4.2 樣品溶液的配制

對照品溶液配制：分別稱取甲醇1 μL，乙醇7 mL，乙酸0.25 mL，正丙醇0.4 mL，乙酸乙酯0.15 mL置于盛有適量水的10 mL容量瓶中，用水稀釋定容至刻度，振蕩混勻，即得對照樣品儲備液。

供試品溶液配制：稱取短梗五加果酒陳釀樣品，0.45 μm濾膜過濾，棄初濾液，即得供試品溶液。

1.4.3 系統(tǒng)適用性實驗

取對照品儲備液1 mL置于10 mL量瓶中，用水稀釋定容至刻度，振蕩混勻，取1.0 μL進樣，記錄色譜圖。結(jié)果表明，各峰分離情況良好，甲醇的保留時間為3.136 min，乙醇為 4.337 min，乙酸為 13.875 min，正丙醇為15.874 min，乙酸乙酯為16.019 min。取供試品溶液1.0 μL樣品溶液進樣，記錄色譜圖，結(jié)果表明各成分與樣品中雜質(zhì)峰分離度良好，不干擾樣品測定。對照品和樣品高效液相色譜圖見圖1。

圖1 混合對照品（A）和刺五加果酒陳釀樣品（B）氣相色譜圖Fig.1 Left Figure is the GC chroma togram of the reference solution,right Figure is the GC chroma togram of the Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

1.4.4 標準曲線試驗

分別取對照品儲備液 0.5、0.8、1.0、1.2、1.5 mL 于10 mL量瓶中，水稀釋并定容至刻度，配制成系列標準溶液，分別進樣1.0 μL，記錄色譜圖。以峰面積對濃度進行線性回歸，計算線性回歸方程。試驗結(jié)果表明，所測成分在測定濃度范圍有良好的線性關(guān)系，可滿足本品中甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯的檢測的需要。

1.4.5 定量分析

注入供試品進行定量分析，測得各組分峰面積，根據(jù)線性回歸曲線，計算供試品中各成分的含量。

2 結(jié)果與分析

短梗五加果酒不同溫度下在陳釀過程中甲醇、乙醇、乙酸、正丙醇和乙酸乙酯含量隨時間的變化曲線見圖2～圖6。

圖2 短梗五加果酒陳釀過程中甲醇含量的變化曲線Fig.2 The methanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

圖3 短梗五加果酒陳釀過程中乙醇含量的變化曲線Fig.3 The ethanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

圖4 短梗五加果酒陳釀發(fā)酵過程中乙酸含量的變化曲線Fig.4 The acetic acid content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

圖5 短梗五加果酒陳釀過程中正丙醇含量的變化曲線Fig.5 The n-propanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

圖6 短梗五加果酒陳釀過程中甲醇含量的變化曲線Fig.6 The methanol content curve of Acanthopanax sessiliflorus wine during Aging

由圖可知，短梗五加果酒中甲醇的含量較低，有減少的趨勢，變化不顯著。乙醇在陳釀過程中，含量稍微降低，酒精度下降；正丙醇和乙酸乙酯的含量在陳釀過程中逐漸升高。

3 討論與結(jié)論

1）本實驗采用毛細管柱，通過對柱溫和分流比的優(yōu)化，確定分析條件，幾種物質(zhì)在同一色譜條件下的色譜峰對稱，柱效高而且靈敏度高，可滿足含量測定的要求。

2）短梗五加果酒中甲醇的含量較低，陳釀過程中有減少的趨勢，變化不顯著。乙醇在陳釀過程中，含量稍微降低，酒精度下降；正丙醇和乙酸乙酯的含量在陳釀過程中逐漸升高，本研究檢測出的短梗五加果酒的香氣成分在陳釀過程中的變化結(jié)果，充分說明了陳釀過程對果酒發(fā)酵產(chǎn)香的影響，陳釀過程有助于果酒香氣成分的產(chǎn)生。

[1]何景,曾滄江.中國植物志(第五十四卷)[M].北京:科學(xué)出版社,1978

[2]趙曉光,李紅德.果用短梗五加人工栽培技術(shù)[J].山東林業(yè)科技,2009,180(1):85-87

[3]劉鳳華.短梗五加的利用價值及市場開發(fā)前景 [J].生物學(xué)通報,2007,42(6):14-15

[4]郭軍,孫寶俊,鄭金萍,等.食品新資源短梗五加的研究開發(fā)[J].中國食物與營養(yǎng)2008(12):26-27

[5]Mar Vilanova,Zlatina Genisheva,Antón Masa,et al.Correlation between volatile composition and sensory properties in Spanish Albari?o wines[J].Microchemical Journal,2010,95(2):240-246

[6]李華,陶永勝,康文懷,等.葡萄酒香氣成分的氣相色譜分析研究進展[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報,2006,25(1):99-102

[7]鄭莉莉,趙新節(jié),王燕.葡萄酒香氣成分分析的研究進展[J].中文葡萄與葡萄酒,2008(1):38-41

[8]陶永勝,李華.葡萄酒香氣成分的儀器分析方法評述[J].科技導(dǎo)報,2008,26(24):89-93

[9]李景明,于靜,吳繼紅,等.不同酵母發(fā)酵的赤霞珠干紅葡萄酒香氣成分研究[J].食品科學(xué),2009,30(2):185-189

[10]南海龍,李華,蔣志東.山葡萄及其種間雜種結(jié)冰果實香氣成分的GC-MS分析[J].食品科學(xué),2009,30(12):168-171

[11]宋慧麗,韓舜愈,蔣玉梅.河西走廊地區(qū)赤霞珠干紅葡萄酒中的香氣成分分析[J].食品科學(xué),2009,30(10):257-260

[12]張國棟,祁妤琳,胡博然.銀杏葡萄酒陳釀過程中香氣成分的變化[J].食品科學(xué),2010,31(8):245-247

[13]Whasley F.Duarte,Disney R.Dias,José M.Oliveira,et al.Characterization of different fruit wines made from cacao,cupuassu,gabiroba,jaboticaba and umbu [J].LWT-Food Science and Technology,2010,43(10):1564-1572

[14]Xu ZHANG,Yuan-mao JIANG,Fu-tian PENG,et al.Changes of Aroma Components in Hongdeng Sweet Cherry During Fruit Development[J].Agricultural Sciences in China,2007,6(11):1376-1382

[15]蓋禹含,辛秀蘭,楊國偉.不同酵母發(fā)酵的藍莓酒香氣成分GCMS分析[J].食品科學(xué),2010,31(4):171-174

[16]李銳,馮奎,吳婧.不同來源釀酒酵母對柑橘果酒香氣成分的影響[J].食品科學(xué),2010,31(17):206-213

[17]FAN Gang,XU Xiaoyun,QIAO Yu,et al.Volatiles of orange juice and orange wines using spontaneous and inoculated fermentations[J].Eur Food Res Technol,2009,228(6):849-856

[18]辛廣,謝婷婷,張博.溫度對固相微萃取法分析南果梨果酒香氣的影響[J].食品科學(xué),2010,31(16):197-199