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发酵型菠萝蜜果酒香气成分的GC/MS分析

2024-02-05 来源:独旅网
发酵型菠萝蜜果酒香气成分的GC/MS分析

张玲;张钟;海金萍;张旭

【摘 要】采用液液萃取提取发酵型菠萝蜜果酒的香气成分,再用气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术对果酒的香气成分进行了分析。共检测出27种挥发性成分,其峰面积占总量的99.52%。其中醇类6种,含量为85.99%;酯类7种,含量为4.05%;酸类7种,含量为3.44%;酮类3种,含量为1.48%,其他物质占4.56%。醇类中含量最高的是苯乙醇,达57.82%,其次是3-甲基-1-丁醇,含量为23.03%,它们是菠萝蜜果酒香气的主体成分。这些物质相互间的协同作用使菠萝蜜果酒体现出特殊的果香和发酵香。%The flavoring

compositions of fermenting Jackfruit fruit wine were extracted by liquid-liquid extraction, and then analyzed by GC/MS. There were 27 kinds of volatile compounds detected with their peak area 99.52 % of total flavoring compositions. Among them, there were 6 kinds of alcohols (85.99 %), 7 kinds of esters (4.05 %), 7 kinds of acids (3.44 %), 3 kinds ofketones (1.48 %), and other flavoring compositions (4.56 %). The content ofphenylethyl alcohol was the highest in alcohols as 57.82 % and then followed by 3-methyl-l-butanol (23.03 %). The two

compounds were the main flavoring compositions of Jackfruit fruit wine. The synergistic effects among all the flavoring compositions finally resuited in the special fruit aroma and fermenting aroma of Jackfruit wine. 【期刊名称】《酿酒科技》 【年(卷),期】2011(000)011

【总页数】4页(P113-116)

【关键词】菠萝蜜;果酒;香气成分;GC/MS 【作 者】张玲;张钟;海金萍;张旭

【作者单位】广东石油化工学院化学与生命科学学院,广东茂名525000;广东石油化工学院化学与生命科学学院,广东茂名525000;广东石油化工学院化学与生命科学学院,广东茂名525000;华南理工大学轻工与食品学院,广东广州510640 【正文语种】中 文

【中图分类】TS262.7;TS261.4

菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.)又称木菠萝、包蜜、俗称牛肚子果,是世界著名的热带水果,素有“热带珍果”之称[1]。它是集水果、木本粮食及珍贵木材于一体的热带树种,在国外亦称为“穷人的食物”[2-4]。目前,几乎全球所有热带国家均有种植。国内除闽台、华南、云南的热带地区有分布外,亦可见于川南的亚热带地区[5],它是我国的主要热带水果之一,产量较大。由于菠萝蜜品质差异悬殊,果实病害严重,收获期集中,而保鲜期短,且在综合利用方面缺乏深入研究和成熟配套的技术,所以菠萝蜜产业长期得不到发展[6]。

国内外对菠萝蜜的种植和利用研究呈逐年升温的趋势。Jagadeesh[2]等对印度产菠萝蜜进行了总可溶性固形物、还原糖及总糖、淀粉、类胡萝卜素等化合物的含量测定;陈福全[7]等对菠萝蜜种子淀粉颗粒的物化特性进行了研究,结果表明,菠萝蜜种子淀粉难糊化,但热糊稳定性好,具有较高冷粘度,凝胶性也较强。武杰[8]等研制出菠萝蜜果浆冰淇淋;王天陆[9]采用低温真空油炸和真空离心脱油技术加工的菠萝蜜脆片水分含量小于7%,含油率小于20%。菠萝蜜不仅营养丰富,而

且香气浓郁、独特,令人愉悦。Maia[10]等将菠萝蜜去皮除籽后浸解成浆状,采用水-戊烷体系同时进行蒸馏-萃取,并将这种萃取物描述为挥发物,以GC/MS联用仪分析鉴定出39种化合物。将菠萝蜜果开发成果酒,不仅可以保留菠萝蜜丰富的营养价值,延长保质期,而且果酒风味独特,口感良好。国内已有关于菠萝蜜果酒的研制报道,如李俊侃[11]等采用控温发酵技术酿制的菠萝蜜果酒色泽淡黄,清亮透明。但目前尚未有对菠萝蜜果酒的风味成分研究的报道。本论文采用GC/MS联用技术分析了发酵型菠萝蜜果酒的香味物质,以期为该果酒的香气特征提供科学依据。

图1 菠萝蜜果酒的GC/MS总离子流图 1 材料与方法 1.1 材料与试剂

菠萝蜜果酒:实验室自酿,酿制时间为2010年5月,20℃以下保存1年。果酒色泽金黄,澄清透明,口感柔和爽醇,果香宜人,具有菠萝蜜的特征香味。理化指标:酒精度 7.3%vol,总糖 5.3 g/100 mL,总酸 5.8 g/L(以酒石酸计)。 二氯甲烷(AR),天津市光复科技发展有限公司;无水硫酸钠(AR),天津化学试剂有限公司。 1.2 设备

HGC-12A氮吹仪,成都科捷科技发展有限公司;GCMSD5975气相色谱-质谱联用仪(GC/MS),美国安捷伦科技有限公司。 1.3 方法

1.3.1 菠萝蜜果酒制备工艺流程[12] 菠萝蜜果酒制备工艺流程如下:

1.3.2 菠萝蜜果酒样品前处理

取酒样 100 mL,用 100 mL、60 mL、60 mL二氯甲烷分别萃取3次,合并有机相,浓缩至5 mL。再用无水硫酸钠脱水,用氮吹仪浓缩至1 mL,供GC/MS分析。

1.3.3 GC/MS分析条件

色谱柱:HP-5 MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)毛细管柱;程序升温:起始温度45℃,平衡0.5 min,以6℃/min升至195℃,再以10℃/min升至220℃保持2.0 min,进样口温度230℃。载气He,流速1.0 mL/min,分流比10∶1。 质谱条件:电离方式 EI,电离电压 70 eV,扫描范围33~500 amu,离子源温度250℃。检索谱库为NIST05a.L。 2 结果与分析

图1为菠萝蜜果酒的GC/MS总离子流图;表1为香气成分的GC/MS分析结果。各色谱峰相应的质谱图通过NIST05a.L谱库检索并经过分析,采用面积归一化法计算出各成分的相对含量。

由表1可知,本实验共鉴定出27种芳香成分,其峰面积相对含量占总量的

99.52%。主要香气种类及含量见表2。主要有醇类化合物6种,酯类化合物7种,酮类化合物3种和酸类化合物7种。其中,醇类含量为85.99%,酯类含量为4.05%,酸类含量为3.44%,醛酮类含量为1.48%。 2.1 醇类组分的比较分析

醇类物质是菠萝蜜果酒中最重要的挥发性物质,主要来源于果酒发酵过程。表1显示,6种醇中,含量最高的是苯乙醇,达到57.82%。它是酵母在有氧条件下,经磷酸-戊糖途径生成赤藓糖后进而形成的[13],具有清甜的玫瑰花香、紫罗兰香、茉莉花香等多种风味[14];其次是3-甲基-1-丁醇,含量为23.03%,它在许多果酒香气成分检测中均被认为是主要呈香物质。 2.2 酯类组分的比较分析

酯类化合物是构成果香和酒香的重要物质,有3种来源:一是存在于水果原料中构成果香的酯;二是在发酵过程中由酵母菌和细菌活动形成的酯;三是来源于贮存过程中的酯化反应[15]。本实验在菠萝蜜果酒挥发性物质中共检测出7种酯类物质,含量为4.05%,各种酯类含量相差不大,但对果酒的香味具有重要贡献。 2.3 酸类组分的比较分析

果酒中的酸类物质主要来自于原料和发酵过程,也是果酒中一类重要的风味物质。表1显示,本实验共检出7种酸,含量由多到少依次为辛酸1.11%、己酸0.68%、2-甲基丙酸0.60%、醋酸0.45%、丁酸0.22%、正癸酸0.21%、醋氨己酸0.17%。此外,菠萝蜜果酒中还存在着本方法未能检测出的其他有机酸类化合物。 2.4 其他组分的比较分析

菠萝蜜果酒挥发性成分除被检出的醇类化合物、酯类化合物和酸类化合物外,还被检出3种酮类化合物,其总含量为1.48%。分别是4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(1.11%)、3-羟基-2-丁酮(0.20%)、5-乙酰基-2(3H)-呋喃酮(0.17%)。 另外,少量的 D-阿洛糖(0.99%)、5-氯-2-吡啶(0.99%)、2-甲基四氢噻吩(2.24%)和 1-(2-苯乙基)-2,4,6-三酮-嘧啶(0.34%)也被检出。这些物质含量虽较低,但却具有阈值非常低的特点,所以它们也可能对菠萝蜜果酒的独特风味具有重要贡献。 3 结论

采用GC/MS法在发酵型菠萝蜜果酒中共检出27种香气成分,其中醇类6种,含量为85.99%;酯类7种,含量为4.05%;酸类7种,含量为3.44%;酮类3种,含量为1.48%,其他物质占4.56%。醇类化合物是菠萝蜜果酒的主要香气成分,醇类中含量最高的是苯乙醇,达57.82%,其次是3-甲基-1-丁醇,含量为

23.03%。这些物质通过种类、数量、感觉阈值及相互之间的协调作用使菠萝蜜果酒体现出特有的果香和发酵香。通过对菠萝蜜果酒的香气成分进行研究,以期望菠萝蜜果酒及菠萝蜜产业能越来越受到人们的重视。 参考文献:

[1] 毛琪,叶春海,李映志,等.菠萝蜜研究进展[J].中国农学通报,2007,23(3):439. [2] JAGADEESH S L,REDDY B S,SWAMY G S K,et al.Chemi*cal composition of jackfruit(Artocarpus heterophyllus Lam.)selections of Western Ghats of India[J].Food Chemistry,2007,102:361-365.

[3] CHOWDHURY F A,RAMAN M A,MIAN A J.Distribution of free sugars and fatty acids in jackfruit(Artocarpus heterophyllus)[J].Food Chemistry,1997,60(I):25-28.

[4] RAHMAN A K M M,HUQ E,MIAN A J,et al.Microscopic and chemical changes occurring during the ripening of two forms of jackfruit(Artocarpus heterophyllus L.)[J].Food Chemistry,1995,52:405-410.

[5] 李瑞梅,胡新文,郭建春,等.菠萝蜜研究概述[J].亚热带植物科学,2007,36(2):77-80.

[6] 焦凌梅.菠萝蜜营养成分与开发利用价值[J].广西热带农业,2010,126(1):17-19. [7] 陈福全,张本山.菠萝蜜种子淀粉颗粒的物化特性研究[J].食品工业科技,2009,30(10):65-67.

[8] 武杰,王立峰.菠萝蜜果浆冰淇淋的研制[J].冷饮与速冻食品工业,2005,11(2):21-23.

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Chemistry,2004,85:195-197.

[11] 李俊侃,王天陆.菠萝蜜果酒的研制[J].中国酿造,2008(12):94-96. [12] 张玲,张钟,赖志聪,等.发酵型菠萝蜜果酒加工工艺研究[J].湖北农业科学,2011,50(10):2096-2100.

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[14] 郭惜雅,张丽玲,黄鹭强.固相微萃取-气质联用分析杨桃酒的主要香气成分[J].农产品加工学刊,201,244(5):94.

[15] 尹明安.果品蔬菜加工工艺学[M].北京:化学工业出版社,2010:173.

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