蓝莓属于杜鹃花科(Ericaeae)越橘属(Vaccimium)木本灌木,原产北美,目前已人工引种至亚洲、欧洲、南美洲、澳洲[1]。2018年全球蓝莓产量达到91.4万t[2]。我国蓝莓主要引种在贵州、山东、吉林等十余个省份,2020年产量已迅速增长至34.72万t[3]。蓝莓果实富含花青素、多酚、维生素E等抗氧化活性物质[4],糖酸比适宜,适合加工成果酒。消费者偏好研究表明,蓝莓质量评价与风味评分相关性高[5]。蓝莓酒风味特征主要影响因素包括:原料品种[6-8]、种植地风土条件、园艺管理措施、酿造菌种[9]、酿造工艺[10-12]等。
蓝莓品种显著影响其果酒风味特征。LIU等[6]利用湖北黄陂种植的南高种群2个蓝莓品种分别发酵果酒,发现芳樟醇等9种萜类化合物含量差异显著,并影响酒的品种香。张杰[4]利用安徽合肥种植的南高和兔眼种群共6个蓝莓品种酿酒后,发现9-癸酸烯乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯等酯类化合物含量差异显著,并影响酒的品种香。不同品种蓝莓果实可同化氮源水平不同,导致发酵果酒后高级醇、酯以及苯衍生物含量不同,也影响酒的品种香[6,8]。刘国华等[7]利用贵州麻江种植的兔眼种群8个蓝莓品种酿酒后,根据GC-MS检出化合物香气类型,发现灿烂蓝莓酒以植物香为特征,区别于其他7种以花果香为特征的蓝莓酒。包括麻江在内的凯里地区是“中国蓝莓酒之乡”,栽培的蓝莓品种以适应当地喀斯特地貌和气候条件的兔眼种群蓝莓为主[7]。但是相关品种蓝莓酿造果酒后,其特征性风味物质的报道仍较少,需要进一步研究。
随着顶空固相微萃取与气相色谱联用(headspace solid phase microextraction-gas chromatography,HS-SPME-GC)[13]、质子转移反应飞行时间质谱(Proton tromsfer reaction time of flight mass spectrometry,PTR-ToF-MS)[14]、气相色谱嗅闻测量(gas chromatography olfactometry,GC-O)[15]、电子鼻[16]等分析设备的进步,从蓝莓果实中已经检出100多种挥发性化合物。经历百余年人工繁育,蓝莓具有复杂的遗传背景和繁多的杂交品种。目前蓝莓品种影响果酒风味特征的认识仍然有待深入[17]。由于顶空气相色谱离子迁移谱法(headspace solid-gas chromatography-ion mobility spectrum,HS-GC-IMS)具有样品前处理简单、充分保持样品风味特征、分辨率高等特点,目前已经在米酸汤[18]、蓝莓酒[9]等发酵食品风味特征研究方面取得较好应用。
本文选择栽培于贵州麻江的属于兔眼种群的园蓝、杰兔、顶峰3种有机蓝莓酿造果酒。利用GC-MS和GC-IMS协同分析风味物质成分。研究结果将加深认识蓝莓果酒风味物质特征,有利于后续适宜酿酒品种筛选工作。
1 材料与方法
1.1 试剂与仪器
商业活性酿酒干酵母Angel RV171,湖北安琪酵母股份有限公司;偏重亚硫酸钾,法国拉曼公司;蔗糖,市售;异戊醇(99.8%)、异辛醇(99.5%)、仲辛醇(99.5%)、己酸(99.5%)、乙酸(99.8%)、辛酸(99.5%)标准品,上海阿拉丁生化科技股份公司;正构烷烃C7-C40标样,美国o2si公司。
带气囊压榨装置的果酒小型生产线,河北博酿酿酒设备有限公司;配备顶空自动进样装置的FlavourSpec®风味测定仪,德国G.A.S.公司;7890A-5975C气质谱联用仪,安捷伦科技(中国)有限公司;固相微萃取取样操作平台、固相微萃取纤维头手动进样手柄、长度为1 cm涂层为50/30 μm厚度的二乙烯基苯(DVB)/羧基(CAR)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)的固相微萃取纤维头,美国 Supleco公司。
1.2 实验方法
1.2.1 酿酒原料选择
杰兔、顶峰成熟果实于2022年7月8日,园蓝果实于2022年7月23日采收于贵州麻江龙山镇中国南方蓝莓繁育基地某农业科技公司大型种植园(26.42 °N,107.74 °E)。种植基地属中亚热带湿润季风气候,海拔650 m,年平均降水量1 225 mm,年平均气温15.9 ℃,年平均日照时数1 250 h,年平均≤7.2 ℃冷积温时间600 h。种植基地土层深度80 mm,硅铁质酸性黄壤,土壤pH值4.9。选择5年生长势一致的健壮植株,株行距为1.5 m×2 m,园艺管理措施一致。每个品种随机手工摘取果皮完全着色、可溶性固形物>12%的成熟果实135 kg。采收后的果实在20 ℃空调房冷却2 h,去除病腐烂果,随后迅速运回实验室立即进行果酒发酵处理。
1.2.2 样酒制备
参考课题组前期方法进行[9],略有修改。单品种蓝莓果实,于0.3 MPa压力下气囊压榨取汁,榨汁立即加入偏重亚硫酸钾50 mg/L,6 ℃静置8 h后,按75%装罐量泵入清汁至30 L发酵罐,加入(NH4)2HPO4 150 mg/L,利用蔗糖调配含糖量至220 g/L,利用KHCO3调整pH值至3.3,加入0.1%活化好的干酵母在22 ℃控温完成酒精发酵,随后加入偏重亚硫酸钾40 mg/L,15 ℃下陈酿30 d后取样。样酒于-18 ℃保存待测。园蓝、杰兔、顶峰3种蓝莓酿造的果酒依次编号为YL、JT和DF。重复试验3次。
1.2.3 样酒基本理化指标检测
按照GB/T 15038——2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》测定样酒的酒精度、总糖、总酸、挥发酸、干浸出物、总SO2和游离SO2含量。
1.2.4 HS-SPME-GC-MS测定样酒挥发性风味物质
量取8 mL酒样至15 mL顶空瓶中,加入1.75 g NaCl以及4.095 g/L仲辛醇内标溶液8 μL,200 r/min 40 ℃平衡15 min,随后用老化好的萃取头顶空萃取25 min,GC进样口250 ℃解吸8 min。
GC条件:HP-INNOWax色谱柱(60 m×0.25 mm, 0.25 μm, 美国J&W公司)。进样口温度250 ℃,不分流进样,载气为1.0 mL/min高纯氦气。初始温度40 ℃,维持3 min;4～54 min,匀速升至150 ℃;54～62 min,匀速升至230 ℃,维持5 min。
MS条件:接口温度280 ℃,EI电离源,离子源温度230 ℃、电压70 eV,扫描范围m/z 35～500。
1.2.5 HS-GC-IMS测定样酒挥发性风味物质
参考课题组前期试验方法进行[18]。量取1 mL酒样至20 mL顶空瓶中,500 r/min 45 ℃平衡15 min。进样体积100 μL,进样温度50 ℃。色谱柱为WAX(30 m×0.53 mm ID)。载气/漂移气均为高纯氮气,漂移气150 mL/min维持不变;载气初流速2 mL/min,维持2 min;2～20 min,载气提升至100 mL/min,维持10 min。IMS温度45 ℃,分析时间30 min。
1.2.6 样酒感官评价
按照GB/T 16291.1—2012《选拔、培训与管理评价员一般导则 第1部分:优选评价员》方法招募和筛选在校食品专业本科生,经强化训练后建立10人评价小组(男女生各5名)。按照GB/T 13868—2009《建立感官分析实验室的一般导则》方法优化设置感官评价实验环境。参考杨洁等[19]的方法,按照定量描述分析方法建立出6个蓝莓酒风味特征属性(果香、醇香、花香、草香、脂香、化学味),并使用0到5标度进行描述(0没有感觉、1弱、2稍弱、3中等、4稍强、5强)。蓝莓样酒完全随机编码。评价员品尝每个样酒前均休息1 min,独立完成评价任务。评价结果为所有评分的均值。
1.3 数据处理
结合标准品、保留指数(retention index,RI)值,利用GC-MS配置的NIST 17.0数据库比对物质峰质谱信息,进行定性分析。参考课题组前期建立方法[18],根据GC-MS定性出的物质峰及内标仲辛醇峰面积的比值,计算其物质浓度,进行半定量分析。根据参考文献中的阈值,计算其物质浓度与阈值比值,进行气味活度值(odor activity value, OAV)分析。利用GC-IMS配置的NIST和IMS数据库对检出的挥发性风味物质进行定性分析,Gallery Plot插件进行不同样品谱图差异比较。利用R语言4.1.3绘制主成分图。
2 结果与分析
2.1 三种蓝莓果酒基本理化指标分析
从表1可见,3种蓝莓酒发酵后酒精度(体积分数)为11.8%～12.2%,符合GB/T 32783—2016《蓝莓酒》限量标准(≥5%);总糖含量为4.1～6.2 g/L,3种蓝莓样酒为半干型;总酸含量为7.7～8.4 g/L,符合限量标准(≥4.0 g/L);挥发酸含量为0.3～0.6 g/L,符合限量标准(≤1.2 g/L);干浸出物含量为18.6～19.7 g/L,符合限量标准(≥16.0 g/L)。贵州麻江龙山镇3种有机蓝莓酿造的果酒符合蓝莓酒国家标准。
表1 三种蓝莓发酵果酒理化指标(n=3)
Table 1 Physiochemical parameters of three varieties of fermented blueberry wine (n=3)
酒样酒精度/%总糖/(g/L)总酸/(g/L)挥发酸/(g/L)总SO2/(mg/L)游离SO2/(mg/L)干浸出物/(g/L)YL12.2±0.2a4.1±0.3b7.7±0.2b0.3±0.0b55.1±4.9a11.2±2.1a19.7±1.3aJT11.8±0.4a6.2±0.6a8.4±0.3a0.6±0.2a43.4±5.2b5.9±2.6b18.9±0.9aDF11.9±0.2a4.6±0.2b7.9±0.2ab0.5±0.1a57.8±4.5a10.7±2.0a18.6±1.1a
注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
2.2 三种蓝莓果酒风味物质HS-GC-IMS分析
根据挥发性风味物质IMS保留指数、NIST和IMS数据库定性结果,使用Gallery Plot插件构建出指纹图谱,结果见图1。由于数据库正在完善,图1中5种挥发性物质未能识别,分别以数字1～5表示。其他检出风味物质分别编号为6～40。从图1可见,3种蓝莓果酒挥发性风味物质组分特征差异明显,主要为酯类14种(A区域),醇类7种(B区域),酸类4种(C区域),酮类6种,醛类3种。从图1可见,JT样品乙酸乙酯、乙酸异丁酯、正己醇、2,3-戊二酮、丙酮、2-庚酮、异戊酸相对含量较高。YL样品中乙酸丙酯、丙酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、正丙醇、异丙醇、乙偶姻、2-戊酮、乙酸、丙酸相对含量较高。DF样品中丁酸乙酯、异丁酸乙酯、己酸乙酯及其二聚体、辛酸乙酯、异丁醛相对含量较高。YUAN等[8]发现蓝莓酒发酵过程中,酵母通过葡萄糖的合成代谢途径或相应的氨基酸分解代谢途径来合成大量酯类、醇类风味物质。
图1 三种蓝莓酿造果酒挥发性物质指纹图谱
Fig.1 Volatile substance fingerprints of three varieties of fermented blueberry wine
注:样酒编号为纵坐标,风味物质编号为横坐标;每一横行代表一个蓝莓样酒选取的全部风味物质信号峰,每一纵列代表相同风味物质在不同蓝莓样酒中的信号峰;物质峰颜色越深则相对含量越大。
2.3 三种蓝莓果酒风味物质HS-SPME-GC-MS分析
蓝莓果酒挥发性风味物质成分HS-SPME-GC-MS定性和半定量分析结果见表2。GC-MS条件下3种蓝莓样酒检出17种酯类、7种醇类、4种酸类、3种酮类、1种萜烯类、3种杂环类,共35种挥发性风味物质成分。其中与图1数字编号相同的15种化合物表示同一种物质,为2种检测方法共检出。GC-MS检出的挥发性风味物质以酯类、醇类为主,以及少量酮类、酸类物质,与上文GC-IMS检测结果一致。从表2可见,与YL、DF两种样酒相比,只在JT样酒中检出的风味物质有9种:己酸甲酯、乙酸己酯、苯甲酸乙酯、水杨酸甲酯、乙酸异丁酯、3-己烯-1-醇、异戊酸、乙酸、2-莰烯。此外,JT样酒中另有14种挥发性风味物质相对含量较高:己酸甲酯、乙酸己酯、苯甲酸乙酯、水杨酸甲酯、乙酸异戊酯、3-甲基丁酸乙酯、3-己烯-1-醇、异辛醇、异戊醇、苯乙醇、己酸、异戊酸、α-紫罗酮、二叔丁基苯酚。与刘国华等[7]研究结果一致,即JT蓝莓酒、酯类、醇类化合物种类最多。
表2 三种蓝莓果实酿造果酒样品挥发性物质成分含量(n=3)
Table 2 Volatile content of three varieties of fermented blueberry wine (n=3)
化合物编号化合物名称保留时间/minRI鉴定方式阈值[20]/(mg/L)气味描述挥发性物质含量/(mg/L)YLJTDF酯类6Ethyl caprylate辛酸乙酯21.3261 443MS、RI0.005荔枝香、金合欢花香[21]14.59±0.58c18.97±0.61b56.47±1.22a8Ethyl lactate乳酸乙酯19.0051 357MS146果香、脂香、草香[21]8.22±0.31a3.64±0.10b2.59±0.17c9Ethyl caproate己酸乙酯16.8721 280MS、RI0.014青苹果香[22]28.81±1.39ab26.45±1.34b29.42±1.32a11Isoamyl acetate乙酸异戊酯12.5121 129MS0.86香蕉香[21]3.37±0.17c35.85±1.98a8.86±0.26b12Ethyl butyrate丁酸乙酯10.1501 042MS0.6香蕉、菠萝、果香[17]--2.21±0.1313Isobutyl acetate乙酸异丁酯9.5151 019MS、RI2.1苹果、香蕉、果香[17]-1.83±0.05-14Ethyl isobutyrate异丁酸乙酯8.360969MS5.6果香[23]1.62±0.07b-4.84±0.25a15Ethyl 3-methylbutyrate3-甲基丁酸乙酯10.9621 073MS0.003蓝莓、果香、花香[15]2.30±0.22b4.02±0.24a1.95±0.19b18Ethyl Acetate乙酸乙酯6.758893MS、STD、RI0.005香料、菠萝、果香[17]30.48±1.66b152.83±7.02a163.81±6.13a41Ethyl 2-methylbutyrate2-甲基丁酸乙酯10.5461 057MS、RI0.074果香、蓝莓香、花香[15]2.73±0.14a1.72±0.11b-42Methyl hexanoate己酸甲酯14.4171 195MS、RI0.07菠萝香[24]-1.56±0.06-43Acetic acid, hexyl ester乙酸己酯16.8721 280MS、RI1梨、苹果香[24]-3.67±0.14-44Geranyl acetate乙酸香叶酯23.2721 518MS0.15花香[25]--2.38±0.0545Ethyl caprate癸酸乙酯26.4451 647MS0.2葡萄果香[21]1.65±0.07c3.21±0.09b9.39±0.24a46Diethyl succinate琥珀酸二乙酯27.4551 688MS、RI75愉快香味[23]13.66±0.43a7.37±0.28b6.69±0.20c47Ethyl benzoate苯甲酸乙酯27.5381 693MS0.74果香、花香[22]-10.82±0.41-48Methyl salicylate水杨酸甲酯30.1921 811MS0.071薄荷香[5]-4.48±0.13-醇类201-Hexanol正己醇19.0891 360MS、RI8果香、花香[15]48.91±2.24a35.16±1.73b10.39±0.42c213-Methyl-1-butanol异戊醇14.9581 214MS、STD、RI40醇香、草香[22]107.77±7.12a119.74±6.99a65.00±4.75b372-Methyl-1-propanol异丁醇11.6591 099MS、RI82醇香、化学味、草香[17]5.36±0.17b8.04±0.33a7.38±0.42a493-Hexen-1-ol 3-己烯-1-醇19.4321 373MS1.63具有腐臭的奶酪味[15]-1.88±0.12-502-Ethyl hexanol异辛醇22.7311 497MS、STD、RI0.3花香、草香[15]1.69±0.07b2.43±0.10a-51α-Terpineol α-松油醇28.0381 715MS0.25草香、花香、松树[15,24]1.78±0.09b-6.15±0.14a52Phenethyl alcohol苯乙醇32.7931 943MS14玫瑰花香[17]20.31±0.97a21.88±1.03a17.98±0.99b酮类322-Heptanone2-庚酮14.3231 192MS0.14花香、奶酪香、果香[5,15]6.43±0.27--532-Nonanone 2-壬酮20.2021 401MS0.041果香、花香、蓝莓香[15]2.42±0.09--54α-Ionone α-紫罗酮24.1461 553MS0.01果香[21]5.09±0.21b10.06±0.32a-酸类28Isovaleric acid异戊酸27.7051 700MS1.5甜润果香[21]-1.86±0.09-30Acetic acid乙酸22.4081 484MS、STD300醋味[17]-46.32±1.74-55Hexanoic acid己酸31.5551 878MS、STD8.5哈喇味、酸腐味[25]1.94±0.09b2.37±0.05a1.97±0.07b56Octanoic acid辛酸35.2592 089MS、STD、RI10果香、花香、焦糖味[21]2.47±0.12c3.37±0.13b5.26±0.17a
续表2
化合物编号化合物名称保留时间/minRI鉴定方式阈值[20]/(mg/L)气味描述挥发性物质含量/(mg/L)YLJTDF57Bornylene 2-莰烯23.9481 545MS//-5.74±0.24-58Furfural糠醛22.4911 488MS15杏仁气味[23]7.4±0.31b-26.78±0.97a59o-Cymene邻异丙基甲苯16.9551 284MS0.005/1.81±0.06--602,4-Di-tert-butylphenol2,4-二叔丁基苯酚38.8912 329MS0.5柠檬香[22]41.34±1.92c57.42±2.34a46.09±1.85b
注:MS表示质谱鉴定,RI表示保留指数鉴定,STD表示标准品鉴定;HP-INNOWax色谱柱保留指数;同一行数值小写字母表示0.05水平上差异显著(P<0.05);“-”表示未检出;“/”表示未查找到相关信息;表中每个化合物编号代表一种检出物质,与图1相同的编号代表同一种化合物。
在JT样酒中,检出高含量的乙酸乙酯。魏铭等[17]利用不同酵母菌种发酵相同品种蓝莓,乙酸乙酯含量接近。但FARNETI等[14]研究发现,乙酸乙酯在部分兔眼、南高种群蓝莓果实成熟阶段迅速形成,参与构成品种香气特征。只在JT样酒中检出的水杨酸甲酯,被报道为蓝莓果实的特征性香气成分[3]。目前报道的蓝莓原料果实中其他酯类特征香气相对较少,主要包括:乙酸己酯[13]、2-甲基丁酸乙酯[13]、3-甲基丁酸乙酯[15]、以及绿色果实阶段形成的苯甲酸乙酯[14]等。FARNETI等[14]研究发现,虽然蓝莓果实中酯类物质含量少于醛类、萜类、酮类等物质,但也参与构成蓝莓特征性品种香。
3种蓝莓酒中,均检出较高含量的正己醇、异戊醇、异丁醇和苯乙醇,这可能来源于酵母菌酒精发酵代谢副产物,构成蓝莓果酒发酵香[6]。JT样酒中检出的3-己烯-1-醇以及YL和DF样酒中检出的α-松油醇则被认为与蓝莓品种香气特征有关[8,13,15]。3种蓝莓样酒都检出辛酸、己酸。辛酸、己酸在蓝莓绿果阶段即大量形成并保持稳定,参与构成品种香气特征[1,14]。在YL样酒中,检出较高含量的具有花香、奶酪香特征[5,15]的2-庚酮、具有果香、花香、蓝莓香特征[15]的2-壬酮。2-庚酮、2-壬酮在蓝莓绿果阶段即大量形成,但不同蓝莓品种后期代谢降解程度差异显著[1,5,14]。
蓝莓果酒挥发性物质对其风味贡献程度与其物质含量、阈值密切相关,据此可以计算出各挥发性风味物质OAV。由表2数据计算可知,3种蓝莓样酒中OAV值最大的4种挥发性化合物均为酯类化合物,依次为:乙酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯。刘方恬等[11]、魏铭等[17]利用蓝莓酿造的果酒中,乙酸乙酯、辛酸乙酯、己酸乙酯均为主要挥发性风味物质,但是未检出3-甲基丁酸乙酯。FORNEY等[15]研究认为3-甲基丁酸乙酯主要来源于部分高丛种群蓝莓果实,参与构成蓝莓品种香气特征。
维恩图分析可以直观反映不同品种蓝莓酿酒后共有及特有风味成分。对OAV>1的特征风味成分数量绘制韦恩图,结果见图2。3种蓝莓样酒中OAV>1的特征风味成分数量依次为:JT(19种)>YL(17种)>DF(14种),JT样酒可能拥有更加馥郁的风味特征。3种蓝莓样酒中,JT特有的OAV>1的风味成分种类相对最多,为6种,其中乙酸己酯[13]、苯甲酸乙酯[14]、水杨酸甲酯[3]、3-己烯-1-醇[15]均被认为与蓝莓原料品种香气特征有关。YL样酒中特有的2-庚酮和2-壬酮则被认为能够表现出蓝莓原料品种风味特征[5,14]。3种蓝莓样酒共有的10种风味成分中,3-甲基丁酸乙酯[15]被报道与蓝莓原料品种风味特征相关,乙酸乙酯与蓝莓原料品种风味[14]及酒精发酵产风味物质[17]均有关,其他7种酯类和醇类风味化合物,包括辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸异戊酯、癸酸乙酯、正己醇、异戊醇、苯乙醇可能与蓝莓酒酒精发酵产风味物质有关[7-9]。
图2 蓝莓果酒OAV>1的风味物质韦恩图
Fig.2 Venn diagram of volatile substances based on OAV>1 in fermented blueberry wine
2.4 三种蓝莓果酒风味特征及其物质差异分析
对3种蓝莓果酒感官评价结果绘制雷达图(图3),3种蓝莓果酒均表现出较强的果香和醇香,稍弱的花香及弱的草香、脂香、化学味风味特征。JT样酒果香和草香相对最浓郁,YL样酒醇香和脂香相对最浓郁,DF样酒花香、化学味特征相对最浓郁。相同酿酒菌种和发酵工艺条件下,随着酿酒原料品种不同,蓝莓果酒风味特征形成具有较大差异[6-7]。
图3 蓝莓果酒感官评价图
Fig.3 Sensory evaluation of fermented blueberry wine
深入研究GC-IMS结果,并根据化合物信号强度进行主成分分析(图4-a),PC1(50.296%)和 PC2(23.237%)累积方差贡献率为73.533%,图4-a中3种蓝莓样酒获得有效区分,表明蓝莓品种对蓝莓酒整体香气产生影响。第一主成分(PC1)能够将YL与另外2种蓝莓样酒区分。乙酸丙酯、丙酸乙酯、异戊酸乙酯、异丙醇、正丙醇、乙酸、丙酸、2-戊酮、丙酮等风味物质对PC1正端贡献较大。第二主成分(PC2)能够将另外2种样酒DF与JT区分。2,3-戊二酮、乙酸异丁酯、乙酸异戊酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯等对PC2正端贡献较大;异丁酸乙酯、辛酸乙酯、异丁醇等对PC2负端贡献较大。
a-GC-IMS;b-GC-MS
图4 蓝莓果酒GC-IMS和GC-MS检出风味物质主成分分析
Fig.4 PCA results of volatile aroma compounds identified and quantified by GC-IMS and GC-MS in blueberry wine
注:图4中数值编号与图1和表2中化合物编号一致。
对OAV>1的挥发性化合物的SPME-GC-MS数据进行主成分分析(图4-b),PC1(60.54%)和PC2(36.492%)累积方差贡献率为97.032%,图4-b中3种蓝莓样酒获得有效区分。PC1能够将JT与另外2种蓝莓样酒区分。2-庚酮、2-壬酮、邻异丙基甲苯、2-甲基丁酸乙酯、正己醇等风味物质对PC1正端贡献较大。PC2能够将另外2种样酒DF与YL区分。3-己烯-1-醇、水杨酸甲酯、苯甲酸乙酯、乙酸己酯、己酸甲酯、异戊酸、α-紫罗酮、乙酸异戊酯等风味物质对PC2正端贡献较大。乙酸香叶酯、糠醛、丁酸乙酯对PC2负端贡献较大。
图4-a中大量挥发性风味物质集中在图中心位置。图4-b中大量挥发性风味物质位于PC1和PC2的正负两端。这可能是因为GC-IMS对低含量挥发性风味物质较GC-MS敏感[18],且图4-b中选择对OAV>1的挥发性化合物进行的主成分载荷因子分析。
3 结论
为研究不同蓝莓品种酿造果酒风味物质特征,利用HS-GC-IMS以及HS-SPME-GC-MS法分别进行挥发性风味物质分离鉴定。采用HS-SPME-GC-MS技术共检出35种挥发性风味物质。其中JT、YL、DF样酒分别检出27、24、20种物质。采用HS-GC-IMS技术检出35种挥发性物质组分,其中15种挥发性物质组分与GC-MS鉴定结果一致。GC-IMS指纹图谱、GC-MS结果进行的韦恩图分析、感官评价以及主成分分析结果均表明3种蓝莓果酒存在一定的风味特征差异。3种蓝莓果酒检出的风味物质中,水杨酸甲酯、乙酸己酯、2-甲基丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、苯甲酸乙酯、3-己烯-1-醇、α-松油醇、辛酸、己酸、2-庚酮、2-壬酮可能与蓝莓品种风味有关,乙酸乙酯与蓝莓原料品种风味及酒精发酵产风味物质均有关,辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸异戊酯、癸酸乙酯、正己醇、异戊醇、苯乙醇可能与酒精发酵产风味物质有关。采用HS-SPME-GC-MS和HS-GC-IMS方法协同分析,获得了更加全面的蓝莓酒挥发性风味物质研究结果。下一步需要继续研究不同风土条件和园艺管理措施对相同品种蓝莓酿酒品质特征的影响。
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