番茄酒香气成分的气相色谱-质谱分析

刘殿锋，吴春昊，朱学文，郭培军(河南大学濮阳工学院，河南濮阳457000)



番茄酒香气成分的气相色谱-质谱分析

刘殿锋，吴春昊，朱学文，郭培军
(河南大学濮阳工学院，河南濮阳457000)

摘要：为弄清番茄酒中的主要香气成分，采用溶剂萃取法对番茄酒中的香气成分进行了提取，然后用气相色谱-质谱联用仪对提取物进行了分析。共鉴定出11种香气化合物,包括醇、酯、酸等3类化合物。醇类物质在香气成分中含量最高，占香气成分总含量的91.42％，其中最主要的是1-戊醇和苯乙醇，其含量分别占香气成分总含量的69％和22.42％。酯类在香气成分中种类最多，共8种，其总含量占香气成分总含量的7.86％。酸类仅检测出1 种D-(+)-甘油酸，占香气成分总含量的0.71％。与番茄米酒相比，大部分香气成分相同，说明番茄汁中的成分对番茄酒和番茄米酒香气的形成起了非常重要的作用。

关键词：番茄；果酒；香气成分；GC/MS法

番茄，俗称西红柿，既是蔬菜，又可当水果食用，因此被称为“神奇的菜中之果”，备受人们的推崇和喜爱[1]。番茄不但味道鲜美，而且含有丰富的营养，其中的许多营养成分还具有独特的保健作用。如番茄中丰富的维生素、矿物质等营养成分，对防治动脉硬化、高血压和冠心病具有良好的作用[2]；番茄中的番茄红素被誉为“藏在西红柿里的黄金”，具有独特的抗氧化能力，能清除自由基，抑制肿瘤,增强人体免疫力，具有抗衰老以及阻止癌变进程等作用[3-4]。

将番茄经发酵酿造成番茄酒，不但可以保留番茄中许多有益的营养成分，而且色、香、味俱佳。另外还可以解决番茄采摘后由于含水量高而带来的易腐烂、不易贮藏和长途运输等问题。

番茄酒的酿造工艺本课题组已经做过大量研究，但对番茄酒的香气成分还未测定。因此，本实验用气相色谱-质谱联用仪对番茄酒的香气成分进行测定，以期为工业化生产番茄酒及确立番茄酒的感官风味评价体系提供科学依据。

1　材料与方法

1.1材料

根据课题组以前的研究结果，番茄经清洗、打浆、调配、发酵、陈酿、过滤后制得番茄酒[5]，发酵完毕后陈酿8个月，然后蒸馏，分析酒液的香气成分。

番茄酒的详细生产工艺流程如下：番茄→清洗→浸泡消毒→处理→打浆→过滤→澄清→调配→灭菌→加葡萄酒干酵母→前发酵→后发酵→陈酿→过滤→澄清→灌装→灭菌→成品。

1.2实验方法

1.2.1样品制备

将200 mL番茄酒的蒸馏样品置于具塞500 mL广口瓶中，然后依次用100 mL、60 mL、60 mL二氯甲烷进行萃取。将萃取得到的有机相合并后，用高速冻冷离心机10000 r/min、4℃冷冻离心10 min，以彻底分离有机相和水相。将离心得到的有机相再用无水硫酸钠脱水后，转移至旋转蒸发仪中浓缩至3 mL左右，最后用二氯甲烷定容，-20℃冰箱保存待测。

1.2.2GC/MS分析

气相色谱-质谱分析采用美国Finnigan公司Trace DSQ气相色谱/质谱联用仪，DB-5MS (30 m×0.25 m，0.25 mm)色谱柱；进样口温度280℃；柱温采用程序升温：50℃保持1 min，以5℃/min升到250℃保持10 min；载气为氦气；流速为1 mL/min；分流比50∶1；扫描范围：m/z 50～650，电离方式为EI源，电子能量70 eV；进样量为1 μL。

根据GC-MS总离子图，排除溶剂峰影响，利用NIST 05质谱库自动检索被分析组分的质谱，并对检索结果进行人工核对。通过工作站数据处理系统，用峰面积归一法对各组分进行了定量分析。

2　结果与分析

2.1番茄酒的主要芳香成分及其相对含量

图1是番茄酒香气成分的GC-MS总离子图，表1用峰面积归一法对各组分进行定量分析的结果。

从表1可以看出，从番茄酒中共鉴定出11种成分，包括醇、酯、酸等3类化合物。醇类物质在香气成分中含量最高，占香气成分总含量的91.42％；酯类在香气成分中种类最多，共8种，其总含量占香气成分总含量的7.86％；酸类仅检测出1种D-(+)-甘油酸，占香气成分总含量的0.71％。

醇类物质对果酒的香型起着重要作用，是许多果酒中香气成分含量最高的一类物质[6-7]。番茄酒中醇类物质中仅检测出1-戊醇和苯乙醇物质，虽然种类少，但含量高，二者含量分别占香气成分总含量的69％和22.42％。1-戊醇具有白兰地香气和特有的辛辣味，苯乙醇则具有玫瑰香气，二者对酒总体香气的形成具有不可忽视的作用[8]。1-戊醇和苯乙醇是许多果酒中含量较高的2种醇类物质。如用新疆玛纳斯县2007年赤霞珠葡萄发酵得到的葡萄酒中，1-戊醇和苯乙醇分别占香气成分总含量的20.17％和29.37％[9]；用产自河北保定的鸭梨发酵制得的果酒中,1-戊醇和苯乙醇的含量分别占香气成分总含量的29.07％和46.78％[10]。1-戊醇在本实验的番茄酒香气成分中相对含量比一般的果酒要高，可能与发酵工艺中对番茄汁加热灭菌工序有关。有研究表明，发酵前对果汁进行热处理会提高果酒中1-戊醇的相对含量，如发酵前对葡萄原料进行热浸渍处理，可以显著提高葡萄酒中1-戊醇含量[11]。

图1　番茄酒香气成分的总离子流图

表1　番茄酒香气成分组成及相对含量

酯类物质是具有芳香味的化合物，对各类酒的香型起着重要作用，是形成酒体香气浓郁的主要因素。番茄酒中共检测出8种酯类物质，相对含量最高的是丁二酸二乙酯(3.55％)，其后依次是棕榈酸乙酯(1.19％)、辛酸乙酯(0.97％)、邻苯二甲酸二异辛酯(0.94％)、癸酸乙酯(0.48％)、(E)-9-油酸乙酯(0.3％)和月桂酸乙酯(0.26％)，含量最低的是己酸乙酯(0.17％)。不同的酯具有不同的芳香味，如丁二酸二乙酯具有愉快的果香和花香味；棕榈酸乙酯具有苹果香味；辛酸乙酯具有白兰地酒香味；癸酸乙酯有椰子香味；月桂酸乙酯具有微弱的果香味；己酸乙酯具有果香、青苹果味、香蕉味、白兰地味。上述酯类和番茄酒中的其他化学物质共同形成了番茄酒特有的芳香。

实验中番茄酒仅检测出11种芳香成分，应该与所用方法的局限性有关。用二氯甲烷萃取番茄酒香气成分，然后再用旋转浓缩仪浓缩，番茄酒中的低沸点成分如乙醛、异丁醛、甲酸乙酯、甲醇等挥发为废液，导致进样液体中不能收集到这些成分，从而最终不能检测出这些成分[8，12]。

2.2番茄酒与番茄米酒主要芳香成分的对比

本课题组曾用番茄和大米经发酵制得番茄米酒，并用GC-MS对番茄米酒的香气成分进行了分析[2，8]。将番茄酒和番茄米酒的香气成分进行对比，结果发现大部分香气成分一样。苯乙醇和1-戊醇均是香气成分中相对含量最高的物质。另外，丁二酸二乙酯、棕榈酸乙酯、辛酸乙酯、邻苯二甲酸二异辛酯、癸酸乙酯和己酸乙酯等6种酯在番茄酒和番茄米酒中均检测出，其中丁二酸二乙酯在2种酒中含量均最高。番茄酒和番茄米酒共有的原料只有番茄汁，这些结果说明番茄汁中的成分对番茄酒和番茄米酒香气的形成起了非常重要的作用。

番茄酒与番茄米酒的香气成分相比，未检测出胺、醛、酚等物质，一方面与所用萃取方法的局限性有关，含量特别少的低沸点胺、醛、酚等化合物未能检测到；另一方面，番茄酒与番茄米酒相比，原料仅用了番茄汁，因此发酵得到的番茄酒相对于番茄米酒也比较纯净。

3　结论

3.1番茄酒香气成分中，醇类物质含量最高(最主要的是1-戊醇和苯乙醇)，酯类种类最多，二者应是番茄酒特有芳香的主要贡献者。

3.2番茄酒与番茄米酒大部分香气成分相同，说明番茄汁成分对番茄酒和番茄米酒香气的形成起了主要作用。参考文献：

[1]张彪,郑艳.神奇的菜中之果[J].生命世界,2011(8)：62-63.

[2]刘殿锋,张志轩,朱学文,等.番茄米酒发酵工艺的研究[J].中国酿造,2009(2)：154-156.

[3]刘殿锋,吴春昊,王建军,等.响应面法优化番茄渣中番茄红素的提取工艺[J].中国调味品,2009,34 (12)：94-98.

[4]刘殿锋,吴春昊,王建军,等.番茄渣中番茄红素的提取工艺研究[J].中国食品添加剂,2010(1)：100-103.

[5]刘殿锋,朱学文,张志轩,等.番茄酒发酵工艺研究[J].食品科学,2009,30(12)：293-296.

[6]李华,王华,刘拉平,等.爱格丽白葡萄酒香气成分的GC/MS分析[J].中国农业科学,2005,38(6)：1250-1254.

[7]凌育赵,刘经亮.柿子果酒香气成分的GC/MS分析[J].现代食品科技,2011,27(12)：1530-1532.

[8]刘殿锋,郭培军,武模戈,等.番茄米酒香气成分的GC-MS分析[J].食品科技,2013,38(10)：289-291.

[9]唐虎利,张振文,高春英.新疆玛纳斯县赤霞珠葡萄发酵品质的研究[J].酿酒科技,2009(3)：59-62.

[10]何义,张伟,赵红梅,等.鸭梨果酒香气成分分析[J].园艺学报,2006,33(6)：1267-1268.

[11]王华,张莉,刘拉平.热浸渍处理对赤霞珠干红葡萄酒香气的影响[J].中国食品学报,2006,6(3)：100-105.

[12]张燕,卫晓红.GC/MS-GC法定性定量测定白兰地芳香性成分[J].酿酒科技,2010(8)：92-95.

Analysis of Flavoring Components of Tomato Wine by GC-MS

LIU Dianfeng,WU Chunhao,ZHU Xuewen and GUO Peijun
(Puyang Institute of Technology,He'nan University,Puyang,He'nan 457000,China)

Abstract:In this study,the flavoring components of tomato wine were extreacted by solvent ectraction and then analyzed by GC-MS.A total of 11 kinds of flavoring compounds was detected including alcohol compounds,ester compounds,and acid compounds.Among them,the content of alcohol compounds was the highest (91.42％ of total flavoring compounds),and 1-pentanol and phenethyl alcohol were the major alcohol compounds (69％ and 22.42％ of total flavoring compounds).Ester compounds had many varieties (8 kinds,7.86％ of total flavoring compounds).Only one acid compound,D-(+)-Glyceric acid,was identified and it accounted for 0.71％ of total flavoring compounds.Most flavoring compounds in tomato wine were the same as that in tomato-rice wine,suggesting that the components in tomato juice played an important role in the formation of the aroma of tomato wine and tomato-rice wine.

Key words:tomato;fruit wine;flavoring component;GC-MS

作者简介：刘殿锋（1975-），男，副教授，博士，研究方向为食品生物技术、分子生态学。

收稿日期：2015-09-18

基金项目：河南省教育厅科技攻关计划项目（12B180027）。

中图分类号：TS262.7；TS261.4；TS261.7

文献标识码：A

文章编号：1001-9286（2016）02-0104-03

DOI：10.13746/j.njkj.2015379

优先数字出版时间：2015-12-30；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20151230.0911.003.html。