GC—MS分析夏黑葡萄中挥发性香气成分

张海宁+王亚超+马辉+袁小单+马永昆

摘要：通过固相微萃取-气质联用技术（SPME-GC-MS）定量分析优质夏黑葡萄果皮、果肉中挥发性物质成分及含量，结果表明，夏黑葡萄果皮中挥发性物质含量多于果肉中挥发性物质含量，果皮中共检出48种挥发性成分，其中醇类、烯类物质是主要的香气成分，果肉中共检出41种挥发性成分，其中醛类、酚类物质是主要香气成分。夏黑葡萄的特征香气为大马酮、芳樟醇、D-柠檬烯、香叶醇、橙花醇。

关键词：夏黑葡萄；挥发性物质；固相微萃取（SPME）；气质联用（GC-MS）

中图分类号：O657.63；S663.101 文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2014）08-0294-04

夏黑葡萄（summer black）原产于日本，属欧美葡萄杂交种，是三倍体无核品种，具有抗病、丰产、早熟、优质、耐储运等优点，在我国种植面积很大^[1]。葡萄的香气成分是判断葡萄品质的重要指标之一，主要包括萜烯类、C6醇类、C6醛类、芳香醇类、吡嗪类等化合物，葡萄中这些挥发性香气成分是葡萄酒典型性风味的主要来源^[2]。由于葡萄中挥发性香气成分含量较低，因此要选择合适的分析方法。固相微萃取（SPME）具有分离时间短、不需要有机溶剂、能提高检测限等优点，气质联用技术（GC-MS）则被广泛应用于挥发性成分的定性、定量分析^[3-6]。本试验应用固相微萃取（SPME）、气质联用法（GC-MS）对江苏省镇江地区优质夏黑葡萄的果皮、果肉中挥发性成分进行检测，分析夏黑葡萄中主要挥发性香气成分，旨在为夏黑葡萄深加工提供指导。

1 材料与方法

1.1 材料

夏黑葡萄采自江苏省句容市白兔镇某合作社。葡萄充分成熟、大小均一、无腐烂变质、pH值2.4、可溶性固形物含量为16.5%、总糖含量159.8 g/L、总酸（以酒石酸计）含量7.0 g/L。

1.2 仪器与试剂

壬醇（色谱纯）购自美国Sigma公司，氯化钠（分析纯）购自上海化学试剂有限公司，PC-420型电热磁力搅拌器（美国Corning公司），固相微萃取装置（美国Supelco公司），萃取纤维头100 μm DVB/CAR/PDMS（美国Supelco公司），HP6890/5973型气相色谱-质谱-嗅闻联用仪（美国Agilent公司），TGL-20M高速台式冷冻离心机（湘仪离心机仪器有限公司）。

1.3 方法

1.3.1 葡萄果皮香气萃取方法^[7]

采摘新鲜葡萄，人工去皮，用去离子水轻轻冲洗果皮上果肉、果汁，用吸水纸吸干水分，称取2 g葡萄皮，装入500 mL三角瓶中，加入10 mL模拟葡萄汁（用酒石酸调整去离子水pH值为2.4），40 ℃水浴浸提30 min，取8 mL模拟葡萄汁置于15 mL顶空瓶中，加入 1.0 g 分析纯氯化钠，以4 μL壬醇作为内标，将顶空瓶置于电磁搅拌器上，40 ℃预热10 min，磁力搅拌速度为800 r/min，萃取30 min后用于GC-MS检测。

1.3.2 葡萄果肉香气萃取方法^[7]

将新鲜葡萄去果皮，破碎后取自流汁，5 000 r/min离心10 min，取上清液待用。取 5 mL 葡萄汁加入15 mL顶空瓶中，添加1.0 g分析纯氯化钠，4 μL壬醇作为内标，将顶空瓶置于电磁搅拌器上，40 ℃预热10 min，磁力搅拌速度为800 r/min，萃取30 min后用于GC-MS检测。

1.3.3 GC-MS参数

GC条件：色谱柱为DB-WAX柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm），进样口温度250 ℃，载气为高纯氦气，流量为1.0 mL/min，不分流。程序升温：初始温度 50 ℃ 保持3 min，然后以6 ℃/min的速度升至170 ℃，再以 4 ℃/min 的速度升至230 ℃，保持2 min。质谱条件：5973型四极杆质谱仪，接口温度250 ℃，电子轰击（EI）离子源，电子能量为70 eV，离子源温度为230 ℃，四极杆温度为150 ℃，电子倍增器电压为1 353 V，质量扫描范围33～450 amu。

1.3.4 挥发性化合物定性与定量分析方法

定性方法：将未知物图谱与NIST98谱库进行比对并初步鉴定，再结合保留时间、参考文献、质谱离子图进行定性分析^[8]。定量方法：采用内标法相对定量（假定校正因子为1），将内标物的峰面积与每个组分的峰面积进行比对，计算挥发性香气物质相对于内标的含量，计算公式如下^[9]：

3 结论

本研究表明，夏黑葡萄果皮中挥发性物质含量多于果肉中挥发性物质含量，果皮中共检出48种挥发性成分，其中醇类、烯类物质是主要的香气成分，果肉中共检出41种挥发性成分，其中醛类、酚类物质是主要香气成分。夏黑葡萄的特征香气为大马酮、芳樟醇、D-柠檬烯、香叶醇、橙花醇。

参考文献：

[1]任俊鹏，郑 焕，江 楠，等. 脱落酸浸果对夏黑葡萄果实着色及品质的影响[J]. 江苏农业科学，2012，40（11）：156-158.

[2]薛 洁. 葡萄品种的香气[J]. 中外葡萄与葡萄酒，2003（6）：55-59.

[3]Kataoka H，Lord H L，Pawliszyn J. Applications of solid-phase microextraction in food analysis[J]. Journal of Chromatography A，2000，880（1/2）：35-62.

[4]Curran A M，Rabin S I，Prada P A，et al. Comparison of the volatile organic compounds present in human odor using SPME-GC/MS[J]. Journal of Chemical Ecology，2005，31（7）：1607-1619.endprint

[5]Rega B，Fournier N，Guichard E. Solid phase microextraction（SPME）of orange juice flavor：odor representativeness by direct gas chromatography olfactometry（D-GC-O）[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51（24）：7092-7099.

[6]Jordán M J，Margaría C A，Shaw P E，et al. Aroma active components in aqueous kiwi fruit essence and kiwi fruit puree by GC-MS and multidimensional GC/GC-O[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2002，50（19）：5386-5390.

[7]范文来，徐 岩，李记明，等. 应用HS-SPME技术分析葡萄果皮与果肉挥发性香气物质[J]. 食品与发酵工业，2011，37（12）：113-118.

[8]袁小单，严 蕊，马永昆，等. 基于SPME-GC-MS的超高压镇江香醋香气变化分析[J]. 食品科技，2012，37（11）：263-269.

[9]张 义. 龙眼汁香气物质及其在加工和贮藏过程中的变化规律[D]. 武汉：华中农业大学，2010.

[10]Selli S，Canbas A，Cabaroglu T，et al. Aroma components of cv. Muscat of Bornova wines and influence of skin contact treatment[J]. Food Chemistry，2006，94（3）：319-326.

[11]Palomo E S，Pérez-Coello M S，Díaz-Maroto M C，et al. Contribution of free and glycosidically-bound volatile compounds to the aroma of Muscat “a petit grains” wines and effect of skin contact[J]. Food Chemistry，2006，95（2）：279-289.

[12]马永昆，刘晓庚. 食品化学[M]. 南京：东南大学出版社，2007.

[13]Buttery R G，Teranishi R，Ling L C，et al. Quantitative and sensory studies on tomato paste volatiles[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1990，38（1）：336-340.

[14]Ahmed E M，Dennison R A，Dougherty R H，et al. Flavor and odor thresholds in water of selected orange juice components[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1978，26（1）：187-191.

[15]Guth H. Quantitation and sensory studies of character impact odorants of different white wine varieties[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1997，45（8）：3027-3032.

[16]Zalacain A，Marín J，Alonso G L，et al. Analysis of wine primary aroma compounds by stir bar sorptive extraction[J]. Talanta，2007，71（4）：1610-1615.endprint

[5]Rega B，Fournier N，Guichard E. Solid phase microextraction（SPME）of orange juice flavor：odor representativeness by direct gas chromatography olfactometry（D-GC-O）[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51（24）：7092-7099.

[6]Jordán M J，Margaría C A，Shaw P E，et al. Aroma active components in aqueous kiwi fruit essence and kiwi fruit puree by GC-MS and multidimensional GC/GC-O[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2002，50（19）：5386-5390.

[7]范文来，徐 岩，李记明，等. 应用HS-SPME技术分析葡萄果皮与果肉挥发性香气物质[J]. 食品与发酵工业，2011，37（12）：113-118.

[8]袁小单，严 蕊，马永昆，等. 基于SPME-GC-MS的超高压镇江香醋香气变化分析[J]. 食品科技，2012，37（11）：263-269.

[9]张 义. 龙眼汁香气物质及其在加工和贮藏过程中的变化规律[D]. 武汉：华中农业大学，2010.

[10]Selli S，Canbas A，Cabaroglu T，et al. Aroma components of cv. Muscat of Bornova wines and influence of skin contact treatment[J]. Food Chemistry，2006，94（3）：319-326.

[11]Palomo E S，Pérez-Coello M S，Díaz-Maroto M C，et al. Contribution of free and glycosidically-bound volatile compounds to the aroma of Muscat “a petit grains” wines and effect of skin contact[J]. Food Chemistry，2006，95（2）：279-289.

[12]马永昆，刘晓庚. 食品化学[M]. 南京：东南大学出版社，2007.

[13]Buttery R G，Teranishi R，Ling L C，et al. Quantitative and sensory studies on tomato paste volatiles[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1990，38（1）：336-340.

[14]Ahmed E M，Dennison R A，Dougherty R H，et al. Flavor and odor thresholds in water of selected orange juice components[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1978，26（1）：187-191.

[15]Guth H. Quantitation and sensory studies of character impact odorants of different white wine varieties[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1997，45（8）：3027-3032.

[16]Zalacain A，Marín J，Alonso G L，et al. Analysis of wine primary aroma compounds by stir bar sorptive extraction[J]. Talanta，2007，71（4）：1610-1615.endprint

[5]Rega B，Fournier N，Guichard E. Solid phase microextraction（SPME）of orange juice flavor：odor representativeness by direct gas chromatography olfactometry（D-GC-O）[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2003，51（24）：7092-7099.

[6]Jordán M J，Margaría C A，Shaw P E，et al. Aroma active components in aqueous kiwi fruit essence and kiwi fruit puree by GC-MS and multidimensional GC/GC-O[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2002，50（19）：5386-5390.

[7]范文来，徐 岩，李记明，等. 应用HS-SPME技术分析葡萄果皮与果肉挥发性香气物质[J]. 食品与发酵工业，2011，37（12）：113-118.

[8]袁小单，严 蕊，马永昆，等. 基于SPME-GC-MS的超高压镇江香醋香气变化分析[J]. 食品科技，2012，37（11）：263-269.

[9]张 义. 龙眼汁香气物质及其在加工和贮藏过程中的变化规律[D]. 武汉：华中农业大学，2010.

[10]Selli S，Canbas A，Cabaroglu T，et al. Aroma components of cv. Muscat of Bornova wines and influence of skin contact treatment[J]. Food Chemistry，2006，94（3）：319-326.

[11]Palomo E S，Pérez-Coello M S，Díaz-Maroto M C，et al. Contribution of free and glycosidically-bound volatile compounds to the aroma of Muscat “a petit grains” wines and effect of skin contact[J]. Food Chemistry，2006，95（2）：279-289.

[12]马永昆，刘晓庚. 食品化学[M]. 南京：东南大学出版社，2007.

[13]Buttery R G，Teranishi R，Ling L C，et al. Quantitative and sensory studies on tomato paste volatiles[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1990，38（1）：336-340.

[14]Ahmed E M，Dennison R A，Dougherty R H，et al. Flavor and odor thresholds in water of selected orange juice components[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1978，26（1）：187-191.

[15]Guth H. Quantitation and sensory studies of character impact odorants of different white wine varieties[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，1997，45（8）：3027-3032.

[16]Zalacain A，Marín J，Alonso G L，et al. Analysis of wine primary aroma compounds by stir bar sorptive extraction[J]. Talanta，2007，71（4）：1610-1615.endprint