基于香韵分析的食用蜜桔香精调配研究

盛 丽

（杭州安赛生物科技有限公司，浙江杭州 311215）

蜜桔为芸香科柑桔属植物[1]，在我国长江以南地区广泛种植。长期以来，国内外对同为柑桔属的橙[2]、柠檬[3]、柚子[4]的研究较多，但对蜜桔的香气香味研究较少。蜜桔具有通透清爽的柑橘果香，香气独特，口感丰富，味道酸甜可口。蜜桔除鲜食外，还可做成蜜桔罐头、蜜桔酱、蜜桔饮料等。但是受加工工艺的影响，蜜桔制品很难保持其新鲜的风味，其香味均有不同程度的损失。因此，要保持蜜桔制品的天然风味，必须要对其损失的香味进行补给，以掩盖产生的不良风味。蜜桔香精就这一需求而产生，香精的使用能够改善蜜桔风味制品的品质，达到天然纯正的感觉。

目前，国内外对蜜桔的研究多集中在栽培和抑菌等方面，对香气的挥发性成分研究较少。詹少颖等[1]用亚临界提取蜜桔皮精油，并用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术研究发现，蜜桔精油挥发性成分主要由烯烃类（58.68%）和酸类（40.34%）组成，且平均得率为1%。成传香等[5]比较了三个中国主栽宽皮柑橘品种，发现温州蜜柑制汁特性最佳；对黄岩蜜桔的挥发性成分进行研究，共鉴定出77 种挥发性成分[6]。

蜜桔精油的成分复杂，且得率较低，工业化生产较少，价格比较高昂，在实际的香精开发时多用其它柑橘类精油如甜橙油替代。经研究发现，柑橘精油挥发性成分主要是烯烃类化合物[7-8]，由于萜烯类属于不饱和烃类，容易在空气、光和热的作用下发生氧化，使香气发生不良变化[9]，降低精油品质，而且萜烯类不溶于丙二醇和水等溶剂，局限了精油在香精中的使用。因此，为提高精油稳定性，增加精油在丙二醇和水中的溶解度，扩大精油在实际生产中的应用价值，需要脱除精油中的萜烯类化合物。本研究采用顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass-spectrometry，GC-MS）技术分析了蜜桔的香气成分，并按照分析结果结合蜜桔香气香韵分析，选择香原料，通过正交试验和感官评定相结合的方法确定蜜桔香精的配方，以期为提高蜜桔利用率、拓宽蜜桔相关产品市场提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

蜜桔，品种‘黄岩蜜桔’，产地台州；甜橙油，昆山奎克香精香料有限公司。

乙醇，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；麝香草酚、β-紫罗兰酮、柠檬醛、乙酸、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸辛酯、乙酸癸酯、松油醇、己醇、辛醛、壬醛、癸醛、芳樟醇、香叶醇、橙花醇、乙酸香茅酯、乙酸芳樟酯、乙酸橙花酯、辛酸、十二酸、丙二醇，食品级，昆山市千灯百花香料厂原料生产商或经销商处购入；叶醇、乙酸叶醇酯，食品级，浙江新和成股份有限公司；β-突厥酮、α-突厥酮、圆柚酮，食品级，芬美意香料（中国）有限公司；评香纸，广州正茂印刷品有限公司；香精瓶，上海翠凌玻璃制品有限公司。

1.2 仪器与设备

气相色谱-质谱联用仪，GCMS-QP2020，岛津（上海）实验器材有限公司；萃取纤维头，65 μm PDMS-DVB，美国Supelco 公司；电子天平，BS223S，赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；冰箱，KG28NV290C，西门子博西家电有限公司；搅拌机，HR2100，飞利浦（中国）投资有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理

将新鲜蜜桔打浆，准确称取2.0 g 蜜桔果浆于30 mL顶空瓶中。将在280 ℃下老化30 min 的萃取头插入顶空瓶中，50 ℃水浴萃取吸附60 min，然后将萃取头插入气质联用仪，250 ℃解析3 min，进行GC-MS 分析[10]。

1.3.2 GC-MS 条件

采用GC-MS 对蜜桔的挥发性成分进行分析。

气相色谱条件：进样口温度250 ℃；流速1.0 mL/min（恒流）；分流比40∶1；进样量0.2 μL；程序升温，起始温度50 ℃，保持4 min，以4 ℃/min 升至220 ℃，再以8 ℃/min升至250 ℃保持10 min；载气为氦气。

质谱条件：离子源为EI，电子能量70 eV；接口温度250 ℃，离子源温度230 ℃；四级杆温度150 ℃，扫描范围（m/z）35～450。

1.3.3 除萜甜橙油的制备

称取10 g 甜橙油与50 g 乙醇，在烧杯中进行充分搅拌混匀，后加入40 g 水充分搅拌混匀，再将混合液倒入分液漏斗中，置于4 ℃冰箱静置24 h，取分液漏斗中的下清液进行过滤，得到除萜甜橙油[11]。

1.3.4 香原料的选择

通过嗅闻蜜桔鲜果的香气，结合挥发性成分的分析结果，对蜜桔香气进行香韵分路，并以此作为选择香原料的依据[12]。

1.3.5 正交试验

根据GC-MS 分析蜜桔挥发性成分的结果，选取蜜桔香气各路香韵中具有代表性的香原料进行正交试验，设计了六因素五水平正交试验[13]，见表1。

表1 香原料因素水平表Table 1 The factors and levels of perfume raw material

1.3.6 感官评定

感官评定小组共10 人，男女各半，年龄在30～40 岁之间，且均具有6 年以上的调香经验，结合实际及喜好度等方面对样品进行评价，采用5 分制评价方式，具体评分标准见表2[14]。

表2 蜜桔香精感官评分标准Table 2 Sensory standard for evaluation of mandarin orange

1.3.7 香精调配

香精调配原则：（1）因为调配的蜜桔香精是食用香精，故需要根据食品添加剂使用卫生标准（GB 2760—2014）来选择来源可靠、质量稳定的香原料，以确保蜜桔香精的安全性；（2）根据需求选取香原料，既要使调配的香精达到最佳效果，也要考虑成本，使之具有良好的经济效益；（3）香精调配过程中要充分考虑头香、体香和底香之间的衔接，使整体和谐，散发自然；（4）蜜桔香精要符合《食品安全国家标准食品用香精》（GB30616—2020）标准。

调配时，将选好的香原料按照设计的配方用量依次加入容器中，充分混合均匀。采用评香条品评香精的品质，蘸取调配好的香精至评香条5 mm 高度，置于鼻前10～15 mm 处嗅闻。通过香味辨别来决定需要减弱或加强的香韵类型，从而达到优化配方的目的，使调配的香精品质得以改进和完善。同时要注意各种香味特征之间的平衡性和协调性，防止出现引人不适或不协调的香味。

1.4 数据处理

数据采用Excel 2013 及SPSS 19.0 处理。

2 结果与分析

2.1 GC-MS 分析

用顶空固相微萃取对蜜桔鲜果的香气成分进行提取[15]，并用GC-MS 分析，结果见表3（见下页）。表3 显示，蜜桔香气的主要成分为烯烃类、醇类、醛类、酚类、酸类、酮类和酯类等。烯烃类对蜜桔的香气贡献很小且易变化。醇类中的叶醇、松油醇等为蜜桔提供了新鲜的果香。醛类中的乙醛提供了蜜桔果实成熟的气息，辛醛和癸醛带有略微苦涩的皮香，这几种醛类结合，使蜜桔香气自然透发。酚类虽然种类只有两种，但麝香草酚的特殊气味使得蜜桔香气有别于其它柑橘香气。酸类中的乙酸、癸酸则提供了蜜桔的果酸真实感。酮类中的α-突厥酮、β-突厥酮突出了蜜桔香气的甘甜。酯类的种类是最多的，使蜜桔香气甜香、青香、果香的香气更加自然协调。

表3 蜜桔香气的GC-MS 分析结果Table 3 GC-MS analysis results of volatile constituents of mandarin orange

2.2 香料的选择

蜜桔的香气大体上可分为甜香韵、果香韵、青香韵、花香韵、特征香韵和酸香韵，结合GC-MS 分析结果选择蜜桔香精的香原料。

甜香韵：蜜桔的甜香是甜而不腻，主要通过甲位突厥酮、β-突厥酮来表现蜜桔的甘甜。

果香韵：通过乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸辛酯、乙酸癸酯等酯类物质赋予香精香甜的果香，用松油醇、柠檬醛来突出蜜桔的柑橘果香。

青香韵：选用己醇、己醛、叶醇、乙酸叶醇酯等青叶香气的原料来烘托蜜桔鲜果的清新香气，用辛醛、壬醛、癸醛似未成熟柑橘的香气，更好地展现蜜桔新鲜的质感，再加上乙醛的透发性，使蜜桔香气更通透。

花香韵：主要选用芳樟醇、香叶醇、橙花醇和β-紫罗兰酮来衬托蜜桔淡淡的花香。

特征香韵：用麝香草酚、圆柚酮等特征明显的香原料来表现蜜桔的特征香气。乙酸香茅酯、乙酸芳樟酯、乙酸橙花酯的使用则让蜜桔的皮香更明显。

酸香韵：乙酸、辛酸、癸酸、十二酸，几种酸的搭配使用，使蜜桔的酸香柔和，不刺鼻。

2.3 正交试验

大多数香精的调配依赖调香师个人的工作经验，因而调香技艺更多的属于经验科学。经验科学是科学的早期阶段。开展正交试验之类经过设计的试验活动，有助于调香科学的进一步发展。选用蜜桔香气各路香韵中具有代表性的香原料进行正交试验，结果见表4。

表4 蜜桔香精正交试验评分表Table 4 Orthogonal experiment scoring table for mandarin orange flavors

由表4 蜜桔香精正交试验评分表可知，影响蜜桔香气的主次顺序是麝香草酚＞β-紫罗兰酮＞β-突厥酮=柠檬醛=叶醇＞乙酸，原料最优配比方案为β-突厥酮0.025%或0.050%，柠檬醛1.000%，叶醇0.550%，β-紫罗兰酮0.062%，麝香草酚0.010%，乙酸0.100%、1.000%或1.300%，考虑成本等因素，选择β-突厥酮0.025%，乙酸0.100%。

2.4 香精调配

按照最优配比方案再补充各香韵中其他原料，得到3 个配方，见表5。

表5 蜜桔香精配方Table 5 Mandarin orange flavor formula

配方一：该香精具有一定的蜜桔香气，青香、花香还算合适，但其它果香比较重，使得柑橘特征风味不够，整体风味不协调，需要适当修改配方。

配方二：在配方一的基础上，果香原料用量减少，增加了α-突厥酮和辛酸两种新原料，果香原料增加了乙酸乙酯一个香原料，加入的除萜甜橙油使整体香气更加自然，口感饱满。再通过对青香、花香和特征香气等香原料用量的微调，使得整体的蜜桔特征香气突出，但整体香气不够协调，仍需要继续修改配方。

配方三：与配方二相比，配方三在各种原料的用量比例都作出了系统的调整，修改后的香精头香、体香和尾香都较协调，同时配方中还加入了乙酸癸酯、壬醛、十二酸，使得该香精整体风味饱满，更为协调。该香精可应用于蜜桔汁、蜜桔罐头和蜜桔酱等蜜桔系列产品的加香。

3 小结

蜜桔香精的调配主要是通过对蜜桔鲜果香气成分的分析确定香韵，可分为甜香韵、果香韵、青香韵、花香韵、特征香韵和酸香韵。然后按各香韵的特点选择合适的香原料，通过正交试验确定各主要香韵中特征原料的贡献度和用量，香原料的贡献度为麝香草酚＞β-紫罗兰酮＞β-突厥酮=柠檬醛=叶醇＞乙酸，原料最优用量为β-突厥酮0.025%，柠檬醛1.000%，叶醇0.550%，β-紫罗兰酮0.062%，麝香草酚0.010%，乙酸0.100%。再根据香精的调配原则，结合调香师的经验，经过多次实验得到较为优化蜜桔香精的配方为麝香草酚0.01%、β-紫罗兰酮0.062 5%、β-突厥酮0.05%、柠檬醛1%、叶醇0.55%、乙酸0.1%、α-突厥酮0.05%、乙酸乙酯0.2%、丁酸乙酯0.3%、乙酸辛酯0.1%、乙酸癸酯0.1%、松油醇0.12%、己醇0.1%、乙酸叶醇酯0.1%、辛醛0.02%、壬醛0.02%、癸醛0.02%、芳樟醇0.2%、香叶醇0.15%、橙花醇0.13%、圆柚酮0.05%、乙酸香茅酯0.22%、乙酸芳樟酯0.15%、乙酸橙花酯0.1%、辛酸0.01%、十二酸0.01%、除萜甜橙油20%、丙二醇75.967 5%。