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百香果（Passiflora caerulea L.），别名西番莲，西番莲科西番莲属草质藤本植物，原产于南美洲，广植于我国广西、云南和福建等地。百香果果汁酒发酵液为等量的原果汁和无菌水，全果酒则将无菌水替代为果皮浆，因发酵液的不同，需对2 种果酒的挥发性物质进行全面分析，以明晰发酵前后及两者间香气组分的差异。顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（HS-SPME-GCMS）联用技术、气相色谱-嗅闻（GC-O）联用技术是研究食品中挥发性成分的主要方法。电子鼻技术因响应时间短、重复性好等优点，目前已广泛用于水产品、禽畜肉和发酵食品等的快速检验，尤其关于GC-MS、GC-O与电子鼻相结合评价食品香气特征的研究报道与日俱增。然而，目前鲜见利用电子鼻技术分析百香果酒香气的报道。

目前国内外对百香果酒的研究局限于酿造工艺和抗氧化性能，鲜见有关果汁酒和全果酒香气特征的系统检测分析及其与原果汁间差异比较的相关报道。江西农业大学食品科学与工程学院（江西省发展与改革委员会农产品加工与安全控制工程实验室）的程宏桢、蔡志鹏和沈勇根*等人使用感官评价描述原果汁、果汁酒和全果酒香气属性，通过HS-SPME-GC-MS鉴定3 种样品挥发性物质，利用GC-O分析发酵前后特征香气成分和香气轮廓，以气味活度值（OAV）评判香气贡献大小，结合电子鼻技术，通过主成分分析（PCA）和线性判别分析（LDA）研究3 种样品的风味差异，以期为百香果的深加工和百香果酒的品质提升提供理论依据。

1 百香果酒发酵前后感官评价分析

由图1可知，“花香”属性中果汁酒香气强度最大，原果汁次之，全果酒最小；“果香”属性中原果汁香气强度最大，其次是全果酒，最后是原果汁；“甜香”属性中三者较接近，均在3.3左右，香气强度大小分别为全果酒、果汁酒和原果汁；“酸香”属性中原果汁香气强度最大，果汁酒和全果酒差距不大但均小于原果汁；“青草香”属性中全果酒香气强度最大，其次是果汁酒，原果汁最小；“柑橘香”属性中香气强度大小分别为原果汁、全果酒和果汁酒。综上所述，原果汁中“果香”、“酸香”和“柑橘香”属性强度最大，果汁酒中“花香”属性强度最大，全果酒中“青草香”和“甜香”属性强度最大。

2 百香果酒发酵前后香气成分比较分析

对原果汁、果汁酒和全果酒样品的挥发性物质进行GC-MS分析，其中相对含量为色谱图中该物质峰面积占总峰面积的百分比。结果显示，3 种样品共鉴定出78 种香气成分，包括21 种醇类、21 种酯类、10 种萜烯类、7 种酮类、4 种醛类、3 种醚酸类和12 种其他类物质。其中醇类物质种类最多，包括芳樟醇、萜品醇和乙醇等；酯类物质次之，主要有己酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯等；随后是萜烯类物质，包括β-月桂烯、右旋萜二烯和萜品油烯等；此外，酮类、醛类、醚酸类和其他类物质也可被检测到，但种类和相对含量较少。

由图2可知，从种类数量上看，在原果汁、果汁酒和全果酒中分别鉴定出44、46 种和39 种挥发性成分。3 种样品中醇类和酯类物质的数量远高于其他种类，是重要的挥发性物质。原果汁中萜烯类、酯类和酮类物质数量高于2 种果酒，2 种果酒中萜烯类、酮类和醚酸类物质种类相同，果汁酒中醇类、醛类和其他类物质高于全果酒。从相对含量看，3 种样品中醇类和酯类物质相对含量最大，约占75%。果汁酒中醇类物质最多，相对含量为66.30%，全果酒次之，相对含量为63.94%。原果汁中酯类、萜烯类、酮类和醛类均高于2 种果酒，相对含量分别为28.67%、7.81%、2.29%和2.93%。挥发性成分种类和相对含量的高低不能准确描述其对风味的贡献度大小，还需要结合GC-O与OAV分析对3 种样品的特征香气成分作进一步判断。

3 百香果酒发酵前后特征香气成分比较分析

结果显示，原果汁、果汁酒和全果酒通过GC-O结合香气强度法共鉴定出27 种特征香气成分，包括12 种醇类、7 种酯类、4 种萜烯类、2 种酮类、1 种酸类和1 种醛类物质。香气强度法结果表明，原果汁、果汁酒和全果酒三者香气强度差异显著（P＜0.05）。原果汁有16 种特征香气成分，香气强度大于4的成分为丁酸乙酯（4.50）、乙酸己酯（4.00）、芳樟醇（4.50）、萜品醇（4.50）、橙花醇（4.75）、香叶醇（4.00），整体呈现出酸甜香、果香、花香和柑橘香，该结果符合百香果汁特有的香气。果汁酒有20 种特征香气成分，香气强度大于4的成分为乙酸苯乙酯（4.00）、癸酸乙酯（4.00）、己酸乙酯（4.25）、β-苯乙醇（4.5）和萜品醇（4.25），整体具有果香、玫瑰香、蜜香和花香的香气轮廓。全果酒有21 种特征香气成分，香气强度不小于4的成分为己酸乙酯（4.00）、芳樟醇（4.00）、萜品醇（4.00）、辛酸乙酯（4.00）、大马士酮（4.25）和癸酸乙酯（4.25），具有茶香、果香、菠萝香、木香和花香的香气轮廓。结合感官评价进一步分析，香气强度法鉴定得到的香气轮廓与其基本一致，说明香气强度法能准确有效地反映3 种样品的具体香气轮廓。定量分析结果表明，原果汁、果汁酒和全果酒之间含量存在显著差异（P＜0.05）。原果汁中特征香气成分总质量浓度（1 135.18 μg/mL）最高，其次是全果酒（1 009.61 μg/mL），最后是原果汁（734.37 μg/mL）。其中，原果汁、果汁酒和全果酒中均是醇类的质量浓度最高，分别为354.44 μg/mL（占比48.26%）、843.03 μg/mL（占比74.26%）和731.24 μg/mL（占比72.42%）；酯类物质次之，三者质量浓度分别为296.06 μg/mL（占比40.31%）、198.25 μg/mL（占比17.46%）、213.79 μg/mL（占比21.18%）；萜烯类物质在原果汁中最多，占比10.19%，在2 种果酒中分别占比1.91%和2.14%；另外，酮类、酸类和醚类物质含量最低，在三者中占比均不超过3%。原果汁中芳樟醇（252.53 μg/mL）质量浓度最高，是最重要的呈香物质，丁酸乙酯（138.38 μg/mL）和己酸乙酯（107.61 μg/mL）次之。果汁酒中质量浓度最高的是异戊醇（417.76 μg/mL），其次是β-苯乙醇（227.27 μg/mL）和己酸乙酯（121.24 μg/mL）。全果酒中质量浓度最高的也是异戊醇（440.63 μg/mL），其次是己酸乙酯（130.33 μg/mL）和芳樟醇（100.89 μg/mL）。

由图3可知，原果汁、果汁酒和全果酒特征香气成分差异明显，可分为原果汁以及果汁酒和全果酒两大类。根据纵向分析发现，可将特征香气成分分为I（反式-β-罗勒烯～右旋萜二烯）、II（萜品烯～乙酸乙酯）、III（大马士酮～苯甲醇）和IV（辛酸乙酯～乙酸）4 个系列。I系列仅有反式-β-罗勒烯和右旋萜二烯，呈现青草香和柠檬香，原果汁最多，果汁酒次之，全果酒最少；II系列多以芳樟醇、橙花醇、香叶醇等具有酸香、果香和柑橘香的物质为主，与原果汁相比，经发酵的2 种果酒这类物质损失较多；III系列为大马士酮和苯甲醇，具有茶香和草腥味，全果酒最多，可能是果皮中的此类物质溶入酒液所致；IV系列多以辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸苯乙酯和正壬醛等具有果香、甜香、花香和烘烤香的物质为主，辛酸乙酯、癸酸乙酯、己酸乙酯、正辛醇、β-紫罗酮和异戊醇为全果酒最多，果汁酒次之，而乙酸苯乙酯、正壬醛、苯乙醇、乙酸、香茅醇则是果汁酒最多，全果酒次之，这体现了2 种果酒因发酵繆不同产生了明显的香气差异，且此类物质原果汁最少，说明其均因发酵产生。

4 百香果酒发酵前后特征香气成分OAV

结果显示，原果汁、果汁酒和全果酒中OAV大于1的特征香气成分分别有15、18 种和19 种。原果汁中OAV最大的是芳樟醇（15 473.65），其次是β-紫罗酮（2 714.29）、己酸乙酯（1 945.93）、丁酸乙酯（1 697.19）和橙花醇（1 310.00），对原果汁中酸甜香、果香、花香、柑橘香等香气轮廓的形成起到决定性作用。果汁酒中OAV最大的是芳樟醇（5 837.62），其次是β-紫罗酮（3 902.86）、β-苯乙醇（3 789.50）、己酸乙酯（2 192.41）、辛酸乙酯（1 984.67），是果汁酒中果香、甜香、花香等香气轮廓的重要组成部分。全果酒中OAV最大的是芳樟醇（6 181.99），其次是β-紫罗酮（3 961.43）、辛酸乙酯（3 635.33）、己酸乙酯（2 356.78）、大马士酮（2 155.00），对全果酒中茶香、果香、花香等香气轮廓的形成起重要作用。由此可见，芳樟醇、β-紫罗酮和己酸乙酯是对三者贡献最大的关键香气成分。

5 电子鼻传感器、PCA、LDA结果

由图4A可知，W1S、W2S、W5S和W2W贡献较大，且与其他传感器间区别较大，它们分别对甲烷、乙醇、氮氧化合物和芳香成分灵敏。由图4B可知，PC1和PC2的贡献率分别为95.36%和3.28%，总贡献率为98.64%，大于95%，说明原果汁、果汁酒和全果酒三者间风味相互独立，整体区分度较好，PCA方法适用于百香果酒发酵前后挥发性成分分析。3 种样品测定的数据均呈椭圆形，说明电子鼻分析的重复性和稳定性较高。果汁酒和全果酒在PC1上较为接近，但其与原果汁差异较大，且三者在PC2上均有较明显的差异，说明总体上果汁酒和全果酒在风味上区分明显，且两者与原果汁间差异较大。由图4C可知，LD1和LD2的贡献率分别为94.80%和4.91%，总贡献率为99.71%，说明LDA能较好地区别百香果酒发酵前后的挥发性风味物质。根据椭圆在图中的分布，全果酒几乎包含于果汁酒，说明果汁酒和全果酒挥发性成分相似性较大，而原果汁与2 种果酒不重叠，区别明显，说明原果汁与2 种果酒的风味差异大，相似性不高。综合LDA与PCA，进一步验证了百香果原果汁、果汁酒和全果酒三者间香气特性的差异。因此，可以采用电子鼻技术对原果汁、果汁酒和全果酒进行区分。

结 论

通过GC-MS从原果汁、果汁酒和全果酒中共鉴定出78 种香气成分，包括21 种醇类、21 种酯类、10 种萜烯类、7 种酮类、4 种醛类、3 种醚酸类和12 种其他类物质。3 种样品中醇类和酯类物质的数量和相对含量均远高于其他种类，原果汁中萜烯类、酯类和酮类物质数量高于2 种果酒，2 种果酒中萜烯类、酮类和醚酸类物质种类相同，果汁酒中醇类、醛类和其他类物质高于全果酒。3 种样品中醇类和酯类物质相对含量最大的组，果汁酒中醇类物质相对含量最多，原果汁中酯类、萜烯类、酮类和醛类相对含量均高于2 种果酒。通过GC-O结合香气强度法共鉴定出27 种特征香气成分，包括12 种醇类、7 种酯类、4 种萜烯类、2 种酮类、1 种酸类和1 种醛类物质。香气强度法结果表明，原果汁、果汁酒和全果酒三者香气强度差异显著（P＜0.05）。原果汁、果汁酒和全果酒中OAV大于1的特征香气成分分别有15、18 种和19 种，其中芳樟醇、β-紫罗酮和己酸乙酯是对三者贡献最大的关键香气成分。PCA显示原果汁、果汁酒和全果酒间区分明显，LDA显示果汁酒和全果酒挥发性成分相似性较大，但原果汁与2 种果酒风味差异较大。

本文《基于GC-MS、GC-O和电子鼻技术评价百香果酒香气特征》来源于《食品科学》2021年42卷6期256-264页，作者：程宏桢，蔡志鹏，王静，沈勇根，卢剑青，李晓明，刘馥源，徐弦，安兆祥。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200319-286。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

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修改/编辑：袁月；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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