苹果蒸馏酒是指苹果原浆经接种酵母发酵后，再经过蒸馏、除杂以及陈酿等操作后得到的酒精度为35%vol～50%vol的蒸馏酒[1-2]，它是市场发展前景良好的饮品，由于其独特的香气和风味在世界范围内的消费量和产量都在不断增加[3-4]。苹果蒸馏酒中独特的香气和风味，在其他类型的蒸馏酒中是难以找到的，但目前我国苹果蒸馏酒的发展比较滞后，生产力低下，经济效益不高，生产技术的发展面临着严峻的挑战[5]。
由于采用不同的原料、生产工艺和贮存条件生产蒸馏酒，其所含化合物可能有所不同[6]。近年来，我国关于对现有苹果品种的酿酒特性评价的研究报道较少[7]，而酿酒原材料的种类和品质又对苹果蒸馏酒的风味和质量起着决定性的作用[8-10]。因此，本实验分别以延长红、澳洲青萍、长富2号3个品种苹果为原料酿造苹果蒸馏酒，采用顶空固相微萃取（headspace solid-phase microextraction，HS-SPME）结合气相色谱-质谱联用（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）技术的方法分析3种苹果酒中的挥发性香气成分，旨在为酿造苹果蒸馏酒的原料选择提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
延长红（红富士片红型芽变品种，可溶性固形物含量为17%）、澳洲青萍（欧洲栽培品种，可溶性固形物为12%）、长富2号苹果（红富士品种，可溶性固形物含量为15%）：由西北农林科技大学洛川苹果试验站生产；酿酒酵母（Saccha-romyces cerevisiae）：深圳麦上生物科技有限公司。
1.2 仪器与设备
ISQ&TRACEISQ 气相色谱-质谱联用仪：美国赛默飞科技有限公司；HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）毛细管色谱柱：美国Agilent公司；Uni Bloc电子天平：日本Shmadzu公司；SPME手柄、57329-U DVB/CAR/PDMS固相微萃取头：美国Supelco公司；304无磁密封罐：佛山市煜兴顺不锈钢制品有限公司；RDN-1000D-4型人工气候箱：宁波东南仪器有限公司；304不锈钢蒸酒器：徐州升达厨具有限公司。
1.3 方法
1.3.1 苹果蒸馏酒酿造工艺流程及操作要点[11-12]
苹果→清洗→去核→破碎→酵母活化、接种→发酵→过滤→常压蒸馏→酒样→陈酿→苹果蒸馏酒
操作要点：
原料预处理：分别选择品种为延长红、澳洲青萍、长富2号色泽鲜艳，达到食用成熟度的苹果，每个苹果品种单个处理为10 kg。首先用水清洗，除去表面杂质、虫卵、细菌以及腐烂部分，再去皮、去核、在打浆机里破碎至匀浆状。每个品种苹果设置3次重复。
酵母活化、接种：每个处理分别称取5 g活性干酵母酒曲于35 ℃、100 mL 2%的葡萄糖水中活化1 h，备用。将活化好的酵母中倒入破碎后的果浆中，搅拌均匀。
发酵：将各个处理组苹果分别装入14 L密闭发酵桶中，然后将发酵桶放入恒温气候箱中，于25 ℃条件下发酵，当发酵液可溶性固形物降至5%时结束发酵。
过滤：将发酵完成后的产物放入过滤网中进行过滤，去除滤渣，取发酵液。
常压蒸馏：将发酵液置于蒸馏锅桶中，连接好冷凝装置后，于95 ℃加热。当馏出液的酒精含量降至20%vol时停止加热。
陈酿：将蒸馏液陈酿3个月，即获得苹果蒸馏酒，其中延长红苹果蒸馏酒、澳洲青萍苹果蒸馏酒和长富2号苹果蒸馏的酒精度分别为36%vol、37%vol、35%vol。
1.3.2 香气成分HS-SPME-GC-MS检测[13]
香气成分萃取：准确吸取各酒样5 mL至15 mL的固相微萃取专用萃取瓶中，密封后于40 ℃平衡15 min，插入已老化的萃取头萃取30 min。萃取完毕后，迅速取下萃取器，插入气相色谱仪进样口于260 ℃条件下解吸3 min。
GC条件：程序升温至40 ℃，保持3 min，以8 ℃/min速率升温至80 ℃，再按10 ℃/min升至250 ℃；进样口温度260 ℃，载气为纯度99.999%的氦气（He），流速1 mL/min；不分流进样。MS条件：离子源温度为230 ℃，扫描范围是35～400 amu，电子电离（electronic ionization，EI）源，电子能量70 eV。
1.3.3 香气物质的定性与定量分析[14-16]
根据分析检测出的未知化合物的图谱与美国国家标准技术研究所（national institute of standards and technology，NIST）谱库中的标准图谱相匹配，选择匹配度＞85%的物质作为有效香气成分，结合文献中的保留指数进行香气物质的定性。采用峰面积归一化法计算各组成分相对含量。
1.3.4 数据分析
实验采用Microsoft Excel 2010和SPSS 17.0进行数据处理和统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同品种苹果蒸馏酒挥发性香气成分分析
3种苹果蒸馏酒挥发性香气成分的SPME-GC-MS总离子流色谱图见图1，挥发性香气成分检测结果见表1，香气成分种类及含量见表2。
表1 3种苹果蒸馏酒中挥发性香气成分测定结果
Table 1 Determination results of volatile aroma components in 3 kinds of apple distilleations
续表
注：“-”表示未检出。下同。
图1 延长红（a）、澳洲青萍（b）、长富2号（c）苹果酿造蒸馏酒挥发性香气成分总离子流色谱图
Fig.1 Total ion chromatogram of volatile aroma components apple distillations brewed by Yanchanghong (a),Aozhouqingping (b)and Changfu No.2 (c) apple
由图1和表1可知，在延长红、澳洲青萍、长富2号3种苹果蒸馏酒中共检测出50种挥发性物质，包括酯类28种、醇类8种、酸类4种、醛类3种、烷烃类7种。由表2可知，延长红、澳洲青萍、长富2号3种苹果蒸馏酒共检出香气物质分别为41种、34种、30种，其中酯类和醇类化合物含量较高。延长红、澳洲青萍、长富2号苹果蒸馏酒中酯类化合物分别为22种、21种、15种，相对含量分别为39.43%、38.44%、40.90%；醇类化合物分别为7种、6种、8种，相对含量分别为42.90%、42.42%、37.01%。
表2 3种苹果蒸馏酒挥发性香气成分种类及含量
Table 2 Types and contents of volatile aroma components in 3 kinds of apple distillations
2.2 不同品种苹果蒸馏酒中挥发性香气成分比较
2.2.1 酯类物质
酯类物质是一类具有芳香性气味的化合物，是蒸馏酒中重要的芳香物质，含量与比例影响酒体的风格，富含花香、果香和酒香，可决定蒸馏酒的品质[17-18]。3种苹果蒸馏酒中共检测出酯类物质28种，延长红、澳洲青萍、长富2号苹果蒸馏酒中酯类物质分别为22种、21种、15种，共有酯类物质13种。
酯类物质可使蒸馏酒散发浓郁的香气。其中乙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、3-甲基戊酸乙酯、辛酸乙酯、异戊酸己酯、癸酸乙酯在苹果蒸馏酒中具有较高的相对含量，赋予了酒体甜果香、草莓香、菠萝香、花香、苹果香、脂肪香等香气[19]。延长红苹果蒸馏酒中酯类物质相对含量排序为：辛酸乙酯（9.24%）＞癸酸乙酯（7.12%）＞异戊酸己酯（5.57%）＞乙酸乙酯（4.34%）＞3-甲基戊酸乙酯（4.22%）＞2-甲基丁酸乙酯（1.29%）；澳洲青萍苹果蒸馏酒中酯类物质相对含量排序为：辛酸乙酯（10.99%）＞癸酸乙酯（8.53%）＞乙酸乙酯（5.14%）＞3-甲基戊酸乙酯（4.51%）＞异戊酸己酯（4.41%）＞2-甲基丁酸乙酯（0.40%）；长富2号苹果蒸馏酒中酯类物质相对含量排序为：辛酸乙酯（11.11%）＞癸酸乙酯（7.71%）＞异戊酸己酯（7.36%）＞3-甲基戊酸乙酯（5.63%）＞乙酸乙酯（4.63%）＞2-甲基丁酸乙酯（0.64%）。
2.2.2 醇类物质
醇类物质是形成酒风味的主要成分，多由氨基酸或糖类经酵母代谢产生[20]。3种苹果蒸馏酒中共检测出醇类物质8种，延长红、澳洲青萍、长富2号苹果蒸馏酒中共检出醇类物质分别为7种、6种、8种，共有醇类物质6种。
高级醇不仅使蒸馏酒呈现香气，还是醇甜和助香的主要物质来源[21]。此外，随蒸馏酒陈酿年份增加，蒸馏酒中累积的高级醇可使酒体饱满醇厚[4]。3种苹果蒸馏酒中异丁醇、异戊醇、1-戊醇、2-甲基-1-丁醇、正己醇、苯乙醇具有较高的相对含量，可赋予苹果蒸馏酒醇香、苦杏仁香、清香、青草味、玫瑰花香、蜂蜜味。异戊醇在醇类物质中相对含量最高，延长红、澳洲青萍、长富2号3种酒中异戊醇的相对含量分别为16.30%、23.10%、23.79%。异戊醇是酒中主要的醇类物质和助香剂[22]。正己醇作为浓香型白酒中的重要香气化合物，贡献花香及果香[24]，苯乙醇具有柔和、愉快而持久的香气，贡献栀子、紫丁香样香气[25]。在3种苹果蒸馏酒中，延长红苹果蒸馏酒中的正己醇相对含量（5.80%）和苯乙醇相对含量（6.61%）显著高于澳洲青萍苹果蒸馏酒（相对含量分别为0.75%、1.77%）和长富2号苹果蒸馏酒（相对含量分别为2.19%、1.02%）（P＜0.05）。
2.2.3 酸类物质
酸类物质是大量微生物在发酵过程中共同作用的产物，能够赋予苹果蒸馏酒愉快的香气，同时也可生成对应的酯类香气成分和重要的协调成分，适量的有机酸能够增强苹果蒸馏酒的口感和味道[26]。3种苹果蒸馏酒中共检测出酸类物质4种，延长红苹果蒸馏酒、长富2号苹果蒸馏酒检测出酸类物质分别为4种、1种，共有酸类1种，澳洲青萍苹果蒸馏酒未检测出酸类物质。
2.2.4 醛类及烷烃类物质
醛类物质可使酒的香气飘逸，延长红、澳洲青萍、长富2号苹果蒸馏酒中共检出醛类物质3种，共有醛类1种，其中乙缩醛相对含量较高，三种蒸馏酒中相对含量分别为9.24%、9.98%、14.32%。长富2号苹果蒸馏酒中的乙缩醛相对含量显著高于延长红和澳洲青萍苹果蒸馏酒中的含量（P＜0.05），乙缩醛能增加苹果蒸馏酒清香感，并利于酒的放香和陈香，可保持酒香的均匀持久性[27-28]。这使得苹果蒸馏酒酒香气浓郁，绵甜爽净，余味悠长。延长红、澳洲青萍、长富2号苹果蒸馏酒中共检出烷烃类物质分别为5种、6种、5种，共有烷烃类物质4种，相对含量分别为4.01%、4.39%、3.81%。
3 结论
以延长红、澳洲青萍、长富2号3种苹果为原料酿造苹果蒸馏酒，并采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（HS-SPMEGC-MS）技术分析3种苹果蒸馏酒的香气成分。结果表明，HS-SPME-GC-MS共检测出50种挥发性香气成分，包括酯类28种、醇类8种、酸类4种、醛类3种、烷烃类7种；延长红、澳洲青萍、长富2号苹果蒸馏酒中挥发性化合物分别为41种、34种、30种。延长红、澳洲青萍、长富2号苹果蒸馏酒中酯类物质分别为22种、21种、15种，共有13种，相对含量分别为39.43%、38.44%、46.28%；醇类物质分别为7种、6种、8种，相对含量分别为42.90%、42.42%、37.11%；酸类物质分别为4种、0种、1种，相对含量分别为、1.65%、0、0.27%；醛类物质分别为3种、1种、1种，相对含量分别为9.58%、9.98%、14.32%；烷烃类物质分别为5种、6种、5种，相对含量分别为4.01%、4.39%、3.81%。综合对比，延长红苹果为原料酿造蒸馏酒的酸类、酯类化合物丰富、正己醇和苯乙醇相对含量高，风味最佳，是酿造苹果蒸馏酒的良好原料。
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