石榴营养丰富，抗氧化能力强，具有调节血压、抗衰老、抗菌、抗癌等功效，由于遗传特性、环境因子和栽培措施等因素的影响，造成不同产地的石榴原料之间香气成分和品质的差异，酿酒原料的品质对酒的品质有较大影响。
本试验以新疆和田、陕西临潼、四川会理和云南蒙自4个产地的石榴作为原料酿造石榴酒，采用HS-SPME-GC-MS技术鉴定其挥发性成分，并结合Heracles Ⅱ快速气相电子鼻技术和主成分分析探究4个产地石榴酒的挥发性成分差异。
结果与分析
石榴酒中挥发性成分分析
石榴酒中挥发性成分分析结果见表1。如表1所示，4个产地石榴酒中检出74种挥发性成分，其中检出醇类11种、酯类39种、酸类8种、萜类11种、醛酮类2种、酚类2种和呋喃类物质1种。4个产地石榴酒中检测出共有物质34种。新疆和田、陕西临潼、四川会理和云南蒙自四产地石榴酒中分别检测出47种、48种、53种和52种挥发性成分。
表1 石榴酒中挥发性成分的GC-MS分析结果
为更清晰的展示不同产地石榴酒中挥发性物质差异情况，采用韦恩图进行分析，详见图1。如图1所示，4个产地的石榴酒中共检测出的74种挥发性成分中，4个产地石榴酒中共有成分有34种，和田石榴酒中特有成分5种，临潼石榴酒种特有成分4种，会理石榴酒和蒙自石榴酒中特有成分均为7种。
由图2可知，4个产地的石榴酒中醇类、酯类和酸类物质含量最高，和田石榴酒中萜烯类物质含量最高，4个产地石榴酒中仅有会理石榴酒中检测出了呋喃类物质。在四产地石榴酒的挥发性成分构成中，醇类占比均超过28%，酯类占比均超过50%，这说明，醇类和酯类物质是构成石榴酒香气特征的主要成分。
如图2所示，本试验的4个产地石榴酒的挥发性成分中酯类物质含量最高。4个产地的石榴酒中共检测出39种酯类物质，共有的19种。
4个产地石榴酒中共检测出8中酸类物质，共有物质5种。四个产地的石榴酒中含量最高的均为辛酸，其浓度较低时，呈令人愉悦的脂肪香和果香。
4个产地的石榴酒中共检测出11种萜烯类物质，其中共有的有2种，分别是(+)-α-松油醇和香茅醇。(+)-α-松油醇是柠檬烯的降解产物。
4个产地的石榴酒中，仅检测出了2种醛酮类物质（乙缩醛、香叶基丙酮），乙缩醛在4个产地的石榴酒中均可检测到，该物质赋予石榴酒浓郁的果香、醛香和青香；香叶基丙酮仅在陕西临潼石榴酒中检测到，为酒提供了玫瑰花香、果香、醛香。
石榴酒特征挥发性风味物质比较分析
本试验采用外标法对GC-MS鉴定结果中感官阈值较小、相对含量较高的物质进行准确定量，并结合OAV法来分析4个产地石榴酒中挥发性成分的贡献大小。当OAV≥1时，该香气可以被人感知到，属于主要成分；当OAV＜1时，该香气物质对石榴酒的整体香气起到重要的修饰和协调作用。石榴酒中挥发性香气物质OAV分析结果如表2所示。
表2 石榴酒特征挥发性物质OAV分析
4个产地石榴酒中共检测出8种主要挥发性物质。由表2可知，新疆和田产地石榴酒中检测出7种主要物质，陕西临潼、四川会理、云南蒙自石榴酒中均检测出6种主要物质。4个产地石榴酒检测出共有主要物质5种，包括苯乙醇、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯，乙酸异戊酯，说明该5种物质是石榴酒中的主要呈味物质，辛酸乙酯在4个产地石榴酒中OAV均大于200，是构成石榴酒果香的最主要物质。月桂酸乙酯在新疆和田、陕西临潼、四川会理石榴酒中均有检出且OAV＞1，赋予了石榴酒花生、坚果的香气。新疆和田石榴酒中主要物质有苯乙醇、2-壬基醇、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸异戊酯、月桂酸乙酯。四川会理石榴酒中主要具有果香的主要风味物质OAV总和较其余3个产地的石榴酒最大，说明四川会理石榴酒的果香味更加浓郁。具有生青味（植物香）的2-壬基醇仅在新疆和田石榴酒和云南蒙自石榴酒中检出且OAV＞20，该物质的OAV在云南蒙自石榴酒中更大，说明云南蒙自石榴酒的生青味更浓，酒体香气更加清爽。因此，四个产地石榴酒均具有较为明显的辨识度。
电子鼻分析4个产地石榴酒中挥发性风味物质
4个产地石榴酒电子鼻雷达图对比分析
不同产地石榴酒中挥发性物质雷达图分析如图3所示。Heracles Ⅱ快速气相电子鼻是气相色谱原理和电子鼻功能的集合，雷达图能够客观的反映出气味响应值的大小和数量，根据气相色谱峰面积和出峰个数，制作3个产地石榴酒的雷达图，结果如图3所示（其中新疆和田、陕西临潼、四川会理和云南蒙自石榴酒分别用SAJ、SCJ、SDJ和SEJ表示，图4、图5同），4个不同产地石榴酒的雷达图有明显区别，说明电子鼻可以较好的区分出4个产地的石榴酒。由图3可以看出，采用快速气相电子鼻在4个产地的石榴酒中检测出5种共有的特征香气成分，这与OAV法分析结果一致。
电子鼻结合主成分分析和判别因子分析区分4个产地石榴酒
4个不同产地石榴酒的电子鼻主成分分析结果如图4所示。由图4可知，主成分1的贡献率为99.835%，主成分2的贡献率为0.07704%，二者累计的总贡献率为99.912%，说明此图可以反映出4个产地石榴酒中挥发性风味物质的主要特征和风味物质的整体性。4个产地的石榴酒分别位于4个象限内，且相互无交叉，说明电子鼻结合主成分分析法可以将4个不同产地的石榴酒的挥发性风味物质完全区分开。识别指数为88，说明4个产地石榴酒之间的区分效果较好。图4中可以看出，SAJ与SCJ之间的距离较近，说明4个产地的石榴酒中，新疆和田石榴酒和陕西临潼石榴酒风味较为接近。
为进一步验证主成分分析结果，对四个产地石榴酒电子鼻结果进行判别因子（DFA）分析，结果如图5所示。由图5得知，判别因子1和判别因子2的贡献率分别为77.369%和17.852%，总贡献率为95.221%。4个产地的石榴酒之间无相互交叉，4个产地的石榴酒均可被较好的区分，这与主成分分析结果一致。因此，通过电子鼻技术和主成分分析相结合，进一步验证了GC-MS分析的4个不同产地石榴酒之间的气味特征的差异；此外，电子鼻技术可用于区分不同产区的石榴所酿造的石榴酒，为快速鉴别石榴酒的产地提供参考。
结论
4个产地石榴酒中共检出74种挥发性成分，其中醇类11种、酯类39种、酸类8种、萜烯类11种、醛酮类2种、酚类2种和呋喃类物质1种。共分析出8种特征挥发性物质，可明显的分辨出4个产地石榴酒，其中共有的特征挥发性风味物质5种（苯乙醇、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯）。此外，电子鼻结合主成分分析，也可对4个产地的石榴酒进行有效区分，且与GC-MS得出的结果基本一致。基于本研究，可以利用GC-MS和电子鼻技术联用的方式对不同产地石榴酒挥发性风味物质进行综合评价和区分。
参考文献：李昀哲,陈瑞,蒋成,等.基于HS-SPME-GC-MS和快速气相电子鼻技术对不同产地石榴酒挥发性成分的研究[J/OL].食品研究与开发,1-13[2024-07-26].
