传统黄酒香兰素含量影响因子的探讨

单之初，程　斐，沈　翔，陈瀚锋，俞红波，韦一馨，潘兴祥*

（1.浙江塔牌绍兴酒有限公司，浙江 绍兴 3120322；2.中国黄酒传统酿制技艺研究中心，浙江 绍兴 312032；3.绍兴市柯桥区食品检验检测中心，浙江 绍兴 312030）

传统黄酒香兰素含量影响因子的探讨

单之初1，2，程斐1，2，沈翔1，2，陈瀚锋3，俞红波1，2，韦一馨1，2，潘兴祥1，2*

（1.浙江塔牌绍兴酒有限公司，浙江 绍兴 3120322；2.中国黄酒传统酿制技艺研究中心，浙江 绍兴 312032；3.绍兴市柯桥区食品检验检测中心，浙江 绍兴 312030）

香兰素是黄酒中重要香气物质之一。该研究使用气相色谱（GC）法检测了不同储存时间、不同工艺的黄酒中香兰素的含量，通过相关性分析和回归分析探讨了储存时间、前发酵最高温度、麦曲添加量、发酵液料比对黄酒中香兰素含量的影响。结果表明，黄酒中香兰素含量和储存时间有较高的正相关性，相关系数R2为0.906；黄酒中香兰素含量和麦曲添加量呈正相关，相关系数R2为0.712；黄酒中香兰素含量和前发酵最高温度、发酵液料比呈负相关，相关系数R2分别为0.805、0.377。

黄酒；香兰素；相关性

香兰素（vanillin）又叫香草醛，是香兰豆荚中的典型香气物质，由于其香气愉悦，广泛地应用于食品、饮料、化妆品等领域中［1］。橡木桶储存的葡萄酒中，香兰素是重要的香气物质之一，主要来源于木质素的降解［2］；而老化的特种啤酒中4-乙烯基愈创木酚（4-vinylguaiacol，4-VG）降解产生的香兰素赋予啤酒特殊的香草气息［3］。黄酒是中国的一种传统发酵酒，和葡萄酒、啤酒并称世界三大古酒。黄酒发酵过程中糯米、麦曲在多种微生物的作用下形成了黄酒特有的香气，一些黄酒中可以闻到巧克力的愉悦香味，经检测此种香气主要含香兰素所致。有研究表明香兰素是黄酒的重要香气物质之一［4］。但是关于黄酒中香兰素的来源及其生成机理鲜有报道。目前，香兰素的检测方法有高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）法、气相色谱（gas chromatography，GC）法、紫外光光度法、电化学法、气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrography，GC-MS）等［5-11］。针对黄酒的特点选用了一种简单、快捷、准确的香兰素检测方法，为探讨黄酒中香兰素的生成机理提供了基础［12］。

研究表明，阿魏酸可在微生物的作用下转化为香兰素。而黄酒酿造中所使用的麦曲等原料中含有丰富的阿魏酸。分析不同的黄酒酿造工艺其主要的差异在于发酵最高温度、麦曲添加量、发酵液料比。而有研究表明黄酒中香兰素的含量和储存时间也有相关性。本试验通过采用气相色谱法对不同储存时间、不同工艺的黄酒进行分析，探讨影响黄酒中香兰素生成的主要因素，以期为生产过程中香兰素含量的控制提供理论依据。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

黄酒样品：2年陈酿B工艺原酒、3年陈酿B工艺原酒、4年陈酿B工艺原酒、13年陈酿B工艺原酒、18年陈酿B工艺

表1　各工艺主要参数Table 1 Main parameters of various processes

香草醛（纯度为99%）：上海阿拉丁（Aladdin）生化科技股份有限公司；乙醚（色谱纯）：杭州大方化学试剂厂。

1.2仪器与设备

HYQ-3110型涡旋混匀器：美国精骐有限公司；MTN-2800D氮吹仪：北京华瑞博远科技发展有限公司；Aglient 7890A气相色谱仪（带火焰离子检测器（flame ionization detector，FID））：安捷伦科技有限公司。

1.3方法

1.3.1样品前处理

吸取2mL酒样于10mL的具塞试管中，55℃氮吹5min，加入2 mL乙醚，加盖，涡旋振荡2 min，静置分层后取上清液，经0.45 μm有机膜过滤，待GC检测。

1.3.2气相色谱检测分析条件

气相色谱条件：色谱柱为19091N-577 HP-INNOWax（20 m×0.18 mm×0.18 μm）；进样口温度250℃，不分流进样；载气（氮气）恒流速5 mL/min；升温程序：柱箱起始温度150℃，保持4 min，15℃/min升温至200℃，保持15 min；检测器温度300℃；氢气、空气、尾吹流速分别为30 mL/min、400 mL/min、25 mL/min。

1.3.3香兰素含量测定

准确称取一定量的香草醛标准样品，配制成质量浓度为0.5 mg/L、2 mg/L、5 mg/L、10 mg/L、20 mg/L的香兰素标准溶液。0.45 μm有机膜过滤后经GC检测，对每个质量浓度水平进行6次重复测定，以响应值（Y）为纵坐标，香兰素质量浓度（x）为横坐标绘制标准曲线，并得到线性回归方程为Y=11.489 88x+5.174 74，相关系数R2=0.999 9，在0.1～20 mg/L范围内呈良好的线性关系，根据线性回归方程计算黄酒样品中香兰素的含量。

1.3.4各因素对黄酒香兰素含量的影响

不同工艺对黄酒香兰素含量的影响：分别抽取3年陈酿的A、B、C、D工艺的黄酒样品各5个，测定其香兰素含量，每个酒样平行测定3次；

不同储藏时间对黄酒香兰素含量的影响：取B工艺生产的黄酒样品，储藏时间分别为2年、3年、4年、13年、18年各5个，测定其香兰素含量，每个酒样平行测定3次；

麦曲添加量对黄酒香兰素含量的影响验证试验：取按照B工艺酿造的黄酒，测定其香兰素含量，与同条件下不添加麦曲的黄酒对照样品进行对比。

1.3.5数据处理

使用SPSS 21.0相关性分析和线性分析进行数据分析。

2　结果与分析

2.1香兰素标准品及黄酒样品气相色谱图

香兰素标准溶液和黄酒样品的气相色谱图检测结果见图1。由图1可以，香兰素标准品和黄酒样品中的香兰素峰分离效果良好，表明此方法适用于检测黄酒中香兰素含量。

图1　香兰素标准品（A）和黄酒样品（B）气相色谱图Fig.1 Gas chromatograms of vanillin standard（A）and Chinese rice wine simple（B）

2.2不同工艺影响因子相关性分析

本实验所用A、B、C、D 4种工艺产品均采用传统黄酒工艺酿制，有着相近的生产工艺，即操作流程为：浸米→蒸饭→落缸→开耙→前发酵→后发酵→压榨→煎酒→成品，但工艺参数各有差别，导致最终产品质量不相同，香兰素含量也有较显著差异，取同年份的A、B、C、D工艺原酒各5个，进行香兰素含量的检测，综合前发酵最高温度、麦曲添加量、发酵液料比3个主要工艺参数差异进行相关性分析，结果见表2。

表2　不同工艺参数原酒香兰素检测结果Table 2 Content of vanillin in Chinese rice wine by different manufacturing technique

由表2可知，不同工艺的黄酒样品香兰素含量差异较明显。但从表2已难以直观地看出各因子对香兰素含量之间的关系，通过对原始数据进行Pearson（N=20）相关性检验，各因子相关性见表3。

表3　各因子相关性检验结果Table 3 Correlation test of different factors

由表3可知，前发酵最高温度和麦曲添加量对香兰素含量在0.01水平（双侧）上显著相关，表明前发酵最高温度和麦曲添加量与香兰素含量相关性较强，发酵液料比的相关性略弱，但在0.05水平（双侧）上仍然显著。

2.3储存时间对黄酒中香兰素含量的影响

选取储藏时间为2年、3年、4年、13年、18年的B工艺生产所得的黄酒样品各5个进行香兰素含量的检测及相关性分析，结果见表4。

表4　储存时间对黄酒中香兰素含量的影响Table 4 Effect of storage time on the vanillin content in Chinese rice wine

由表4可知，随着储存年份的增加香兰素含量也呈较明显的增加，经SPSS 21.0软件中Pearson（N=25）相关性检验，储存时间和香兰素含量相关系数R2为0.906，在0.01（双侧）水平上显著正相关。表明香兰素含量和储存时间相关性较高。

2.4部分回归分析

将香兰素含量设为因变量y，储藏时间、前发酵最高温度、麦曲用量、发酵液料比设为自变量x，对数据分别进行部分线性回归分析，结果见图2。

图2　各因素对香兰素含量影响的线性回归曲线Fig.2 Linear regression curve of effect of various factors on vanillin content

图2为各因素和香兰素含量趋势图，将坐标轴进行平移，坐标轴数据均值设为（0，0），斜率为正代表正相关关系，斜率为负代表负相关关系。点集中在95%置信区间内，线之间的截距越短表明相关性越高。由图2可知，储存时间的相关性较高，线性相关系数R2=0.906，线性方程为y=0.243x+1.143；而前发酵温度、麦曲添加量和发酵液料比由于3因子均有相关贡献，R2相对较低，从曲线斜率可以看出前发酵温度和发酵液料比对黄酒中香兰素含量有负相关作用，而麦曲添加量和储藏时间对香兰素含量有较显著的正相关作用。

麦曲中含有丰富的阿魏酸，阿魏酸经微生物作用可以转化为香兰素，所以随着麦曲添加量的增多，阿魏酸含量也会增加，可转换底物增加，这可能是香兰素含量与麦曲添加量正相关的原因。在储存过程中，酒也会发生变化，在陈化反应过程中香兰素生成，这可能是香兰素含量与储存时间正相关的原因。发酵液料比越大，发酵底物浓度越低，因此与香兰素含量呈负相关；前发酵温度可能影响了发酵过程微生物生长情况，与香兰素含量呈负相关，但具体原因还需要进一步探讨和研究。

2.5麦曲添加量对香兰素含量的验证试验

麦曲中由于含有较丰富的阿魏酸，部分霉菌能将阿魏酸作为底物转化成香兰素，是酒体中香兰素生成的重要可能途径之一［13-16］。在其他条件都相同的情况下，将不添加麦曲的两个样品M0-1和M0-2与正常添加麦曲（17%）的样品B进行比较，储存2年后进行检测，检测结果见表5。

表5　黄酒中香兰素含量Table 5 Content of vanillin in Chinese rice wine

由表5可知，正常添加麦曲的黄酒中香兰素含量为1.365 mg/L，而不添加麦曲的黄酒中未检测出香兰素。与上述试验中香兰素的含量和麦曲添加量呈正相关的结论相一致。且无麦曲的黄酒中未检测出香兰素，因此可初步断定麦曲中含有黄酒中香兰素生成的前体物质。

3　结论

本研究采用气相色谱法检测了不同储存时间、不同工艺（前发酵温度、麦曲的添加量、发酵液料比）的黄酒中香兰素的含量。使用SPSS 21.0软件对数据进行相关性分析和线性分析，结果表明，同品种同工艺黄酒中香兰素含量和储存时间有较高的正相关性，相关系数R2为0.906；麦曲添加量和黄酒中香兰素含量也呈正相关性，相关系数R2为0.712；不添加麦曲的2年陈酿黄酒中未检测出香兰素，而相同条件下添加17%麦曲的黄酒香兰素含量为1.365 mg/L，符合麦曲添加量和黄酒中香兰素含量正相关的结论，也可猜测麦曲是黄酒中香兰素形成的关键来源之一；前发酵最高温度、发酵液料比和黄酒中香兰素含量呈负相关关性，相关系数R2分别0.805、0.377。发酵料液比对香兰素含量的相关性较弱。通过研究黄酒储存时间和加工工艺对香兰素含量的相关性的研究，对黄酒生产工艺的调控有一定的指导作用。

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Influence factors of the content of vanillin in Chinese rice wine

SHAN Zhichu1，2，CHENG Fei1，2，SHEN Xiang1，2，CHEN Hanfeng3，YU Hongbo1，2，WEI Yixin1，2，PAN Xingxiang1，2*
（1.Zhejiang Pagoda Brand Shaoxing Rice Wine Co.，Ltd.，Shaoxing 312032，China；2.China Academy of Rice Wine and Traditional Fermentation Technology，Shaoxing 312032，China；3.Shaoxing City keqiao District Food Inspection Test Center，Shaoxing 312030，China）

Vanillin is one of important aroma compoents in Chinese rice wine.The content of vanillin in Chinese rice wine with different storage time and different process was determined by gas chromatography.Through correlation and regression analysis，the effects of storage time，the highest temperature of former fermentation，wheat koji addition and fermented liquid-solid ratio on the vanillin content were discussed.Results showed that the vanillin content in Chinese rice wine had a higher positive correlation with storage time，the correlation coefficientR2was 0.906.The content had positive correlation with wheat koji addition，the correlation coefficientR2was 0.712.The content had negative correlation with the highest temperature of former fermentation and fermented liquid-solid ratio，the correlation coefficientR2were 0.805 and 0.377，respectively.

Chinese rice wine；vanillin；correlation

TS261.1

0254-5071（2016）09-0077-04doi：10.11882/j.issn.0254-5071.2016.09.018

手工黄酒中香兰素生成机理研究（KYZX2014001）

单之初（1981-），男，工程师，本科，主要从事黄酒酿造机理、黄酒成分检测的研究工作。

潘兴祥（1963-），男，高级工程师，本科，主要从事黄酒发酵工艺、黄酒酿造机理的研究工作。原酒、3年陈酿A工艺原酒、3年陈酿C工艺原酒、3年陈酿D工艺原酒不同批次各5个平行样品，3年陈酿B工艺不加麦曲酒2个样品：浙江塔牌绍兴酒有限公司。不同黄酒的主要工艺参数见表1。

2016-03-18