白酒中酚类物质及检测方法的研究进展

耿平兰，黄卫红，程化鹏

（国家酒类及饮料产品质量监督检验中心，贵州贵阳 550016）

中国酿酒历史悠久，早在公元前2 世纪，史书《吕氏春秋》中就有记载“仪狄作酒”，后来《黄帝内经》中也提到的“醴酪”[1-2]。白酒是以粮谷（高粱、小麦、大麦和豌豆等）为主要原料，以酒曲（大曲、小曲或麸曲）为糖化发酵剂，经蒸煮、糖化发酵、蒸馏、贮存、勾兑而制成的蒸馏酒[3-5]。虽然白酒中的酸、酯、醇、醛等种类众多的微量有机化合物只占其总量的1 %～2 %，但它们却是白酒关键的呈香呈味物质，决定着白酒的香气、口感和风格[6]。酚类化合物作为白酒中一类重要的微量成分，对白酒的香气、口感和稳定性均起到重要作用[7]。研究表明，酚类物质还具有一定的生理活性[8-9]。

1 白酒中酚类物质的风味特征及对白酒的风味品质影响

酚类物质具有不同的风味特征，例如：愈创木酚具有水果香、焦酱香；4-乙基愈创木酚和4-乙烯基愈创木酚带有香瓜香、甜香；香草醛一般呈现甜香和奶油香；丁子香酚含有丁香；异丁子香酚具有香草香；4-甲基愈创木酚具有烟熏风味和酱油味；4-甲基苯酚具有窖泥气味。酚类物质为白酒提供了独特的烟熏风味、焦酱味、奶香味和窖泥味等，是白酒主要风味的组成[10-13]。

2 白酒中酚类物质的来源

白酒酿造工艺集自然和科学于一体，酒体中的风味物质来源于复杂的原料体系、微生物自然发酵代谢体系以及后期贮存体系[9]。研究表明，酚类物质主要来源于酿酒原料中的阿魏酸、木质素、单宁等，经过细菌和酵母的发酵形成，或是由微生物转化制曲过程的中间产物而形成[14]。

杨玉波等[15]分析了茅台酒酿造用高粱蒸煮后的蒸汽中的特征香气成分，发现愈创木酚、4-乙烯基愈创木酚是高粱蒸煮的重要香气成分。且愈创木酚在酒样中的含量与粮食香强度有相关性，也是茅台酒“粮香”特征的关键化合物。周晨曦等[16]认为，白酒大曲原料的分解产物和微生物的代谢产物，直接或间接构成了白酒的风味物质。另外，刘博等[17]研究发现，浓香型白酒中4-甲基苯酚主要来源于窖泥，初步验证了窖泥中的酪氨酸在微生物梭菌的作用下生成4-甲基苯酚。

3 酚类物质的生理活性

研究发现，白酒中酚类物质具有多种生物活性，被人们广泛关注。香兰素、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚能够通过抑制自由基的生成来维持细胞稳态，是优良的自由基清除剂。4-乙基愈创木酚还可以通过抑制炎症因子和炎性体的表达，从而起到细胞内抗炎的作用[11]。愈创木酚可用于慢性支气管炎多痰咳嗽的治疗。阿魏酸是公认的天然抗氧化剂，还具有抗血栓、抗炎镇痛等作用。香草醛可以增强食欲、改善睡眠。丁香酚可以抗菌、抗氧化，同时还具有解热镇痛、麻醉等药效。百里香酚具有杀菌、祛痰作用[9，18]。

4 白酒预处理方法及含有的酚类物质

4.1 现有研究报告

经查阅文献资料，有关白酒中酚类物质检测分析的预处理方法及目前各香型白酒中已经检测到的酚类物质总结见表1。

4.2 白酒样品预处理方法

目前，从白酒样品中提取净化酚类物质的方法主要有：液-液萃取法（LLE）、液-液微萃取（LLME）、固相萃取法（SPE）、固相微萃取（顶空固相微萃取HS-SPME、浸入式固相微萃取法DISPME）和直接进样法（DI）等。

表1 白酒中酚类物质及其检测预处理方法

续表1 白酒中酚类物质及其检测预处理方法

4.2.1 液-液萃取法（LLE）

液-液萃取法（LLE）是提取样品中目标物的经典方法，具有萃取效果好、定量准确等优点；另外，为了提高对目标物质的分离，利于检测，LLE 还可与分馏技术结合，对浓缩后的样品进行正相或反相色谱分离[19-20]。但是该法样品需要量大，所用萃取剂量大，费时费力[21]。

柳军等[22]用LLE 结合分馏技术提取某兼香型和某浓香型白酒中的香气化合物，结合GC-O 和GC-MS 分离鉴定。兼香型白酒中酚类化合物有6种，浓香型白酒中有4 种。并认为酚类化合物对兼香型白酒整体香气贡献比浓香型大。丁云连等[23]采用LLE 结合分馏技术萃取老白干中的香气成分，通过GC-O 和GC-MS 鉴定，检测到107 种香气成分，其中包含4-乙基愈创木酚、愈创木酚等7 种酚类物质，发现4-乙基愈创木酚对老白干香型白酒香气贡献非常大。王勇等[24]同样采用该提取技术分析了牛栏山二锅头白酒香气化合物，发现对牛栏山二锅头白酒整体香气贡献大的香气成分有25种，包含了香草醛和4-乙基愈创木酚。寻思颖等[25]用LLE 结合HPLC-FLD 测定了11 种酱香型白酒中邻-甲酚、对-甲酚、间-甲酚等10 种酚类物质，方法检出限0.0025～0.0506 mg/L，回收率为83.8%～101.6 %。同时实验通过在流动相中添加β-环糊精实现了甲酚异构体的拆分。范文来等[26]应用LLE 结合分馏技术研究了洋河蓝色经典酒微量挥发性成分，经GC-MS 检测，其中酚类化合物达35种之多。随后，他又将LLE 结合正相色谱技术，从汾酒与郎酒中共检测出26 种酚类化合物[27]。赵东瑞[11]用LLE 与分馏技术结合GC-MS 和GC-O 对古井贡酒中的风味物质分析，古井贡酒中鉴定出7 种酚类物质。同时计算其香气活性值（Odor Activity Value，OAV），OAV 值大于1 时，表明该物质对整体风味有直接影响[28-29]。结果显示，4-甲基苯酚、4-乙基愈创木酚、4-甲基愈创木酚、4-乙基苯酚的OAV 值都大于1，且4-甲基苯酚是古井贡酒的关键风味物质。

4.2.2 液-液微萃取（LLME）

液-液微萃取（LLME）根据相似相容原理对目标物提取、富集，相较于LLE 它所用有机溶剂和样品量都大大减少，操作简单、前处理时间较短[21]。

孙啸涛等[30]采用涡旋辅助LLME 结合GC-MS对67 种白酒中四甲基吡嗪、4-甲基愈创木酚和4-乙基愈创木酚进行检测，其中51 种白酒中检出了4-甲基愈创木酚，含量为20.8～1709.0 μg/L，53种白酒中4-乙基愈创木酚，含量为1.3～1167.5 μg/L。赵雅敏等[31]将LLME 与GC-MS 技术相结合，测定饮料酒中9 种酚类化合物。研究发现，浓香型白酒中苯酚、4-甲基苯酚及4-乙基苯酚含量较高，愈创木酚含量在酱香型白酒和威士忌中含量相当，但高于浓香型和清香型白酒。

4.2.3 固相萃取（SPE）

固相萃取（SPE）是利用化合物在固体颗粒吸附剂上的吸附性和其在有机溶剂中的溶解性不同进行化合物的分离[21]。

目前，白酒中酚类物质的研究多见于挥发性酚，对于非挥发性酚，由于其在白酒中含量较低，检测困难，相关文献报道较少。傅玉书等[7]用GC及GC-MS 分析了茅台酒中非挥发性的酚类物质。酒样浓缩后，通过SPE 除杂浓缩，再将目标物衍生，最后用GC 和GC-MS 分析。茅台酒中鉴定出13 种非挥发性酚类物质，其含量估算在几到几十ppb 范围内，非挥发性酚在茅台酒中的种类和含量都高于其他香型的白酒，但低于啤酒和葡萄酒。李俊等[32]采用SPE 结合GC-MS 测定了酱香型白酒中的8 种挥发性酚类物质，方法检出限1.4～4.4 μg/L，总量在65.18～353.71 μg/100 mL 之间。

4.2.4 固相微萃取技术（SPME）

固相微萃取技术（SPME）是1989 年Belardi 与Pawliszyn 提出的一项新颖的样品前处理与富集技术[33-34]。SPME 是通过被萃取组分在萃取头与萃取体系之间的分配平衡，将萃取物富集到萃取头上的一种前处理技术。需要样品量较少，萃取时间短，样品富集度高，包括顶空和浸入式两种取样方式[21]。

朱燕等[35]用DI-SPME 结合GC-MS 技术，测定了浓香、酱香、清香、兼香、凤香、老白干型白酒中7种酚类化合物。研究发现，4-甲基苯酚在浓香型白酒中含量较高，在清香型和老白干香型中含量低。年份越长的浓香型原酒中挥发性酚类化合物总量越低，推测是由于4-甲基苯酚和4-乙烯基愈创木酚在贮存中减少引起的。周庆云等[36]运用HS-SPME 结合GC-MS 分析定量出景芝芝麻香原酒中86 种香气成分，其中4-甲基苯酚和4-乙烯基愈创木酚的OAV 值大于1，属于景芝原酒的重要香气化合物。冒德寿等[37]用HS-SPME 结合GC-MS和GC-O 对5 种清香型白酒挥发性成分进行鉴定，发现4-乙基愈创木酚在红星二锅头、杏花村、汾酒、金门高粱酒中OAV 值都大于1，甚至在金门高粱酒中OAV 值为13，可见4-乙基愈创木酚是这4种清香型白酒的重要香气物质。马宇等[29]采用HS-SPME-GC-MS 分析了人民小酒的挥发性风味组分，成品酒和基酒中4-乙基愈创木酚含量分别高达1243.11 μg/L、786.02 μg/L，且OAV 值甚至达到了37 和23，这是在其他香型白酒中少见的。

4.2.5 直接进样（DI）

直接进样（DI）是对样品不做任何前处理，直接采集样品进入仪器分析。该法一般针对基质比较简单的样品。

史冬梅等[38]采用DI 结合GC-MS 对103 种白酒中7 种酚的含量进行了检测。在所检样品中，4-甲基愈创木酚、苯酚、4-乙基愈创木酚、4-甲基苯酚和4-乙基苯酚在103 种白酒中均被检出，香草醛只在94 种白酒中检出。香草醛含量普遍偏低，与其他香型白酒相比，其在芝麻香型和浓香型白酒中含量较高。

4.3 白酒中已经检测到的酚类物质

据笔者统计，目前在白酒中检测到的酚类物质有54 种左右，见表1。白酒中常见的酚类物质包括：愈创木酚、4-甲基愈创木酚、苯酚、4-乙基愈创木酚、4-甲基苯酚、4-乙基苯酚、2，4-二叔丁基苯酚、香草醛等。从报道的文献来看，酚类物质在各种香型的白酒中都有检出，酱香型、清香型、浓香型白酒中酚类物质的种类都很丰富，但酱香型白酒中愈创木酚类酚较多，而清香型和浓香型白酒中苯酚类酚占多数[26-27]。4-甲基苯酚在酒中的含量普遍高于其他酚类化合物，4-乙烯基愈创木酚由于性质不稳定，随白酒长时间贮存易氧化，故成品酒中检出情况较少[25，35]。另外，同一香型的白酒，生产工艺相似，但由于生产环境、酿酒原料等不同，其中的酚类物质含量和种类也会有所差别[38]。

5 结论

随着生活水平的提升和保健意识的增强，人们的饮酒理念从仅关注口感，转向为崇尚风味和健康双导向。由于酚类物质对白酒的风味和保健功能的特殊贡献，白酒中酚类物质研究成为了国内外关注的热点。本文主要介绍了酚类物质的风味特征、白酒中的来源、生理活性、检测方法及在不同香型酒体中组成和含量。笔者希望通过本文的介绍，为今后白酒中酚类物质的研究提供相关信息。