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现代工艺和传统工艺酿造小曲清香型白酒感官表征及风味成分分析

2021-03-31孙细珍杜佳炜刘源才

食品科学 2021年6期
关键词:小曲戊酸乙酯

孙细珍,杜佳炜,黄 盼,张 帆,刘源才

(1.劲牌有限公司,湖北 黄石 435100;2.中药保健食品质量与安全湖北省重点实验室,湖北 黄石 435100)

中国白酒按照香型可以分为清香型、浓香型、酱香型、米香型和其他香型。不同香型的白酒具有不同的香气风格特征[1],清香型白酒因具有独特的果香和花香而受到广大消费者的欢迎,清香型白酒独特的香气风格是由白酒中各类风味物质相互作用构成的[2-3],小曲清香型白酒属于清香型白酒类别,具有醇香清雅、酒体柔和、回甜爽口、纯净怡然的风格特征,深受中国中南部地区消费者喜爱。形成小曲清香型白酒独特风味特征的主要原因在于其采用先糖化后发酵、清蒸清烧、续糟配料的生产工艺[4-5]。

近年来,气相色谱-嗅闻(gas chromatographyolfactometry,GC-O)、固相微萃取(solid phase microextraction,SPME)和气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)联用技术被广泛应用于白酒中香气成分研究[6-8]。中国白酒科研人员对酱香型白酒、浓香型、大曲清香型进行了较为充分的研究,从曲药、发酵酿造环境、操作工艺、贮存方法、勾兑工艺、风味研究等各个环节都有相关文献报道,王晓欣等[9]利用液液萃取法提取提取酱香型习酒中的香气化合物,再通过GC-O与GC-MS技术进行分析,研究发现酱香型习酒中香气强度较大的物质有丁酸乙酯、己酸乙酯、正丙醇、3-甲基丁醇、乙酸、3-甲基丁酸、糠醛、四甲基吡嗪和二甲基三硫;Fan Wenlai等[10]采用芳香萃取物稀释分析(aroma extract dilution analysis,AEDA)法对“剑南春”及“五粮液”中的香气活性物质进行分析,发现丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、己酸丁酯、异戊酸乙酯、己酸及1,3-二乙氧基-3-甲基丁烷是两种浓香型原酒中最主要的香气活性物质,同时还发现两种酒中的吡嗪和呋喃类物质对于酒体坚果味、酱油味的形成有重要贡献;丁云连[11]应用GC-O法从汾酒中共鉴定出99 种化合物,并对79 种物质做了定量分析,研究认为汾酒的特征香气物质主要包括苯乙醛、4-乙基愈创木酚、苯乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、β-苯乙醇、辛酸乙酯、乙酸乙酯、3-甲基丁醇、2-甲基丙醇和1-辛醇;陈彬等[12]通过对5 种不同粮食酿造的清香型大曲白酒风味进行研究,发现以小麦为原料生产的白酒具有清雅、舒适的风味特点,以大米糯米为原料生产的白酒具有干净绵甜的风味特点,以玉米为原料酿造的白酒具有甘甜、粮香的风味特点。到目前为止,大曲清香型白酒中检测到的微量成分已达700 种[13],但是较少文献报道小曲清香型白酒风味研究,而小曲清香型白酒的风味不仅决定成品白酒的风味与品质,对小曲清香型白酒的生产工艺、微生物体系等也起着重要的反向调控作用,因此有必要进行小曲清香型白酒风味研究。

本实验以现代工艺和传统工艺小曲清香型白酒为研究对象,基于感官评价定量描述,采用GC-O-MS技术、顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)技术对两种工艺小曲清香型白酒的挥发性物质进行研究,并通过AEDA、香气活度值(odor activity value,OAV)鉴定两种工艺小曲清香型白酒的重要风味化合物,最终通过香气重组、遗漏实验对研究结论进行论证,全面剖析两种生产工艺小曲清香型白酒的香气轮廓与风味成分差异,以期进一步优化小曲清香型白酒的生产工艺,为提高小曲清香型白酒的风味品质提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小曲清香型白酒为劲牌有限公司(中国湖北)生产,现代工艺酿造小曲清香型白酒:JPXQL-M;传统工艺酿造小曲清香型白酒:JPXQL-T。

1,1-二乙氧基乙烷、正丙醇、异丁醇、正丁醇、异戊醇、正戊醇、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、异戊酸、丁酸乙酯、异戊酸乙酯、乙酸异戊酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、壬酸乙酯、癸酸乙酯、苯乙酸乙酯、反式-2-己烯-1-醇、月桂酸乙酯、苯丙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、正己醇、糠醛、苯甲醛、苯乙醛、苯乙醇(均为色谱纯,纯度>98%)美国SAFC Biosciences公司;丁酸异戊酯、5-甲基糠醛、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚、苯酚、2-壬酮、1-辛烯-3-醇、2-辛醇、1-壬醇、丁二酸二乙酯、十一酸乙酯、γ-壬内酯、2-乙基己醇、叔戊醇、乙酸正戊酯、正构烷烃(C5~C30)(均为色谱纯,纯度>97%) 美国Sigma-Aldrich公司;3-甲基丁醛、3-羟基-2-丁酮、棕榈酸乙酯、丁酸异戊酯、乙酸异丁酯、苯乙烯、乙酸苯乙酯(纯度>98%) 德国CNW Technologies GmbH公司;乙酸乙酯、乳酸乙酯(均为色谱纯,纯度>99%)上海沃凯化学试剂有限公司;苯甲酸乙酯 加拿大Toronto Reaearch Chemicals公司;2-噻吩甲醛、油酸乙酯、亚油酸乙酯(纯度>95%) 上海安谱实验科技股份有限公司;氢氧化钠、硫酸、碳酸氢钠、氯化钠、磷酸、磷酸二氢钾(均为分析纯) 国药集团化学试剂有限公司;无水乙醇、乙醚、戊烷(均为色谱纯) 北京迈瑞达科技有限公司;本研究中所用水均为超纯水。

1.2 仪器与设备

AB135-S十万分之一电子分析天平 瑞士Mettler-Toledo公司;FA2004万分之一天平 上海精密科学仪器有限公司;Flex 2纯水处理系统 上海威立雅水处理技术有限公司;DC12H氮吹仪 上海安谱科技有限公司;7890B-5977C GC-MS联用仪、7890B气相色谱仪、DBFFAP毛细管色谱柱(60 m×0.25 mm,0.25 μm)、CPWAX色谱柱(50 m×0.25 mm,0.2 μm)、HP-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm) 美国Agilent公司;ODP2闻香仪、MPS2多功能样品前处理平台德国Gerstel公司;50/30 µm DVB/CAR/PDMS(1 cm)自动SPME头 美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 小曲清香型白酒制作工艺

以优质高粱为原料,采用多菌种混合曲进行发酵,其中JPXQL-M将环境温度控制在20 ℃的恒温条件,在不锈钢槽车中低温长时间发酵15 d,蒸馏冷凝,控制蒸馏产物中乙醇体积分数为55%左右;JPXQL-T在开放式环境自然温度下,于水泥池中发酵6 d,蒸馏冷凝,控制蒸馏产物中乙醇体积分数为63%左右。

1.3.2 感官评价

参考文献[14]和EN ISO 8589—2010《感官分析 试验室设计的一般指南》对两种不同生产工艺小曲清香型白酒进行感官评价。选用本公司10 名专业评酒委员组成感官评价小组,其中国家级评酒委员5 人,先配制一系列具有不同香气和强度的标准溶液,评价员依次嗅其气味,每种特性特征的强度(质量或持续时间)由评价小组或独立工作的评价员测定,以5分制描述感受到的香气强度,描述方法见表1,然后再整理出小曲清香型白酒的感官特征描述词,得到水果香、花香、粮食香、甜香、糟香、糠味、酸味、水嗅味共8 个主要气味指标,感官评价小组在专业品酒室嗅闻酒样,经90 s后进行评价,每轮次间隔30 min,感官评价员根据筛选出的气味指标进行强度评判,取平均值,并绘制风味剖面图。

表 1 小曲清香型白酒感官评价标准Table 1 Quantitative sensory description of Xiaoqu liquors

1.3.3 液液萃取

参考Fan Wenlai等[10]的方法,分别取JPXQL-M、JPXQL-T代表性酒样100 mL,用超纯水稀释至体积分数为10%~14%,加氯化钠饱和。用乙醚-戊烷(1∶1,V/V)萃取(35 mL×3),合并的萃取液进一步分离为酸性(acidic fraction,AF)、中/碱性(neutral basic fraction,NBF)和水溶性组分(water fraction,WF),各组分分别加入30 g无水硫酸钠,置于-20 ℃冰箱中过夜干燥后,过滤,氮吹浓缩至0.5 mL,用于GC-O-MS分析。

1.3.4 色谱条件

CP-WAX毛细管色谱柱(50 m×0.25 mm,0.2 μm);升温程序:初始温度35 ℃,保持1 min,以3.0 ℃/min到70 ℃,再以3.5 ℃/min到190 ℃,保持15 min;载气(N2,>99.999%)流速1 mL/min,进样口温度250 ℃,进样量1.0 μL,分流比20∶1;氢火焰离子检测器(flame ionization detector,FID)温度为250 ℃,尾吹气25 mL/min,氢气30 mL/min,空气350 mL/min。

DB-FFAP毛细管色谱柱(60 m×0.25 mm,0.25 μm);升温程序:初始温度40 ℃,保持5 min,以3.5 ℃/min升到250 ℃,保持10 min;载气(He)流速1.42 mL/min,进样口温度250 ℃,进样量1.0 μL,不分流进样。

HP-5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);升温程序:初始温度35 ℃,保持5 min,以3 ℃/min到200 ℃,再以8 ℃/min到320 ℃,保持10 min;载气(He,>99.999%)流速1.2 mL/min,进样口温度250 ℃,进样量1.0 μL,不分流进样。

1.3.5 质谱条件

电子电离源,能量70 eV;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;辅助通道加热温度280 ℃;全扫描模式,质量扫描范围m/z20~500。

1.3.6 嗅闻条件

嗅闻系统传输线温度250 ℃,嗅闻口温度200 ℃,加湿器流速50 mL/min,流出成分在毛细管末端以1∶1的分流比流入嗅闻仪。

1.3.7 AEDA

从本实验室挑选6 名感官评价员(3 女3 男,平均30 岁)组成GC-O小组,对小组成员进行风味感官知识、标准品嗅闻、样品感官以及GC-O等培训,通过30 种标准香味化合物的嗅闻测试挑选3 位感官评价员进行后期实验,要求感官评价员对每一种香气化合物的感官描述基本相似。在上述GC运行期间,感官评价员将鼻子靠近嗅闻口,记录闻到气味的时间、香味特性。

将1.3.3节中的AF、NBF、WF用乙醚逐步稀释,稀释倍数为2n,其中n=0,1,2,3,…,每一个稀释样品都通过GC-O-MS分析,所用色谱柱为DB-FFAP,直到不再嗅闻到这种香气物质的存在则停止稀释。

香气化合物的强度由香气稀释(flavor dilution,FD)因子表示,FD因子是初始的萃取浓缩液中香气活性化合物稀释到GC-O能够嗅闻到该物质香气的最大稀释倍数。

1.3.8 化合物定性

气味化合物通过NIST 2015谱库检索,仅当化合物的正反匹配度均大于800时才予以报道。通过在酒样中加入C5~C30的正构烷烃标准品,参照1.3.3节方法进行GC-MS分析,计算化合物的保留指数(retention index,RI)[15],并通过气味特征、标准品保留时间的比对,进一步对该化合物进行定性分析。

1.3.9 定量分析

取不同时期、不同车间酿造的JPXQL-M、JPXQL-T酒样各10 批进行定量分析,结果以10 个样品的平均值表示。对浓度较高的物质使用CP-WAX柱采用GC-FID直接进样法进行定量分析;浓度较低的物质使用DB-FFAP柱采用HS-SPME-GC-MS法进行定量分析,定量标准品的线性范围最低浓度必须保证其色谱图信噪比不小于10。

1.3.9.1 GC-FID直接进样法定量分析

内标混合溶液包含叔戊醇(IS1,15 000 mg/L),为醇类内标;乙酸正戊酯(IS2,15 000 mg/L),为酯类内标;2-乙基己醇(IS3-1,10 000 mg/L),为有机酸及其他物质内标。

内标标准曲线的建立:将标准化合物溶解在体积分数为55%的乙醇溶液中,制备已知质量浓度的混合标准储备液,梯度稀释成系列混合标准液,取1.0 mL于气相进样小瓶,加入10.0 μL内标溶液,混合均匀后直接进行气相色谱分析。以待测物与相应内标物的峰面积比为纵坐标,质量浓度比为横坐标,建立内标标准曲线。

样品处理与分析:取酒样1.0 mL于气相进样小瓶,加入10.0 μL内标溶液,混合均匀后直接进气相色谱分析。采用上述内标标准曲线计算样品质量浓度。

1.3.9.2 HS-SPME-GC-MS法定量分析

内标混合溶液包含2-辛醇(IS4,100 mg/L)、2-乙基己醇(IS3-2,100 mg/L)。

内标标准曲线的建立:将标准化合物溶解在体积分数55%乙醇溶液中,制备已知质量浓度的混合标准储备液,梯度稀释成系列混合标准液,取1.5 mL于20 mL顶空瓶中,加入10.0 μL内标溶液、6.5 mL超纯水,加氯化钠饱和,混合均匀后进行分析。分析条件如下:50/30 µm DVB/CAR/PDMS萃取头,样品在50 ℃条件下平衡5 min后,将SPME纤维头插入顶空瓶中样品上方,在50 ℃萃取45 min(250 r/min),萃取结束后,萃取头插入进样口中,于250 ℃脱附5 min。采用1.3.3节DB-FFAP色谱柱条件、1.3.4节质谱条件进行GC-MS分析,以选择离子定量。最后以待测物与相应内标物的峰面积比为纵坐标,质量浓度比为横坐标,建立内标标准曲线。

样品处理与分析:取1.5 mL样品于20 mL顶空瓶中,加入10.0 μL内标溶液、6.5 mL超纯水,加氯化钠饱和,混合均匀后进行GC-MS分析。分析条件同上,采用上述内标标准曲线计算样品质量浓度。

1.3.10 OAV分析

化合物阈值主要参考文献,各物质OAV为气味物的平均浓度与其阈值之比。暂不考虑风味物质的相互影响,当OAV<1时,说明该物质对样品总体气味贡献不明显;当OAV≥1时,说明该物质对样品总体气味有明显贡献,OAV越大说明该物质对样品总体气味的贡献程度越大,通常认为OAV≥1的物质为风味活性物质[16]。

1.3.11 香气重组与遗漏实验

参考文献[17]报道方法进行香气重组实验,将JPXQL-M中OAV≥1的香气活性物质,根据定量结果加入到模拟基质(乙醇体积分数55%,pH 4.5)中,将JPXQL-T中OAV≥1的香气物质根据定量结果加入到模拟基质(乙醇体积分数63%,pH 4.5),然后在环境温度下平衡10 min,获得重组液(重组液M和重组液T);通过遗漏JPXQL-M和JPXQL-T中OAV≥10的化合物组分,对两种小曲清香型白酒中的关键香气化合物组分进行验证,在环境温度下平衡10 min,获得遗漏重组液(遗漏液M及遗漏液T)。分别取20 mL重组液和遗漏液置于铝箔覆盖的专用品评玻璃杯中,同时准备JPXQL-M和JPXQL-T各一杯,所有样品均被随机编码,参照1.3.2节进行感官评价。

1.4 数据处理

采用MSD ChemStation软件处理SPME-GC-MS数据;数据经Excel 2017和IBM SPSS 19统计分析软件进行整理统计,制作相关图表。

2 结果与分析

2.1 两种不同工艺小曲清香型白酒的酿造工艺分析

发酵是中国白酒生产过程中最为关键的环节,JPXQL-T在开放式自然温度环境下酿造生产,这一环节极容易受环境和人为操作因素影响,环境温度过高导致杂菌繁殖,产生杂质、杂醇油升高,温度过低导致“生香”不足、酒质变差。与浓香、酱香型、大曲清香型白酒相比,JPXQL-T中高级醇含量约高2~3 倍;而在不同生产季节间,小曲原酒优级率高低差异超过50%。主要原因是JPXQL-T酿造微生物以酿酒酵母和细菌为主,微生物乙醇代谢时会产生大量高级醇,同时在开放式酿酒环境下,微生物的代谢效果极易受气候条件影响,加之人为操作的不稳定因素影响,导致JPXQL-T的品质和质量稳定性较差。

JPXQL-M以风味为导向,通过采用控温发酵技术,模拟一年中产酒质量最好的8—10月份的温度环境,稳定提供微生物在不同生长、代谢阶段所需温度环境,有效抑制杂醇油产生,并通过延长发酵期提高“生香”效果,可有效提高小曲清香型白酒风味、品质及稳定性;将蒸馏产物中乙醇体积分数由63%调整为55%左右后,增加原酒利率,减少酒尾贮存。整体工艺改进后,小曲清香型白酒酒率提高7.7%、优级率提升20.9%,生产率也得以提升,单班人数从45 人减少为34 人。

2.2 小曲清香型白酒的感官评定结果

通过风味剖面感官分析法分别对JPXQL-M和JPXQL-T的水果香、花香、粮食香、甜香、糟香、糠味、酸味、水嗅味8 个主要风味指标进行挥发性风味整体评价。如图1所示,小曲清香型白酒的最主要气味特征是具有较强的水果香、粮食香,并伴有中等强度的酸味。JPXQL-M呈现较强的水果香、粮食香、糟香,JPXQL-T也有一定强度的水果香、粮食香、糟香,但是糠味、水嗅味明显强于JPXQL-M。

图 1 JPXQL-M和JPXQL-T感官评价Fig. 1 Sensory evaluation of JPXQL-M and JPXQL-T

2.3 两种不同工艺小曲清香型白酒中挥发性化合物定性分析

图 2 JPXQL-M(a)和JPXQL-T(b)总离子流图Fig. 2 Total ion current chromatograms of volatile compounds in JPXQL-M (a) and JPXQL-T (b)

由图2可知,在小曲清香型白酒中共鉴定出124 种挥发性化合物,从JPXQL-M中鉴定出116 种挥发性化合物,酯类48 种、酸类11 种、醇类18 种、芳香类11 种、醛酮类8 种、其他化合物20 种,从JPXQL-T中鉴定出121 种挥发性化合物,酯类51 种、酸类11 种、醇类19 种、芳香类13 种、醛酮类7 种、其他化合物20 种。白酒中挥发性物质主要为有机酸、酯类、醇类、羰基化合物,其中酯类含量最多,且主要以乙酯的形式存在。表明小曲清香型白酒与其他白酒的挥发性物质种类具有相似性。

2.4 两种不同工艺小曲清香型白酒AEDA

通过AEDA法在两种工艺小曲清香型白酒中共筛选出49 种气味组分,见表2。其中包括酯类17 种、醇类10 种、酸类7 种、芳香族9 种、醛类1 种、烷烃类1 种、呋喃类1 种、内酯类1 种、未知物2 种。

表 2 AEDA法分析两种不同工艺小曲清香型白酒挥发性成分Table 2 Results for volatile compounds in JPXQL-M and JPXQL-T analyzed by AEDA

从表2可以看出,JPXQL-M中有11 种气味物质FD因子≥8,包括辛酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、1,1-二乙氧基乙烷、1-辛烯-3-醇、戊酸、乙酸乙酯、异戊酸乙酯、异丁醇、癸酸乙酯、月桂酸乙酯;JPXQL-T中有13 种气味物质FD因子≥8,包括辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸异戊酯、丁酸乙酯、戊酸、异戊酸、1,1-二乙氧基乙烷、异丁醇、1-辛烯-3-醇、乙酸乙酯、正丙醇、戊酸乙酯、4-甲基愈创木酚。其中,2 种气味活性成分未鉴定出,可能是由于其含量较低未达到质谱检测限,也可能受分析过程质谱背景而无法检出,这2 种气味活性成分的FD因子为2,对小曲清香型白酒的风味贡献可能较小。对比发现,辛酸乙酯、1,1-二乙氧基乙烷、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、戊酸在两种白酒中FD因子均较高,对小曲清香型白酒的风味可能具有重要贡献。

2.5 定量结果与OAV分析

采用GC-FID结合HS-SPME-GC-MS方法对两种白酒中56 种风味物质进行定量分析,定量的风味物质标准曲线线性良好,线性相关系数(R2)均在0.99以上,定量参数信息见表3。

续表3

AEDA技术只能分析出单个风味活性物质的相对气味活性,不能确切衡量单一风味活性物质对整体风味的贡献[27],通过AEDA获得的实验结果与白酒中呈香情况可能还有一定差距,同时白酒中的乙醇对香气活性物质的呈香情况也存在一定影响[28],而OAV结合了这两个因素的评价指标,OAV越大的组分对样品总体气味贡献也越大,OAV不小于1的物质为风味活性物质,本研究在JPXQL-M中鉴定出33 种风味活性物质,在JPXQL-T中鉴定出34 种风味活性物质。

表 4 两种不同工艺小曲清香型白酒挥发性成分定量结果及OAVTable 4 Quantitative results and OAVs of volatile compounds in JPXQL-M and JPXQL-T

从表4可知,酯类化合物是构成小曲清香型白酒挥发性香气的重要物质。中国白酒的整体香气以酯香为主[29],而世界上其他蒸馏酒则以醇香为主,这是我国白酒的一大特征。酯类化合物对中国白酒的主体香型及风格等感官特征有非常重要的影响[30],主要以乙酯的形式存在,它们赋予中国白酒水果香、花香的感官特征。JPXQL-M和JPXQL-T含有的酯类在种类上区别不大,但是在含量和比例上具有显著差异。乙酸乙酯及乳酸乙酯在小曲清香型白酒中含量最高,乙酸乙酯在JPXQL-M中更高,乙酸乙酯、乳酸乙酯比例在JPXQL-M中为2.36∶1,在JPXQL-T中为2.13∶1。部分含量较低的酯类化合物,如辛酸乙酯(白兰地似的甜香)、乙酸异戊酯(水果味中甜味特征的代表)、己酸乙酯(甜香、水果香、窖香)、戊酸乙酯、异戊酸乙酯、丁酸乙酯等,由于在乙醇溶液中具有较低的香气阈值、较高的OAV,对小曲清香型白酒整体风味的构成有重要贡献,它们在两种白酒中的含量同样存在显著差异。小曲清香型白酒中酯类香气成分主要来源于微生物的代谢及生化反应,酒醅中的枯草芽孢杆菌、汉逊酵母、假丝酵母等微生物均有较强的产酯能力,也有少部分是通过酯化反应[31],脂肪酸乙酯如丙酸乙酯、丁酸乙酯等则是由酵母脂肪酸代谢过程中产生的脂酰辅A醇解所产生[32]。

醇类化合物中,除乙醇外含量较高的是异戊醇、异丁醇、正丙醇、正丁醇、1-辛烯-3-醇,其中异丁醇、正丙醇略有葡萄酒香,1-辛烯-3-醇是蘑菇香味的典型代表。醇类化合物可使酒体浓厚丰满,同时也是形成酯类化合物的前驱物质[33]。该类化合物主要来自发酵过程中有氧条件下糖的转化及无氧条件下氨基酸的转化形成[14]。另外,异丁醇、异戊醇是杂醇油的主要成分,杂醇油具有一定的毒性,含量过高会使人头痛、头晕等[34]。异丁醇、异戊醇、正丙醇等高级醇含量偏高是影响小曲清香型白酒酒质的重要问题,也是需要持续努力解决的问题,JPXQL-M和JPXQL-T中醇类化合物种类一致,但含量差异显著,总体来说,JPXQL-T中醇类化合物,尤其是高级醇含量更高。

乙酸和乳酸是小曲清香型白酒中含量最高的酸类化合物,酸类化合物具有维持酯类香气、平衡酒味、协调香气的作用[35]。乳酸为高沸点不挥发性酸,其贡献主要在味觉,其相关性正在进一步研究中。JPXQL-M中乙酸及总酸的含量比JPXQL-T高。在小曲清香型白酒中OAV较大的脂肪酸类主要为丁酸和戊酸,嗅闻时具有腐臭、水嗅味气味特征,对小曲清香型白酒爽净的风味具有负面影响,因此含量不宜过高,而在JPXQL-T中它们的含量更高。

对小曲清香型白酒具有香气贡献的芳香族化合物主要为苯乙醇、苯乙醛、苯丙酸乙酯、乙酸苯乙酯等,其中苯乙醇含量最高,但是其阈值高,对风味贡献较小。芳香族化合物赋予小曲清香型白酒幽雅的花香、甜香,苯乙醛含量在JPXQL-M中更高,赋予白酒玫瑰花香,苯丙酸乙酯含量在JPXQL-T中更高,根据本实验室前期的研究结果表明,适量的苯丙酸乙酯赋予白酒蜂蜜香,但是含量过多则会导致酒体发闷。白酒中芳香族化合物主要来源于氨基酸生物分解。

2.6 香气重组与遗漏实验结果

图 3 JPXQL-M重组及遗漏实验结果Fig. 3 Results of recombination and omission experiments on JPXQL-M

图 4 JPXQL-T重组及遗漏实验结果Fig. 4 Results of recombination and omission experiments on JPXQL-T

香气重组及遗漏实验是国际上通用的验证关键香气的方法[36],以香气成分的定量结果为基础,将各种不同含量的香气物质添加到特定介质中。本研究从水果香、花香、粮食香、甜香、酸味、糠味、糟香、水嗅味8 个主要风味指标对小曲清香型白酒、重组液、遗漏液进行感官定量描述,风味剖面分析结果见图3、4。重组液M香气较为丰富,具有较强的水果香、粮食香、糟香等香气层次感,重组液T具有较强的水果香、糠味、水嗅味,二者与真实体系均无显著性差异,表明小曲清香型白酒模拟体系得以成功组建。遗漏液M、遗漏液T香气单薄,基本上仅呈乙醇的背景香气。结果表明,对小曲白酒香气贡献最大的为OAV≥10的化合物,JPXQL-M主要为辛酸乙酯、乙醛、乙酸异戊酯、1,1-二乙氧基乙烷、己酸乙酯、戊酸、1-辛烯-3-醇、乙酸乙酯、异丁醇、异戊酸乙酯等化合物;JPXQL-T主要为辛酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、丁酸乙酯、乙醛、乙酸异戊酯、戊酸、1,1-二乙氧基乙烷、异丁醇、乙酸乙酯、正丙醇等化合物。上述结果表明本研究中建立的香气物质提取技术、AEDA结合嗅闻的香气筛选技术、互相补充的定量技术、基于OAV的关键香气鉴定方法具有准确可靠性。

3 结 论

以小曲清香型白酒为研究对象,采用SPME-GC-MS对JPXQL-M和JPXQL-T中的挥发性成分进行提取、定性与定量研究,并采用AEDA和OAV法对JPXQL-M和JPXQL-T中的香气物质进行了筛选和气味贡献度排序,结合感官分析对两种工艺小曲清香型白酒的整体风味进行了评价与定量描述,最后采用香气重组与香气遗漏实验对整个研究结论进行了评估与验证,得到以下主要结论:

JPXQL-M中鉴定出风味活性物质33 种,重要的风味物质包括辛酸乙酯、乙醛、乙酸异戊酯、1,1-二乙氧基乙烷、己酸乙酯、戊酸、1-辛烯-3-醇、乙酸乙酯、异丁醇、异戊酸乙酯等物质;JPXQL-T中鉴定出风味活性物质34 种,重要的风味物质包括辛酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯、丁酸乙酯、乙醛、乙酸异戊酯、戊酸、1,1-二乙氧基乙烷、异丁醇、乙酸乙酯、正丙醇、1-辛烯-3-醇等物质。辛酸乙酯、1,1-二乙氧基乙烷、乙酸乙酯对小曲清香型白酒的水果香有关键性贡献作用,乙酸异戊酯对小曲清香型白酒的甜香有关键性贡献,1-辛烯-3-醇对小曲清香型白酒的粮食香有贡献,异丁醇、异戊醇、正丙醇对小曲清香型白酒饮后头痛、头晕、味苦有重要相关,丁酸、戊酸对小曲清香型白酒的腐臭味有重要影响,异戊酸乙酯对小曲清香型白酒的水嗅味有重要影响。

JPXQL-M中水果香、甜香物质香气贡献比JPXQL-T高,异杂味物质香气影响比JPXQL-T低,JPXQL-M杂醇油更低,导致JPXQL-M和JPXQL-T感官评价和风味特征存在显著差,JPXQL-M水果香、甜香、粮食香更为丰富,风味更为清雅柔和,纯净回甜。本实验可为进一步优化小曲清香型白酒的生产工艺,提高小曲清香型白酒的风味品质提供参考。

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