基于GC-MS对金沙酱酒醇柔风格的分析研究

周 靖，刘 义，李世杰，魏 林，关天琪，吴天祥*，李卫东

（1.贵州食品工程职业学院 食品工程系，贵州 贵阳 550025；2.贵州金沙窖酒酒业有限公司，贵州 毕节 551800）

白酒的风味成分是决定白酒品质的重要因素。近年来，对白酒风味成分及其对风味贡献方面的研究越来越多，如DUAN J W等[1]提出应重视香气活性化合物之间的相互作用、气味活性化合物与滋味活性化合物间的相互作用、挥发性与非挥发性成分间的相互作用。WANG L H等[2]应用“十杯法”品评方法与最优估计阈值法（best estimate threshold，BET）的计算方法对包括酯类、酸类及醇类在内的19种白酒中重要的风味成分进行香味阈值（后鼻嗅）的测定与比较，提出在评价白酒中风味化合物的贡献时，有必要同时考虑和比较香气活性值（odor activityvalues，OAV）和香味活性值（dose-over-threshold，DOT）。何菲等[3]总结出白酒风味成分的研究大多集中在利用风味成分进行主成分分析[4-6]、因子分析[7]、聚类分析[8-9]、判别分析[10-11]、偏最小二乘回归分析[12]、神经网络分析等化学计量分析[13]，以寻找与白酒风味相关联的关键性成分及其相互作用。酱香型白酒作为中国白酒四大基本香型之一，虽然酱香型白酒的风味成分研究从1960年开始从未停止过，但至今仍未研究清楚酱香型白酒的主体风味成分，国内关于酱香型酒主体香成分的说法主要有4种，包括吡嗪类化合物说，4-乙基愈创木酚说，呋喃、吡喃类衍生物说，高沸点酸性和低沸点酯类物质说，学者们总体上形成一个共识，即酱香型白酒的主体风味成分是由多种物质组成的而非某一种或几种风味组分所构成的[14-15]。

贵州金沙酱酒作为酱香型白酒代表之一，具有“微黄透明、酱香典雅、醇柔怡人、酒体丰满、回味绵长、空杯留香舒适”的独特醇柔酱香风格[16]。本研究以金沙酱酒为研究对象，采用气相色谱-质谱联用（gas chromatograph-mass spectrometry，GC-MS）仪分析金沙酱酒样品挥发性风味成分[3，17]，通过定量分析、定性分析、半定量分析[18]及OAV分析[4，19-20]等方法对其进行分析，以期探究金沙酱酒醇柔风格的形成原因，为金沙酱酒风味特征的分析和研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 分析样品

选取贵州金沙窖酒有限责任公司具有代表性的6种不同年份、不同品质的酱香型白酒样品（分别编号为JSXL1、JSXL2、JSXL3、JSXL4、JSXL5、JSXL6），酒精度均为53%vol，用于GC-MS分析。

1.1.2 化学试剂

乙醇（色谱纯）：德国默克股份公司；62种标准对照品（59种成分分析对照品和3种内标对照品）（纯度均≥99.0%）：天津西玛科技有限公司。

1.2 仪器与设备

GC/MS-TQ8040三重四级杆气质联用仪：日本SHIMADZU公司；BS 244S电子天平（感量0.000 1 g）：北京塞多利斯仪器系统有限公司。

1.3 方法

1.3.1 标准溶液配制与样品制备

称取适当质量的59种标准对照品配制高浓度储备液，根据预实验酒样初测浓度，配制合适的59组分混标溶液。同时取10 mL 59组分混标溶液和待测酒样分别加入0.2 mL的1%（V/V）的3组分内标溶液，振荡混匀静置稳定后，用于GC-MS分析。

1.3.2 GC-MS分析条件[3]

色谱条件：SH-Rtx-Wax色谱柱（30m×0.25mm×0.25μm）；进样口温度220 ℃；载气氦气（He）（纯度≥99.999%）；载流模式为恒流；分流进样（分流比：30∶1）；进样量1.0 μL；流速1.00mL/min；升温程序为起始温度30℃，保持2min，以3℃/min升温至180 ℃，再以15 ℃/min升温至210 ℃，保持8 min。

质谱条件：电离方式为电子电离（electron ionization，EI）源；电子能量70 eV；离子源温度240 ℃；接口温度220 ℃；采集方式为选择离子监测（selected ion monitor，SIM）。

定性与定量方法：预先对实验室样本直接进样进行全谱库化合物检索并结合正构烷烃保留值确定采购的标准物质，配制合适浓度的混标溶液后，对加有内标组分的混合标样进行全扫描（Q3 Scan）得到总离子流色谱图（total ion chromatogram，TIC），利用总离子流色谱图和仪器配置的美国国家标准技术研究所（national institute of standards and technology，NIST）17.lib和NIST17s.lib逐一对各组分峰进行相似度检索识别进行定性，确定各组分的色谱峰保留时间、定量离子和定性参考离子，最后采用内标法定量计算出分析样品各组分含量[3]。

相对含量测定：半定量分析对挥发性化合物鉴定分析出的浓度不是绝对浓度，而是相对于三个内标物的相对浓度。通过GC-MS自带计算软件测定挥发性化合物峰面积和内标物峰面积，以挥发性化合物峰面积与内标物峰面积之比再与内标物浓度相乘得化合物的相对含量[18]。

1.3.3 OAV分析方法

OAV是以香气物质浓度与香气阈值的比表示[6，20]，OAV＞1时表示该组分对白酒的风味有贡献，OAV＞10定义为重要香气组分，OAV越大则对白酒的香气的贡献度越大[17]。本实验计算OAV所用的香气阈值均采用有关文献或教材报道，并未单独进行测定[19-22]。

1.3.4 数据分析

对GC-MS总离子流图的各峰经NIST17.lib和NIST17s.lib检索识别，仅保留匹配度＞800的挥发性风味成分，以酒样对照品各组分与内标物的定量离子色谱峰面积比值为横坐标，各组分与内标物浓度的比值为纵坐标，绘制出校正曲线，通过校正曲线对分析样品各组分进行定量计算。以挥发性风味成分峰面积相对内标物面积进行半定量分析计算各挥发性成分的相对含量；使用WPS 2019进行实验数据计算和统计分析。

2 结果与分析

2.1 6种金沙酱酒样品挥发性风味成分GC-MS分析色谱图

6种样品挥发性风味成分GC-MS分析总离子流色谱图见图1。结果表明，JSXL1～6号样品各风味成分的保留时间、峰面积及峰高大致相同，金沙酱酒中的挥发性风味成分种类也基本相同，且含量丰富的风味成分也基本一致。

图1 6种金沙酱酒样品挥发性风味成分GC-MS分析总离子流色谱图Fig. 1 Total ion flow chromatogram of volatile flavor components in 6 samples of Jinsha sauce-flavor Baijiu sample analyzed by GC-MS

2.2 金沙酱酒样品香气成分含量测定结果

JSXL1～6号样品的挥发性物质测定结果见表1。由表1可知，共测定出18种醇类物质，22种酯类物质，9种酸类物质，10种羰基类化合物，共计59种挥发性风味成分。金沙酱酒中乙醛、乙缩醛、乙酸、乙酸乙酯、正丙醇等成分含量比较丰富，其中乙醛在6种样品中含量分别为824.33 mg/L、702.42 mg/L、538.31 mg/L、484.80 mg/L、583.68 mg/L、630.12mg/L，乙缩醛含量分别为1344.69mg/L、1083.60mg/L、879.68 mg/L、779.07 mg/L、912.01 mg/L、1 017.19 mg/L；甲酸乙酯、3-甲基丁醛、丙酸乙酯、仲丁醇、丁酸乙酯、3-甲基丁醇、乳酸乙酯、1,2-丙二醇等成分含量较多，均＞50 mg/L，符合酱香型白酒风味成分的组成特点[23]。

表1 6种金沙酱酒样品香气成分GC-MS分析结果Table 1 Analysis results of aroma components in 6 Jinsha sauce-flavor Baijiu samples analyzed by GC-MS

续表

2.3 6种金沙酱酒样品香气成分种类及相对含量测定结果

由表2可知，JSXL1～6号样品分别检测到挥发性风味成分164种、156种、150种、141种、144种及160种。其中醇类物质相对含量最高，为35%～44%；然后依次为酯类物质（23%～33%）；酸类物质（15%～20%）；醛类物质（10%～16%）；相对含量较少的为酮类物质、吡嗪类化合物以及2-羟基四氢呋喃、3-羟基四氢呋喃等化合物。由于样品为不同年份、不同品质的酱香型白酒，故其风味物质相对含量有所不同。

表2 6种金沙酱酒样品挥发性成分种类及相含分析结果Table 2 Analysis results of types and relative contents of volatile components in 6 Jinsha sauce-flavor Baijiu samples

通过以上分析表明，金沙酱酒中醇类物质相对含量最高，酸类物质相对含量也较其他白酒含量较高，两者综合占金沙酱酒风味成分相对含量的50%～64%。以上两大类物质的呈味作用均明显大于呈香作用，其中醇类物质的味感作用在白酒中相当重要，是构成白酒相当一部分味觉的骨架，主要表现出柔和的刺激感和微甜、浓厚的感觉，能增加甜感、有助香作用。酸类物质的味感作用能增长后味、增加味道、减少或消除杂味、可出现甜味和回甜感、消除燥辣感，使酒体柔和[24-26]。

2.4 OAV分析结果

研究表明，当OAV＞1时表示该组分对白酒的风味有贡献，OAV＞10定义为重要香气组分[17]，OAV较大则对白酒的香气有较大的贡献度。研究选取醇类、酸类、醛类及酯类等共计30种香气组分为代表进行OAV分析，计算结果和分类统计结果详见表3，同时按照OAV＞500、500≥OAV＞100、100≥OAV＞10的风味成分进行统计，结果见表4。

表3 6种金沙酱酒样品中30种挥发性成分OAV分析结果Table 3 Analysis results of 30 volatile components OAV of 6 Jinsha sauce-flavor Baijiu samples

表4 6种金沙酱酒样品中30种挥发性成分OAV统计结果Table 4 Statistical results of 30 volatile components OAV of 6 Jinsha sauce-flavor Baijiu samples

由表3可知，30种挥发性成分中，醇类、酸类、酯类和醛类物质对金沙酱酒的风味贡献依次增强，且醇类物质和酯类物质的OAV分类统计结果明显大于醇类物质和酸类物质，说明醛类物质和酯类物质对金沙酱酒的呈香作用明显强于醇类物质和酸类物质。由表4可知，JSXL1～6号样品的重要香气成分大致相同，其中OAV＞500的均为乙醛、异戊醛、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯，其中OAV最大的为异戊醛，呈花香和水果香，似酱油味；然后依次为丁酸乙酯（苹果香，菠萝香，水果香，花香）、己酸乙酯（甜香，水果香，窖香，青瓜香）、戊酸乙酯（水蜜桃香，水果香，花香，甜香）和乙醛（绿叶及青草气味，微带水果味）[21，27]，对金沙酱酒的风味具有重要贡献。100＜OAV≤500的物质均为乙酸乙酯。10≤OAV＜100的风味成分有所区别，其中JSXL1和JSXL2样品相同，均为正丙醛、异丁醛、丙酸乙酯、正丙醇、正丁醇、辛酸乙酯、丁酸、异戊酸、戊酸、苯乙酸乙酯、己酸；JSXL3和JSXL4样品相同，均为正丙醇、正丁醇、辛酸乙酯、丁酸、戊酸、苯乙酸乙酯、己酸；JSXL5和JSXL6样品相同，均为正丙醇、正丁醇、辛酸乙酯、丁酸、异戊酸、戊酸、苯乙酸乙酯、己酸，其原因为JSXL1和JSXL2样品为同系列产品，JSXL1和JSXL2样品为同系列产品，JSXL5和JSXL6样品为同系列产品。

3 结论

该研究通过GC-MS定性定量分析，对金沙酱酒样品中风味成分的种类及含量进行测定，结果表明，金沙酱酒样品含量较丰富的风味成分基本一致，只是风味成分的具体含量有所差别，说明形成和影响金沙酱酒风味特点的风味成分大致相同。结合OAV分析可得，醛类物质和酯类物质对金沙酱酒的呈香作用明显强于醇类物质和酸类物质，且认为可将异戊醛、丁酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯和乙醛作为金沙酱酒的特征香气成分，对金沙酱酒的风味具有重要贡献。

金沙酱酒中醇类物质和酸类物质含量突出，两者综合共计达到50%～64%，同时依据该两种物质的味感作用，因此认为这是金沙酱酒醇柔（一种味感）风格的主要原因，且不是某一或某几种成分的味感作用，应是这些醇类物质和酸类物质相互作用的结果。本文研究结果可为进一步研究金沙酱酒醇柔风格的主体风味成分及其相互作用提供参考。