一种典型酱香型白酒甜香风味酒挥发性香气成分分析

莫新良，杨 亮，滕明德，钟艳霞，岳倩倩

（茅台学院 酿酒工程系，贵州 遵义 564501）

酱香型白酒是我国四大基本香型白酒之一，因其具有醇厚的酒体、幽雅细腻的香气广为人们喜爱[1]。酱香型白酒香气种类繁多、成分复杂，目前，已用感官品评方法对构成酒体的基酒香气类型大致分为三类：醇甜、酱香和窖底香[1-2]。而甜香气味是白酒中较为常见的风味之一，是构成“醇甜”香型的重要感官属性，甜香风味物质也是“醇甜”香型的重要成分，对高品质的白酒质量有重要影响。然而，在已有的文献中，尚缺乏对酱香型白酒中甜香风味物质进行系统研究的报道，关于具有甜香风味特征的酱香型酒风味物质相关报道非常少，因此，探究我国酱香型白酒甜香风味的化学本质对提升白酒品质具有重要意义。

由于复杂的基质及低含量和多种类香气成分的影响，无法用实验仪器直接分析酱香型白酒中的香气物质，故需要选择合适的样品预处理方法及恰当的检测仪器如气相色谱-质谱联用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）等对样品进行处理分析。常见的白酒风味物质的预处理方法主要有液-液萃取法（liquid-liquid extraction，LLE）[3-5]、固相萃取法[6]、顶空固相微萃取法（head-space solid-phase microextraction，HS-SPME）法[7-9]、液-液微萃取法（liquid-liquid microextraction，LLME）[10-11]等，其中LLE和HS-SPME因具有非常多的优点，在白酒香气分析中应用得最为广泛，但是任何一种方法对物质的萃取分析都存在一定的优缺点和各自的侧重点，而致使提取分析结果存在一定差异[4，12]。本研究采用LLE和HS-SPME结合GC-MS 技术剖析酱香型甜香风味酒的挥发性成分，为后续酱香型甜香风味酒的甜香风味化学本质的研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料

24种具有不同甜香强度酱香型甜香风味白酒酒样（酒精度53.0%vol）：来源于贵州茅台镇某酒厂。

1.1.2 试剂

CH2Cl2、NaCl、无水Na2SO4（均为分析纯）：上海国药集团；正构烷烃标准品（C5～C30）（色谱纯）：天津光复精细化工研究所；2-辛醇（色谱纯）：美国Sigma-Aldrich 公司。

1.2 仪器与设备

7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪、DB-FFAP毛细管色谱柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm）：美国Agilent公司；SPME自动进样装置：德国Gerstel公司；2 cm DVB/CAR/PDMS固相微萃三相萃取头：美国Supelco公司。

1.3 方法

1.3.1 感官分析

参考相关文献[13-14]，甜香风味被描述为“煮熟的麦片香气”，虽然有用“β-大马仕酮”[14]、“柠檬烯氧化物”[15]、“苯丙酸乙酯”[3]等标准来定量描述，但目前还没有代表甜香风味的统一标准物。25 ℃条件下，反复对酒样进行感官嗅评，发现酱香型白酒的甜香风味与煮熟的麦片风味十分接近，因此，本实验将“煮熟的麦片香气”（将50 g 麦片，加入500 mL水中）作为酱香型白酒的甜香风味的参照物。

由8名具有丰富感官经验的品酒师组成感官评价小组，对酱香型白酒样品的甜香风味进行定量描述性感官分析。采用5点打分制（0～5 分）来衡量，其中，“0”表示未感知到该香气，“3”表示香气强度中等，“5”表示香气最强。每个样品每人重复3 次，取平均值作为最终的香气强度值。

1.3.2 HS-SPME法提取酒样中风味物质

将酒样稀释至酒精度为10%vol后，取8 mL 稀释酒样、2.4 g NaCl 和50 μL 2-辛醇（内标，400 mg/L）加入顶空瓶内，密封后进行顶空固相微萃取。在萃取温度为50 ℃条件下，预热平衡5 min，萃取吸附40 min。萃取完成后，于GC进样口解吸5 min，进行GC-MS检测分析。

1.3.3 LLE法提取酒样中风味物质

市政建设质量管理成效好坏与管理人员素质高低有着紧密关系，很多的市政建设企业对管理人员素质不是很重视，选择的是一些非专业的管理人员，大部分人采取的是经验式的管理方式，管理的理念比较落后，在管理的过程中没有运用先进的管理方法，不能满足新时期市政建设质量管理的实际要求，导致质量管理的达不到理想的效果。质量管理采取的是静态化的管理方式，缺乏对施工人员的教育，没有让全体施工人员形成质量意识。

参考文献[16]的方法稍做调整，15 mL酒样用超纯水稀释至酒精度为15%vol，加入NaCl至饱和，加入1 mL 2-辛醇（内标，400 mg/L），用5 mL重蒸CH2Cl2萃取3次，收集合并有机相，加入无水Na2SO4干燥后，氮吹浓缩至500 μL，取1 μL用于GC-MS 检测分析。

1.3.4 GC-MS技术分析酒样中风味物质

GC条件：进样口和检测器温度均为250 ℃，载气为高纯氦气（He），流速2 mL/min，进样模式为不分流模式。程序升温：40 ℃保持2 min，以5 ℃/min的速度升温至230 ℃，维持20 min。

MS 条件：电子电离（electron ionization，EI）源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，扫描范围33～500 amu。

1.3.5 定性定量分析

将未知物的图谱与美国国家标准与技术研究所（national institute of standards and technology，NIST）14.L标准谱图相比较初步定性，同时以与酒样相同GC-MS条件下分析的C5～C30系列烷烃标样保留时间为参考，根据改进的Kovats法[12，17]计算每个已初步定性的物质的保留指数（retention index，RI），并与已报道的文献中相应物质保留指数比对进一步定性。

未知物的含量通过半定量法[18]获得，根据内标峰面积和未知物峰面积的比值，结合内标浓度计算出相应未知物的相对含量。

2 结果与分析

2.1 感官评价选取酱香型甜香风味酒

由图1可知，24个酒样中有9个酒样的甜香强度＜1，10个酒样的甜香强度范围在1.0～3.0，5个酒样的甜香强度＞3.0，其中A8酒样的甜香强度最高为4.5。因此选择该酒样进行甜香风味酒的挥发性物质分析。

图1 24个酱香型酒样的甜香强度分析Fig. 1 Sweet-aroma intensity analysis of 24 soy sauce-flavor Baijiu samples

2.2 酱香型甜香风味酒挥发性物质分析

表1 顶空固相微萃取、液-液萃取结合GC-MS分析酱香型甜香风味酒挥发性物质的含量Table 1 Contents of volatile compounds in sauce-flavor Baijiu with sweet-aroma flavor by headspace solid phase microextraction and liquid-liquid extraction coupled with GC-MS

续表

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2.3 酱香型甜香风味酒挥发性物质的定量分析

由表1可知，酯类、醇类及芳香族类化合物在酱香酒中主要贡献较强的甜香、水果香[1，3]，此3类化合物数量在本研究酱香型甜香风味酒中占非常大的优势，其含量明显高于其他类化合物的含量。

三类化合物中数量最多的酯类化合物是构成酱香型典型性及综合性香气特征的关键物质[1]，其含量也较高，其中丁酸乙酯（含量为322 653～325 430 μg/L，OAV为3 959～3 993）、2-甲基丁酸乙酯（含量为28 359～30 943 μg/L，OAV为1 576～1 719）、3-甲基丁酸乙酯（含量为56 753～57244 μg/L，OAV为8238～8308）、戊酸乙酯（含量为110 492～113 750 μg/L，OAV为4 126～4 248）、己酸乙酯（含量为566 823～573 556 μg/L，OAV为10 244～10 366）、辛酸乙酯（含量为189 873～183 695 μg/L，OAV为14 306～14 787）和乙酸异戊酯（含量为9885～10672μg/L，OAV为105～114）等被证明是酱香白酒的骨架成分[2]，也是酱香型茅台酒中香气最强的重要风味贡献物质[3，6]，赋予茅台酒幽雅甜香和水果香香气，这些化合物在本研究中含量高，且他们的香气阈值均较低，香气活力值（OAV）远大于1，因香气化合物的OAV越大，说明对其整体香气贡献越大，故这些物质对本研究酱香型白酒甜香风味特征有重要贡献。其次是醇类物质，多数醇类化合物主要贡献醇香、水果香和甜香，是酱香型白酒甜香风味的基本组成物质。其中，2-甲基丙醇、3-甲基丁醇、1-辛醇、1-庚醇和1-壬醇是本研究中含量较高的醇类化合物，被报道是酱香白酒中的重要香气贡献物质[1，3]，对酒的醇甜风味的形成起着重要的作用。大部分芳香族化合物主要呈现甜香、水果香和花香，其中，2-苯乙酸乙酯（含量为110 840～125 411 μg/L，OAV为272～308）、3-苯基丙酸乙酯（含量为22 751 μg/L，OAV为182）和苯乙醇（含量为73 288～74 935 μg/L，OAV为3）具有蜂蜜甜香和玫瑰花香，是酱香白酒中的香气强度比较高的风味物质[6，14，19]，对酱香型酒的整体甜香香气轮廓具有重要的贡献。

醛类物质具有青草、清香气味，在白酒中相对含量并不高[6]，酮类化合物大多具有奶油、青香、花香、脂肪等气味，其阈值较高[20]，这两类化合物在本研究中的含量和种类均较少，对酒的甜香风味贡献较小。

萜烯类化合物广泛存在饮料酒中，呈现其独有的香气，在酒中具有一定的生理活性，其中的香叶基丙酮（含量为1 034 μg/L，OAV为4）和橙花叔醇（含量为429 μg/L，OAV为4）具有愉悦的甜香及花香香气特征，是酱香型茅台酒中重要的香气贡献物质[21]，这两种化合物在本研究白酒中的OAV均＞1，推测对酱香型白酒甜香风味酒的甜香香气有一定的贡献。

呋喃类化合物主要贡献焦糖香及焙烤香，被证明是酱香型白酒中的重要特征香气物质[22]，主要是由美拉德反应和焦糖化等非酶褐变反应中高活性中间体的裂解或环化而形成[23]。本研究鉴定出的呋喃类化合物主要有糠醛、5-甲基糠醛、乙酸糠酯、2-糠酸乙酯、2-呋喃甲醇，除了2-糠酸乙酯外，均呈现焦糖香、甜香及焙烤香。其中，糠醛在呋喃类化合物中的含量最高，为46 128～51 283 μg/L，其OAV＞1，且赋予甜香和杏仁香味，故对酱香型白酒甜香风味特征有贡献。

本研究中的含氮类物质主要为吡嗪类化合物，该类物质一般呈现烘焙、坚果香气，是酱香型白酒重要特征香气成分，其中，2-乙基-6-甲基吡嗪（91 μg/L）和2,3,5-三甲基吡嗪（812 μg/L）的含量不高，但OAV均＞1。四甲基吡嗪（1 274 μg/L）是吡嗪类化合物中含量最高的化合物，因其阈值较高，故香气贡献不大，它是一种生理活性物质，是白酒中的健康功能成分，具有抑制血小板积聚、改善体内微循环作用[24]。吡嗪类物质主要由微生物代谢产生或糖及氨基酸残基之间的美拉德反应形成[25-26]。

总的来说，酱香白酒甜香风味酒中的香气物质种类和含量差异较大，综合各类物质的含量和阈值分析可知，香气贡献最大的物质（OAV＞100）是辛酸乙酯、己酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、戊酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、2-甲基丁酸-2-苯乙酯、2-苯乙酸乙酯、3-苯丙酸乙酯、癸酸乙酯、十二酸乙酯和乙酸异戊酯，其次是己酸、壬醛、壬酸乙酯、软脂酸乙酯、1-辛醇、乙酸乙酯、乙酸-2-苯乙酯、香叶基丙酮、橙花叔醇、乳酸乙酯、2-苯乙醇、苯甲醛、2-乙基-6-甲基吡嗪、2,3,5-三甲基吡嗪、糠醛和十四酸乙酯也具有一定的香气贡献。

以上分析说明，大多数芳香族化合物、部分酯类、少数醇类物质、萜烯类、吡嗪类及呋喃类化合物，这些成分可能是酱香型甜香风味酒主要特征性香气成分，具有一定的甜香风味香气，这些成分对酱香型甜香风味酒的甜香贡献及相互作用关系，有待进一步研究。

3 结论

本研究通过HS-SPME 和LLE 两种前处理方法萃取浓缩酱香型甜香风味酒的挥发性物质后，再结合GC-MS检测分析，并配合保留指数方法验证，全面有效地实现了酱香型甜香风味酒的挥发性物质的解析。采用该方法，共鉴定出90种挥发性成分，综合定量及香气阈值分析发现，具有重要甜香、水果香及花香风味贡献的一些芳香族、酯类、醇类、萜烯类及呋喃类化合物，是酱香型甜香风味酒的重要潜在香气物质，酱香型甜香风味酒的挥发性成分分析为后续甜香风味物质的进一步研究提供参考。