黄酒中醇类物质的研究进展

黄晓媛 ，钱敏 *，阮凤喜 ，赵文红 ， ，李湘銮 ，白卫东 ，

1. 仲恺农业工程学院轻工食品学院（广州 510225）；2. 广东省岭南特色食品工程技术研究中心（广州 510225）；3. 现代农业工程创新研究院（广州 510225）

黄酒是中国最古老的、最具有民族特色的低浓度酒精饮料之一，是闻名于世界的三大酿造酒之一[1-3]。在最新的国家标准中，传统黄酒的定义是：以黍米、小米、玉米、小麦、水为原料，经蒸煮，加酒曲、糖化、发酵、压榨、过滤、煎酒（除菌）、贮存、勾调而成的黄酒[4]。其酒体橙黄透明不浑浊，气味芳香醇厚，口味温雅柔和，甘爽上口，既可饮用烹调，又集营养与保健于一身，被称为“天下一绝”[5]。黄酒营养成分丰富，富含蛋白质氨基酸、多酚、肽类、多糖、维生素、γ-氨基丁酸、类黑精及矿物质等健康活性物质[6]，是行业内首推的传统保健养生良品。目前黄酒中的保健功能还未引起足够的重视，其在世界的知名度不如白酒并非是口感原因，而主要在于世界很多国家对黄酒的营养与安全性了解不够深刻，因此还需加大力度全面研究黄酒的营养与保健功能，并对黄酒保健功能进行研究与宣传，势必极大地促进我国黄酒产业的发展[7-9]。

黄酒中的挥发性成分是其产品香气特征的重要物质基础。研究发现，酯类、醇类、酸类物质为黄酒香气的骨架成分。此外，酚类、芳香类、酯类等物质也对黄酒的香气特征有较大贡献[10]。醇类物质的味觉作用在黄酒中相当重要，它是构成黄酒相当一部分味觉的骨架。黄酒中高级醇的含量和种类更是决定了酿造酒的特征香味物质和口感，适量高级醇在呈味方面使酒体柔和丰满、浓厚，使味道的持续时间长。含量过少使黄酒口感单薄，过高易引起剧烈头痛，对人体健康造成不良影响[11]。高级醇还具有一定的毒性，且毒性会随着分子量的增大而增加。目前，醇类物质研究主要是探索高级醇的形成过程及分析与控制黄酒生产中的高级醇含量，试验针对黄酒中醇类物质的风味特征、来源、检测方法及醇类物质对酒体的影响进行综述，以期为黄酒醇类物质研究和黄酒工业化和品质化生产提供理论依据。

1 黄酒中醇类物质的种类及来源

黄酒中的醇类物质包括甲醇、乙醇、仲丁醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇、3-3-二甲基-2-戊醇、正己醇、2，3-丁二醇、苯甲醇、苯乙醇、月桂醇等。甲醇有温和的酒精气味，具有烧灼感；乙醇具有酒精香味、稀释带甜，有温和灼烧感；正丙醇气味似醚臭，有苦味；正己醇具有强烈芳香，香持久，有浓厚感；2，3-丁二醇可使酒香发甜香，后味绵长，稍带苦味；苯甲醇具有微弱的蜜甜水果香味；月桂醇具有微弱而持久的月桂香油脂气味。

高级醇是酒精发酵代谢的副产物的主要成分，其主要包含正丙醇、异丁醇、正丁醇、正戊醇、异戊醇、苯乙醇等，苯乙醇的含量最高并且具有玫瑰花香。其他醇类含量虽少，但也贡献了一部分香气，如正丙醇具有麻醉样气味和苦味；异丁醇具有苹果香、苦味和可可香；正丁醇略含有茉莉香味、麦芽香和青草香[12]；正戊醇略有奶油味；异戊醇具有涩味和刺激味[13]。

在酿造黄酒的过程中，醇类物质在前酵期间含量增长迅速，异丁醇、异戊醇和苯乙醇的含量达到过程中的最大值，使得黄酒的风味组分含量和种类都增多。在后酵期间，醇类先减少后增加。黄酒中的大部分醇类由糖或氨基酸在酵母菌的作用下生成，乙醇由葡萄糖生成。而高级醇主要依靠氨基酸分解代谢途径和丙酮酸合成代谢途径生成[14-15]。在酒精发酵过程中，酵母能在通氧条件下将糖转化成醇，在厌氧条件下氨基酸可以被转化成醇，如将亮氨酸生成异戊醇，将缬氨酸生成异丁醇，将苯丙氨酸生成苯乙醇；少量的醇是由酵母与其相应的醛产生化学还原反应形成的[16]。白酒醇类研究为黄酒醇类研究提供思路，如：卢建军等[17]利用生物信息数据资源，对白酒酿造过程中产正丙醇的微生物进行定向补充筛查，明确了正丙醇的产生途径为丙醛代谢途径；刘淑琴[18]通过气相色谱对黄酒中的风味物质进行定性定量分析，并根据香气活力值分析得出正丙醇含量对黄酒风味呈较高的正相关性，相关值为0.428。

2 黄酒中醇类物质的检测方法

黄酒成分复杂，挥发性成分物质浓度较低，种类多且结构差异巨大，除此之外，酒体中还含有蛋白质、脂肪、矿物质、维生素等功能性物质，所以对黄酒的醇类物质的检测难点主要集中在前处理上，需要先对酒体的物质进行分离浓缩处理[19]。采用气相色谱-质谱联用仪对物质进行定量定性分析，同时也有通过聚类分析、判别分析、主成分分析等方法对黄酒中风味物质进行分析研究。

2007年，罗涛等[20]首次采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱联用的方法检测黄酒中挥发性和半挥发性微量成分，检测到含量较高的异戊醇、异丁醇、丁醇、2-甲基丁醇，并首次发现黄酒中含量较少的辛醇和壬醇。

2011年，林玲等[21]采用分光光度计测定黄酒中的高级醇，其测定结果比用气相色谱法测定的偏低（分光光度法测定的高级醇含量为214.378 mg/L，气相色谱法检测结果为263.36 mg/L），且此方法不可测定各组分醇含量。

2015年，余炜等[22]通过气相色谱对糯米酒中的主要杂醇油含量进行定量分析，与纸层析法相比，其精密度和准确度好；与顶空进样-气质联用、气相色谱-质谱联用相比，其测定时间短，测样成本低，适用于大批样酒样的测定。

2019年，刘爽等[23]对酒样采用乙酸乙酯制备的萃取剂萃取后再进行液液萃取-气相色谱法测定酒样中β-苯乙醇含量，该方法有效降低糖类、色素等成分对气相色谱进样系统和分离系统的污染，适用于黄酒中β-苯乙醇的检测。2019年，黄星奕等[24]采用气相色谱-离子迁移色谱技术测定不同酒龄黄酒的挥发性物质，实现无损检测黄酒中的挥发性物质。赵阳等[25]利用正己烷萃取黄酒样品中的β-苯乙醇后用气相色谱法来外标定量，该方法的线性范围为0.513 2～102.6 mg/L，线性相关系数高，方法准确可靠，回收率高。

检测高级醇常用的方法主要是分光光度法和气相色谱-质谱法（GC-MS）。分光光度法是通过对比高级醇与黄酒酒样的检测波长，从而确定含有的高级醇种类和含量。GC-MS是根据目标物质在两相中溶解系数不同的原理对物质进行分离，并通过辅助检测设备对已分离完成的色谱柱进行定性定量分析[26]。随着仪器设备的发展，越来越多研究者使用气相色谱-质谱联用仪、全二维气质、气相色谱-离子迁移色谱等仪器来分析醇类物质。

3 醇类物质对黄酒风味品质的影响

黄酒中的风味来源于呈香物质，若按黄酒的香气进行感官描述性分析，包括醇香、酱香、曲香、米香、酯香、异香、焦香、协调和留香。新酿绍兴黄酒的香气特征主要为醇香和曲香，以苯乙醇和异戊醇为挥发性风味物质；陈酿绍兴黄酒的香气特征为留香、酯香和协调，糠醇作为其挥发性风味物质[27]。黄酒具有香、醇、柔、棉、爽的复杂口感，主要是因为其将甜、酸、苦、涩、鲜、辣融于一体。其中辣味主要来自于酒精和高级醇，酒在储藏过程中，醇类物质与水分子相互缔合，将酒的辛辣味变得醇香棉柔。

高级醇类在黄酒中有着重要的地位，既呈香又呈味，它们是酒中醇甜和助香的主要物质，也是形成香味物质的前体。高级醇属于前发酵的初级代谢产物，是在酵母菌生长繁殖的过程中形成的，一般于主发酵期的第3～第7天[28]。在后发酵时期，这些醇类物质会在酶的作用下与酸反应生成酯类物质，而酯类物质的含量越高则酒的品质越好。

研究表明高级醇参与黄酒酿造过程中微生物的生长代谢[29-30]，对黄酒的风味和香气产生积极影响，是黄酒中的重要组成成分。四碳、五碳醇贡献大部分香气，其中异戊醇和异丁醇等的醇香最为明显。异丁醇是黄酒中醇香主要来源，异戊醇带有一种杏仁香的气味。作为酿造黄酒所特有的β-苯乙醇，则具有玫瑰的香气。但是过量高级醇会导致酒中异杂味的产生，如：戊醇过多会有汗臭味和腐败味；异戊醇和异丁醇混合物过多会导致酒有杂醇油臭，同时会使酒有不愉快的苦味；酪醇、色醇均有强烈的苦味，严重时极易致醉即饮用后会头痛，俗称“上头”[31]。

郭翔[32]采取固相微萃取技术分析测定挥发性物质，分析比较不同黄酒中醇等成分的构成。因黄酒中乙醇和水大部分以氢键缔合的方式存在，酒中氢键缔合强弱呈现醇水氢键的缔合结构，从而表现酒体口感。新酿生黄酒因醇水氢键缔合强度较弱而酒味寡淡、入口暴烈，而陈酿黄酒醇水氢键缔合强度较强则其酒体协调柔和。

吴春[33]采用现代色谱技术测定黄酒中的风味物质，运用主成分分析的方法得出绍兴古越龙山黄酒的4种特征醇类风味物质。其中：3-乙氧基丙醇和庚醇在前发酵时期伴随酒精产生；丁醇一般为厌氧菌在后发酵时期发酵产生，与前期无显著变化；十二醇在发酵前期就产生并于第4天达到稳定状态。

江伟等[34]通过固相微萃取与气相质谱联用法来测定8种不同酒龄黄酒的醇类化合物的含量，包括异丁醇、2-甲基-1-丁醇、异戊醇、2-庚醇、正己醇、糠醇、β-苯乙醇、2，3-丁二醇，结果发现陈酿1，4，6，8和12年的黄酒中总醇含量变化趋势为先上升后下降，第6年的醇含量占比最高。研究表明这些醇的形成主要是由于发酵过程中原料中蛋白质、氨基酸和糖的降解，分解后的原料中的蛋白质形成氨基酸，氨基酸再通过酵母进行脱氨和脱羧作用分解形成各种醇，这些醇赋予黄酒独特的芳香[35-36]。

王晓欣等[37]利用液液萃取法浓缩酱香型白酒中的风味物质，并将萃取物进行酸碱分离，通过GC-O和GC-MS分析，结果发现一些水溶性较好的醇存在于酸性或水溶性组分中，为酱香型白酒贡献了水果香和花香。

刘浩等[38]通过顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术分析藜麦黄酒与燕麦黄酒挥发性成分，2种黄酒中醇类物质的总含量相差不大，但其风味特征成分的结构种类具有明显差异，前者的醇类物质结构呈现多样化，而后者多为直链脂肪醇，异戊醇为两者唯一共有的醇类。

晋湘宜等[39]采用普通蒸馏结合气相色谱法对房县传统型、洑汁型和清爽型3种口味的黄酒分析其醇类物质，结果发现样品中异丁醇、异戊醇和β-苯乙醇的含量较高，其含量大小为β-苯乙醇＞异丁醇＞异戊醇。适当浓度的异丁醇和异戊醇给予黄酒花香和酒的独特香味。

醇类物质是黄酒中的一类重要的呈味物质，在黄酒的风格和品质方面起着重要作用。黄酒中醇类物质与水分子缔合强度、酿造原料的不同、酿造时间等都会对黄酒品质产生影响。

4 结语与展望

黄酒中的醇类物质包括甲醇、乙醇、仲丁醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇、3-3-二甲基-2-戊醇、正己醇、2，3-丁二醇、苯甲醇、苯乙醇、月桂醇。每一种醇类化合物都赋予黄酒不同的风味和香气。主要介绍了醇类物质的风味特征、醇类的来源、黄酒中醇类物质的检测方法及其对黄酒风味品质的影响。高级醇的代谢机理（即氨基酸的降解代谢途径和糖合成代谢途径）已有研究，但是黄酒发酵过程中醇类的代谢机制尚不深入。从目前的研究进展看酿造黄酒的原料不同，生成的醇的含量和种类也有明显差异；黄酒发酵过程中高级醇的代谢体系也比较复杂，生物调控法是目前主要的研究思路。随着分析技术的发展，研究人员可以利用微生物高通量、宏基因、宏转录及靶标代谢组学等手段来研究黄酒中的高级醇类物质的代谢途径，探究其代谢机制，从而进一步对黄酒中的高级醇含量进行调控，助力高品质黄酒的生产。某些醇类会给酒体带来苦味或涩味，如正丙醇、异丁醇和异戊醇，可通过控制发酵条件来控制其含量；而异戊醇、苯乙醇、异丁醇是黄酒醇类物质里含量最高的挥发性物质，于黄酒风味的影响最大，一方面可以通过同位素标记法研究其在发酵过程中的代谢途径，另一方面也可以通过缺失试验，来验证其对黄酒风味的重要作用。希望通过介绍，为黄酒的健康酿造提供理论基础指导，从而提高黄酒品质以改善饮酒对人体的影响。