发酵型米酒感官风味特征及其风味轮的构建

屠婷瑶，贾俊杰，牛曼思，郑 蕾，戴秋涟，童钰琴，刘光钱，杨舒淋，罗 雪，张 芮，沈才洪，王松涛

（泸州品创科技有限公司/国家固态酿造工程技术研究中心，四川 泸州 646000）

发酵型米酒是我国的传统酿造酒之一[1]，中国传统米酒是指用粮食作物为主要原料，如糯米、大米和黑米等，经蒸煮、添加酒曲、在一定温度条件下培养发酵所得的酿造酒[2]。我国发酵型米酒的历史可追溯到公元前2000年的夏朝，后又流传至日本、朝鲜以及东南亚一带，形成各具特色的产品分支，如日本清酒、韩国糯米酒等[3]。成品米酒风味独特，醇香诱人，酒精度较低，一般在5%vol～14%vol[4]，营养价值较高，含有丰富的有机酸、氨基酸、酚类物质等[5-6]。适量饮用米酒可以养胃、防病御寒等，因此深受广大消费者喜爱[7]。

发酵型米酒的感官品质主要取决于其风味物质，其中香气主要由酯类、醇类、醛类、萜烯类等化合物决定，而影响口味及口感的物质则包含有机酸、氨基酸、单糖等化合物[8]。目前，发酵型米酒在我国研究和发展都相对较滞后，对其感官风味相关的系统性、标准化研究较为薄弱[9]。感官定量描述分析（sensory quantitative description analysis，SQDA）以具象的标准化词汇对样品的感官特征定性[10-11]，并且运用科学方法对样品的感官强度定量，可直观的描述各类型产品的风格定位和感官差异[12]，已广泛应用于葡萄酒[13-14]和白酒[15]的感官质量评价，风味轮可将产品的感官风味性质通过车轮的形式形象的表现出来，方便各种产品进行认识、学习和研究，目前已广泛应用于茶叶[9]、黄酒[16]、葡萄酒[17]、露酒[18]等。然而，发酵型米酒风味轮感官术语体系还未建立，因此本研究通过对国内市场上在售的发酵型米酒进行感官定量分析，通过嗅觉、味觉来对米酒的特征和性质进行描述，同时通过多元统计对所得数据进行分析，对样品感官特征进行定性和定量，应用多元统计方法对描述语进行筛选、归类，确定发酵型米酒风味轮廓的主要描述语，绘制发酵型米酒风味轮，为发酵型米酒感官风味评价系统提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

31款发酵型米酒样品（可基本覆盖市场在售米酒的产地及风格类型）：市售，基本信息如表1所示。感官风味描述参比样：法国勒诺瓦酒鼻子（Le Nez du Vin）：法国勒诺瓦公司；啤酒特征风味物质单体香：中国食品发酵工业研究院。

表1 试验酒样基本信息Table 1 General information of test rice wine sample

1.2 仪器与设备

50 mL国际郁金香品酒杯：MARTIGUES旗舰店；搪瓷盘：泸州聚合化工有限公司；3.0 L吐酒桶：DUOTER旗舰店；SGS-KP1-361901启瓶器、CL-QJ01分酒器、漱口杯：CLITON官方旗舰店。

1.3 方法

1.3.1 品评员的培训与筛选

按照国家标准GB/T 16291.2—2010《感官分析选拔、培训和管理品评员一般导则第2部分：专家品评员》[19]对品评员进行初步培训、考核与筛选。

以法国勒诺瓦酒鼻子和啤酒特征风味物质单体香作为感官风味参比样对品评员进行培训，对香气特征及口味特征辨别分析结果偏差小于整体平均值的5%后方可参加品评。在经过感官风味参比样辨别测试和定量描述性分析等训练后，确定10名品评员参与正式品评，品评小组包括白酒国家级评委、英国WSET（Wine&Spirit Education Trust）Level3品酒师、果露酒国家评委等行业内专业人员，年龄25～35周岁，身体健康，从业时间均在3年以上。借鉴感官风味描述参比样，提供风味描述词供品评员参考。发酵型米酒参考感官风味描述词见表2。

表2 发酵型米酒参考感官风味描述词Table 2 Reference sensory flavor descriptor of fermented rice wine

1.3.2 感官风味特征定性表达

品评过程均在上午进行，将31个酒样在2 d内分6轮提供给品评小组，参考风味参比样词库中感官风味描述词对酒样的口味和香气进行描述，为了品评结果的准确性，3 d后品评小组进行复评，再次得到酒样的感官风味描述语。

在分析过程中，采用完全随机区组设计，品评小组成员需用5～8个特征词汇来描述酒样的香气特征，1～2个特征词汇来描述口感特征。

1.3.3 感官风味特征定量表达

按照国家标准GB/T 39501—2020《感官分析定量响应刻度的使用导则》[20]，使用0～5标度法对于感官评分强度进行定量描述性分析，即品评员在一条5 cm的线段上标记出其对各个感官描述词感受到的强度位置，评分尺度见表3，线段最左端为0，代表“无”，最右边为5，代表“最强”。

表3 感官强度定量评分Table 3 Quantitative score of sensory intensity

1.3.4 感官描述语几何平均值的确定

根据1.3.1获得的感官风味描述语，将各感官描述词进行筛选和分类，为了进一步确定有效的感官描述词，利用如下公式[21]计算了每个描述词的几何平均值（M值）：

式中：F为术语实际被述及的次数占该术语所有可能被述及总次数的百分率，%；I为评价小组实际给出的一个术语的强度和占该术语最大可能所得强度的百分率，%。

1.3.5 数据处理

收集整理每位评价员的感官风味描述语，删除主观性描述词和程度性术语等，将所得到的具体描述词归类后，利用SPSS 26.0及Excel 2006统计分析软件进行聚类分析和主成分分析（principal components analysis，PCA），对筛选出来的描述语进一步分析和提炼，并检验描述语能否表征不同酒样的感官风味特征，从而构建发酵型米酒风味轮。

2 结果与分析

2.1 发酵型米酒风味感官描述语的获得

对感官品评小组的两次品评所得感官描述语进行筛选整理，删除“刺激的、舒适的”等主观性描述语和、“浓郁的、略微的”等程度性描述语；整合词义相近和词义相反的描述语，在“黄土味和泥土味”中保留泥土味、“奶油香和黄油香”中保留奶油，在“醇厚和寡淡”中保留醇厚、“爽净和欠净”中保留爽净；整合有重叠意义的描述词，在“动物香和膏香”中保留膏香；并统计词汇使用频率，保留频率高的词汇，最后获得共获得风味描述语87个，其中包括香气描述语69个，口味描述语18个。

对上述香气描述词分别进行归类，初步得到17类香气轮廓描述语，并根据香气特征和来源将其归为原料香、发酵香、陈酿香、其他香4大类，原料香包括谷物香和曲香，其描述语分别为谷物香：糯米、玉米、大麦、绿豆，曲香：饼干、麸皮、丁香、桂皮、干牧草、中草药、香草、豆豉；发酵香包括酒香、花香、果香、青香、坚果香和甜香，其描述语分别为酒香：酒精、米酿，花香：桂花、玫瑰花、橙花、洋槐花，果香：荔枝、水蜜桃、苹果、梨子、杏子、甜瓜、白葡萄、橘子、香蕉，青香：青草、香蕉皮、树叶、清漆，坚果香：杏仁、核桃仁、巴旦木，甜香：蜂蜜、焦糖、奶糖、果脯；陈酿香包括酸香、焦香、膏香、木质香，其描述语分别为酸香：醪糟、果酒、米醋、酸奶、馊饭，焦香：炒芝麻、烤面包、咖啡，膏香：奶油、陈年猪油、脂蜡、坚果油脂，木质香：陈木、果核；将土腥味、烟熏香、蔬菜香、金属味和化学味统一归类为其他香，其描述语分别为土腥味：灰尘、泥土、根茎，烟熏香：腊肉、熏鱼、烤红薯，蔬菜香：番茄、青椒、蘑菇、黄瓜，金属味：不锈钢罐、汤勺，化学味：硫味、煮玉米、猫尿味、腐烂木头、医院消毒水。

对上述香气描述词分别进行归类，初步得到7类口感轮廓描述语，并根据口感特征将其归为基本口味和酒体2大类，基本味觉包括酸味、甜味、苦味、咸味、鲜味，其描述语分别为酸味：米酿、青梅、果醋，甜味：甘蔗汁、蜜糖，苦味：中药、咖啡、柚子皮，咸味：酱油、卤肉、五香瓜子，鲜味：菌汤、蚝油；酒体包括醇厚感和爽净度，其描述语分别为醇厚感：奶油、蜂蜜、白巧克力、牛奶，爽净度：苏打水。

2.2 发酵型米酒风味感官描述语的筛选

2.2.1 风味感官轮廓描述语的初步筛选

根据31款酒样品评结果，计算各感官风味轮廓描述语M值，筛选出M值高于0.05的描述语[22]，共筛选出香气轮廓描述语17个，口味轮廓描述语7个，试验酒样各风味感官描述语M值及其方差见表4。

由表4可知，所得香气轮廓描述语和口味轮廓描述语M值均≥0.05，对于香气，其中谷物香、曲香、果香、花香、甜香的M值和方差均较大；而对于口味，其中的酸味、甜味、苦味和爽净度的M值和方差相对较大，说明发酵型米酒的香气以谷物香、曲香、果香、花香、甜香为主要特征，口味以酸味、甜味、苦味和爽净度为主要特征。香气轮廓描述语和口味轮廓描述语的方差数值差异较大，说明这17种香气轮廓描述语和7种口味轮廓描述语能很好的覆盖发酵型米酒中的香气和口味特征，可以作为代表发酵型米酒感官特点的风味描述语。保留上述所有风味感官轮廓描述语用于后续分析。

表4 发酵型米酒感官风味轮廓描述语的M值和方差Table 4 M value and variance of sensory flavor profile descriptor of fermented rice wine

2.2.2 香气描述语的筛选

以2.2.1中通过M值和方差筛选过后的17种香气轮廓描述语初始M值为原始变量，使用SPSS 26.0对其进行主成分分析。

通过主成分分析得到各香气轮廓描述语的贡献度大小及其在供试酒样中的差异，前6个主成分的特征值及方差贡献率见表5。

表5 香气轮廓描述语前6个主成分特征值及累计方差贡献率Table 5 The first 6 principal component characteristic values and cumulative variance contribution rate of aroma profile descriptor

由表5可知，前6个因子的总方差贡献率81.28%＞80%，说明这17个轮廓描述语能够解释发酵型米酒的基本香气特征。故提取前6个主成分的特征值。各香气轮廓描述语在前3个主成分上的载荷图见图1。

图1 香气轮廓描述语主成分分析载荷图Fig.1 Loading diagram of principal component analysis of aroma profile descriptor

由图1可知，PC 1正轴上的甜香、曲香、谷物香、烟熏香和焦香具有较高的载荷量，PC 1负轴上的果香具有较高载荷量，甜香、曲香、谷物香、烟熏香、焦香和果香为第一主成分的主要香气特征。PC 2正轴上的青香、木质香、蔬菜香、土腥味具有较高的载荷量，青香、木质香、蔬菜香、土腥味为第二主成分的主要香气特征。PC 3正轴上的坚果香和酸香具有较高的载荷量，PC 3负轴上的金属味具有较高载荷量，坚果香、酸香和金属为第三主成分的主要香气特征。第一主成分中烟熏香和焦香的相关性较高，结合其M值较为相近且方差较小，故可以综合为一类；甜香、曲香、谷物香的相关性较高，虽然其M值较相近，但其方差较大，故不作合并。

进一步对17种香气轮廓描述语进行聚类分析，见图2。由图2可知，发酵型米酒的香气轮廓描述语大致可以分为6类，其中谷物香、曲香和甜香；果香和花香；青香和土腥味；木质香、蔬菜香、化学味、金属味和膏香；焦香、烟熏香和坚果香；酒香和酸香的相似性最高，与主成分分析结果基本一致。通过品评小组讨论，结合M值大小以及主成分分析结果，将焦香和烟熏香合并，统一归类为烘烤香。此外，青香和土腥味，木质香和蔬菜香，化学味、金属味和膏香虽然在树状图中较近，但其香气特征相差较远，故不进行合并处理。

图2 香气轮廓描述语聚类分析Fig.2 Cluster analysis of aroma profile descriptor

经过初筛和多元统计分析，结合品评小组意见，最后确定发酵型米酒香气轮廓描述语为：谷物香、曲香、果香、花香、甜香、青香、坚果香、酒香、酸香、烘烤香、木质香、膏香、化学味、蔬菜香、土腥味和金属味。

2.2.3 口感描述语的筛选

使用SPSS 26.0将通过M值和方差筛选后的7个口感轮廓描述语进行主成分分析，前3个主成分的特征值及方差贡献率见表6。由表6可知，累计方差贡献率达到了81.59%，根据累计方差贡献率＞80%的原则提取了这3个主成分，基本覆盖了发酵型米酒的口味及酒体特征。各口感轮廓描述语在前3个主成分上的载荷图，见图3。

表6 口感轮廓描述语前3个主成分特征值及累计方差贡献率Table 6 The first 3 principal component characteristic values and cumulative variance contribution rate of taste profile descriptors

图3 口感轮廓描述语主成分分析载荷图Fig.3 Loading diagram of principal component analysis of taste profile descriptors

由图3可知，PC 1正轴上的甜味和醇厚感具有较高的载荷量，PC 1负轴上的酸味具有较高载荷量，甜味、酸味和醇厚感为第一主成分的主要口感特征。PC 2正轴上的鲜味和爽净度具有较高的载荷量，鲜味和爽净度为第二主成分的主要口感特征。PC 3正轴上的苦味具有较高的载荷量，PC 3负轴上的咸味具有较高载荷量，苦味和咸味为第三主成分的主要口味特征。第一主成分中甜味和醇厚感的相关性较高，但其M值较大，且甜味和醇厚感表现的是不同维度的口感特征，故不作合并。

进一步对7种口感轮廓描述语进行聚类分析，见图4。通过相似性分析可知，发酵型米酒的口感轮廓描述语大致可以分为3类，其中甜味、醇厚感和苦味为第一类，咸味、鲜味和爽净度为第二类，酸味单独为第三类，与主成分分析结果基本一致。通过品评小组讨论，结合M值大小以及主成分分析结果，甜味和醇厚感，咸味和鲜味虽然在树状图中较近，但其口感特征相差较远，均为发酵型米酒重要的口感指标，均予以保留。

图4 口感轮廓描述语聚类图Fig.4 Cluster diagram of taste profile descriptors

经过初筛和多元统计分析，结合品评小组意见，最后确定发酵型米酒口感轮廓描述语为：酸味、甜味、苦味、咸味、鲜味、醇厚感和爽净度。

2.3 发酵型米酒风味轮的绘制

通过前文中各感官风味描述语的M值初筛和多元统计学分析，确定了16个香气轮廓描述语和7个口味描述语，参考露酒[25]、葡萄酒[26]、黄酒[27]的构建方法，对31个发酵型米酒酒样所得到的风味描述词进行归纳，并由感官品评小组进行分析和整理，确定风味轮的层级关系，构建发酵型米酒风味轮见图5。

图5 发酵型米酒风味轮Fig.5 Flavor wheel of fermented rice wine

发酵型米酒风味轮内层分为香气和口感2大类，香气分为原料香、发酵香、陈酿香和其他香4类，其中原料香包括谷物香和曲香，发酵香包括果香、花香、甜香、青香、坚果香和酒香，陈酿香包括烘烤香、膏香、酸香和木质香，其他香包括化学味、蔬菜香、土腥味和金属味，最外层香气描述语未有增减，共69个；口感部分分为基本口味和酒体2类，其中基本口味包括酸味、甜味、苦味、咸味和鲜味，酒体包括醇厚感和爽净度，最外层口味描述语保留原有的18个。

发酵型米酒的香气主要分为原料香、发酵香以及陈酿香，然而通过多元统计分析发现不同类型的香气描述语有较强的相关性，这可能是由香气产生途径的重合导致的，如谷物香主要来源于米酒原料中，曲香则来源于酿造用曲；花香和果香一部分是在发酵过程中微生物代谢产生，一部分则是在陈酿过程中，有机酸与醇类物质等的酯化反应产生；烘烤香、膏香等香气主要是米酒经一定时间陈酿后，其中的糖、氨基酸等通过美拉德反应形成的[23]；发酵型米酒中含有大量的有机酸和氨基酸，这就构成了其酸味和鲜味[24]，与曲的用量和陈酿时间有关[25]。

3 结论

通过对31款不同产地、不同类型、不同风格的发酵型米酒成品酒的感官品评，通过定量描述分析、方差分析、主成分分析及聚类分析筛选出能基本表达露酒风味特征的感官轮廓描述语，得到23个高频词汇作为发酵型米酒的主要感官风味描述语，包括16个香气描述语：谷物香、曲香、果香、花香、甜香、青香、坚果香、酒香、酸香、烘烤香、木质香、膏香、化学味、蔬菜香、土腥味和金属味，7个口感描述语：酸味、甜味、苦味、咸味、鲜味、醇厚感和爽净度；最外层香气描述词共69个，口味描述词共18个。确定了发酵型米酒的感官风味特征词库，聚类分析构建出了发酵型米酒风味轮，为中国发酵型米酒感官描述分析研究提供了较为全面系统的术语体系，并科学、系统的将基本的感官描述词进行了归类，能较好地评价不同风格的发酵型米酒，描述发酵型米酒风味的主要感官轮廓。

发酵型米酒风味轮的构建为其感官风味评价体系的研究奠定了理论和实践基础，然而发酵型米酒风味的形成机理、调控机制等还需要进一步的探索，此次初步构建的风味轮仍需要在实践中不断补充和完善。