徽派绵柔酱香型白酒风味物质研究.pdf

徽派绵柔酱香型白酒风味物质研究郭志忠1*，司冠儒2*，张温清1,3*，程凡1,5，梅婕1，汪家胜1，杨柳2，马意龙2，高传强4，唐莹1，于海波1，朱良1，钟煜1，张显3*(1.安徽宣酒集团股份有限公司科研中心，安徽宣城242000；2.合肥工业大学食品与生物工程学院，安徽合肥230009；3.江南大学生物工程学院，江苏无锡214122；4.江南小窖酿造工艺研究所，安徽宣城242000；5.安徽工程大学食品与生物工程学院，安徽芜湖241000)摘要:利用气相色谱、液相色谱、气相色谱-质谱联用技术、液相色谱-质谱联用技术，对徽派绵柔酱香型白酒的主要挥发性香味成分、不挥发香味成分乳酸、特征性成分酚类物质与吡嗪类物质进行分析研究，并对绵柔酱香型白酒风味物质的组成进行了探讨。关键词：绵柔酱香型白酒；风味；乳酸；酚类；吡嗪中图分类号：TS262.33；TS201.2文献标识码：BStudy on Flavor Compounds of Anhui Style-Mianrou Jiangxiangxing BaijiuGUO Zhizhong1*,SI Guanru2*,ZHANG Wenqing1,3*,CHENG Fan1,5,MEI Jie1,WANG Jiasheng1,YANG Liu2,MA Yilong2,GAO Chuanqiang4,TANG Ying1,YU Haibo1,ZHU Liang1,ZHONG Yu1,ZHANG Xian3*(1.Research Center of Xuanjiu Group Co.,Ltd.,Xuancheng 242000,Anhui,China;2.School of Food Science and Engineering,Hefei University of Technology,Hefei 230009,Anhui,China;3.School of Bioengineering,Jiangnan University,Wuxi 214122,Jiangsu,China;4.Jiangnan Institute of Small Pit Brewing Technology,Xuancheng 242000,Anhui,China;5.College of Biological and Food Engineering,Anhui Polytechnic University,Wuhu 241000,Anhui,China)Abstract:The main volatile flavor components,non-volatile flavor components(lactic acid),characteristic components(phenols andpyrazines)of Anhui style-Mianrou Jiangxiangxing Baijiu were analyzed by gas chromatography(GC),liquid chromatography(LC),gaschromatography-mass spectrometry(GC-MS)and liquid chromatography-mass spectrometry(LC-MS).The flavor components of MianrouJiangxiangxing Baijiu were discussed.Key words:Mianrou Jiangxiangxing Baijiu,Flavor,Lactic acid,Phenols,Pyrazines白酒是我国传统的固态发酵食品，长期以来一直占据着酒类消费的主流市场，是中国老百姓餐桌上不可或缺的一部分，也是国民经济的重要组成部分。近年来，酱香型白酒因其酱香突出、馥郁优雅的香气与细腻醇厚、回味悠长的口感深受消费者的青睐。至 2022 年，酱香型白酒产能约 70 万千升，以约10%的产量实现了 32%的销售收入，更是拿走了40%的利润，引领中国白酒高质量发展1。中国酒业协会数据显示，未来 10 年内，酱香型白酒市场份额有望提升至 30%。安徽是白酒生产和消费的大省，区域性品牌众多。目前，省内酱香型白酒的消费量激增，与此同时，省内名优酒企如宣酒开始试产酱香型白酒，扛起徽派绵柔酱香型白酒的大旗。随着健康观念升级，民众对食品品质和安全的文章编号:1002-8110（2023）05-0042-04第 50 卷 第 5 期2 0 2 3 年 9 月酿酒LIQUORMAKINGVol.50.5Sep.，2023收稿日期：2022-08-01*共同作者简介：郭志忠，男，工程师，宣酒集团生产副总监。司冠儒，男，高级工程师，主要从事白酒酿造微生物与风味物质研究。*责任作者：张温清，男，博士后，高级工程师，高级品酒师，宣酒集团食品安全总监。张显，男，博士，教授，博士后导师。42郭志忠，等：徽派绵柔酱香型白酒风味物质研究第五期2023关注度不断提高，少喝酒，喝好酒的健康饮酒理念成为当前新趋势。在这种趋势下，以技术为支撑，提升产品品质成为各大酱香型白酒企业的重大战略方向。宣酒集团在对酿造微生物核心菌群和特征风味认知的基础上，对酱香型白酒酿造工艺、发酵装备、勾调技术进行了深入的探索和研究。经过多年的研究与试生产，逐步形成了独具安徽特色的绵柔酱香型白酒生产工艺及其特殊的调味酒生产工艺，推出的宣酱系列白酒具有入口绵柔、酱香突出、丰满醇厚、回味悠长、饮后反应舒适的特点，赢得了消费者和业内人士的广泛好评。本研究利用气相色谱、液相色谱、气相色谱-质谱联用、液相色谱-质谱联用技术对宣酒酱香型白酒中的风味物质进行了系统的分析与研究，对徽派绵柔酱香型白酒风味物质的组成解析、工艺改进与品质提升具有重要的理论与实践意义。1材料与方法1.1材料、试剂及仪器酒样：绵柔酱香型白酒 1#、2#，由宣酒集团提供。实验试剂：标准品 2,6-二甲基苯酚，酚类（愈创木酚、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚、香兰素），乳酸，四甲基吡嗪及色谱级乙醇均购自上海安谱实验技术股份有限公司。其它试剂均为分析纯，购自国药集团（上海）化学试剂有限公司。0.22 m一次性针式滤膜（有机相与水相）购自上海安谱实验技术股份有限公司。超纯水（18.2 Mcm）由美国Aquapro 纯水系统制备。主要设备：高效液相色谱仪（HPLC），安捷伦1260，色谱柱 Poroshell 120 EC C18(4.6150 mm)；高效液相色谱-质谱联用仪（HPLC-MS/MS），安捷伦 1260-6460 QQQ，ESI，配备色谱柱 ZORBAX E-clipse plus C18 rapid resolution column（4.6100 mm3.5 m）；气相色谱仪(GC)，岛津 GC-2010 Plus，配备 ZB-VAX plus 毛细管柱（0.25 mm30 m0.25 m），FID 检测器；气相色谱-质谱联用仪（GC-MS），安捷伦 7890B-5977A，毛细管色谱柱Agilent J&W VF-WAX（25 m0.25 mm0.20 m）；电子天平，梅特勒 ME204E。1.2实验方法1.2.1绵柔酱香型白酒中主要挥发性风味物质的测定用移液管精确量取 5 mL 待测白酒样品于试管中，添加 50 L 内标，混匀后，置于进样瓶中，进行GC 分析。具体的样品前处理、仪器设备参数、检验方法见实验室前期研究成果2。此外，测试样品中乳酸的测定方法详见相关报道2。1.2.2绵柔酱香型白酒中酚类物质的测定标准溶液的配制：准确称取愈创木酚、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚、香兰素标准品于 50%乙醇溶液中，配制浓度分别为 200、241、258 和 241 mg/L的标准样品储备液。再将标准储备液梯度稀释，配制浓度约为 10 g/L1000g/L 的系列标准溶液，膜过滤后，待 GC-MS 测试分析。称取内标 2,6-二甲基苯酚标准品于 50%乙醇溶液中，配制浓度为20 mg/L 内标标准使用液。样品前处理：用移液管精确量取 5 mL 待测白酒样品于试管中，添加 50 L 2,6-二甲基苯酚标准使用液，待 GC-MS 进样分析。仪器设备参数：载气 He，流速 1 mL/min，不分流模式进样，进样量 1 L，进样温度为 250，升温程序：初始温度 40，以 15/min 升温至 200，保持 6 min；再以 15/min 升温至 250，保持 6 min。质谱参数：EI，70 eV；离子源温度 230，四级杆温度 150，传输线温度 250，溶剂延迟 8 min，SIM模式，离子参数见表 1。1.2.3绵柔酱香型白酒中四甲基吡嗪的测定待测酒样过 0.22 m 有机滤膜，取 1 mL 滤液于进样瓶中，进行 HPLC-MS/MS 分析。具体检测方法见实验室前期报道3-4。1.3数据统计与分析实验结果采用软件 OriginPro 8.5、Excel 进行分析、统计与处理。2结果与讨论2.1绵柔酱香型白酒中主要风味物质分析“四高两长”和“12987”是大曲坤沙酱香型白酒表 1酚类物质定性与定量离子酚类愈创木酚2,6-二甲基苯酚4-甲基愈创木酚4-乙基愈创木酚香兰素定性离子109,124,81,53122,121,107,77138,123,95,67137,152,122,138151,152,81,109定量离子10912213813715143的典型工艺特征。四高两长是指高温大曲、高温堆积、高温发酵、高温馏酒、发酵周期长，贮酒老熟时间长，而“12987”是指 1 年为一个生产周期，2 次投料，9 次蒸煮，8 次发酵，7 次取酒，不同轮次的酒进行盘勾、贮存、组合调味，形成风格稳定的酱香型白酒。正因为以上工艺特点，与其它香型白酒相比，酱香型白酒中风味物质的种类和含量是最丰富的，这也是行业的普遍认知。宣酒地处安徽皖南地区，与茅台、五粮液、剑南春等名酒企业同处北纬 30 度黄金酿酒带，辖区内温润宜人的气候、丰富的水系（长江支流水阳江水系）、茂密的植被，形成的天然氧吧，为酿酒微生物提供了优质的种源。宣酒集团在对酱香型白酒酿造微生物核心菌群和特征风味认知的基础上，结合本地的气候与生产条件，遵循典型的大曲坤沙酱香型白酒酿造的工艺特点，适应消费者绵柔的饮用潮流，进行了酱香型白酒的研发、试生产，经过多年的摸索与研究，形成了产品质量稳定、高品质的徽派绵柔酱香型白酒。基于 GC 和 HPLC 分析技术，对 2 个典型绵柔酱香型白酒样品的主要风味物质进行分析，共检测并定量出 41 种主要风味物质（图 1），并制作Heat-map（热图）。经热图分析，两个绵柔酱香型白酒样品在主要风味物质的种类与含量组成上具有明显的相似性，这为解析绵柔酱香型白酒的风味物质组成及酒体设计提供了一定的技术指导。定量出的 41 种主要风味物质包含醇类 10 种，酯类 13 种，酸类 8 种，醛酮类 8 种和其它风味物质 2 种。醇类物质中含量最高的是正丙醇，能达到 1000 mg/L，这与典型性酱香型白酒是一致的，特别是前两轮次发酵酒中正丙醇含量较高。虽然过量的正丙醇能带来酒体的部分苦味，但因其味觉阈值较高，适量的正丙醇又是白酒中不可缺少的香味成分，具有呈香呈味和助香作用，缺少则白酒口味变得淡薄5-6。酯类物质中乙酸乙酯和乳酸乙酯含量较高，而己酸乙酯含量较低。乙酸乙酯是形成白酒香味的重要物质，具有苹果和香蕉的水果香气。乳酸乙酯也是白酒中重要的风味物质，能增加酒体的浓厚感。己酸乙酯是浓香型白酒典型的风味物质成分，却是酱香型白酒酒体控制的指标，优质酱香型白酒中己酸乙酯一般控制在 500 mg/L 以下。酸类物质中乙酸和乳酸含量较高。与其他香型白酒相比，酱香型白酒中酸含量较高，乙酸是白酒中主要的挥发性酸。适量的酸能增加酒体香味的持续性，有利酒体的协调，促进甜味感，降低酒体刺激度及饮后上头现象6。乳酸是不挥发性的酸，比较柔和，香气较弱，但能增加酒体的醇厚感。此外，糠醛也是重点关注的风味物质，它具有类似焦味、烧红薯和烤烧饼的特殊香气，在酱香型白酒中含量较高。现在业内普遍认同酱香型白酒特征典型风格酱香的形成与糠醛含量有重要关系。2.2绵柔酱香型白酒中酚类物质的测定酚类物质是中国白酒中一类重要的风味物质。白酒中常见的酚类物质包括 4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚、愈创木酚等。酚类物质不但是白酒中重要的呈香呈味物质（香气活力值 OAV 均大于1），而且具有一定的生理活性7。4-甲基愈创木酚具有酱油和熏制食品的香气，4-乙基愈创木酚能给酒体带入水果香、甜香、花香和烟熏味，而且二者都是优良的自由基消除剂，具有抗氧化、抗肿瘤和增强人体免疫力的功能8-9。同时近年来的研究表明，酚类物质是酱香型白酒的典型特征风味物质，能为图 1徽派绵柔酱香型白酒典型风味物质分析（Heat-map）第五期2023酿酒44酱香型白酒提供酱味和烟熏香气10。本研究基于 GC-MS 技术，利用内标法定量出绵柔酱香型白酒中愈创木酚、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚和香兰素四种酚类物质，结果见表 2。两个绵柔酱香型白酒样品均存在四种酚类物质，其中香兰素含最高，愈创木酚类次之。1#样品四种酚类物质的总含量大于 2#样品，这与两个样品的感官品评结果（感官品评结果未在本文中罗列）也是一致的，即 1#样品酱香型白酒风格典型性优于2#。2.3绵柔酱香型白酒中四甲基吡嗪的测定与酚类物质相同，吡嗪类物质也是存在于中国白酒中的双功能化合物，既对酒体的风味有贡献，又有一定的健康生理活性2。同时吡嗪类物质，特别是四甲基吡嗪也是酱香型白酒重要的特征风味物质，能为酱香型白酒酒体带入坚果香、焦糊香、烤面包和烘烤香等香气10。利用 HPLC-MS/MS 技术，对绵柔酱香型白酒中的四甲基吡嗪进行了定量测定，结果如下（图 2）。两个绵柔酱香型白酒中均存在含量较高的四甲基吡嗪，其中 1#酒样高达 1.41 mg/L。与酚类物质相同，1#酒样四甲基吡嗪的含量高于 2#酒样，这也再次印证了感官品评结果的正确性，即 1#酒样的典型性较 2#酒样要好。这也侧面进一步证实酚类和吡嗪类是酱香型白酒潜在的典型风味成分。3结论本研究应用 GC 与 HPLC 技术于绵柔酱香型白酒中定量出主要香味成分 41 种，其中正丙醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸、乳酸、糠醛含量相对较高，这些香味成分对绵柔酱香型白酒风味的形成起重要作用。同时，基于 GC-MS 和 HPLC-MS/MS 技术，对绵柔酱香型白酒的酚类物质和吡嗪类物质进行分析，结果表明绵柔酱香型白酒中存在典型的酱香型白酒双功能物质愈创木酚、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚、香兰素和四甲基吡嗪，且含量相对较高。以上的研究结果有利于绵柔酱香型白酒风味物质的进一步解析，对绵柔酱香型白酒工艺的优化、实施及酒体设计具有一定的指导意义。参考文献1中国酒业协会.中国酒业协会第六届理事会第五次（扩大）会议会议材料Z.2023 年 3 月 26 日.2张温清.芝麻香型白酒四甲基吡嗪形成及其高产 TTMP 酿造工艺研究D.合肥工业大学,2020.3司冠儒,张温清,饶志明,等.芝麻香型白酒中健康功能因子四甲基吡嗪测定方法的对比研究J.酿酒科技,2019(03):29-32+37.4司冠儒,张温清,梅婕,等.宣酒小窖芝麻香型白酒蒸馏过程中四甲基吡嗪的研究J.酿酒科技,2016(06):75-77.5王尹叶.白酒中挥发性呈苦和/或涩味物质研究D.江南大学,2018.6贾智勇.中国白酒品评宝典M.化学工业出版社，2016.7赵东瑞.古井贡酒风味物质及酚类风味物质的抗氧化性和抗炎性的研究D.华南理工大学,2019.8孙啸涛,王宗元,刘淼,等.涡旋辅助液液微萃取结合 GC-MS 法检测 67 种白酒中四甲基吡嗪、4-甲基愈创木酚和 4-乙基愈创木酚J.食品科学,2017,38(18):73-79.9姜利,刘国英,王志强,等.白酒中挥发性酚类化合物馏出规律与含量水平探究J.酿酒,2019,46(02):115-117.10FAN W L,XU Y,QIAN M C.Identification of aroma com-pounds in Chinese“Moutai”and“Langjiu”liquors by normalphaseliquidchromatographyfractionationfollowedbygaschromatography/olfactometry J.FlavorChemistryofWineandother Alcoholic Beverages,2012:303-338.表 2绵柔酱香型白酒中酚类物质的测定样品名称绵柔酱香型白酒 1#绵柔酱香型白酒 2#愈创木酚4.253.564-甲基愈创木酚5.572.004-乙基愈创木酚3.293.04香兰素13.5613.85图 2绵柔酱香型白酒中四甲基吡嗪含量的测定1.61.41.21.00.80.60.40.20绵柔酱酒 1#绵柔酱酒 2#郭志忠，等：徽派绵柔酱香型白酒风味物质研究第五期202345