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小曲清香型白酒中关键风味成分分析

哲斯泰

2022/10/18 21:01

阅读:31

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清香型白酒作为我国四大香型白酒之一,因独特的花果香味而受到消费者的广泛欢迎。其中,小曲清香型白酒属于清香型白酒类别,具有醇香清雅,酒体柔和,回甜爽口,纯净怡然的风格特征,这种独特香气风格是由白酒中各类风味物质相互作用而构成的。

华中农业大学食品科学技术学院、中药保健食品质量与安全湖北省重点实验室的王喆, 张梦思, 杨宏*等人基于感官定量描述,利用GC-MS-O、HSSPME-GC-MS技术研究2 种小曲清香型白酒中的挥发性物质,并利用芳香萃取物稀释分析(AEDA)法、OAV法鉴定2 种小曲清香型白酒的重要风味化合物,基于定量分析结果利用多元统计学方法对2 种小曲清香型白酒进行差异性分析,从而确定不同质量等级酒体之间的风味物质差异,升级酒体色谱指标分级标准,为进一步优化小曲清香型白酒的生产工艺提供理论依据和参考。

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NO.1

小曲清香型白酒感官分析

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感官评价小组分别对不同质量等级的小曲清香型白酒从8 个风味属性进行整体评价,结果如图1所示。2 种等级的小曲清香型白酒中最主要的气味特征均为具有较强的水果香、粮食香及花香,并伴随一定强度的甜香和糟香,风格特点上具有相似性,但也存在一定差异。其中,JPXQD的水果、花香等愉悦香气的强度要强于JPXQG;JPXQG中糠味、酸味和苦味明显强于JPXQD。


NO.2

风味成分定性分析

将2 种酒样的萃取浓缩液进行GC-MS分析鉴定,如图2所示。根据谱库检索、保留指数比对、谱库匹配检索、标准品比对和香气特征方法,在JPXQD样品中共鉴定出风味成分95 种,包括51 种酯类、14 种醇类、4 种酸类、6 种醛类、2 种缩醛类、7 种酮类、1 种呋喃类、1 种硫化物、2 种萜烯类、3 种酚类、4 种苯系物;在JPXQG样品中共鉴定出89 种。乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、异丁基异戊酯、己酸丙酯、醋酸辛酯、乙酸正壬酯等酯类风味成分在JPXQG样品定性分析结果中未检出,而酯类物质是白酒中的主要呈香物质,也是白酒质量鉴定的重要指标,这或许是导致JPXQD白酒在质量等级上高于JPXQG的原因之一。此外,导致2 种酒体之间差异的,可能是少数风味物质或者是共性风味成分中含量的差别。

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图2 JPXQD(a)和JPXQG(b)总离子流图

(点击上方小图查看大图)


NO.3

2 种小曲清香型白酒的AEDA

通过AEDA对2 组样品中香气物质的强度进行初步判定,FD因子是初始萃取物中香气活性化合物稀释到GC-O能嗅闻到这种香气化合物香气的最大倍数,一般来说FD越大,说明该风味成分在样品中的香气贡献越大。本实验在2 组小曲清香型白酒中共筛选出FD因子不小于4的风味成分共59 种(表2)。从表2可以看出,1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷和己酸乙酯均为JPXQD和JPXQG两个样品中影响最大的风味化合物(FD=128)。此外,JPXQD样品中主要的风味成分为丙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸异戊酯、醋酸、苯甲醛、甲基壬基甲酮、丁酸苯乙酯、4-甲基愈创木酚(FD=64),异戊酸乙酯、戊酸乙酯、乙酸己酯、庚酸乙酯、二甲基三硫、辛酸异戊酯、月桂酸乙酯(FD=32)。JPXQG中重要的风味成分为二甲基三硫(FD=128),醋酸、丙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、异戊酸乙酯、乙酸异戊酯、苯甲醛、甲基壬基甲酮、异戊酸、丁酸苯乙酯(FD=64),异丁醇、辛酸乙酯、辛酸异戊酯、苯乙酮、月桂酸乙酯、4-甲基愈创木酚(FD=32)。1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷和己酸乙酯是小曲清香型白酒中重要的风味成分。
表2 2 种清香型白酒中FD不小于4的香气活性物质
(点击下方小图查看大图)

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通过比较2 种不同等级的小曲清香型白酒中FD因子,乙酸丙酯、戊酸乙酯、丙酸异戊酯、乙酸己酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯等香气活性物质在JPXQD中的FD值大于在JPXQG中,说明JPXQD中酯类香味成分更加丰富,酒体更为协调,这也与感官评价结果具有一定相似性。此外,正丁醇、异丁醇、丙酸戊酯、二甲基三硫、2-戊基呋喃、1,2,3-三甲基苯、2-壬酮、醋酸、苯乙酮、异戊酸、萘等风味成分在样品JPXQG中FD更高,正丁醇、异丁醇等醇类物质具有溶剂味道及刺激性气味,二甲基三硫带有强烈老咸菜味道,醋酸、异戊酸等带有浓重酸败味道,此类风味物质造成小曲清香型白酒品质和风味的降低,是导致小曲清香型白酒质量差异的重要因素。

NO.4

香气化合物的定量结果

从表3可知,JPXQD和JPXQG中OAV不小于1的香气成分分别为25 种和27 种。在这2 种小曲清香型白酒中,酯类化合物是构成其挥发性香气的重要风味成分(OAV≥1的酯类物质均为13 种)。乙酸乙酯、异戊酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯在样品优级酒中OAV中均高于一级酒,说明其在前者中对于风味的贡献程度大于后者。此外,某些含量较低的酯类物质,如异戊酸乙酯、戊酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯等,由于阈值较低,对小曲清香型白酒整体风味的构成有重要贡献。OAV不小于1的醇类物质主要包括:异丁醇、正丙醇、异戊醇、仲丁醇,醇类大多具有醇香及水果香味,可使酒体浓厚,是形成酯类化合物的前驱物质,但高级醇含量偏高也是影响中国白酒品质的重要难题。此外,乙醛、己醛也是小曲清香型白酒中的重要香气化合物,但过量醛类会使白酒呈现醛杂味,影响白酒品质。本研究发现醇类、乙基醛类物质在样品JPXQD中的贡献程度均低于JPXQG,这也与感官品评对于2 种小曲清香型白酒质量分级的结果具有一致性,说明定量分析结合OAV测定结合感官品评能有效进行白酒品质评价与质量分级。
表3 2 种清香型白酒中挥发性成分定量参数与定量结果
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NO.5

香气化合物的判别分析

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图3 2 种小曲清香型白酒风味成分PCA(A)和PLS-DA(B)得分图
(点击上方小图查看大图)

为进一步区分2 种质量等级小曲清香型白酒风味成分的差异性,本研究基于2 种样本的定量结果建立相应的PCA模型,结果如图3A所示。PCA结果显示,JPXQD样品和JPXQG样品无法获得理想的聚类效果,这可能是由于PCA采用无限制条件的降维分析,而2 种样品的香气成分种类具有极大相似性,因此无法有效将2 种样品进行分类。

通过PLS-DA模型将2 种不同等级的小曲清香型白酒明显的区分为2 类。模型分类良好,且模型的解释变量(R2Y)和预测能力(Q2)分别为0.92和0.788。从图3B可以看出,2 种小曲酒样品之间的分布具有明显区分,其中,JPXQD样品主要分布在第2象限,但是其聚拢效果相对于样品JPXQG来说比较差,说明JPXQD样品之间存在较大的个体差异,这是由于不同批次的小曲清香型白酒由于环境温度、湿度、微生物等原因,会导致酒体之间的差异性。

此结果与定性和定量分析中结果基本吻合,乙酸乙酯、乳酸乙酯赋予酒体甜香的口感和水果香味,赋予酒体醇厚的感觉;醋酸能减少刺激,赋予酒体爽净感,而异丁醇、异戊醇是杂醇油的主要成分,杂醇油具有一定的毒性,含量过高会使人产生头痛、头晕等症状。这些风味成分是2 种质量等级小曲清香型白酒中差异性风味成分,是导致2 种酒体质量差异性的关键因素,也是决定小曲清香型白酒质量的重要评价因素。


NO.6

开学攻略

基于感官评价定量描述,探索不同质量等级的小曲清香型白酒之间的关键性差异成分,全面剖析了两者香气轮廓与风味成分的差别。通过定性分析发现,2 种小曲清香型白酒,等级上存在差异,但其中的挥发性香气成分在种类方面具有一定的相似性。1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷和己酸乙酯均为两个样品中影响最大的风味化合物。乙酯类风味成分在优级酒中的风味贡献度大于一级酒,而部分高级醇类、硫化物、醛酮类、呋喃类等成分在一级酒中的贡献度更高,与感官品评结果具有一致性。乙酸乙酯、乙醛、醋酸、异戊醇、异丁醇、乳酸乙酯是PLS-DA模型中2 种小曲清香型白酒中的显著性差异化合物。优级酒中酯类所包含的水果香、甜香物质香气贡献比一级酒高,醇类、醛类等带来的异杂味物质香气影响低,是导致小曲清香型白酒酒质量差异的重要原因。本研究可为进一步优化小曲清香型白酒的风味品质,提高小曲清香型白酒质量分级准确性和稳定性供一定的理论参考和技术支持。



本文《小曲清香型白酒中关键风味成分分析》来源于《食品科学》2022年43卷14期264-271页,作者:王 喆,张梦思,孙细珍,熊 豆,杨 宏*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210606-078。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。


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