酱香型白酒属中国四大基本香型之一。据2022—2023年中国酱酒产业报告显示,2022年中国酱酒产能约70万千升,占我国白酒产能的10.43%左右,实现行业销售占比约31.69%,利润占比约39.51%,是全国酿酒产业的重要组成部分。酱香型白酒采用独特的“12987”酿造工艺,即1年1个生产周期、2次投料、9次蒸煮、8次发酵、7次取酒,并以7个轮次酿造基酒长期贮存、精心勾调而成[1],其复杂的酿造工艺造就了酱香型白酒相比于其他香型更为庞大的风味体系[2],而风味作为白酒品质的重要评价指标,复杂的风味体系增加了科研工作者对酱香型白酒品质解析的难度,也是导致目前对酱香主体香成分研究仍未成功突破的原因之一[3]。针对酱香轮次基酒,唐维川等[4]基于酱香型轮次酒中的26种骨架成分探究了不同轮次基酒的共性与个性;刘家欢等[5]采用液液微萃取结合气相色谱-氮磷检测器分析了不同轮次基酒中的吡嗪类化合物,结果表明该类化合物在轮次基酒中呈规律性变化;何冬梅[6]采用GC-MS技术分析了贵州5个产区酱香1至7轮次基酒风味特征,结果表明各类风味化合物含量在各产区轮次基酒中具有相似性。尽管此类研究开展得较多,但对7个轮次酿造基酒的风味结构及变化特征认识依旧不够充分,例如每个轮次基酒的感官特性与其化学组成之间的相关性研究不够深入。
此外,基于风味、感官等数据变量多、样本数少的特点,一些多元统计手段已广泛应用于食品分析中[7],其中偏最小二乘法主要用于解决多对多的线性回归问题,具有经典线性回归无法比拟的优势,其分析过程集中了主成分分析、典型相关分析和线性回归等多种方法特点,对问题的分析更加深入,提供的信息更加丰富,获取的结果更加合理[8]。方超等[9]利用偏最小二乘回归(partial least squares regression, PLSR)分析探究了3种山庄老酒感官属性与特征风味化合物之间的相关性;林先丽等[10]利用偏最小二乘判别分析(partial least squares-discriminant analysis, PLS-DA)筛选出了16种区分3种不同等级酱香型白酒的特征风味成分。可见,将风味成分解析与多元统计分析结合起来,更有助于从复杂的风味成分中挖掘出有效的信息。
因此,为更深入解析各轮次基酒的特征风味成分、差异变化成分及其变化趋势,本研究借助多元统计学手段,以酱香型1至7轮次基酒作为研究对象,采用气相色谱-氢火焰检测器(gas chromatography-flameionization detector, GC-FID)、液液微萃取-气相色谱质谱联用技术(liquid-liquid microextraction-gas chromatography-massspectrometry, LLME-GC-MS)及顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS),获取酒体风味数据信息;结合感官定量描述性分析(sensory quantitative descriptive analysis, SQDA)、香气活性值(odor activity value, OAV)、趋势分析、正交偏最小二乘法判别分析(orthogonal partial least squares-discriminant analysis, OPLS-DA)及PLSR等技术手段,对轮次基酒的理化指标、感官及风味特征进行系统解析,以期为酱香型白酒的风格设计、品质提升及风味创新提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
酒样:酱香1～7轮次基酒(各500 mL),由习酒公司同一车间2021年度生产所得,所采集酒样统一置于常温条件下干燥储存直至用于分析。
试剂:无水乙醚、NaCl、正戊烷,均为分析纯,成都金山化学试剂有限公司;正构烷烃混合标准品(C7～C40)、乙醇、2-辛醇、2-乙基丁酸、乙酸正戊酯、乙醛、丙醛、异丁醛、甲酸乙酯、二乙氧基甲烷、乙酸乙酯、乙缩醛、甲醇、异戊醛、2-戊酮、仲丁醇、丁酸乙酯、丙醇、异戊酸乙酯、异丁醇、乙酸异戊酯、戊酸乙酯、2-戊醇、丁醇、异戊醇、己酸乙酯、戊醇、醋嗡、乳酸乙酯、己醇、辛酸乙酯、乙酸、糠醛、丙酸、异丁酸、2,3-丁二醇、1,2-丙二醇、丁酸、异戊酸、戊酸、苯乙酸乙酯、己酸、β-苯乙醇、庚酸、辛酸、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯等标准化合物(均为色谱纯,纯度均≥95%),上海安谱实验科技股份有限公司。
1.2 仪器与设备
GC 7890-5975 MSD气相色谱-质谱联用仪、GC 8890气相色谱仪,美国Agilent公司;MPS2型多功能自动进样系统,德国Gerstel公司;二乙基苯/碳分子筛/聚二甲基硅氧烷(divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane,DVB/CAR/PDMS,1 cm～50/30 μm)萃取头,美国Supelco公司;Aquaplore3S超纯水系统,美国艾科浦公司;AR2130/C电子天平,奥豪斯上海公司。
1.3 实验方法
1.3.1 轮次基酒SQDA方法
参考GB/T 33404—2016《白酒感官品评导则》及相关文献方法[11],成立由10名品酒人员(20～45岁)组成的酱香轮次基酒感官品评小组,所有成员均取得贵州省白酒评委资格,其中2名取得国家级白酒评委资格。在本轮实验中,所有成员均通过基本香味标度测试、差别检验及香味描述检验,经最终统计获取香气属性为10个维度:酱香、粮香、酸香、曲香、焦糊香、坚果香、花香、水果香、青草香、空杯香。口味口感为8个维度:酸涩味、甜味、苦味、回甜感、柔和度、丰满度、后味、纯净度。对以上感官维度定量分析采用6点刻度法,其中“0”表示无感觉、“5”表示感知最强,品评人员对每个白酒样品重复进行3次评分,单个酒样评分结果为每个品评人员3次品评结果的加权平均值,根据其品评结果进行层次聚类分析以及绘制风味剖面图。
1.3.2 轮次基酒理化指标检测方法
参考GB/T 10345—2007《白酒分析方法》,采用酒精计法测定酒精度;采用指示剂法测定总酸、总酯含量。相关溶液的配制参考GB/T 603—2002《化学试剂 试验方法中所用制剂及制品的制备》。
1.3.3 轮次基酒挥发性风味成分分析
1.3.3.1 GC-FID检测分析方法
将1～7轮次酒样统一稀释至53%vol(20 ℃条件下),分别取各轮次酒样10 mL置于储备瓶,加入200 μL混合内标配制液(323.6 mg/L叔戊醇、351.2 mg/L乙酸正戊酯、368.2 mg/L 2-乙基丁酸),混匀,取2 mL分装至进样瓶。
GC条件:DB-WAX色谱柱(30 m×0.2 mm×0.25 μm,J&W Scientific公司);进样口温度240 ℃;进样量1 μL;分流比30∶1;载气为N2(纯度≥99.999%);柱流量1 mL/min;升温程序:起始30 ℃,保持3 min,3 ℃/min升温至90 ℃,不保持;再以5 ℃/min升温至180 ℃,保持25 min;氢火焰离子化检测器温度250 ℃。以相同条件重复实验操作3次。
1.3.3.2 HS-SPME/LLME-GC-MS检测分析方法
HS-SPME方法:参考文献[12-13]的方法并适当调整,采用超纯水将1～7轮次酒样稀释至酒精度为10%vol,准确量取6 mL稀释样置于20 mL顶空进样瓶中,加入NaCl至饱和(3 g左右),分别添加10 μL内标物(16.1 mg/L 2-辛醇;20.235 mg/L 2-甲氧基-3-甲基吡嗪),旋紧瓶盖摇匀。采用 DVB/CAR/PDMS萃取头,在50 ℃条件下预热5 min,萃取吸附 30 min 后直接进样,于 250 ℃条件下解吸附 5 min。萃取头老化温度260 ℃,老化时间20 min/针。以相同条件重复实验操作3次。
LLME方法:参考文献[12-13]的方法并适当调整,准确吸取10 mL稀释到10%vol的酒样,加入NaCl至饱和(3 g左右),添加10 μL 内标物(16.1 mg/L 2-辛醇),加入2 mL乙醚∶戊烷(1∶1,体积比),涡旋振荡3 min,静置分层后吸取上层有机相1 mL至进样瓶。以相同条件重复试验操作3次。
GC条件1:采用DB-FFAP色谱柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm,J&W Scientific公司),进样口温度和气相色谱检测器温度250 ℃,载气为He(纯度≥99.999%),流量1.2 mL/min,不分流进样;程序升温条件:初温40 ℃保持1 min,以2.5 ℃/min 升至100 ℃,保持1 min,以3 ℃/min升至160 ℃不保持,以5 ℃/min 升至230 ℃,保持10 min。
GC条件2:采用DB-FFAP色谱柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm,J&W Scientific公司),进样口温度和气相色谱检测器温度250 ℃,载气为He(纯度≥99.999%),流量1.2 mL/min,不分流进样;程序升温条件:起始40 ℃,保持1 min,后以8 ℃/min升温至80 ℃,不保持;后以2.5 ℃/min升温至115 ℃,不保持;后以8 ℃/min升温至155 ℃,不保持;再以5 ℃/min升温至220 ℃,不保持。
MS条件:采用EI离子源和70 eV的电子能量,设置离子源温度230 ℃,四极杆温度150 ℃,扫描范围m/z 30～550。
1.3.4 轮次基酒风味成分定性定量方法
1.3.4.1 定性分析
完成检测后,利用Agilent ChemStation将原始数据去除噪音、基线矫正和峰面积积分等步骤,利用 NIST 20a.L 谱库检索、标准品比对,并结合保留指数(retention index,RI)对酒样中检出化合物进行定性。其中RI定性:根据改进的Kovats法[14]计算RI,将C7～C40正构烷烃与酒样相同的色谱条件下进样分析,通过保留时间计算未知化合物的RI,按公式(1)计算:
(1)
式中:n、n+1,未知物流出前后正构烷烃碳原子数;tn、tn+1,相应正构烷烃的保留时间;ti,未知物在气相色谱中的保留时间(tn<t<tn+1)。
1.3.4.2 定量分析
有标样的化合物用内标标准曲线法定量,无标样的化合物采用内标法定量。
(1)内标标准曲线定量:分别以53%vol酒精水溶液10%vol乙醇-饱和NaCl水溶液作为标曲溶剂,加入已知浓度待测物标准储备液,并进行梯度稀释,配制成系列标准化合物溶液。加入同样品一致的内标溶液,分别进行GC-FID和HS-SPME/LLME-GC-MS检测分析,检测条件与1.3.3.1节和1.3.3.2节的方法一致,其中GC-MS采用选择特征离子法扫描进行测定。以待测物与相应内标物质的峰面积比为纵坐标,质量浓度比为横坐标,绘制标准曲线并对样品中各检出化合物进行精确定量,以相同条件重复实验操作3次。
(2)内标法定量:通过计算内标物的峰面积和样品中各组分的峰面积比值,定量出各个风味成分的含量,以相同条件重复实验操作3次。
1.3.5 轮次基酒OAV分析
参考文献[15]的方法计算风味成分的OAV,即某待测化合物质量浓度与该物质嗅觉阈值的比值,通常以OAV>1作为样品特征风味化合物筛选依据,且当OAV越大时说明该物质对香气的贡献越大。
1.4 数据分析及图像处理
采用R语言、Excel 2016、TBtools、SIMCA-P14.1进行数据处理、统计学分析及结果可视化。
2 结果与分析
2.1 轮次基酒理化指标分析
如表1所示,酱香轮次基酒的酒精度在53.17%vol～57.65%vol,总酸含量在1.72～4.24 g/L,总酯含量在3.91～6.25 g/L,三者均以1轮次含量最高,这是由于在第1个酿造轮次中,粮食利用率较高,导致出酒率较高,且该酿造过程中乳酸杆菌作为优势菌属代谢产生了大量的酸类物质[16-17],以及在生沙酒泼回出甑后的酒醅中促进酵母菌代谢产生了大量的酯类物质所导致[18-19]。酒精度、总酸、总酯含量均随轮次数增加而逐渐降低,其中酒精度在1～2轮次时呈显著下降趋势,2轮次后下降减缓;总酸在1～2、4～5、5～6轮次时分别呈显著下降趋势,总酯在4～5、6～7轮次时分别呈显著下降趋势。同时可以发现总酸和总酯含量在1～7轮次基酒中呈正相关关系,说明酸、酯在酱香型白酒发酵过程中可能存在相互转化作用。
表1 轮次基酒理化指标检测结果分析
Table 1 Result of physicochemical parameters for rounds base liquor
生产轮次酒精度/%vol总酸/(g/L)总酯/(g/L)一轮次57.65±0.01a4.24±0.20a6.25±0.20a二轮次54.71±0.01b3.35±0.12b5.85±0.12ab三轮次53.90±0.01c2.97±0.10bc5.37±0.10bc四轮次53.61±0.01c2.88±0.09c5.25±0.11c五轮次53.56±0.01cd2.43±0.07d4.67±0.18d六轮次53.21±0.01d1.96±0.03e4.58±0.14d七轮次53.17±0.01d1.72±0.02e3.91±0.08e
注：同列不同小写字母代表差异显著(P<0.05)(下同)。
2.2 轮次基酒感官特征分析
从香气层面对比分析可知(图1-a),1、2轮次以粮香和酸香突出;3、4、5轮次以曲香、酱香、花香和水果香突出;6、7轮次以焦糊香突出;总体来看,3、4、5轮次整体香气结构相对协调,且空杯香突出。从味感层面对比分析可知(图1-b),1～3轮次以酸涩味突出;4、5轮次具有明显的回甜感,纯净度和丰满度也相对突出;相反,6、7轮次味感则单薄许多,主要以苦味和后味突出。同时,结合香气和味感聚类结果发现,各轮次基酒在感官上聚为3类,其中1、2轮次聚为一类,3、4、5轮次聚为一类,6、7轮次聚为一类,说明各轮次基酒感官特征变化随酿造进程而具有一定的规律性。
a-香气轮廓图及层次聚类分析;b-味感轮廓图及层次聚类分析
图1 轮次基酒感官特征分析结果
Fig.1 The results of sensory characteristics for rounds base liquor
2.3 轮次基酒挥发性风味结构分析
酒体感官差异主要取决于风味化合物的组成结构及含量的不同。如图2-a～图2-c所示,其中GC-FID用于定量骨架成分,HS-SPME/LLME-GC-MS定量酯类、吡嗪类、酚类等微量成分,其进行精确定量的挥发性风味化合物标准曲线线性均较好,相关系数R2均在0.996以上,如电子增强出版附表1、2所示(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037173)所示。结合图谱峰提取和匹配、质谱数据库比对、标准品比对和RI鉴定,在酱香1～7轮次基酒中共定性定量出风味化合物142种,包括酯类47种、醇类21种、芳香族15种、酸类14种、醛酮类11种、吡嗪类10种、呋喃类10种以及其他类14种。按照化合物分类,对其数量和含量进行比较统计分析,如图2-d～图2-f所示;同时为观测具体成分含量的变化规律,将其进行标准化处理,并通过趋势分析得到6种变化结果,如图2-g～图2-l所示。
a-GC-FID检测风味指纹图谱;b-SPME-GC-MS检测风味指纹图谱;c-LLME-GC-MS检测风味指纹图谱;d-化合物数量堆积统计图;e-化合物浓度堆积统计图;f-化合物相对含量堆积统计图;g～l-趋势分析结果
图2 轮次基酒挥发性风味化合物分析结果
Fig.2 The results of volatile flavor compounds for rounds base liquor
根据风味指纹图谱对比可知(图2-a～图2-c),轮次基酒中各类风味化合物检出效果具有一定的差异性,说明不同化学分析技术相结合能够更全面解析轮次基酒的风味组成。从风味化合物数量及含量统计结果来看(图2-d～图2-f),各轮次基酒检出风味化合物数量差异不明显(115～123种),但它们的含量差异较大,尤其以醇类、酯类、酸类为主。由趋势分析结果可知(图2-g～图2-l),所检风味化合物随发酵轮次增加而呈6种变化趋势,其中有67种风味化合物呈含量上升趋势,主要包括以异戊醇、丁醇、亚油酸乙酸、棕榈酸乙酯、油酸乙酯为主的前缓后急(图2-g)和以乙缩醛、糠醛、乙醛、异戊酸、甲酸乙酯等为主的线性增长(图2-h)趋势;呈含量下降趋势的风味化合物共有23种(图2-k),以乙酸乙酯、乙酸、丙酸、丙醇、异丁醇、仲丁醇等为主,其他还包括分别以4轮次、6轮次和2轮次为转折点的先升后降趋势(图2-i、2-j、2-l)。从上述风味结构变化分析结果来看,仍然以醇类、酯类和酸类变化为主,因此,对这些成分在轮次基酒中的量比关系进行深入探讨。
轮次基酒中检出醇类化合物含量为1.71～16.06 g/L,占总含量的14.01%～62.15%,含量较高的醇类主要有以正丙醇、异戊醇、异丁醇等为代表的高级醇和以1,2-丙二醇、2,3-丁二醇为代表的多元醇。1、2轮次醇类含量占比明显高于其他轮次,均大于47.00%,以正丙醇和仲丁醇含量最突出,占醇类总含量的91.00%～92.02%,主要通过酵母代谢、蛋白质分解以及乳酸杆菌代谢等多种途径生成[16-17,20-22]。同时,检测发现仲丁醇在2轮次时含量出现急剧下降,随后趋于稳定状态,这与唐维川等[4]研究结果一致。此外,多元醇类以3、4、5轮次含量较高,其中2,3-丁二醇能促进一些与酱香有关的化合物含量的增加[23],这可能与该3个轮次酱香突出具有一定关联性。酒体中醇类含量过高或过低都不利于酒体感官,甚至影响人体健康[24],因此,在白酒勾调过程中合理添加1、2轮次基酒,对酒体中醇类化合物的平衡协调具有重要作用。
轮次基酒中检出酯类化合物含量为4.56～7.15 g/L,占总含量的22.82%～53.63%,含量较高的酯类主要有乙酸乙酯、乳酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯、甲酸乙酯以及三大高级脂肪酸乙酯。根据统计结果,酯类含量在3、4、5轮次基酒占比较大,均大于53.00%,这主要由于该类化合物除生物代谢途径产生外,也可由1、2轮次发酵所积累的前体物质进行酯化反应产生。酯类主要贡献酒体花香和果香[25-26],结合感官结果,说明该类成分可能是3、4、5轮次基酒花果香突出的主要原因。三大高级脂肪酸乙酯属高沸点物质,能够延长酒体后味,以6、7轮次酒含量较高,说明这可能是造成后2个轮次酒体后味长的主要原因。
轮次基酒中检出酸类化合物含量为1.56～3.32 g/L,占总含量的12.80%～26.51%,含量较高的酸类主要有乙酸、乳酸、异戊酸、丙酸、丁酸及异丁酸等。前3个轮次检出酸类含量较高,均大于3.00 g/L,这主要由于前期发酵轮次中大量淀粉、脂肪和蛋白质等原料被微生物利用代谢而产生[27]。乙酸和丙酸在1、2轮次基酒中含量明显高于其他轮次,乳酸含量随发酵轮次呈先增后降趋势,相反,异戊酸则以6、7轮次基酒中含量较高。酸类作为白酒中重要的呈味化合物[23],同时还具有抗氧化、维持肠道健康等益生功能[28],所以在白酒勾调过程中,适当增加酒体中的酸类比例不仅可以改善白酒风味,还能赋予酒体健康功能。
检出的其他化合物类别中,醛酮类以乙缩醛、乙醛、异戊醛、异丁醛等含量较高,总体随发酵轮次增加呈逐渐上升趋势。芳香族类化合物以β-苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯乙醛及乙酸苯乙酯等含量较高,且均以6、7轮次含量高于其他轮次,该类化合物具有阈值低、难挥发等特点[29],是酒体优雅、醇厚等风味形成的关键[30]。糠醛、4-甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪等也均以6、7轮次酒中含量较高,主要贡献焦糊香[25],这可能是导致后两个轮次酒体焦糊香突出的主要原因。
以上结果可以说明轮次基酒中风味化合物的含量差异对酒体风格和品质具有重要影响,因此,本研究进一步结合多元统计分析探讨各轮次基酒中具有统计学意义的特征性风味成分。
2.4 轮次基酒重要差异变化成分分析
OPLS-DA能够最大化凸显模型内部不同组别之间的差异。为进一步分析各轮次基酒的风味结构差异,对每两个相邻轮次基酒的风味成分进行有监督的OPLS-DA和t检验分析,得到的模型如图3-a所示。以投影中的变量重要性(variable importance in projection,VIP)>1,P<0.05作为筛选标准,共筛选得到重要差异变化成分20种,如图3-b所示。
a-各相邻轮次基酒OPLS-DA结果;b-重要差异变化成分气泡图
图3 轮次基酒重要差异变化成分分析结果
Fig.3 The results of important differential components for rounds base liquor
根据OPLS-DA模型可知(图3-a),各相邻轮次在置信区间内分界明显,表明各酒体风味结构存在显著差异。同时,各判别模型解释变量值R2X均大于0.96,预测能力Q2均大于0.97,说明各模型拟合效果较好。从重要差异变化成分气泡图可以看出(图3-b),各相邻轮次之间分别筛选得到差异化合物有15、5、9、8、11、11种。进一步分析可知,乳酸乙酯(VIP=2.56～7.35)、乙酸乙酯(VIP=1.51～4.84)、乳酸(VIP=1.49～5.44)和乙酸(VIP=2.38～4.02)在各相邻轮次基酒中均具有显著性差异表达,说明该4种成分可能是轮次基酒风味特征变化的重要因素。研究表明,适宜的乙酸/乳酸、乙酸乙酯/乳酸乙酯比值是酒体风味协调的重要体现,且当酒体中乳酸或乳酸乙酯含量过高时容易造成风味不平衡[31],在本研究中,乙酸/乳酸和乙酸乙酯/乳酸乙酯比值在3、4、5轮次相对较低,是该3个轮次基酒品质协调的原因之一。上述是造成轮次基酒风味结构差异的重要成分,但其对酒体感官上的贡献还需进一步结合香气阈值进行分析。
2.5 轮次基酒特征风味贡献成分分析
根据1.3.5节的方法,计算得到1～7轮次基酒中 OAV>1的风味贡献化合物有49种,包括酯类14种、醇类9种、醛酮8种、酸类6种、芳香族6种、吡嗪类2种、呋喃类2种以及其他类2种,如图4-a所示(计算结果详见电子增强出版附表3)。其中酯类以异戊酸乙酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯以及己酸乙酯等在各轮次基酒中风味贡献较大,主要贡献花香和水果香;醇类以丙醇、1-辛烯-3-醇以及丁醇等在各轮次基酒中风味贡献较大,主要呈水果香和青草香;醛酮类以乙缩醛、乙醛、异戊醛及3-羟基-2-丁酮等在各轮次基酒中风味贡献较大,主要贡献陈香及醛香;酸类以异丁酸和异戊酸对各轮次基酒风味贡献较大,主要呈奶酪香、汗臭;芳香族类在轮次基酒中含量甚微,但苯乙酸乙酯、苯乙醛在各轮次基酒中依旧具有较强的风味贡献;此外,二甲基三硫、二甲基二硫在轮次基酒中风味贡献也非常显著,尤其在7轮次酒体中风味贡献最大。
a-风味贡献成分热图;b-特征风味贡献成分Venn图;c-风味贡献成分与感官特征的PLSR分析
图4 轮次基酒特征风味成分分析结果
Fig.4 The result of characteristic flavor components for rounds base liquor
为进一步筛选1至7轮次基酒中的特征风味贡献成分,将具有统计学意义的20种重要差异变化成分(VIP>1,P<0.05)和49种风味贡献成分(OAV>1)进行对比,绘制Venn图,如图4-b所示。根据对比结果可知,有13种风味成分在各轮次基酒中既有统计学意义,又有风味贡献,按照其风味贡献大小分别为乙缩醛、乙酸乙酯、乙酸、丁醇、乳酸乙酯、仲丁醇、异丁醇、丙酸、乙酸正丙酯、丙酸乙酯、异戊醇、2-戊酮以及糠醛,说明这些成分是影响各轮次基酒风味特征变化的关键化合物。而对于OAV>1,且不具有统计学意义的风味贡献成分有36种,主要以一些低沸点的酯类为主,这些成分在各轮次基酒中虽然含量变化不显著,但均具有明显的风味贡献;具有统计学意义但不具风味贡献的成分有7种,以高沸点酯类为主,这些成分在酒体中较难挥发,因此可能对酒体口感方面具有促进和影响作用。
进一步,对49种风味贡献化合物与感官特性进行PLSR相关性分析,其中X代表化合物变量,Y代表感官变量,得到载荷图如图4-c所示。由坐标分布结果可知,各轮次基酒在感官和化学本质层面均存在明显的差异,主要随发酵进程由X轴正半轴逐渐向其负半轴过渡,其中1～4轮次基酒主要位于X轴正半轴,而5～7轮次主要位于X轴负半轴。相关性分析结果表明,1、2轮次的粮香、酸香和酸涩味与乙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、丙醇、乙酸异戊酯、乙酸及异丁酸乙酯呈正相关性;3、4、5轮次的酱香、曲香、水果香、花香、纯净度以及丰满度与乳酸乙酯、辛酸乙酯、2-十一酮、异戊酸乙酯及醋嗡等风味贡献成分呈正相关性;6、7轮次的焦糊香、苦味以及后味与异戊醛、乙醛、乙缩醛、苯乙醛、异戊酸、2-糠醇以及糠醛呈正相关性。上述成分在各轮次基酒中的风味贡献差异是影响各轮次基酒风格特征的内在机制,通过对酱香型轮次基酒特征风味的解析和认识,有助于轮次基酒的勾调及产品风味质量的提升。
3 结论
本研究以酱香1～7轮次基酒为研究对象,通过理化指标检测分析,结果表明酒精度、总酸、总酯含量均以1轮次含量最高,且随轮次数增加而呈逐渐降低趋势,与袁建等[32]研究结果基本一致。应用SQDA探索了轮次基酒的感官特征,结果表明1、2轮次聚为一类,粮香、酸香以及酸涩味突出,3、4、5轮次聚为一类,整体香气结构协调,曲香、酱香、花香和水果香突出,且酒体醇甜、柔和;6、7轮次聚为一类,焦糊香、苦味和后味突出。采用GC-FID、HS-SPME-GC-MS、LLME-GC-MS等3种检测分析技术从轮次基酒中定性定量出风味化合物142种,各轮次风味化合物量比差异突出,其中1、2轮次基酒以醇类含量占比最高,3～7轮次以酯类含量占比最高,与唐维川等[4]关于传统酿造轮次基酒检出结果基本一致,但与何东梅等[33]关于机械化酿造轮次基酒的酯类含量占比存在一定差异。本研究首次采用OPLS-DA和t检验对相邻每两个轮次基酒进行分析,共筛选得到重要差异变化风味成分20种,其中乳酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸和乙酸在各相邻轮次基酒中均具有显著性差异表达;结合OAV>1筛选得到风味贡献成分49种,与具有统计学意义的重要差异变化风味成分相结合,进一步筛选出轮次基酒特征风味变化成分13种,以酯类和醇类为主;同时与感官特征进行PLSR相关性分析,结果表明1、2轮次的粮香、酸香和酸涩味与乙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、丙醇、乙酸异戊酯、乙酸及异丁酸乙酯呈正相关性;3、4、5轮次的酱香、曲香、水果香、花香、回甜感、纯净度等感官特征与乳酸乙酯、辛酸乙酯、2-十一酮、异戊酸乙酯及醋嗡等风味贡献成分呈正相关性;6、7轮次的焦糊香、苦味、后味与异戊醛、乙醛、乙缩醛、苯乙醛、异戊酸、2-糠醇及糠醛风味贡献成分呈正相关性。本研究综合了理化指标、感官特征、风味结构、风味变化及相关性等各层面系统解析了酱香型轮次基酒的风味特征,为酱香型白酒的酒体风格设计、品质提升及风味创新提供理论依据。
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