藏香型系列白酒特征风味化合物分析

周海龙1,贾志龙1*,乔海军1*,张卫兵2,温得林3,贾利蓉1

1(甘肃农业大学 理学院,甘肃 兰州,730070)

2(甘肃农业大学 食品科学与工程学院,甘肃 兰州,730070)

3(甘肃天祝藏酒酒业有限公司,甘肃 武威,733200)

摘 要 藏香型白酒是以青稞为主要原料、传承藏家酩醯酒传统酿造工艺、采用藏曲发酵生产的兼具“浓、清”特色的藏酒。为明确藏香型白酒特征香气成分及其感官特征,采用感官定量描述分析法与顶空固相微萃取/液液萃取结合气相色谱-质谱联用技术对4种藏香型系列白酒(吉祥、嘉宾、藏圣和良缘)中的主要挥发性化合物进行分析,利用香气活度值筛选出其特征挥发性化合物,进一步采用偏最小二乘和相关性分析揭示了感官属性与特征风味化合物之间的相关性。结果表明,从吉祥到良缘,其清香风格特征逐渐减弱,而浓香风格特征逐渐增强;所有样品中共鉴定出58种香气物质,其中酯类和酸类物质种类较为丰富、相对含量较高;对藏香型白酒具有香气贡献的特征化合物有28种,其中己酸乙酯和辛酸乙酯的贡献最大,且己醛与青草香呈正相关,己酸乙酯、丁酸乙酯、癸酸乙酯、辛酸乙酯、己酸和亚油酸乙酯则分别与窖香、果香、粮香、花香、酸香和空杯香存在较好的相关性。该研究解析了藏香型白酒的风味结构特征,为藏香型白酒的质量评价与品质提升提供了一定的参考依据。

关键词 藏香型白酒;特征风味化合物;感官定量描述分析;香气活度值;偏最小二乘分析

白酒作为一种用粮谷发酵制取的传统蒸馏酒,距今已有6 000多年的历史[1]。丰富而特殊的酿造工艺和地理环境使得中国白酒种类繁多,且地方性白酒极具特色[2]。藏香型白酒在传承藏酒传统酿造工艺的基础上,将独特的藏曲发酵与老五甑“续渣混蒸”工艺相结合,以青稞为主要原料,采用多粮酿造并在陈酿阶段使用酒海进行分段贮存,是一种极具藏族特色的地方性白酒,因其酒体既有清香型白酒的清雅柔和,又兼具浓香型白酒的绵甜爽净,而深受消费者喜爱[3]

白酒风味是影响甚至决定其品质的关键因素,其中占1%~2%的风味化合物对酒体的香气和口感具有重要影响[4]。不同香型的白酒均具有标志性的香气,而香气是白酒风味的重要组成部分,如清香型白酒的主体呈香物质为乙酸乙酯,浓香型白酒则是己酸乙酯,白酒的关键风味物质的解析已成为当前白酒研究的热点[5]。王喆等[6]通过偏最小二乘判别分析确定了决定小曲清香型白酒品质的的关键风味物质为乙酸乙酯、乳酸乙酯、异丁醇和异戊醇等。刘欣欣等[7]确定了浓香型白酒中关键风味物质对酒体香气交互表达的影响程度,发现己酸乙酯和乙酸有助于浓香型白酒中的水果风味更好地释放。这些研究表明白酒中的关键风味化合物对白酒的整体香气起着极为重要的作用。藏香型白酒作为一种极具藏族特色的白酒,其关键风味化合物尚未被确定,且相关研究鲜见报道,亟需解析其特征风味成分结构,明确其感官属性与特征风味化合物之间的相关性。

香气活性值与多元统计分析相结合是白酒特征风味化合物与香气属性关系研究中常用的有效方法,其中偏最小二乘分析在对数据“降维”的同时,通过建立回归模型,克服了自变量之间多重相关性及样本点数据少等问题在系统建模中产生的不良影响[8]。如孙优兰等[9]采用偏最小二乘回归确定了清酱香型白酒的感官属性与特征风味化合物之间的相关性。WANG等[10]通过偏最小二乘回归和香气缺失实验确定了草原王清香型白酒的关键风味物质为乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯等。因此,利用偏最小二乘法将感官评价数据与检测分析结果结合起来,能更有效的确定藏香型白酒的特征风味化合物与香气属性之间的关系。

本研究采用感官定量描述分析(quantitative description analysis,QDA)和顶空-固相微萃取/液液萃取(headspace-solid phase microextraction/liquid-liquid extraction,HS-SPME/LLE)结合GC-MS技术研究4种藏香型系列白酒的特征风味化合物。通过香气活性值(odor activity value,OAV)分析确定具有香气贡献的特征化合物,利用偏最小二乘(partial least squares,PLS)和相关性分析研究藏香型系列白酒的感官属性与特征风味化合物之间的关系,旨在阐明藏香型白酒的风味特征。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

藏香型系列白酒:中华藏酒-吉祥(酒精度46%)、中华藏酒-藏圣(酒精度53%)、中华藏酒-嘉宾(酒精度50%)、中华藏酒-良缘(酒精度52%),甘肃天祝藏酒酒业有限公司。

氯化钠、无水硫酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、二氯甲烷(均为分析纯),北京国药集团化学试剂有限公司,2-辛醇、二乙基丁酸、乙酸正戊酯、糠醛、β-苯乙醇、己醛、乙酸异戊酯、三甲基吡嗪、己酸乙酯、乙酸、二氯甲烷,阿拉丁生化科技股份有限公司;正构烷烃混标(C6~C30)、51种白酒挥发性物质混合标品等(均为色谱纯,纯度≥98%),滕州中科谱分析仪器有限公司。

1.2 仪器与设备

固相微萃取纤维头(50/30 μm,DVB/CAR/PDMS),美国Supelco公司;GCMS-QP2020 NX气相色谱-质谱联用仪,AOC-20i Plus GC-MS自动进样装置,日本Shimadzu公司;DF-101S恒温水浴锅,上海予申仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 感官评定方法

参考GB/T 10345—2022《白酒分析方法》及有关文献方法[11],建立由8名成员组成的白酒感官品评小组,所有感官评价员(21~36岁)均身体健康、经过培训。采用“白酒风味轮”感官术语对藏香型白酒样品感官的特征进行描述,确定藏香型白酒的香气属性(窖香、果香、花香、粮香、焦香、青草香、空杯香)和口感属性(持久度、柔和度、纯净度、丰满度、协调度、甜味、咸味、酸味、后苦)并以5分制来描述感受强度,“0”为无感觉,“5”为最强。感官评价员对每个酒样重复评价3次,单个样品的评价结果为每个感官评价员3次评价结果的平均值,并绘制感官剖面图,藏香型白酒中香韵对应的感官描述的具体描述见表1。

表1 试验用感官描述词和感官描述的参比样
Table 1 Sensory descriptors and referenced samples for sensory description used in experiments

感官属性感官描述参比样(风味强度5)窖香呈现以己酸乙酯为主的香气特征1 mg/L己酸乙酯的10%乙醇水溶液果香类似水果类香气特征1 mg/L乙酸异戊酯的10%乙醇水溶液花香类似植物花朵散发的香气特征1 mg/L苯乙醇的10%乙醇水溶液粮香类似呈现蒸熟粮食的香气特征1 mg/L糠醛的10%乙醇水溶液酸香类似果实腐败,醋的香气特征1 g/L乙酸的10%乙醇水溶液焦香类似烘烤粮食谷物的香气特征1 mg/L三甲基吡嗪的10%乙醇水溶液青草香类似青草的香气特征1 mg/L己醛的10%乙醇水溶液

注:表中10%均为代表体积分数。

1.3.2 样品前处理

顶空固相微萃取:参考程伟等[12]的方法并做适当修改,将固相微萃取纤维头在250 ℃的条件下老化15 min备用;准确移取10 mL经煮沸去离子水稀释至酒精度10%的酒样于20 mL顶空瓶中,添加氯化钠饱和后加入100 μL内标。酒样在45 ℃恒温水浴锅中预热5 min,萃取吸附40 min后立即插入进样口解吸5 min(250 ℃),用于GC-MS分析。在相同条件下重复3次。

液液萃取:参考尤宇漫等[13]的方法并做适当调整,准确移取20 mL酒样用煮沸去离子水稀释至酒精度10%,添加氯化钠至饱和并加入内标,200 mL二氯甲烷在分液漏斗中萃取3次,有机相浓缩(氮气吹扫)至50 mL,记“萃取相”。

将萃取相和50 mL煮沸的去离子水加入分液漏斗中,添加氯化钠至饱和后用加有氢氧化钠的碳酸氢钠溶液调整水相的pH值至10,摇匀后静置分层,在分液漏斗中分离出有机相和水相。有机相用pH=10的去离子水洗3次,合并水相与水洗相,记为“萃取相1”,有机相加入无水硫酸钠干燥,氮气吹至2 mL记为“中碱性组分”。“萃取相1”用稀H2SO4调整pH值至2,添加氯化钠饱和后用50 mL二氯甲烷萃取3次,合并萃取相,加入无水硫酸钠干燥后,氮气吹至2 mL,记为“酸性组分”。“酸性组分”和“中碱性组分”用于GC-MS分析。

1.3.3 GC-MS条件

GC条件:色谱柱为OV1701毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.50 μm),进样口温度250 ℃,起始温度40 ℃,然后以4 ℃/min的速率升温至100 ℃,保留2 min;再以5 ℃/min的速率升温至260 ℃,保留5 min;载气为氦气,不分流进样。

MS条件:离子源温度为240 ℃,接口温度250 ℃,离子化模式EI,电子能量70 eV,溶剂延迟时间3 min。

1.3.4 定性与定量分析

定性分析:先通过GC-MS的NIST Library数据库对检出的组分进行相似度检索,筛选匹配度大于80%的化合物,再计算其相对保留指数并与NIST网站中报道的保留指数比对来进一步定性。相对保留指数计算如公式(1)所示:

(1)

式中:t为分析组分出峰的保留时间;t(n)和t(n+1)是碳原子数为nn+1正构烷烃出峰的保留时间。

定量分析:内标法定量(内标物:乙酸正戊酯、2-辛醇和2-乙基丁酸),采用选择离子扫描法测定化合物的峰面积,以待测物与相应内标物的质量浓度比为横坐标,峰面积比为纵坐标,建立标准曲线。为了更全面地鉴定对藏香型白酒香气总体特征有贡献的化合物,采用HS-SPME-GC-MS技术补充LLE-GC-MS无法鉴定的低沸点物质。

1.3.5 关键香气活性物质分析

OAV是香气物质的浓度与该物质的阈值之比,用于评价各香气物质对酒的贡献。通常认为:OAV≥1,该物质对酒的风味有贡献;0≤OAV<1,说明该风味物质对总体风味具有一定的修饰作用;OAV越大,说明该组分对总体风味贡献越大。

1.4 数据处理与分析

利用Microsoft Office Excel 2019软件进行数据处理,使用Origin软件绘图,采用SIMCA-P14.1软件对化学和感官风味数据进行PLS分析。

2 结果与分析

2.1 藏香型系列白酒的风味感官评价

由图1可知,4种藏香型系列白酒在风味属性方面存在一定的差异,整体窖香、果香、花香和粮香较强而焦香极弱,且方差分析显示,4种系列酒在窖香、丰满度和持久度上差异显著(P<0.05)。低档产品吉祥果香较明显,窖香优雅;中档产品嘉宾、藏圣香气协调,窖香较浓郁;高档产品良缘窖香突出,空杯香明显,且从吉祥、嘉宾、藏圣到良缘,随着酒体品质的提升,窖香逐渐增强。嘉宾和藏圣具有一定的相似性,两者在酸香和青草香方面较强且其余香气属性也较为相似。以上香气属性共同形成了藏香型系列白酒特殊的风味特征,且不同产品酒之间各有特色。在口味口感方面,藏香型白酒咸味极弱,但持久度、丰满度和柔和度较为突出,这既满足了清香型白酒的清雅又突出了浓香型白酒醇厚与回味。其中,良缘酒样中甜味、协调度、丰满度及持久度较另3个系列酒略胜一筹,而柔和度和纯净度则相反。

图1 藏香型系列白酒风味与滋味属性特征结构
Fig.1 Radar maps of flavor and taste attributes of Zang-flavor series Baijiu

注:*差异显著(P<0.05)。

2.2 藏香型系列白酒挥发性风味化合物的定性定量分析

采用HS-SPME/LLE-GC-MS技术,分别对4种不同品质的藏香型系列白酒中的挥发性风味化合物进行分析,总离子色谱图见图2。依据质谱数据库进行相似度检索并与文献中保留指数进行对比,结果请见附件1(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037877,下同)。4种藏香型白酒(吉祥、嘉宾、藏圣和良缘)共鉴定出58种挥发性风味化合物,包括30种酯类、7种酸类、9种醇类、4种醛类、4种缩醛类、2种酮类和2种呋喃类物质。其中吉祥、嘉宾、藏圣和良缘分别鉴定出43、52、53和57种挥发性风味化合物,且风味物质均以酯类为主。

a-LLE中碱性组分;b-LLE酸性组分;c-SPME

图2 藏香型系列白酒的挥发性风味化合物总离子流色谱图
Fig.2 Total ion current chromatographic profiles of the volatile aroma compounds in Zang-flavor series Baijiu

酯类物质是酒体中相对含量最高的物质,对白酒的香气风格具有重要的作用,赋予了酒体丰富的水果香和花香并能延长白酒的后味[14]。由附件1可知,4种藏香型白酒共检测出30种酯类物质,其质量浓度依次为吉祥2.687 g/L、嘉宾5.061 g/L、藏圣5.008 g/L、良缘6.683 g/L,均占香气物质总含量的70%以上,其中以乙酯类质量浓度最高,这可能是乙醇与酒体中的酸类物质发生酯化反应所致。且藏香型白酒中的乙酸乙酯(424.56~524.55 mg/L)、丁酸乙酯(57.51~309.11 mg/L)、乳酸乙酯(440.48~1 180.36 mg/L)和己酸乙酯(1 256.53~3 704.46 mg/L)的含量占酯类物质总含量的90%以上。为直观地显示出系列酒中挥发性风味化合物含量的差异及其变化规律,基于58种挥发性物质做热图分析(图3)。由图3和附件1可知,多数酯类物质在良缘酒中的含量高于其余3个系列酒,但有少数酯类含量低于其余3个系列酒,如乙酸乙酯、乳酸乙酯和丁二酸二乙酯等,其中乙酸乙酯和乳酸乙酯是清香型白酒的主体香气成分,且这2种乙酯在藏香型白酒中的比例和清香型白酒相近。同时,丁二酸二乙酯可以与β-苯乙醇相互作用,使酒体具有甜香,也是清香型白酒较为重要的酯类之一[15],由此可以推测,清香型白酒主体香气贡献度在高档藏香型白酒中相对较弱,这与感官评价基本一致。通过对清香型、浓香型白酒风味研究[16]对比发现,藏香型白酒与浓香型白酒均是己酸乙酯质量浓度最高,但除己酸乙酯外,其余含量较高酯类物质的含量和比例与清香型白酒相近[17]。此外,高级脂肪酸乙酯也是白酒风味物质的重要组成部分,藏香型白酒中的亚油酸乙酯和棕榈酸乙酯等高级脂肪酸乙酯含量均介于浓香型白酒和清香型白酒之间[18-19],这可能是藏香型系列白酒兼具“浓、清”风格的原因之一。酯类物质除了呈香和呈味作用外,还具有一定的保健功能,例如乙酸乙酯和丁酸乙酯分别有舒张血管和稳定情绪的功能[20-21],因此,酯类物质不仅是重要的风味物质,还是衡量藏香型白酒健康品质的活性因子。

图3 四种藏香型系列白酒挥发性风味化合物含量热图
Fig.3 Heatmap of flavor components in four Zang-flavor series Baijiu

有机酸类物质不仅是白酒重要的呈香呈味物质,也是形成酯类的前体物质,同时还有提高酒体健康因子含量的作用[22]。如附件1所示,系列酒共检测出有机酸7种,其中质量浓度较高的为丁酸(39.48~170.04 mg/L)、己酸(773.92~917.99 mg/L)和辛酸(1.02~3.96 mg/L)等。有机酸类化合物在藏香型白酒中的质量浓度分别为吉祥822.83 mg/L、嘉宾956.28 mg/L、藏圣972.24 mg/L和良缘1 074.26 mg/L,介于清香型白酒和浓香型白酒之间,均占总风味物质含量的13%以上,这可能就是藏香型白酒清香和浓香协调共存的原因之一。这些酸类物质可以调和酒的口感,丰富酒体层次,其中丁酸和己酸不仅可使酒体醇和爽口,还对酒体起到助香的作用[23]。除此之外,藏香型白酒还存在少量的戊酸、异戊酸、庚酸和辛酸等,它们在系列酒中相辅相成,也对藏香型白酒浓中带清的酒体风格特征起到了重要的作用。

酒体中醇类物质主要来自糖和氨基酸的降解,它是白酒的助香剂,可以协调酒体的口感和香气使白酒变得醇厚,也是酯类化合物的前体物质[24]。由附件1可看出,系列酒中共检测出9种醇类物质,其中质量浓度较高的几种醇有异戊醇(59.67~148.09 mg/L)、正丁醇(14.57~28.05 mg/L)、异丁醇(7.82~13.67 mg/L)、2-丁醇(2.48~10.46 mg/L)和己醇(13.11~24.91 mg/L)等,此类化合物在藏香型白酒中的质量浓度分别为吉祥123.29 mg/L、嘉宾129.11 mg/L、藏圣174.34 mg/L和良缘210.12 mg/L,均占香气物质总含量的3%左右,显著低于在浓香型和清香型白酒中所占比例,这可能是饮用藏香型白酒后不易上头的主要因素。有研究表明[25-26],异戊醇、正丁醇和正己醇是浓香型白酒和清香型白酒中质量浓度较高的高级醇,适宜浓度的高级醇可以赋予白酒特殊的香气并使酒体口感丰满柔和,但浓度过高会造成酒体有杂味并且饮用后容易“上头”。结合图3,异丁醇、异戊醇和正己醇在良缘酒中含量最高,这些醇均具有水果香和花香,对白酒整体香气有增益作用,且异丁醇具有调和整体香气的作用,这可能是良缘酒较其他3种酒丰满度和协调度较强的原因之一,与感官评价结果一致。

其他化合物如醛酮类和呋喃类也是构成白酒香气的重要风味成分。由附件1可知,从系列酒中共检测出10种醛酮和缩醛类化合物,此类化合物约占总香气含量的0.34%~0.44%,其中1,1-二乙氧基己烷(1.47~5.71 mg/L)、1,1-二乙氧基壬烷(4.82~5.75 mg/L)和苯甲醛(3.43~5.75 mg/L)质量浓度较高,这些物质在适当的质量浓度范围内可以增强白酒香气和口感。而缩醛类物质则是衡量白酒质量好坏和老熟的标志[27],由图3可以直观地看出,随着藏香型系列白酒品质的提升,其缩醛类物质含量呈逐渐上升趋势,这是因为不同系列酒所用的基酒年份不同所致。此外,从4种酒样中还检测出2种呋喃类(糠醇和糠醛)物质,其中糠醛具有令人愉悦的焦香且在良缘酒中浓度最高。

2.3 藏香型系列白酒特征风味化合物分析

挥发性风味化合物对白酒中对白酒香气的贡献程度受其含量和阈值的影响,为了能进一步分析出对藏香型白酒具有重要贡献的关键挥发性风味化合物,分别对系列酒中检测到的挥发性风味化合物进行OAV分析,结果如表2所示。在4种藏香型白酒中,OAV值大于1的挥发性风味化合物有28种,包括酯类16种,醇类2种,酸类3种,醛酮类7种,即这28种化合物对藏香型白酒的整体香气具有重要贡献作用。OAV值较大的物质有丁酸乙酯(705.64~3 814.81)、戊酸乙酯(481.22~3 972.33)、己酸乙酯(22 704.31~66 943.79)、辛酸乙酯(3 109.11~12 141.15)、己酸(307.11~364.28)、正己醛(57.73~94.94)和反-2-辛烯醛(57.48~120.13)等,这些物质主要贡献了窖香、果香、酸香和青草香。因此,这些物质被确认为藏香型白酒的重要挥发性风味化合物。整体而言,酯类物质对藏香型白酒特征香气的贡献最大,其中,己酸乙酯和辛酸乙酯对藏香型白酒特征风味贡献最大,突出了藏香型白酒的风格特征。此外,藏香型白酒中的乙酸乙酯的质量浓度仅次于己酸乙酯,但由于乙酸乙酯的阈值较高,酒体中风味贡献较小,甚至贡献程度不足辛酸乙酯的1%。

表2 藏香型系列白酒中OAV>1的挥发性风味化合物
Table 2 Major volatile flavor components with OAV>1 of Zang-flavor series Baijiu

序号名称阈值/(μg/L)香气描述OAV吉祥嘉宾藏圣良缘1乙酸乙酯32 551菠萝香,苹果香,水果香13.9615.6816.1115.212丁酸乙酯81.5苹果香,菠萝香,水果香,花香705.642 024.531 766.873 814.813异戊酸乙酯6.89草莓味,苹果香,水果香<175.9180.26152.394乙酸异戊酯93.93香蕉香,甜香,苹果香20.55116.9159.15229.035戊酸乙酯26.78水蜜桃香,水果香,花香,甜香481.222 037.58744.733 972.336己酸乙酯55.33甜香,水果香,窖香22 704.3141 152.7253 244.1766 943.797乳酸乙酯128 080水果香6.849.213.444.3482-己烯酸乙酯200甜香,水果香,浆果气味1.461.221.693.209辛酸乙酯12.87似白兰地酒香,甜香,花香3 109.116 581.329 628.9112 141.1510癸酸乙酯1 120菠萝香,水果香,花香<11.391.255.1311苯乙酸乙酯407花香,蜂蜜香1.09<11.381.3212月桂酸乙酯494甜香,水果香<11.621.034.2613苯丙酸乙酯125.21甜味2.582.833.074.0514肉豆蔻酸乙酯180甜,蛋糕味<13.824.117.8315棕榈酸乙酯1 500蜡香,奶油香<118.1815.8146.9116亚油酸乙酯4 500植物油味<12.376.318.3117丁酸964.64汗臭,酸臭,窖泥臭40.95145.51149.91176.3918戊酸389.11汗臭11.7621.29<1<119己酸2 520酸,醋味307.11330.41315.49364.2820正丁醇2 730水果香7.375.8110.285.3421正己醇5 370青草香,花香3.662.444.284.64221,1-二乙氧基乙烷2 090水果香<11.451.641.78231,1-二乙氧基己烷3 700水果香<11.311.421.52242-辛酮250水果香,花香,蓝纹干酪香35.319.683.50<125反-2-辛烯醛15.1柑橘,柠檬,坚果香57.48120.1357.8894.8326壬醛122.45脂肪臭,青果香,青草香,花香4.004.933.576.26272-十一酮400蜡香,果香2.456.055.824.7928正己醛25.48青草香,花香,青果香57.7394.9467.4360.13

2.4 藏香型系列白酒感官属性与其特征风味化合物的相关性分析

为进一步探究藏香型系列酒的感官属性与其特征挥发性风味化合物之间的关系,采用PLS建立感官属性和特征挥发性风味化合物之间的关联模型,其中X变量为白酒风味化合物含量;Y变量为风味感官评分值,其相关分析载荷结果见图4。图4中的大椭圆和小椭圆分别代表该模型50%和100%的解释方差,且大多数特征香气物质和感官属性位于2个椭圆之间,说明模型有很好的解释性。由图4可知,所有感官属性均处于X轴右侧,其中良缘酒与窖香、花香、粮香、果香和空杯香呈正相关,同时与己酸乙酯(6)、辛酸乙酯(9)、癸酸乙酯(10)、丁酸乙酯(2)和亚油酸乙酯(16)具有较好的相关性,这些物质大多呈现果香、花香和甜香;同时也与一些呈现窖泥臭、汗臭的化合物如丁酸(17)相关,但因酒样中丁酸的含量较为适量,此质量浓度下的丁酸可以增加酒体的窖香和甜香,并使酒体后味悠长透彻。而嘉宾酒和藏圣酒与青草香和酸香相关联,并和己醛(28)以及己酸(19)存在一定的相关性;吉祥酒位于X轴左侧且各种香气属性均小于其余3种酒,这与感官评价结果相一致。

图4 藏香型系列白酒感官属性与特征风味化合物PLS结果
Fig.4 PLS plot of flavor attributes and characteristic aroma compounds of Zang-flavor series Baijiu

注:图中序号与表2一致。

结合藏香型白酒感官属性和特征挥发性风味化合物相关性热图(图5)可以明显看出己酸与酸香呈正相关,而己酸乙酯和辛酸乙酯与窖香、花香、果香、粮香和空杯香呈显著正相关。感官评价显示窖香、花香、果香、粮香和空杯香在浓香型风格最强的良缘酒中最为明显,己酸乙酯是浓香型白酒关键风味物质,为浓香型白酒贡献了窖香和果香,而辛酸乙酯是清香型白酒的关键风味物质,为其贡献了花香和粮香。分析感官属性和特征香气化合物内部之间的相关性发现,窖香、花香、果香、粮香和空杯香之间有较好的相关性,酸香和青草香存在较好的相关性,己酸、丁酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯和亚油酸乙酯之间存在较好的相关性,这与PLS分析结果相符。

图5 藏香型白酒风味属性和特征风味化合物相关性热图
Fig.5 Heatmap depicting the correlation between flavor attributes and characteristic aroma compounds of Zang-flavor Baijiu

3 结论

本试验以4种藏香型系列白酒(吉祥、嘉宾、藏圣和良缘)为研究对象,通过QDA对它们的17种感官风味特征进行研究,发现从吉祥到良缘,其清香风味特征逐渐减弱,而浓香风味特征逐渐突出;HS-SPME/LLE-GC-MS技术共鉴定了58种风味物质,包括30种酯类、7种酸类、9种醇类、4种醛类、4种缩醛类、2种酮类和2种呋喃类物质。结合OAV分析结果表明,4种系列酒中共有28种具有重要贡献作用的特征风味化合物,贡献较大的化合物有丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸异戊酯和己酸等,其中己酸乙酯和辛酸乙酯的贡献最大;相关性分析结果显示,良缘酒与窖香、花香、焦香、果香和粮香相关联,嘉宾酒与青草香和酸香相关联。同时窖香、花香与空杯香分别与己酸乙酯、辛酸乙酯和亚油酸乙酯具有较好的相关性,果香、酸香、青草香和粮香分别与丁酸乙酯、己酸、己醛和癸酸乙酯存在较好的相关性。上述成分是藏香型系列白酒中的主要特征风味化合物,与其他风味成分共同形成了浓清融合的独特香型。本研究解析了藏香型白酒的风味结构特征,为藏香型白酒的质量分级与品质提升提供了一定的参考依据。

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Analysis of characteristic flavor compounds of Zang-flavor series Baijiu

ZHOU Hailong1, JIA Zhilong1*, QIAO Haijun1*, ZHANG Weibing2, WEN Delin3, JIA Lirong1

1(College of Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

2(College of Food Science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

3(Gansu Tianzhu Zangjiu Wine Co.Ltd., Wuwei 733200, China)

ABSTRACT Zang-flavor Baijiu is a kind of liquor with “Fen and Luzhou” flavor characteristics, which is made from highland barley, inherits the traditional brewing technology of Zang-style Mingxi Baijiu, and uses Zangqu for fermentation.To clarify the aroma components and sensory characteristics of Zang-flavor Baijiu, the volatile compounds in four kinds of Zang-flavor Baijiu (Jixiang, Jiabin, Zangsheng and Liangyuang) were analyzed by sensory quantitative description analysis and headspace solid-phase microextraction/liquid-liquid extraction combined with gas chromatography-mass spectrometry.The characteristic volatile compounds were filtered out by odor activity value analysis.The correlation between sensory characteristics and characteristic flavor compounds was further revealed by partial least squares and correlation analysis.Results showed that the characteristics of Fen-flavor in the four types of Zang-flavor Baijiu were gradually weakened, while the characteristics of Luzhou-flavor were gradually enhanced.A total of 58 aroma compounds were identified in all samples, of which esters and acids were rich in species and relatively high in content.There were 28 characteristic compounds with aroma contribution to Zang-flavor Baijiu, among which ethyl hexanoate and ethyl octanoate had the largest contribution.There was a positive correlation between hexanal and herbaceous incense.Ethyl caproate, ethyl butyrate, ethyl decanoate, ethyl octanoate, hexanoic acid, and ethyl linoleic acid ester had good correlation with cellar aroma, fruit aroma, grain aroma, flower aroma, acid aroma, and empty-cup aroma respectively.This study revealed the flavor structure characteristics of Zang-flavor Baijiu and provided references for quality evaluation and quality improvement for Zang-flavor Baijiu.

Key words Zang-flavor Baijiu; characteristic aroma compounds; sensory quantitative description analysis; odor activity value; partial least squares analysis

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.037877

引用格式:周海龙,贾志龙,乔海军,等.藏香型系列白酒特征风味化合物分析[J].食品与发酵工业,2024,50(20):326-334.ZHOU Hailong,JIA Zhilong,QIAO Haijun, et al.Analysis of characteristic flavor compounds of Zang-flavor series Baijiu[J].Food and Fermentation Industries,2024,50(20):326-334.

第一作者:硕士研究生(贾志龙讲师和乔海军副教授为共同通信作者,E-mail:jiazl@gsau.edu.cn;qiaohj1999@126.com)

基金项目:公招博士科研启动基金(GAU-KYQD-2018-38)

收稿日期:2023-11-06,改回日期:2024-01-05