芝麻香型白酒是中国十二种白酒之一,早在20世纪60年代已列为新品种白酒[1-2]。芝麻香型白酒的生产工艺结合了浓香型和泉香型白酒的风味特点,具有泉香的“纯”和“雅”、浓香的“绵”和“醇”[3],备受消费者关注[4-5]。
白酒风味物质成分的种类和含量是衡量白酒品质重要标准,目前用于风味物质的检测手段主要有分子光谱法[6]、气相色谱法[7]、液相色谱法[8]、气相色谱质谱法[9]、电子鼻[10]、电子舌[11]等。GC-MS是白酒风味分析最常用的分析方法,至今已鉴定出数百种挥发性成分[12],然而,由于传统一维色谱分离技术峰容量有限,无法完全满足白酒复杂组分的分析要求,新发展的全二维分析技术通过采用2根不同极性的色谱柱从而具有更高的峰容量和分辨率,高效解决了一维色谱中同分异构体分离度差、组分共流出等问题,与高灵敏度的飞行时间质谱仪联合使用有助于更好地分离鉴定白酒风味组分[13-18]。如秦炳伟等[13]采用顶空全二维气相色谱-飞行时间质谱(gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry,GC×GC-TOFMS)解析了泉香型白酒的风味物质,同时对比分析了泉香型白酒、浓香型白酒和芝麻香型白酒不同种类香气组分。YANG等[14]采用GC×GC-TOFMS鉴定出白酒大曲中401种挥发性化合物,以芳香族化合物和吡嗪类化合物为主,同时筛选48个生物标志物用于区分不同类型的大曲。FAN等[15]采用GC×GC-TOFMS检测出老白干白酒中414种挥发性物质,并筛选出9种关键芳香活性物。SONG等[16]采用GC×GC-TOFMS和代谢组学揭示了不同年份清香型白酒的陈年标志物和风味谱的差异。HE等[17]基于GC×GC-TOFMS鉴定的262种挥发物,确定了四川和江淮的区域间风味特征成分。WANG等[18]采用GC×GC-TOFMS表征了中国草本芳香型白酒的挥发性成分,鉴定了白酒中606个化合物。YAO等[19]采用GC×GC-TOFMS鉴定出泸州老窖酒中1 500多种风味物质。可见全二维色谱分析技术在多种香型白酒中已逐步开展应用,但对于芝麻香型白酒全面解析有待进一步研究。
为深入研究芝麻香型白酒及与其他香型白酒的风味差异,本文拟采用GC×GC-TOFMS对比研究趵突泉芝麻香型白酒与浓香、泉香型白酒之间、不同等级芝麻香型成品酒间及其基酒间风味组分的共性和差异性,结合多元统计学分析手段,进一步确定芝麻香型白酒中的代表性特征组分。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
1.1.1 实验样品
2种不同等级的芝麻香型白酒(L1、L2,其中L1品质优于L2)、芝麻香型基酒(J1、J2、J3)、泉香型白酒(QX)、浓香型白酒(TN),济南趵突泉酿酒有限责任公司。
1.1.2 实验试剂
NaCl(分析纯)、C7～C35正构烷烃标准溶液(10 mg/L),西格玛奥德里奇(上海)有限公司;乙酸正戊酯(色谱纯)、2- 乙基丁酸(色谱纯)、叔戊醇(色谱醇)、无水乙醇(色谱纯),百灵威科技有限公司。
1.1.3 实验仪器
APS-100多功能前处理自动进样系统、GC×GC-TOFMS 2000全二维气相色谱-飞行时间质谱,聚光科技(杭州)股份有限公司;30 m×0.25 mm×0.25 μm一维色谱柱DB-WAX、1.2 m×0.25 mm调制柱、2 m×0.18 mm×0.18 μm DB-17MS二维色谱柱,美国安捷伦科技有限公司;DVB/CAR/PDMS SPME arrow 1.1 mm×20 mm×120 μm,瑞士思特斯分析仪器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 实验样品的前处理
配制混合内标溶液,量取2 mL的乙酸正戊酯、2-乙基丁酸和叔戊醇加入乙醇溶液转移至25 mL容量瓶中定容,充分混匀后吸取1 mL移至25 mL容量瓶中定容。在 20 mL顶空瓶中加入1 mL白酒样品和4 mL超纯水,保证白酒样品乙醇体积分数为10%,随后在顶空瓶中加入1.5 g NaCl和10 μL混合内标溶液,金属盖密封,用于HS-SPME-GC×GC-TOFMS仪器检测。
1.2.2 HS-SPME-GC×GC-TOFMS仪器方法
自动进样器方法:采用DVB/CAR/PDMS固相微萃取头,60 ℃孵化 5 min,萃取40 min,GC进样口(250 ℃)解吸5 min。
全二维色谱方法:一维色谱柱DB-WAX (30 m×0.25 mm×0.25 μm)、调制柱(1.2 m×0.25 mm)、二维色谱柱DB-17MS (2 m×0.18 mm×0.18 μm),进样口温度250 ℃;升温程序40 ℃保持2 min,以3 ℃/min升至220 ℃,保持5 min,载气(99.999 9%) 流速1.0 mL/min,分流比10∶1;全二维分析调制周期 4.0 s,色谱质谱接口温度 250 ℃。
质谱方法:离子源温度 250 ℃,电子轰击源检测器-1 800 V,采集率 50张/s,质谱扫描范围 m/z 30～700,采用NIST 2020谱库比对。
1.2.3 GC×GC-TOFMS的数据处理
采集的数据由仪器自带的 GC2Slover 工作站进行处理,根据信噪比>10,结合正反匹配度(均≥800)、可能性≥70%和正构烷烃标准溶液所测保留指数(retention index,RI)(±50)对化合物进行定性分析,各组分相对含量采用面积归一法进行计算。
1.2.4 数据统计分析
数据处理、统计分析和绘图采用Excel 2019,偏最小二乘判别分析(partial least-squares discrimination analysis,PLS-DA)采用Smica 14.1。
2 结果与分析
2.1 芝麻香型白酒相较于泉香和浓香型白酒的特征性组分
通过HS-SPME-GC×GC-TOFMS检测2种芝麻香型、泉香型和浓香型白酒的全二维谱图见图1。
a-芝麻香型酒L1;b-芝麻香型酒L2;c-泉香型酒QX;d-浓香型酒TN
图1 四种白酒样品 GC×GC-TOFMS 色谱图
Fig.1 GC×GC-TOFMS atlas of four kinds Baijiu
采用GC2Slover工作站处理数据,测得芝麻香型白酒L1、L2、泉香型白酒QX和浓香型白酒TN化合物分别为1 493、1 432、1 264、1 178个,表明芝麻香型白酒的化合物种类最为丰富。
风味组分主要包括12个类别,每一类组分数量和采用面积归一化得到的相对含量分别见图2和图3。对比3种香型白酒的风味种类数量,发现芝麻香型白酒的酯类、醛类、含氮杂环类和含氧杂环类化合物种类最多,而醇类、酮类物质的化合物种类最少,类似现象发生在风味组分峰面积占比的对比分析中[13]。
图2 四种白酒样品中风味组分种类分布情况
Fig.2 Distribution of aroma components in four kinds Baijiu
图3 四种白酒样品中风味组分峰面积占比分布
Fig.3 Peak areas of aroma flavors in four kinds Baijiu
从峰面积占比图3可知,3种香型白酒中的主要风味包括酯类、醇类、醛类、酮类等,芝麻香L1、L2与泉香QX、浓香TN相比,酯类峰面积占比较高,醇类峰面积占比较低,醛类、酮类、酸类、含氮杂环类介于两者之间,说明芝麻香型白酒具有与浓香型和泉香型不同的风格特点。
通过内标的半定量分析,继续对3种香型白酒中的12类别进行比对分析,如图4所示,芝麻香型总酯类含量高于泉香型和浓香型,说明芝麻香型白酒整体酯类丰富,酒体香气馥优雅,白酒中适量的醇类和酸类都有助于促进酒体的丰满感,芝麻香醇类总含量低于泉香型白酒,酸类总含量高于泉香型白酒,这两类含量都与浓香型白酒接近,说明芝麻香白酒具有浓香型白酒的特点,醛、酮类化合物在白酒中也起到呈香的作用,其中芝麻香型酮类和醛类总含量都与泉香型接近,说明芝麻香白酒与泉香型白酒有一定的共性,但芝麻香白酒含硫及含氧杂环类含量均低于泉香和浓香白酒,含氮及及萜烯类含量则高于泉香和浓香白酒,因此芝麻香型与泉香型和浓香型仍具有差异性。
图4 四种白酒样品中类别风味组分含量
Fig.4 Content in four kinds of Baijiu of categories of aroma compounds
2.2 芝麻香与泉香、浓香型白酒的统计学差异性分析
为了分析寻找芝麻香型白酒的差异性标志物,采用有监督的多元统计方法PLS-DA 对芝麻香L1、L2,泉香QX和浓香TN的风味组分进行分析(n=7),得分见图5。芝麻香、泉香和浓香型白酒能明显区分,不同等级的芝麻香型白酒L1和L2之间非常相似,但也存在一定的分离度。本次分析中自变量拟合指数(R2x)为0.757,因变量拟合指数(R2y)为0.989,模型预测指数(Q2)为0.985,R2和Q2超过0.5表示模型拟合结果可接受[20]。经过200次置换检验,如图5-b所示,Q2回归线与纵轴的相交点小于0,说明模型不存在过拟合,模型验证有效,认为该结果可用于白酒间的差异鉴别分析。
a-PLS-DA;b-模型交叉验证结果
图5 四种白酒挥发性组分的的PLS-DA和其模型交叉验证结果
Fig.5 PLS-DA, permutation test of permutation test of PLS-DA model of flavor components of four kinds Baijiu
利用PLS-DA中的变量权重值(variable importance in the projection,VIP值)进行差异化合物的识别,其中VIP值>1的风味组分有100种,其中以酯类数量最多。为了进一步分析4组白酒的主要差异组分,将VIP>1的且P<0.05前50种风味组分对数据进行归一化处理后制作热图(图6),发现3种类型的白酒存在明显差异,说明这3种香型白酒均具有不同的风格特点。芝麻香型白酒中苯乙酸己酯、辛酸乙酯、丙酸乙酯、戊酸乙酯、正丙醇、辛醛、苯甲醛、3-辛酮、2-十一酮、2-乙基-6-甲基-吡嗪、3,5-二甲基吡唑等含量尤为突出;泉香型白酒中乙酸乙酯、2-甲基丙酸己酯、丁二酸二乙酯、2-庚醇、2-乙基-1-己醇、三甲基吡嗪等较为突出;而浓香型白酒中苯丙酸乙酯、1-甲基丁酸己酯、丁酸丙酯、二氢-5-戊基-2(3H)-呋喃酮、苯乙醇等较为突出。
图6 四种白酒差异香气成分聚类热图
Fig.6 Heatmap of differential aroma components of four kinds Baijiu
2.3 不同等级间的芝麻香成品酒的风味组分差异性分析
为了进一步详细分析不同等级芝麻香成品酒重要香气组分,选择芝麻香型白酒相对含量占前100的物质进行分析,见表1。
表1 两种等级芝麻香型白酒的重要香气组分
Table 1 The aroma compounds of two grades of Zhimaxiangxing Baijiu
序号化合物名称一维/min二维/sCAS号化学式保留指数RINIST库保留指数正向匹配度反向匹配度可能性L1含量/(mg/L)L2含量/(mg/L)1乙酸乙酯4.982.03141-78-6C4H8O291288883887477.911 290.81 1 160.30 2乙缩醛5.02 1.78 105-57-7C6H14O2915 892 81281480.74 301.26 221.23 32-戊酮5.49 1.21 107-87-9C5H10O986 982 81780480.14 4.81 2.79 4丙酸乙酯5.52 0.93 105-37-3C5H10O2987 953 82987590.73 24.07 19.56 5异丁酸乙酯5.52 1.06 97-62-1C6H12O2987 961 85285590.43 193.56 176.96 6仲丁醇6.48 0.60 78-92-2C4H10O1 016 1 025 89490890.67 55.39 75.31 7叔戊醇6.50 3.64 75-85-4C5H12O1 019 1 008 93796182.57 89.70 126.10 8丁酸乙酯7.58 0.23 105-54-4C6H12O21 057 1 035 86894481.33 254.89 258.48 92-甲基丁酸乙酯7.68 2.60 7452-79-1C7H14O21 060 1 051 92394386.95 177.94 209.94 10正丙醇7.81 2.36 71-23-8C3H8O1 065 1 036 82280677.07 379.35 439.78 11乙酸丁酯8.33 1.20 123-86-4C6H12O21 083 1 074 81785074.59 107.80 90.35 12异戊酸乙酯9.25 0.57 108-64-5C7H14O21 101 1 068 89694082.65 148.53 176.05 13异丁醇9.49 3.14 78-83-1C4H10O1 117 1 092 90492172.08 214.34 220.06 144-甲基戊酸甲酯10.26 1.20 2412-80-8C7H14O21 133 1 136 81880884.98 6.14 11.11 15乙酸异戊酯10.70 3.37 123-92-2C7H14O21 147 1 122 93093078.93 67.01 63.65 16戊酸乙酯10.90 3.52 539-82-2C7H14O21 152 1 134 83984180.94 55.21 33.90 17正丁醇11.05 0.42 71-36-3C4H10O1 155 1 142 90391490.37 108.94 118.26 183-甲基戊酸甲酯10.96 3.44 2177-78-8C7H14O21 152 1 129 81786473.40 9.03 20.73 192,4-二甲基-3-戊醇11.34 3.79 600-36-2C7H16O1 168 1 172 81981175.99 15.16 11.76 202-庚酮12.79 1.23 110-43-0C7H14O1 198 1 182 89191483.21 48.05 88.15 213-甲基乙酯戊酸12.69 1.19 5870-68-8C8H16O21 193 1 182 81787378.42 4.27 14.70 22活性戊醇13.31 0.70 137-32-6C5H12O1 210 1 208 93193679.18 56.09 61.18 23异戊醇13.52 0.51 123-51-3C5H12O1 215 1 209 84084782.33 214.34 220.06 24丁酸丁酯13.34 2.20 109-21-7C8H16O21 211 1 220 82289981.93 26.17 65.71 25己酸甲酯13.62 2.99 106-70-7C7H14O21 218 1 184 87288079.44 41.33 27.07 26异己酸乙酯14.33 1.51 25415-67-2C8H16O21 215 1 190 91892579.06 89.69 81.86 27正戊醇15.51 0.44 71-41-0C5H12O1 263 1 250 81490283.42 82.26 76.26 28己酸乙酯14.67 1.65 123-66-0C8H16O21 240 1 233 87587781.92 1 141.87 881.65 29醋嗡15.82 0.58 513-86-0C4H8O21 276 1 284 87691185.25 15.55 14.73 30异戊醛16.95 0.66 590-86-3C5H10O1 296 1 299 81980582.25 38.04 35.44 31丁酸异戊酯16.43 3.21 106-27-4C9H18O21 284 1 259 90390586.70 33.60 17.77 322-甲基丁酸异戊酯17.64 0.25 27625-35-0C10H20O21 313 1 274 89392580.40 64.80 17.63 33异戊酸异戊酯17.98 0.24 659-70-1C10H20O21 321 1 290 91492678.67 9.33 18.68 34戊酸-2-甲基丁酯18.35 2.37 55590-83-5C10H20O21 330 1 367 85788078.54 5.98 9.42 352-庚醇18.79 1.00 543-49-7C7H16O1 341 1 320 82780281.93 30.19 43.95 36己酸丙酯18.76 3.20 626-77-7C9H18O21 340 1 316 81980186.88 31.43 75.27 37乳酸乙酯18.90 3.28 97-64-3C5H10O31 343 1 347 81887590.55 1 166.41 1 217.29 38庚酸乙酯19.34 2.08 106-30-9C9H18O21 354 1 331 89589882.52 15.23 13.87 39正己醇19.55 2.44 111-27-3C6H14O1 359 1 355 87287272.51 35.34 43.90 40己酸异丁酯19.50 3.71 105-79-3C10H20O21 358 1 350 90390485.60 39.61 18.71 412-己酸乙酯19.73 1.58 1552-67-6C8H14O21 363 1 340 93393374.88 16.07 13.81 422-壬酮21.09 2.77 821-55-6C9H18O1 395 1 390 90490490.61 29.09 27.43 43正戊酸异戊酯20.21 2.21 2050-09-1C10H20O21 374 1 350 90692179.31 24.14 49.66 44壬醛21.26 0.87 124-19-6C9H18O1 399 1 391 88188292.81 50.64 45.86 45辛酸甲酯21.11 0.47 111-11-5C9H18O21 396 1 385 82480693.67 2.84 1.22 463-辛醇21.35 2.83 589-98-0C8H18O1 402 1 393 91391784.31 9.27 7.40 47三甲基吡嗪21.66 1.03 14667-55-1C7H10N21 409 1 402 83585690.97 14.18 9.61 482-辛醇22.42 2.77 123-96-6C8H18O1 427 1 412 83885182.49 28.19 13.09 49己酸丁酯21.90 3.76 626-82-4C10H20O21 415 1 407 90192175.61 7.76 19.40 50糠醛23.63 3.48 35796C5H4O21 457 1 462 91092078.04 299.77 225.02 51辛酸乙酯23.61 2.10 106-32-1C10H20O21 456 1 435 88089283.19 218.50 247.04 521-庚醇23.82 2.61 111-70-6C7H16O1 461 1 453 93093075.98 16.30 7.27 53庚酸异丁酯23.75 2.63 7779-80-8C11H22O21 460 1 448 88291891.09 94.70 84.92 54己酸戊酯24.19 1.26 540-07-8C11H22O21 470 1 501 85185291.94 56.06 40.45 553-糠醛24.25 0.38 498-60-2C5H4O21 472 1 451 82480578.29 62.80 49.40 56己酸异戊酯24.22 2.57 2198-61-0C11H22O21 471 1 451 90790786.69 31.95 57.28 57四甲基吡嗪24.47 1.52 1124-11-4C8H12N21 477 1 469 85991490.85 10.83 3.18 582-癸酮25.17 3.94 693-54-9C10H20O1 494 1 494 91993178.64 5.43 3.23 59癸醛25.33 1.51 112-31-2C10H20O1 498 1 498 89989982.41 47.63 42.20 60苯甲醛25.94 1.87 100-52-7C7H6O1 513 1 520 81680678.80 31.96 15.60 61丁酸庚酯26.11 0.19 5870-93-9C11H22O21 518 1 521 81786384.33 6.61 17.05 622-壬醇26.29 2.90 628-99-9C9H20O1 522 1 521 87687689.07 16.09 17.59 63辛酸丙酯26.22 2.67 624-13-5C11H22O21 520 1 510 93193882.75 28.50 20.69 642,3-丁二醇(内)26.72 0.47 19132-06-0C4H10O21 533 1 565 84085776.63 8.58 4.24 65壬酸乙酯27.05 0.41 123-29-5C11H22O21 541 1 531 90891791.15 112.63 118.70
续表1
序号化合物名称一维/min二维/sCAS号化学式保留指数RINIST库保留指数正向匹配度反向匹配度可能性L1含量/(mg/L)L2含量/(mg/L)66DL-2-羟基-4-甲基戊酸乙酯27.05 0.81 10348-47-7C8H16O31 542 1 547 87287385.50 31.51 14.72 671-辛醇27.74 1.73 111-87-5C8H18O1 559 1 557 91291279.55 27.86 12.44 68庚酸-3-甲丁酯27.72 0.79 109-25-1C12H24O21 559 1 550 92294093.96 16.46 12.34 692,3-丁二醇(左)28.08 0.46 24347-58-8C4H10O21 568 1 556 81484181.2381.77 50.49 70乳酸异戊酯27.99 0.73 19329-89-6C8H16O31 565 1 580 86387076.51 5.82 3.35 711,2-丙二醇28.64 0.44 57-55-6C3H8O21 582 1 600 82986689.66 2.63 1.73 722-十一酮29.07 2.01 112-12-9C11H22O1 593 1 598 91192583.12 22.00 12.03 732-呋喃羧酸乙酯29.86 1.03 614-99-3C7H8O31 613 1 618 82184193.11 14.87 6.59 74丁酸30.06 1.45 107-92-6C4H8O21 619 1 625 81780586.09 139.71 157.87 75己酸己酯30.00 1.75 6378-65-0C12H24O21 617 1 602 81486281.85 195.03 178.90 76辛酸丁酯30.29 2.98 589-75-3C12H24O21 622 1 604 84585075.36 13.68 34.86 77癸酸乙酯30.64 3.71 110-38-3C12H24O21 634 1 638 87288573.54 4.38 5.40 781-壬醇31.52 0.72 143-08-8C9H20O1 657 1 660 91592290.79 34.94 50.00 79辛酸异戊酯31.49 3.03 2035-99-6C13H26O21 656 1 658 93894293.28 30.73 26.45 80苯甲酸乙酯31.52 1.01 93-89-0C9H10O21 657 1 658 81480383.71 28.01 10.82 812-十一醇33.95 2.51 1653-30-1C11H24O1 722 1 717 84891578.17 3.87 3.51 82丁二酸二乙酯32.00 1.35 123-25-1C8H14O41 670 1 680 81583276.31 21.99 15.81 83戊酸辛酯34.36 3.14 5451-85-4C13H26O21 727 1 719 82181191.03 98.73 101.17 841-癸醇35.53 1.08 112-30-1C10H22O1 765 1 760 91593087.88 4.03 3.28 85十一酸乙酯34.62 2.66 627-90-7C13H26O21 740 1 739 85786479.18 5.94 10.70 86苯乙酸乙酯35.87 1.56 101-97-3C10H12O21 774 1 783 82181077.27 36.49 13.84 87乙酸苯乙酯36.88 2.53 103-45-7C10H12O21 802 1 813 90591382.01 11.16 5.25 88辛酸己酯37.69 3.16 1117-55-1C14H28O21 825 1 796 83690377.77 92.84 9.33 89己酸38.01 2.37 142-62-1C6H12O21 835 1 846 86588484.90 259.20 277.29 90月桂酸乙酯38.42 2.69 106-33-2C14H28O21 846 1 841 90091783.97 102.25 94.05 91苯甲醇38.97 3.77 100-51-6C7H8O1 862 1 870 85286478.98 2.87 2.50 92异丁酸苯乙酯39.20 1.68 103-48-0C12H16O21 869 1 896 85792197.41 8.39 17.27 93苯丙酸乙酯39.34 2.16 2021-28-5C11H14O21 873 1 893 81980574.72 37.26 15.08 94β-苯乙醇40.11 0.44 60-12-8C8H10O1 895 1 906 81580878.9182.73 29.01 95庚酸41.59 0.92 111-14-8C7H14O21 939 1 950 82880290.49 94.14 122.71 96辛酸45.05 0.28 124-07-2C8H16O22 044 2 060 84385582.17 149.82 154.13 97十四酸乙酯45.22 2.99 124-06-1C16H32O22 049 2 049 83283288.47 35.74 22.83 98己酸-2-苯乙酯48.33 1.40 6290-37-5C14H20O22 147 2 162 82180678.55 23.38 8.58 99棕榈酸乙酯51.37 3.48 628-97-7C18H36O22 248 2 251 86186290.91 10.25 13.95 100油酸乙酯57.00 3.47 111-62-6C20H38O22 441 2 471 85285782.09 18.18 12.77
由表1可知,酯类为芝麻香型白酒的主要风味物质,其中含量占比前100种的物质,酯类有57种,其中芝麻酒L1酯类总含量6 215.76 mg/L,芝麻酒L2相对含量5 966.95 mg/L,L1主要以乙酸乙酯(果香)、己酸乙酯(果香)、戊酸乙酯(苹果香)等含量较高,这与其他研究者采用GC-O-MS结论一致[21]。其中,吡嗪类化合物作为焦香的重要贡献物质,有助于芝麻香型酒体的焦香突出和带有“炒芝麻香”的糊香,L1中三甲基吡嗪和四甲基吡嗪的含量均高于L2;糠醛对芝麻香型白酒的焦香和糊香具有一定贡献,L1和L2中糠醛含量分别为299.77、225.02 mg/L,因此芝麻香型白酒L1中“炒芝麻香”比L2更为突出。
2.4 芝麻香型酒与基酒风味成分间的关联性研究
由于2组芝麻香型酒L1和L2的主要勾调基酒是J1、J2、J3,因此需要分析其成品酒和基酒的关联性。白酒中物种数量分析结果见图7,L1、L2、J1、J2、J3所测物质分别为1 493、1 432、1 671、1 522、1 382种。
图7 芝麻香型白酒类别数量
Fig.7 Peak area of aroma flavors and ratio of peak area of aroma flavors in Zhimaxiangxing Baijiu
5种酒样均以酯类、醇类、含氮杂环数量最多,组分类别的相对含量见图8。基酒与成品酒间的组分类别相对含量有一定差异,主要表现为基酒组分相对含量中酯类较高、酸类和醛类以及烷烃类含量较低、含氧杂环和含硫类略高。
图8 芝麻香型白酒香气类别峰面积和香气种类峰面积比例
Fig.8 Peak area of aroma flavors and ratio of peak area of aroma flavors in Zhimaxiangxing Baijiu
采用多元统计方法PLS-DA对3组样品的风味组分进行分析,得分见图9(n=7)。3种基酒和2种成品白酒能明显区分,基酒J1和J2风味组分结构更为接近,与基酒J3有显著差异,成品酒L2与基酒J2最为接近,表明成品酒L2的主要基酒来源于基酒J2。
图9 五种芝麻香白酒风味组分的的PLS-DA
Fig.9 PLS-DA of flavor components of five kinds of Zhimaxiangxing Baijiu
3 结论
本研究采用 HS-SPME-GC×GC-TOFMS 对比研究了趵突泉芝麻香型白酒、浓香型白酒和泉香型白酒的共性和差异性,从物种数量来看,芝麻香型白酒、浓香型白酒、泉香型白酒分别测得1 493、1 178、1 264种,芝麻香型白酒的风味组分丰富度较高;整体上风味类别较为相似,芝麻香型白酒中较高的酯类,较低的醇类、适中的酸类以及美拉德反应产生的醛、酮、含氮杂环类是酒体香气幽雅、芝麻香以及醇和细腻的主要原因。通过内标半定量法分析3种白酒类型中12种风味类别的相对含量,对比研究了芝麻香型白酒与泉香型和浓香型白酒的共性与差异性。采用PLS-DA能明显区分芝麻香、浓香、泉香型白酒,根据VIP值>1且P<0.05筛选的前50种物质,热图显示3种香型白酒都具有各自的特征组分。等级较高的芝麻香型成品酒L1中带有焦香和“炒芝麻香”糊香的风味物质更突出。通过分析芝麻香型成品酒与基酒,发现成品酒L2与基酒J2最为相似,表明成品酒L2的主要基酒可能来源于基酒J2。
本研究为趵突泉芝麻香型白酒区别于浓香和泉香型白酒的风味组分提供了理论参考,为成品酒的勾兑提供了相应思路。同时,芝麻香型白酒酒体中功能因子丰富的吡嗪类、含硫化合物以及萜烯类,将在后续研究中进行重点研究。
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