不同贮存温度对清香型白酒滋味品质及挥发性风味成分的影响

曾烁瑶1,张瑛毓1*,甄诺1,贾宁1,2,祁祥玮1,3,孟镇1*,郭新光1

1(中国食品发酵工业研究院有限公司,北京,100015)2(西北农林科技大学 食品科学与工程学院,陕西 杨凌,712100)3(西北农林科技大学 葡萄酒学院,陕西 杨凌,712100)

摘 要 该研究采用电子舌、顶空固相微萃取-气相色谱质谱法(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)、气相色谱-氢火焰离子化法(gas chromatography with hydrogen flame ionization detection,GC-FID),探究了温度对清香型白酒滋味和香气的影响。结果表明,清香型白酒在25 ℃和35 ℃贮存49 d内能够保持相对稳定的滋味品质,与25 ℃相比,在35 ℃贮存的酒样具有略高的咸味、略低的鲜味和鲜的回味、极低的苦味和涩味,50 ℃条件下贮存21 d内的滋味与在35 ℃条件下贮存7~49 d较相似,在50 ℃条件下贮存28~49 d的样品滋味与在25 ℃条件下贮存7~49 d较相似。通过多元统计分析与香气活度值,筛选出8个关键香气化合物,聚类结果表明,清香型白酒在25 ℃后期和35 ℃贮存49 d内能够保持相对稳定的状态,过高的贮存温度会使清香型白酒的香气稳定性发生较大的变化,由与滋味的相关性分析可推测,对滋味的影响存在醛类与酚类相似,且与醇类与酯类相反的情况,值得进一步研究。由上述可得,白酒感官标准样品的长期稳定性研究可以在25~35 ℃的范围内开展,35~50 ℃可以作为加速温度条件,该研究可为白酒感官标准样品稳定性研究及评价过程中的参数设置及辅助指标的筛选提供数据支撑,为白酒感官标准样品加速稳定性实验的开展提供思路。

关键词 标准样品;温度;稳定性;滋味品质;挥发性化合物

稳定性评估是感官标准样品研制过程中不可缺少的重要环节。因基体特性的差异,稳定性的影响因素是多元化的,通常包括水分、光照、温度、压力等[1-2],需要对可能的影响因素进行评估和监测,进而通过规定标准样品的贮藏和运输条件确保其在有效期内的稳定性。对于白酒感官标准样品,与湿度、光照等影响因素相比,温度对其稳定性有更大的影响,为了确定白酒感官标准样品的贮藏和运输条件,温度在白酒感官长期和运输稳定性中的作用仍需深入研究。

稳定性研究中还存在标准样品的稳定性检验周期与标准样品有效期之间的冲突。一般认为在一定时期内感官品质稳定即可以将这段时期确定为有效期,但感官标准样品在完成相应长期稳定性检验工作申请验收时,标准样品本身已基本超过了规定的有效期,这种问题同样存在于同类型的茶叶感官标准样品中[3]。因而可以考虑通过极端降解条件设置开发加速稳定性评估方案,从而缩短白酒感官标准样品的稳定性评价周期。目前药品、纯化合物类标准样品的加速稳定性研究,常用高温作为降解条件,这主要是因为此类样品基体的单一性更易于获得与温度有关的降解速率模型[4],而在白酒中高温会抑制缔合作用中醇类分子与水分子的重新排列,会使白酒中的不溶性低沸点物质更容易挥发,会提高酯化反应中有机酸的催化速率,从而影响白酒的品质[5]。白成松等[6]将白酒放置在常温、30 ℃、35 ℃中储存14个月,发现3个条件下总酸呈上升趋势,且贮存温度越高上升越快,而总酯含量呈下降趋势,贮存温度越高下降越快,说明随着温度的提高,白酒贮存过程中的挥发性风味物质的变化有一定的趋势。曾庆军等[7]研究表明,白酒在30~60 ℃条件下贮存3个月可达到常温老熟2年的效果,在40 ℃存放半年其陈化程度可达到常温2~3年的效果,说明高温对白酒的贮存与常温相比有一定的加速作用,因此高温可作为白酒样品加速稳定性的极端降解条件。

白酒感官标准样品的稳定性评估结果依赖白酒感官评委的品评,且品评活动会分布在长时间的跨度上,在此过程中人的主观判断与生理变化等情况易影响感官评价结果的准确性和可靠性。因而可以通过设置同步检测方案,在短时间内同批完成检测来解决此类问题。也可采用机器辅助特性的检测,滋味与香气是白酒感官的重要指标,电子舌是利用传感器将滋味转化成电信号进行检测的现代仿生学设备,具有快速准确的特点,广泛运用于白酒的研究中[8-9],GC与MS、离子迁移谱(ion mobility spectrometry,IMS)、氢火焰离子检测器(flame ionization detector,FID)等结合的技术,可在较短时间内对白酒中的挥发性风味物质进行定性和定量分析[10]。因此本研究采用电子舌检测味觉指标,并用顶空固相微萃取-气相色谱质谱法(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)结合气相色谱-氢火焰离子化法(gas chromatography with hydrogen flame ionization detection,GC-FID)检测挥发性风味物质,对稳定性评估中滋味与香气辅助研究。

本研究以清香型白酒为研究对象,探究其在25、35、50 ℃条件下贮存49 d的滋味与香气变化。用电子舌研究滋味,用HS-SPME-GC-MS结合GC-FID研究香气,对结果采用主成分分析(principal component analysis,PCA)、偏最小二乘回归分析(partial least squares discrimination analysis,PLS-DA)、相关性分析,从味觉指标与挥发性风味物质的角度对比3种贮存温度对清香型白酒品质的影响。研究结果可为高温对白酒贮存的加速效果,筛选辅助感官稳定性判别指标,以及建立白酒标准样品的稳定性评估流程提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试剂:KCl、酒石酸、KOH、浓盐酸(均为分析级)、无水乙醇(色谱级),上海麦克林生化科技股份有限公司。

标准品:叔戊醇、2-辛醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸、甲醇、丙醇、异丁醇、1-己醇、1-辛烯-3-醇、1-辛醇、1-壬醇、乙酸、丙酸、异丁酸、庚酸、己酸、辛酸、乙酸乙酯、甲酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯、癸酸乙酯、丁二酸二乙酯、乙酸苯乙酯、苯丙酸乙酯、亚油酸乙酯、月硅酸乙酯、棕榈酸乙酯、二甲基苯甲醛、乙醛、4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚、4-乙基苯酚(均为色谱级),上海阿拉丁生化科技股份有限公司。

酒样:53%vol 清香型白酒成品酒。

1.2 仪器与设备

Clarus 690气相色谱仪、Clarus 690/Clarus 5Q 8T气相色谱-质谱联用仪,美国PerkinElmer公司;SMART SPME Arrow 1.1 mm萃取头(DVB/C-WRPDMS),美国Thermo fisher赛默飞世尔科技公司;INSENTTS-5000Z电子舌,日本Insnt公司;多功能自动进样器,广州Lab ngenious智达公司;GHP-9270恒温培养箱,上海一恒科学仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品贮存条件

本研究参考稳定性评估中的同步检测方法探究清香型白酒在25、35、50 ℃条件下贮存49 d的滋味与挥发性风味的变化,具体为:初始样品放置在酒库中贮存(18~20 ℃),按照贮存时间点设置(贮存7、14、21、28、35、42、49 d),将清香型白酒样品分7批放入25 ℃恒温培养箱,调整放入日期使7批样品在最后1天同时完成贮存,并同步开始所有样品的检测(在4 d内完成),对放入35 ℃和50 ℃恒温培养箱的样品处理同上。

以25-7、25-14、25-21、25-28、25-35、25-42、25-49表示在25 ℃贮存7、14、21、28、35、42、49 d的样品;以35-7、35-14、35-21、35-28、35-35、35-42、35-49表示在35 ℃贮存7、14、21、28、35、42、49 d的样品;以50-7、50-14、50-21、50-28、50-35、50-42、50-49表示在50 ℃贮存7、14、21、28、35、42、49 d的样品。

1.3.2 电子舌的测定

参考王玉荣等[11]的方法,略作修改。在样品检测前24 h活化参比电极与传感器,检测前用去离子水将酒样稀释5倍,避免酒精度过高影响测试结果。仪器自检通过后,用电子舌传感器对稀释后酒样的6个基本味及3个基本味的回味的信号强度进行响应识别,每个酒样测定4次,去除首次后统计3次平行数据进行分析。

1.3.3 挥发性风味物质测定

1.3.3.1 GC-FID分析

样品处理:在2 mL进样小瓶中加入1 mL酒样与10 μL内标(叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸,最终质量浓度为200 mg/L),涡旋混匀,进样分析。

GC条件:DB-WAX毛细管色谱柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm),检测器温度250 ℃,进样口温度220 ℃,载气流量1.0 mL/min。程序升温:初温35 ℃,保持1 min后以3.0 ℃/min升到70 ℃,然后以3.5 ℃/min 升到180 ℃,再以15 ℃/min 升到210 ℃,保持15 min。

定性与定量:采用标准品定性,采用内标法建立标准曲线进行定量。

1.3.3.2 HS-SPME-GC-MS分析

参考郝飞龙等[12]的方法,采用HS-SPME结合GC-MS测定挥发性风味微量成分的含量,方法略作修改。

样品处理:在20 mL顶空瓶中加入1.2 mL酒样,4.8 mL去离子水稀释,加入2 g NaCl至饱和,加入10 μL内标(2-辛醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸,最终质量浓度为10 mg/L),拧紧瓶盖,涡旋混匀,进样分析。

HS-SPME条件:萃取温度50 ℃,预热5 min,萃取吸附45 min,解吸时间5 min。

GC条件:TR-WAXMS毛细管色谱柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm),进样口温度230 ℃,分流比50∶1,进样量1 μL,载气为He,流速1.0 mL/min。程序升温:初温40 ℃,保持1 min后以5 ℃/min 升到230 ℃,保持10 min。

MS条件:电子轰击离子源(EI),电子能量70 eV,离子源温度230 ℃,接口温度250 ℃,扫描质量在35~350 amu,全扫描模式,溶剂延迟9.8 min。

定性:采取SCAN扫描检索美国国家标准与技术研究院化学数据库(national institute of standards and technology, NIST)定性[13]

定量:采用SIM扫描,单点外标法进行半定量,计算如公式(1)所示[14]:

(1)

式中:Qi为所求组分质量浓度,μg/L;Qc为外标质量浓度,μg/L;Ai为所求组分峰面积,mAU·min;Ac为外标峰面积,mAU·min。

1.3.4 数据处理

使用Origin 2022绘制雷达图、热图;使用Graphpad Pism 软件(Version 9.5)做显著性分析,绘制折线图;使用SIMCA软件(Version 14.1)做PCA、PLS-DA;通过Turbomass软件对挥发性风味物质进行定性定量分析;使用Excel 2021 统计原始数据、制作表格。

2 结果与分析

2.1 不同贮存温度下清香型白酒滋味品质变化分析

2.1.1 不同贮存温度下清香型白酒滋味品质的变化规律

电子舌可通过传感器将味觉刺激转化为响应强度进行对比,是呈味研究中常使用的智能感官仪器[15]。本研究利用电子舌检测了不同温度下清香型白酒样品的酸味、苦味、涩味、咸味、鲜味、甜味、苦味回味、涩味回味、鲜的回味9个味觉指标。为分析不同贮存温度下清香型白酒的滋味变化规律,本研究以9个味觉指标的响应值为变量,采用SIMCA软件(Version 14.1),应用PCA方法对3个温度不同时间下的样品进行了空间排布,其中前3个方差的累计贡献率为80.6%,可以代表大部分的成分信息。样品经过PCA后的得分图和载荷图见图1。

a-因子载荷图;b-因子得分图

图1 三种温度下清香型白酒滋味品质分析
Fig.1 Analysis of taste quality of light-flavor Baijiu at three temperatures

从图1-a可得,不同温度下的白酒样品在空间分布上有明显的分离趋势,其中,25 ℃下贮存7、14、21、28、35、42、49 d的样品聚在X轴的负半轴,具有相似的滋味轮廓;35 ℃下贮存7、14、21、28、35、42、49 d的样品聚在X轴的正半轴,具有相似的滋味轮廓。PCA能够明显区分2个温度条件下酒样的味觉指标,说明这2个温度条件下贮存的样品滋味存在差异。50 ℃条件下,贮存7、14、21 d的样品位于X轴的正半轴,贮存28、35、42、49 d的样品位于X轴的负半轴,说明在更高温度条件下对白酒滋味的影响更为复杂,清香型白酒在50 ℃条件下贮存21 d内的滋味与在35 ℃条件下贮存7~49 d较相似,在50 ℃条件下贮存28~49 d的样品滋味与在25 ℃条件下贮存7~49 d较相似,由此可见不同高温贮存条件下清香型白酒的滋味随时间的变化存在一定的对应关系。载荷图3-b中显示,苦味回味、苦味、鲜味、涩味、鲜的回味位于X轴的负半轴,对应载荷图中25 ℃下贮存的样品和50 ℃条件下贮存28~49 d的样品;涩味回味、甜味、酸味、咸味位于X轴的正半轴,对应载荷图中35 ℃条件下的样品和50 ℃条件下储存7~21 d的样品。

2.1.2 不同贮存温度下清香型白酒各味觉指标变化分析

进一步分析不同温度及时间下清香型白酒样品的味觉指标变化情况,结果如图2所示。在25 ℃条件下,除苦味回味外,8种味觉指标在49 d内的变化趋势相对稳定,在35 ℃条件下,除涩味回味外,8种味觉指标在49 d内的变化趋势相对稳定。将25 ℃和35 ℃下味觉指标作比较后,35 ℃的贮存条件显著降低了清香型白酒样品的苦味、涩味、鲜味和鲜的回味,并且显著增加了酒样的咸味(P<0.05,P<0.01,P<0.001)。50 ℃条件下,各维度变化随时间波动很大,21 d酒样酸味指标达到最大值(2.55±0.02),35 d酒样酸味指标为最小值(1.02±0.14);苦味指标的极差为3.07,苦味回味的极差为1.24,在不同时间呈波动性变化;7~21 d酒样涩味、鲜味和鲜的回味指标接近35 ℃而显著低于25 ℃(P<0.001),28~49 d酒样涩味、鲜味和鲜的回味指标明显更接近25 ℃,50 ℃下涩味、鲜味和鲜的回味指标变化规律与PCA结果一致,呈现出不同温度下的对应关系。

a-酸味;b-苦味;c-涩味;d-苦味回味;e-涩味回味;f-鲜味;g-鲜的回味;h-咸味;i-甜味

图2 三种温度条件下9种滋味品质折线图
Fig.2 Line chart of 9 kinds of taste qualities at three temperatures

注:*, P<0.05,**, P<0.01,***, P<0.001,****, P<0.000 1,25 ℃与35 ℃相比;#, P<0.05,##, P<0.01,###, P<0.001,####, P<0.000 1,25 ℃与50 ℃相比。

电子舌结果反映出清香型白酒在25 ℃和35 ℃贮存49 d内能够保持相对稳定的滋味品质,在35 ℃贮存的酒样具有略高的咸味、略低的鲜味和鲜的回味、极低的苦味和涩味,可能使酒样具备更佳的滋味品质,可以进一步将结果与感官专家对酒样的滋味品质评价进行对应分析[16];过高的贮存温度可能会为酒样带来更为复杂的滋味变化,且不同温度贮存条件下清香型白酒的滋味随时间的变化可能存在一定的对应关系,这与不同温度条件下酒样中各种物理化学反应的速率差异有关,通过探究不同温度下的滋味对应性能够为加速温度的选择提供数据支撑。在白酒感官标准样品研制过程中,长期稳定性研究可以在25~35 ℃的范围内开展,避免酒样长时间处于过高的温度条件对维持白酒感官标准样品的稳定性更为有利。

2.2 不同贮存温度下清香酒样中挥发性风味物质差异分析

2.2.1 不同贮存温度下清香酒样中挥发性化合物定性定量分析

采用GC-FID和HS-SPME-GC-MS方法对3个温度条件下的清香型白酒样品中34种挥发性物质进行定性定量分析,包括酯类16种、醇类7种、酸类6种、酚类3种、醛类2种,对每种物质含量分别归一化处理后绘制热图并计算各物质在3个温度不同贮存时间点的总含量,结果见图3。

a-各成分含量热图;b-各成分在3种温度下7个时间点的含量总和

图3 三种温度下清香型白酒样品中挥发性风味物质分析热图
Fig.3 Heatmap for analysis of volatile compounds of light-flavor Baijiu at three temperatures

图3-a酯类物质中,辛酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸苯乙酯、月桂酸乙酯、苯丙酸乙酯在25 ℃贮存条件下含量相对较高;乙酸乙酯、甲酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯、棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯在35 ℃下含量相对较高,乙酸乙酯是清香型白酒的主要香气成分,乳酸乙酯在清香型白酒微量成分中的含量是仅次于乙酸乙酯的含量,同样在白酒中为主体呈香成分[17],前人研究表明,清香型白酒在贮存过程中总酸、乙酸乙酯、乳酸乙酯含量逐渐减少,而本研究中35 ℃下乙酸乙酯与乳酸乙酯含量高于25 ℃[18],说明适当提高贮存温度对于香气的改善是有利的。己酸乙酯、丁二酸二乙酯在50 ℃下含量相对较高,而棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯3种长链脂肪酸酯的含量在50 ℃下与35 ℃相比降低明显(1.3倍~2.5倍)。酸类物质中,庚酸、己酸、辛酸在50 ℃下与其他2个温度相比含量处于较高水平,说明50 ℃条件促进了白酒老熟中的水解反应,令酯类与水反应生成酸类,使得酸类化合物增加[19]。4-甲基愈创木酚和4-乙基愈创木酚2种酚类物质受温度影响较大,35 ℃ 与50 ℃下含量都高于25 ℃,而在50 ℃下含量最高。醇类物质在3个温度不同贮存时间点的总含量相差不大,但含量受温度影响会随贮存时间呈现波动性的变化。各物质从3个温度不同贮存时间点的总含量上来看,在50 ℃条件下出现了长链脂肪酸酯的显著降低,4-甲基愈创木酚、4-乙基愈创木酚2种酚类和庚酸、辛酸等酸类物质的显著增加,其他成分总含量基本保持稳定。

2.2.2 关键差异挥发性化合物及变化规律分析

对测得的数据进行PLS-DA,筛选不同贮存温度下清香型白酒之间的关键差异化合物,通过监测含量变化,设定含量变化范围界限,为清香型白酒香气稳定性评价提供辅助手段。结果如图4所示。从33种挥发性化合物中筛选出17种变量投影重要性(variable importance in the projection, VIP)值>1的差异化合物,其中酯类9种、醇类3种、酸类2种、酚类2种和醛类1种(图4-c)。其中4-乙基愈创木酚与4-甲基愈创木酚呈烟熏味,庚酸与辛酸呈奶酪味,醇类中1-己醇呈坚果香、壬醇呈脂肪味、1-辛烯-3-醇呈蘑菇味,酯类与乙醛呈花果香,不同温度下酒样的差异可能会体现在上述风味中[20]

a-PLS-DA得分图;b-置换检验;c-关键差异化合物及其VIP图

图4 三种温度下清香型白酒挥发性化合物PLS-DA
Fig.4 PLS-DA of volatile compounds in light-flavor Baijiu at three temperatures

分别选取3个温度下的4个时间点,将不同贮存温度和时间下17种差异物质变化进行聚类分析(图5)。大致被分为3类,25-7和25-21为一类,25-35、25-49、35 ℃贮存的4个时间点和50-7聚为一类,50-21、50-35、50-49聚为一类且更接近25 ℃前期。结果反映出挥发性化合物在不同温度及时间点下存在一定的变化规律,在25 ℃后期和35 ℃贮存49 d能够保持相对稳定,50 ℃作为加速温度条件还需要考虑对加速储存时间的控制。

图5 17种关键差异化合物聚类图
Fig.5 Cluster analysis of 17 differential compounds

2.2.3 关键香气化合物分析

计算风味物质含量与感官阈值的比值,得香气活度值(odor activity value, OAV),OAV>1的风味物质被认为是关键风味物质,对白酒香气组成有较大贡献,OAV越大,影响程度越重要。在17种VIP值>1的差异风味物质中筛选出8种在3种温度下OAV均大于1的关键香气化合物,即癸酸乙酯、乙醛、己酸乙酯、乙酸乙酯、1-辛烯-3-醇、1-壬醇、月桂酸乙酯、4-乙基愈创木酚,结果如表1所示。同样选取3个温度下的4个时间点,将不同贮存温度和时间下8种风味物质的OAV变化进行聚类分析并绘制热图(图6)。图中样品被分为3类,21-7和25-21为一类,50 ℃贮存的4个时间点聚为一类,25-35、25-49和35 ℃贮存的4个时间点聚为一类,聚类结果与17中差异化合物的聚类结果一致。结果反映出清香型白酒在25 ℃后期和35 ℃贮存49 d能够保持相对稳定的风味,过高的贮存温度会使清香型白酒的香气稳定性发生较大的变化。

表1 三种温度下清香型白酒中关键香气化合物的OAV
Table 1 OAV of key aroma compounds in clear liquor at three temperatures

化合物名称阈值/(μg/L)25-725-2125-3525-4935-735-2135-3535-4950-750-2150-3550-49癸酸乙酯1 122.3[21]246.02220.27178.65164.53164.21159.28174.74173.90149.39128.22161.32171.28乙醛500[21]116.93128.13133.58127.05124.11134.95138.92136.01134.52126.32125.55130.19己酸乙酯60[21]63.4668.0160.8959.6759.5559.8163.5761.0762.6968.3462.7272.08乙酸乙酯32 600[21]28.0728.8129.5228.3629.3329.1030.7730.1330.0328.3029.0429.431-辛烯-3-醇6.12[21]23.8526.2423.6121.9822.2622.0622.7622.2023.1223.5822.5625.361-壬醇80[21]5.485.835.124.984.594.775.224.765.295.515.275.34月桂酸乙酯400[21]2.893.002.422.142.121.972.072.251.842.211.972.084-乙基愈创木酚122.74[21]1.451.811.481.812.011.722.321.852.482.212.432.17

注:化合物阈值是在46%vol 酒精溶液中测得。

图6 8种香气物质OAV的聚类热图
Fig.6 Cluster heatmap of OAV in eight aroma compounds

综上所述,结果反映出清香型白酒在25 ℃后期和35 ℃贮存49 d内能够保持相对稳定的状态,在35 ℃贮存的酒样对于香气的改善可能是有利的,但还需要进一步将结果与感官专家对酒样的香气品质评价进行对应分析;将50 ℃作为加速温度条件还需要考虑对加速贮存时间的控制。白酒感官品质通常依靠感官评委评价,存在人力消耗、人员主观性等多方面的问题,近年来,越来越多的研究聚焦于通过风味物质的定量和差异分析辅助感官评价。在白酒感官标准样品研制过程中,可以通过检测8种关键香气化合物的含量变化,设定含量变化范围界限,为清香型白酒香气稳定性评价提供辅助手段。

2.3 滋味与关键香气化合物的关系分析

有研究采用GC-MS与电子舌结果建立判别模型,用于区分不同质量等级的白酒,说明将滋味指标与挥发性风味指标共同作为感官稳定性判别的辅助指标存在可能[8],因此对3种贮存温度下贮存49 d的滋味强度与关键香气化合物的OAV进行Pearson相关性分析,结果如图7所示。

图7 滋味强度与8个关键香气化合物含量的相关性热图
Fig.7 Heatmap of correlation between flavor intensity and content of eight key aroma compounds

注:*, P<0.05,**, P<0.01,***, P<0.001。

在图7中,除酸味、苦味回味外,其余滋味指标都与1种及以上关键香气化合物存在显著相关关系,说明滋味指标与关键香气化合物有可能共同用于稳定性判别与加速降解模型的构建。图7中,己酸乙酯与甜味呈显著正相关关系(P<0.05),这与前期报道中[22]己酸乙酯的引入会使白酒样品的甜度得到增强的结果一致。乙醛和4-乙基愈创木酚共同与咸味呈显著正相关关系(P<0.05),与涩味回味、甜味呈正相关,与涩味、鲜味回味呈显著负相关(P<0.05),与苦味、苦味回味、鲜味回味呈负相关,说明乙醛和4-乙基愈创木酚对滋味的作用效果相似,而癸酸乙酯、1-辛烯-3-醇、1-壬醇和月桂酸乙酯共同与涩味回味和咸味呈负相关关系,与苦味、涩味、鲜味、鲜味回味呈正相关关系,说明癸酸乙酯、1-辛烯-3-醇、1-壬醇和月桂酸乙酯对滋味的作用效果相似,且与乙醛和4-乙基愈创木酚的作用效果相反,可推测挥发性风味物质对滋味的影响存在醛类与酚类相似,且与醇类与酯类相反的情况,值得进一步研究。

3 结论与讨论

本研究以清香型白酒为研究对象,在常温25 ℃、中高温35 ℃、高温50 ℃三种条件下,采用同步检测的方式,将清香型白酒贮存7~49 d,采用电子舌、HS-SPME-GC-MS、GC-FID技术,结合PCA、PLS-DA、OAV和聚类分析的方法,探究了温度对清香型白酒品质的影响。清香型白酒在25 ℃和35 ℃下的滋味与挥发性风味结果显示,贮存49 d内能够保持相对稳定的滋味品质,其中在35 ℃可以使贮存的酒样具有更高的甜味、鲜味、鲜的回味以及更低的苦味、涩味和咸味,提高品质,更适宜贮存,风味结果通过多元统计分析,筛选得到17种受温度影响呈现差异的挥发性物质,并进一步筛选出8种重要的差异性香气活性成分,结果反映出清香型白酒在25 ℃后期和35 ℃贮存49 d内能够保持挥发性风味相对稳定,与滋味结果共同支持25~35 ℃的中高温度范围适宜作为长期稳定性评估的温度。清香型白酒在50 ℃下的滋味与挥发性风味结果显示,50 ℃贮存条件下清香型白酒的滋味随时间的变化与25、35 ℃存在对应关系,50 ℃条件下贮存21 d的滋味与在35 ℃条件下贮存49 d相似,约为2倍加速,在50 ℃条件下贮存28~49 d的样品滋味与在25 ℃条件下贮存7~49 d较相似,可进一步探究加速相关关系,而风味结果显示,过高的贮存温度会对清香型白酒的风味稳定性产生明显的影响,使香气的风格发生较大的变化。因此在白酒感官标准样品研制过程中,长期稳定性研究可以在25~35 ℃的范围内开展,35~50 ℃的高温可作为加速温度条件。滋味指标与关键香气化合物的相关性分析显示二者关系密切,未来共同用于稳定性判别与加速降解模型构建存在可能,并且关键香气化合物对滋味指标的影响可推测存在醛类、酚类与酯类、醇类相反的情况。因此今后可继续深入探究白酒滋味与挥发性风味物质在不同温度下的对应性,辅助对加速贮存时间条件的控制和优化[23]。不同香型白酒受到温度影响会存在不同的变化趋势,在研制十二香型白酒感官标准样品过程中需要针对具体酒样开展相关研究。本研究可为白酒感官标准样品稳定性研究及评价过程中的参数设置与辅助指标的挑选提供数据支撑,为白酒感官标准样品中加速稳定性实验的开展提供参照。

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Effects of different storage temperatures on taste qualities and volatile components of light-flavor Baijiu

ZENG Shuoyao1, ZHANG Yingyu1*, ZHEN Nuo1, JIA Ning1,2, QI Xiangwei1,3, MENG Zhen1*, GUO Xinguang1

1(China National Research Institute of Food and Fermentation Industries Co.Ltd., Beijing 100015, China) 2(College of Food Science and Engineering, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)3(College of Enology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China)

ABSTRACT To elucidate the effects of temperature on the taste and aroma of light-flavor Baijiu, electronic tongue, headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry (HS-SPME-GC-MS), and gas chromatography with hydrogen flame ionization detection (GC-FID) techniques were applied.The results showed the light-flavor Baijiu could maintain relatively stable taste qualities during 49 d at 25 ℃ and 35 ℃.Compared to 25 ℃, the samples stored at 35 ℃ had a slightly higher saltiness, a slightly lower umami and fresh aftertaste, and an extremely low bitterness and astringency.The taste of the samples stored at 50 ℃ for 7-21 d was similar to that at 35 ℃ for 7-49 d, and the taste at 50 ℃ for 28-49 d was similar to that at 25 ℃ for 7-49 d.Eight key aroma compounds were screened by multivariate statistical analysis with odor activity value.The clustering results indicated that the light-flavor Baijiu was able to maintain a relatively stable flavor profile in the late stage of 25 ℃ and within 49 d at 35 ℃.The excessively high temperature could cause huge changes in the aroma stability of light-flavor Baijiu.From the correlation analysis, it was hypothesized that there were aldehydes and phenols similar to each other and opposite to alcohols and esters in terms of their effect on taste, which deserved further investigation.Based on the results, the long-term stability study of the sensory reference material of Baijiu could be carried out in the middle and high-temperature range of room 25-35 ℃, and 35-50 ℃ could be used as the accelerated temperature conditions.This study provides data support for the parameter setting and auxiliary indicators screening in the stability study and provides ideas for the accelerated stability experiments of sensory reference material of Baijiu.

Key words reference material;temperature;stability;taste quality;volatile compounds

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.041683

引用格式:曾烁瑶,张瑛毓,甄诺,等.不同贮存温度对清香型白酒滋味品质及挥发性风味成分的影响[J].食品与发酵工业,2025,51(9):327-335.ZENG Shuoyao, ZHANG Yingyu, ZHEN Nuo, et al.Effects of different storage temperatures on taste qualities and volatile components of light-flavor Baijiu[J].Food and Fermentation Industries,2025,51(9):327-335.

第一作者:硕士研究生(张瑛毓博士和孟镇正高级工程师为共同通信作者,E-mail:zhangyy0427@163.com;syaufood@163.com)

收稿日期:2024-11-25,改回日期:2025-01-13