郭雪峰，程玉鑫，黃永光,2,*，陳 汀，孫宗奇

（1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550025；2.貴州巖博酒業(yè)有限公司，貴州 盤州 553523；3.貴州省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院，貴州 貴陽 550014）

白酒的感官風(fēng)味特性及其特征風(fēng)味化合物組成是認(rèn)識(shí)、判別白酒香型類別及鑒定白酒品質(zhì)的重要基礎(chǔ)，但目前關(guān)于不同香型白酒感官和風(fēng)味化合物的研究尚不充分，更多是集中于對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)醬香、濃香、清香型白酒風(fēng)味的分析。有研究指出，醬香型白酒及其輪次基酒中含有19 種揮發(fā)性硫化物，并指出二甲基硫醚、二甲基二硫醚和二甲基三硫醚是增強(qiáng)醬香型白酒中水果香的風(fēng)味化合物，將硫化物作為鑒別醬香型白酒的特征性化合物[1]。He Yingxia等[2]系統(tǒng)地分析了我國(guó)不同地區(qū)的17 種濃香型白酒的特異性，研究了濃香型白酒中潛在香氣化合物及其感官屬性之間的關(guān)系，并指出吡嗪類、呋喃類、酮類等18 種物質(zhì)是識(shí)別不同區(qū)域濃香型白酒的重要香氣化合物。針對(duì)清香型白酒的香氣成分分析發(fā)現(xiàn)，酯類物質(zhì)對(duì)清香型白酒有主要貢獻(xiàn)[3]。上述研究實(shí)現(xiàn)了對(duì)白酒的感官評(píng)價(jià)及其香氣化合物的定性定量分析，充實(shí)了醬香、濃香、清香型白酒風(fēng)味的研究?jī)?nèi)容，極大地提升了消費(fèi)者對(duì)中國(guó)白酒的認(rèn)知。盡管現(xiàn)階段醬香、濃香、清香型白酒的市場(chǎng)占有率較大[4]，但研發(fā)新型酒體風(fēng)格是滿足消費(fèi)者對(duì)不同風(fēng)味白酒的需求以及進(jìn)一步拓展我國(guó)白酒市場(chǎng)的必然趨勢(shì)。馬宇等[5]對(duì)清醬香型白酒成品酒及其基酒進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)清醬香型白酒中總酯含量高、雜醇油低、總酸含量適中，酒體融合了清香和醬香的風(fēng)格特點(diǎn)。孫優(yōu)蘭等[6]從清醬香型白酒中定量分析出80 種主要揮發(fā)性風(fēng)味化合物，表明不同品質(zhì)清醬香型白酒的風(fēng)味結(jié)構(gòu)組成不同，其中高端產(chǎn)品具有較高的醬香風(fēng)格特征，而低端產(chǎn)品則體現(xiàn)出較強(qiáng)的清香風(fēng)格特征。以上研究為清醬香型白酒及其他創(chuàng)新香型白酒的發(fā)展提供了參考依據(jù)。

白酒的香型、外觀、口感及飲后舒適度是決定消費(fèi)者選擇不同類型白酒的主要因素[7]，酒體中的風(fēng)味化合物不僅具有呈香、呈味作用，而且與飲酒后人體的舒適度和醉酒度息息相關(guān)。徐佳楠等[8]通過比較小鼠飲酒后的自主行為變化以及酒精代謝程度，發(fā)現(xiàn)乳酸、丙酸、甲酸等酸類物質(zhì)含量較高且酯類物質(zhì)含量較低的白酒對(duì)小鼠飲酒后的舒適度有關(guān)鍵作用。有研究進(jìn)一步證實(shí)，白酒中的酸、酯、雜醇等主成分主要通過影響乙醇代謝導(dǎo)致醉酒度呈現(xiàn)差異[9]。因此，以不同香型白酒特征風(fēng)味化合物為研究對(duì)象不僅可為解析白酒市場(chǎng)風(fēng)味多樣性提供依據(jù)，還可為明晰不同香型白酒飲酒后舒適度和醉酒度的關(guān)系提供基礎(chǔ)，對(duì)白酒行業(yè)的健康化發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義?；诮陙硌芯咳藛T對(duì)市場(chǎng)上幾種主流香型白酒以及暢銷的新香型白酒之間的特征性、差異性研究很少，本研究聚焦于當(dāng)下市場(chǎng)典型、暢銷的新興產(chǎn)品，不但可以充分認(rèn)識(shí)、解析其商品化風(fēng)格質(zhì)量特征，同時(shí)更有助于傳統(tǒng)白酒的創(chuàng)新性發(fā)展。

本研究旨在通過應(yīng)用感官評(píng)價(jià)、頂空固相微萃取/液液微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（headspace-solid phase microextraction/liquid-liquid microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HS-SPME/LLMEGC-MS）和氣相色譜法-氫火焰離子化檢測(cè)器（gas chromatography-flame ionization detector，GC-FID）分析技術(shù)，結(jié)合樣品感官風(fēng)味、主要揮發(fā)性化合物香氣活度值（odor activity value，OAV）、偏最小二乘回歸分析（partial least squares regression，PLSR），全面解析醬香、濃香、清香、清醬香型白酒中的風(fēng)味化合物結(jié)構(gòu)組成，并建立特征化合物與感官風(fēng)味之間的相關(guān)性評(píng)價(jià)模型，從而揭示幾種典型性香型白酒的風(fēng)味特征。此外，由于日常生活中消費(fèi)者對(duì)不同品質(zhì)白酒的選擇存在較大差異，故本研究關(guān)注每種香型白酒的品質(zhì)差異對(duì)其特征風(fēng)味的影響，以期從多角度解析不同香型、不同檔次白酒的風(fēng)味特征，為白酒的勾調(diào)和品質(zhì)控制提供新思路，并為后續(xù)研究飲用不同類型白酒后機(jī)體的致醉效應(yīng)差異及其醉酒機(jī)制提供較為完善的理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

醬香型白酒9 種（乙醇體積分?jǐn)?shù)53%，由全國(guó)名酒企業(yè)XJGS、GTGS、LJGS生產(chǎn)），濃香型白酒9 種（乙醇體積分?jǐn)?shù)52%，由全國(guó)名酒企業(yè)LZLJGS、WLYGS、YHGS生產(chǎn)），清香型白酒9 種（乙醇體積分?jǐn)?shù)53%，由全國(guó)名酒企業(yè)FJGS生產(chǎn)；乙醇體積分?jǐn)?shù)52%，由全國(guó)名酒企業(yè)NLSGS、BFGS生產(chǎn)），清醬香型白酒9 種（乙醇體積分?jǐn)?shù)53%，包括全國(guó)名酒企業(yè)YBGS生產(chǎn)的3 個(gè)年份產(chǎn)品），共計(jì)36 個(gè)酒樣，均為市場(chǎng)采購(gòu)成品酒。根據(jù)上述酒樣生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其市場(chǎng)價(jià)位，對(duì)4 種香型的酒樣進(jìn)行品質(zhì)分級(jí)，分別為低檔產(chǎn)品（L：市場(chǎng)價(jià)100～400 元）、中檔產(chǎn)品（M：市場(chǎng)價(jià)400～700 元）、高檔產(chǎn)品（H：市場(chǎng)價(jià)700～1 000 元）。

氯化鈉、無水乙醚、無水硫酸鈉、濃鹽酸、氫氧化鈉（均為分析純） 成都金山化學(xué)試劑有限公司；無水乙醇、C7～C40正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品（均為色譜純（純度≥99%）） 美國(guó)Sigma-Aldrich公司；乙酸乙酯、乙酸正丁酯、2-辛醇、2-丁醇、2-甲基丙酸、3-甲基丁酸、2,3,5-三甲基吡嗪、2,3,5,6-四甲基吡嗪、糠醛、苯甲醛、苯乙醛、萘、對(duì)甲酚、4-乙基苯酚、二甲基三硫醚、γ-壬內(nèi)酯等77 種標(biāo)準(zhǔn)品（均為色譜純（純度≥99%））上海國(guó)藥集團(tuán)。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-8860N氣相色譜儀、GC 6890-5975 MSD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Agilent公司；MPS2多功能自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng) 德國(guó)Gerstel公司；GC/MS-TQ 8040三重四極桿氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、AOC-6000三位一體自動(dòng)進(jìn)樣裝置日本Shimadzu公司。

1.3 方法

1.3.1 不同香型白酒的感官評(píng)價(jià)

參考GB/T 10345—2007《白酒分析方法》及相關(guān)文獻(xiàn)方法[10]，成立由13 名品酒師組成的白酒感官品評(píng)小組，所有感官評(píng)價(jià)員（21～45 歲）均身體健康、經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)且具有2 年以上白酒品評(píng)經(jīng)驗(yàn)，其中有國(guó)家級(jí)白酒評(píng)委2 人、省級(jí)白酒評(píng)委6 人、二級(jí)以上品酒師8 人以及研究生5 人。采用“白酒風(fēng)味輪”感官術(shù)語對(duì)不同白酒樣品感官的特征進(jìn)行描述，以5 點(diǎn)尺度來表征感受強(qiáng)度，其中，“0”表示無感覺，“5”表示感受最強(qiáng)。感官評(píng)價(jià)員對(duì)每個(gè)白酒樣品重復(fù)進(jìn)行3 次評(píng)價(jià)，單個(gè)樣品的評(píng)價(jià)結(jié)果為每個(gè)感官評(píng)價(jià)員3 次品評(píng)結(jié)果的加權(quán)平均值，根據(jù)品評(píng)結(jié)果繪制感官剖面圖進(jìn)行風(fēng)味評(píng)價(jià)[11]。

1.3.2 樣品前處理及檢測(cè)

1.3.2.1 樣品前處理

分別量取200 mL同一種香型、同一檔次的成品酒進(jìn)行等量混合，最終得到4 種香型的綜合白酒樣品共12 個(gè)，分別是醬香型白酒（低檔（JL）、中檔（JM）、高檔（JH））、濃香型白酒（低檔（NL）、中檔（NM）、高檔（NH））、清香型白酒（低檔（QL）、中檔（QM）、高檔（QH））、清醬香型白酒（低檔（QJL）、中檔（QJM）、高檔（QJH）），最后的綜合樣品乙醇體積分?jǐn)?shù)均為（53±1）%，體積為600 mL。

1.3.2.2 HS-SPME-GC-MS檢測(cè)

采用HS-SPME-GC-MS方法檢測(cè)12 個(gè)綜合白酒樣品中的揮發(fā)性化合物。參考文獻(xiàn)[6,12]并作適當(dāng)調(diào)整，分別取經(jīng)超純水稀釋為乙醇體積分?jǐn)?shù)10%的酒樣10 mL，置于20 mL頂空瓶中，加入3 g NaCl至飽和，添加20 μL內(nèi)標(biāo)物（質(zhì)量濃度17.624 μg/L 2-辛醇），旋緊瓶蓋搖勻。萃取條件：采用DVB/CAR/PDMS萃取頭，在50 ℃條件下預(yù)熱10 min，萃取吸附40 min后直接進(jìn)樣，于250 ℃條件下解吸附5 min。以相同條件重復(fù)3 次實(shí)驗(yàn)操作。GC條件：采用SH-Rtx-Wax色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），設(shè)置進(jìn)樣口溫度220 ℃，以氦氣作為載氣（純度≥99.999%），設(shè)定流速1 mL/min，采用50∶1的分流比；設(shè)定程序升溫條件為初溫40 ℃保持2 min，以2 ℃/min升至50 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至180 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至220 ℃保持5 min。MS條件：采用EI離子源和70 eV的電子能量，設(shè)置離子源溫度為240 ℃，接口溫度為220 ℃，掃描范圍為30～550 amu。

1.3.2.3 LLME-GC-MS檢測(cè)

采用LLME-GC-MS方法對(duì)12 個(gè)綜合樣品中的強(qiáng)極性有機(jī)酸進(jìn)行定量分析。分別取經(jīng)超純水稀釋為乙醇體積分?jǐn)?shù)10%的酒樣10 mL，置于20 mL頂空瓶中，加入3 g NaCl至飽和，添加20 μL內(nèi)標(biāo)物（質(zhì)量濃度17.624 μg/L 2-辛醇），加入1 mL乙醚和1 mL戊烷充分振蕩萃取3 min，靜置分層后取上層有機(jī)相進(jìn)行分析，以相同條件重復(fù)3 次實(shí)驗(yàn)操作。GC條件：采用DB-FFAP色譜柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm），設(shè)置進(jìn)樣口溫度250 ℃，以氦氣作為載氣（純度≥99.999%），設(shè)定流速2 mL/min，不分流進(jìn)樣；設(shè)定程序升溫條件為初溫40 ℃維持2 min，以3 ℃/min升至110 ℃，以3.5 ℃/min升至250 ℃保持15 min。MS條件：采用EI離子源和70 eV的電子能量，設(shè)置離子源溫度為230 ℃，四極桿溫度為150 ℃，掃描范圍為25～550 amu。

1.3.2.4 GC-FID檢測(cè)

利用GC-FID法對(duì)12 個(gè)綜合樣品中的高含量骨架物質(zhì)進(jìn)行定量分析。參考GB/T 10345—2007，向酒樣中加入內(nèi)標(biāo)物（質(zhì)量濃度351.00 μg/L乙酸正丁酯），搖勻后直接進(jìn)樣。采用DB-Wax色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），檢測(cè)器和進(jìn)樣口溫度為250 ℃，以氮?dú)庾鳛檩d氣（純度≥99.999%），設(shè)定流速3 mL/min，采用20∶1的分流比，設(shè)置進(jìn)樣量為1.0 μL；設(shè)定程序升溫條件為初溫40 ℃保持5 min，以1 ℃/min升至60 ℃保持1 min，以5 ℃/min升至130 ℃保持2 min，以10 ℃/min升至230 ℃保持2 min。以相同條件重復(fù)3 次實(shí)驗(yàn)操作。

1.3.3 酒體揮發(fā)性化合物的定性與定量檢測(cè)

定性分析：進(jìn)樣完成檢測(cè)后，利用NIST17 a.L譜庫檢索、標(biāo)準(zhǔn)品比對(duì)，并結(jié)合保留指數(shù)（retention index，RI）對(duì)酒樣中檢出化合物進(jìn)行定性，化合物保留指數(shù)按照改進(jìn)的Kovats法[13]計(jì)算。

定量分析：以體積分?jǐn)?shù)10%乙醇-水溶液為溶劑配制已知乙醇體積分?jǐn)?shù)的待測(cè)物標(biāo)準(zhǔn)母液，梯度稀釋后加入20 μL內(nèi)標(biāo)物2-辛醇。采用選擇離子掃描法測(cè)定化合物的峰面積，以待測(cè)物與內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量濃度比為橫坐標(biāo)、待測(cè)物與內(nèi)標(biāo)物的峰面積比為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，對(duì)樣品中各組分進(jìn)行準(zhǔn)確定量[14]。無標(biāo)準(zhǔn)樣品的化合物采用內(nèi)標(biāo)法定量，通過計(jì)算內(nèi)標(biāo)物的峰面積和樣品中各組分的峰面積比值，得到各組分的相對(duì)質(zhì)量濃度。以相同條件重復(fù)3 次實(shí)驗(yàn)操作。

1.3.4 特征風(fēng)味化合物檢測(cè)

參考文獻(xiàn)[15]計(jì)算OAV，即待測(cè)化合物質(zhì)量濃度與該物質(zhì)嗅覺閾值的比值。通常OAV越大說明該物質(zhì)對(duì)香氣的貢獻(xiàn)越大，保留OAV＞1的物質(zhì)并以此為依據(jù)篩選樣品中的特征風(fēng)味化合物，分析樣品的主要揮發(fā)性風(fēng)味化合物結(jié)構(gòu)。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

利用Microsoft Office Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過SPSS Statistics 21軟件進(jìn)行單因素方差分析和多重比較，使用Origin和TBtools軟件繪圖，采用SIMCA-P14.1軟件對(duì)化學(xué)和感官風(fēng)味數(shù)據(jù)進(jìn)行PLSR分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 4 種香型白酒感官風(fēng)味特征分析結(jié)果

為探究不同類型白酒感官風(fēng)味結(jié)構(gòu)的差異，基于感官評(píng)價(jià)方法，從不同香型和不同檔次兩個(gè)層面構(gòu)建白酒的感官風(fēng)味輪廓。對(duì)比不同香型白酒樣品可看出（圖1A、B），4 種香型白酒樣品的感官風(fēng)味輪廓存在明顯差異。醬香型白酒整體的醬香、發(fā)酵香、烘焙香、陳釀香較突出，色澤微黃、掛杯均勻、入口香辣、酒體醇厚、空杯留香持久；濃香型白酒窖香濃郁，糧食香、水果香和花香搭配協(xié)調(diào)，酒體綿甜、后味較短，空杯略帶窖泥香；清香型白酒整體香氣較弱，以水果香、花香、甜香、糧食香為主，柔和典雅、爽凈回甜；清醬香型白酒兼具醬香型和清香型的風(fēng)味，香氣幽雅、醇厚豐滿、融合協(xié)調(diào)，獨(dú)具特色。

圖1 4 種香型白酒的感官評(píng)價(jià)及揮發(fā)性風(fēng)味化合物分析結(jié)果Fig. 1 Results of sensory evaluation and volatile flavor compounds of four aroma types of Baijiu

對(duì)比分析不同檔次的白酒樣品可得（圖1C、D），3 種檔次的醬香型白酒存在明顯差異，JL乙醇味較重使得香氣偏弱，JM有較強(qiáng)的糧食香和水果香，JH醬香和陳釀香突出，略帶窖香，典型性較強(qiáng)；檔次越高端的醬香型白酒中，醬香、陳釀香、窖香越強(qiáng)，水果香、糧食香越弱。濃香型的3 種檔次白酒（NH、NM、NL）香氣特征差異不大，細(xì)微差別在于窖香、糧食香的協(xié)調(diào)性。隨著檔次的提高，清香型3 種檔次的白酒（QL、QM、QH）香氣強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。清醬香型3 種檔次的白酒差異明顯，QJL花香、甜香、糧食香突出，同清香型白酒風(fēng)味相似；QJM花香、果香開始減弱，但醬香、發(fā)酵香、烘焙香明顯增強(qiáng)，呈現(xiàn)醬香型白酒特點(diǎn)；QJH醬香、烘焙香、陳釀香非常突出，空杯香較強(qiáng)，具有明顯的醬香型白酒風(fēng)味，同時(shí)又兼具清香型白酒淡雅的花香和果香。

4 種香型白酒的風(fēng)味輪廓隨著檔次的提高有所變化，整體聞香變得更協(xié)調(diào)，口感較豐滿，典型性越突出。由于不同香型白酒感官風(fēng)味的差異主要取決于白酒中風(fēng)味化合物的組成結(jié)構(gòu)及含量，故本研究針對(duì)4 種香型白酒樣品中揮發(fā)性風(fēng)味化合物開展了進(jìn)一步深度檢測(cè)分析。

2.2 4 種香型白酒揮發(fā)性化合物結(jié)構(gòu)分析結(jié)果

采用HS-SPME-GC-MS、LLME-GC-MS、GC-FID 3 種分析技術(shù)，分別對(duì)4 種香型白酒中揮發(fā)性化合物進(jìn)行分析并繪制出總離子色譜圖（圖1E）。將質(zhì)量濃度不低于10 μg/L的物質(zhì)定義為主要風(fēng)味化合物，3 種分析方法共檢測(cè)出主要化合物251 種，其中HS-SPME-GC-MS法分析出化合物230 種，LLME-GC-MS定量出強(qiáng)極性有機(jī)酸12 種，GC-FID法定量出高含量骨架物質(zhì)9 種，圖2為3 種檢測(cè)方法的代表性色譜圖。這些風(fēng)味化合物包括酯類84 種、醇類19 種、酸類12 種、醛類8 種、酮類12 種、萜烯類9 種、吡嗪類8 種、呋喃類12 種、芳香族42 種、酚類8 種、硫化物4 種、縮醛類18 種、內(nèi)脂類5 種和其他類10 種。不同香型、不同檔次的白酒中所含揮發(fā)性化合物差異明顯。

圖2 3 種分析方法檢測(cè)出揮發(fā)性化合物的代表性色譜圖Fig. 2 Representative chromatograms of volatile compounds detected by 3 analytical methods

對(duì)比分析4 種香型白酒中揮發(fā)性化合物的種類（圖3A）和質(zhì)量濃度（圖3B），醬香型白酒中揮發(fā)性化合物種類最多（191 種），質(zhì)量濃度為11 812.94～13 913.25 mg/L；濃香型白酒中揮發(fā)性化合物有148 種，質(zhì)量濃度最高（16 625.38～25 891.90 mg/L）；清香型白酒中揮發(fā)性化合物有122 種，質(zhì)量濃度最低（5 298.96～5 371.32 mg/L）；清醬香型白酒中揮發(fā)性化合物有168 種，質(zhì)量濃度為5 626.37～7 084.92 mg/L。隨著白酒檔次的提高，醬香、濃香、清醬香型白酒中揮發(fā)性化合物的含量呈現(xiàn)不同程度遞增，清香型白酒中的揮發(fā)性化合物變化不明顯。

圖3 4 種香型白酒主要揮發(fā)性風(fēng)味化合物檢測(cè)結(jié)果Fig. 3 Major volatile flavor compounds in four aroma types of Baijiu

酯類化合物是相對(duì)含量最高的物質(zhì)，賦予酒體豐富的水果香和花香，能夠延長(zhǎng)白酒后味[16]。不同香型白酒中的主要酯類成分差異明顯，醬香型白酒中乙酸乙酯（質(zhì)量濃度3 493.61～4 102.54 mg/L）、乳酸乙酯（質(zhì)量濃度2 200.29～3 320.50 mg/L）、丁酸乙酯（質(zhì)量濃度238.12～249.39 mg/L）、異戊酸乙酯（質(zhì)量濃度123.90～185.65 mg/L）的質(zhì)量濃度均高于其他3 種香型；濃香型白酒中主要含己酸乙酯（質(zhì)量濃度7 685.08～14 574.99 mg/L）、乙酸乙酯（質(zhì)量濃度2 008.03～2 132.56 mg/L）、乳酸乙酯（質(zhì)量濃度1 298.22～1 491.51 mg/L）、丁酸乙酯（質(zhì)量濃度149.49～156.53 mg/L）、庚酸乙酯（質(zhì)量濃度28.60～33.72 mg/L），其中己酸乙酯對(duì)其主體香貢獻(xiàn)最大；清香型白酒中主要為乙酸乙酯（質(zhì)量濃度2 172.24～2 387.58 mg/L）和乳酸乙酯（質(zhì)量濃度1 776.19～2 145.33 mg/L）；清醬香型白酒中主要含有乙酸乙酯（質(zhì)量濃度1 215.17～1 821.53 mg/L）、乳酸乙酯（質(zhì)量濃度734.56～1 135.11 mg/L）、己酸乙酯（質(zhì)量濃度698.16～1 019.51 mg/L）、丁酸乙酯（質(zhì)量濃度196.46～225.62 mg/L），其中丁酸乙酯的質(zhì)量濃度同醬香型白酒相近，并且檔次越高其質(zhì)量濃度越高。除了呈香、呈味作用，酯類物質(zhì)還具有一定的保健功能，有研究指出乙酸乙酯具有舒張血管的活性功能[17]，丁酸乙酯具有潛在的穩(wěn)定情緒功能[18]，所以酯類物質(zhì)不僅是重要的風(fēng)味物質(zhì)，同時(shí)也是衡量白酒健康品質(zhì)的活性因子。

醇類化合物沸點(diǎn)低易揮發(fā)，有助于酒體風(fēng)味物質(zhì)揮發(fā)、豐富白酒風(fēng)味層次[19]。醬香型白酒中醇類化合物含量最高（質(zhì)量濃度1 557.82～2 342.87 mg/L），其后依次為濃香型白酒（質(zhì)量濃度1 429.17～2 029.88 mg/L）、清醬香型白酒（質(zhì)量濃度989.07～1 284.65 mg/L）、清香型白酒（質(zhì)量濃度241.83～473.41 mg/L），4 種香型白酒中正丙醇、異戊醇、異丁醇、正己醇、正丁醇含量均較高。研究表明，適宜濃度的高級(jí)醇（如碳原子數(shù)大于3的正丙醇、異丁醇、仲丁醇等）能使酒體豐滿柔和、圓潤(rùn)醇厚[20]，當(dāng)其質(zhì)量濃度低于300 mg/L時(shí)還會(huì)賦予酒類水果香和花香[21]，但濃度過高則會(huì)給酒體增加不愉快的異雜味，甚至在飲酒后“上頭”[22]，由此可知，各種高級(jí)醇之間的種類結(jié)構(gòu)及其含量比例的協(xié)調(diào)性對(duì)健康白酒的生產(chǎn)至關(guān)重要。

酸類化合物是重要的呈味物質(zhì)，能夠調(diào)和酒體口味、穩(wěn)定香氣[23]，但其濃度太高則會(huì)使酒體呈現(xiàn)汗臭、窖泥臭等異嗅味[24]。醬香型白酒中總酸質(zhì)量濃度為558.08～973.73 mg/L，主要有乙酸（53.44%）、己酸（30.09%）、丙酸（5.04%）、丁酸（4.49%）和戊酸（2.09%）；濃香型白酒中總酸含量最高（質(zhì)量濃度2 899.72～4 948.82 mg/L），主要包括己酸（84.75%）、乙酸（10.69%）和丁酸（2.17%）；清香型白酒中總酸含量最低（質(zhì)量濃度241.83～473.41 mg/L），其中乙酸（88.6%）占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)；清醬香型白酒中總酸含量介于醬香型和清香型白酒之間（質(zhì)量濃度989.07～1 284.65 mg/L），主要包括乙酸（53.82%）、己酸（36.00%）、丙酸（3.92%）和丁酸（3.30%），各酸類的相對(duì)含量占比同醬香型白酒相似。此外，2-甲基丙酸、3-甲基丁酸在醬香型和清醬香型白酒中的質(zhì)量濃度均大于1.00 mg/L，4-甲基戊酸主要存在于醬香型白酒中，推測(cè)這些酸類物質(zhì)對(duì)清醬風(fēng)格的融合起到了關(guān)鍵作用。除了風(fēng)味貢獻(xiàn)，酸類化合物還具有抗氧化、維持腸道健康等益生功能[25-26]，所以適當(dāng)增加酒體中的酸類物質(zhì)含量不僅可以改善白酒風(fēng)味，還能賦予酒體保健功能。

芳香族化合物具有呈色呈香的功能，有助于提升酒體品質(zhì)[7]，但在4 種香型白酒中含量較低。對(duì)比分析可知，清醬香型白酒（質(zhì)量濃度555.14～710.84 mg/L）和醬香型白酒（質(zhì)量濃度283.29～389.41 mg/L）中芳香族化合物含量較高。醬香型白酒中苯甲醛、苯乙醛、苯乙酮、苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯、3-苯丙酸乙酯、(2,2-二乙氧基乙基)-苯的質(zhì)量濃度均大于1.00 mg/L，苯乙醇（質(zhì)量濃度479.14～644.53 mg/L）和乙酸苯乙酯（質(zhì)量濃度44.54～64.18 mg/L）在清醬香型白酒中最高，這與馬宇等[5]研究結(jié)果一致。清香型白酒中2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（質(zhì)量濃度243.36～286.60 mg/L）和2,4-二叔丁基苯酚（質(zhì)量濃度8.59～19.14 mg/L）較高，其賦予清香型白酒水果香、花香，這與于單[21]的研究結(jié)果一致。此外，對(duì)甲酚（質(zhì)量濃度5.91～11.72 mg/L）僅在濃香型白酒中檢出，研究證實(shí)對(duì)甲酚與窖泥臭味有密切聯(lián)系[27]，由此可說明它是濃香型白酒中強(qiáng)烈窖泥氣味的來源，同感官評(píng)價(jià)結(jié)果一致。

醛類和酮類化合物在適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量濃度范圍內(nèi)可以增強(qiáng)白酒香氣和口感[28]，4 種香型白酒中主要有乙醛（質(zhì)量濃度341.18～491.29 mg/L）、乙縮醛（質(zhì)量濃度11.55～253.61 mg/L）、己醛（質(zhì)量濃度2.33～8.23 mg/L）、壬醛（質(zhì)量濃度0.10～0.86 mg/L）、癸醛（質(zhì)量濃度0.12～0.45 mg/L），相似研究中醛酮類化合物的定性定量結(jié)果整體較低[5,29-30]，本研究結(jié)果與之一致，推測(cè)可能是醛酮類化合物容易氧化的原因。此外，具有油脂味的3-羥基2-丁酮（質(zhì)量濃度0.17～0.34 mg/L）在濃香型白酒中含量最高，具有蠟香和水果香的2-壬酮（質(zhì)量濃度0.47～0.84 mg/L）在醬香型白酒中的含量最高，由于這些物質(zhì)的協(xié)同作用而形成了香型的差異化特征。

醬香型白酒的標(biāo)志性化合物糠醛質(zhì)量濃度高達(dá)1 358.03～1 786.75 mg/L，其次是糠醇（質(zhì)量濃度25.61～31.78 mg/L）、5-甲基-2-糠醛（質(zhì)量濃度6.69～17.66 mg/L）、5-甲基-2-乙?；秽ㄙ|(zhì)量濃度3.37～8.13 mg/L）、2-乙?；秽ㄙ|(zhì)量濃度6.21～7.24 mg/L），并且檔次越高的白酒中該類物質(zhì)的含量越高。對(duì)于吡嗪類化合物，2,3,5-三甲基吡嗪（質(zhì)量濃度2.97～4.58 mg/L）和2,3,5,6-四甲基吡嗪（質(zhì)量濃度2.45～4.07 mg/L）在醬香型白酒中含量最高。研究證明，呋喃和吡嗪類化合物主要存在于醬香和清醬香型白酒中，賦予酒體舒適的焦香和烘焙香[31]，而且大部分吡嗪類物質(zhì)是有益成分，因此提高其含量是賦予醬香型和清醬香型白酒更多健康屬性的必要手段。

在本研究的樣品中，除了清香型白酒，其余3 種香型白酒中均含有二甲基三硫醚（質(zhì)量濃度6.05～7.32 mg/L），其含量同檔次成正比。γ-壬內(nèi)酯在濃香型白酒中含量較高（質(zhì)量濃度1.04～1.24 mg/L），醬香型白酒和清醬香型高檔次白酒中也有少量γ-壬內(nèi)酯存在。萜烯類化合物是一類有特殊香氣的功能化合物，具有抗氧化活性作用[32]，在醬香型白酒（質(zhì)量濃度1.00～4.07 mg/L）和清醬香型白酒中（質(zhì)量濃度2.59～2.74 mg/L）含量較高。葉綠醇（質(zhì)量濃度0.54～2.98 mg/L）僅在醬香型白酒中檢出；雪松醇（質(zhì)量濃度1.64～1.91 mg/L）僅在清醬香型白酒中檢出；香葉基丙酮（質(zhì)量濃度0.23～0.54 mg/L）在清醬香型白酒中含量最高；4 種香型白酒中均含有微量的芳樟醇（質(zhì)量濃度0.01～0.07 mg/L）。雖然萜烯類化合物含量較低，但研究發(fā)現(xiàn)其質(zhì)量濃度在0.40～8.00 mg/mL范圍內(nèi)具有抗菌活性，在質(zhì)量濃度6.25～50.00 mg/mL范圍內(nèi)具有抗氧化活性，所以萜烯類化合物可作為食品工業(yè)天然抗菌劑和抗氧化劑的新潛在來源[33]。因此，在中國(guó)白酒風(fēng)味與健康雙導(dǎo)向釀造的大趨勢(shì)下，基于不同香型白酒感官風(fēng)味和益生功能的差異，深入研究導(dǎo)致這種差異的特征化合物則顯得尤為重要。

2.3 特征化合物與感官風(fēng)味相關(guān)性分析結(jié)果

為進(jìn)一步分析4 種香型白酒的特征揮發(fā)性化合物，計(jì)算各類主要揮發(fā)性化合物的OAV進(jìn)行對(duì)比分析，得出OAV＞1的特征揮發(fā)性化合物有54 種，其在酒體中的定性定量結(jié)果如表1所示。

將這些特征化合物在4 種香型白酒中的分布情況進(jìn)行可視化表達(dá)（圖4A），醬香型與濃香型白酒所含特征揮發(fā)性化合物的組成存在明顯差異；清香型和清醬香型白酒差異較小，所含特征揮發(fā)性化合物組成相似。4 種香型白酒中有37 種共有的特征性化合物，17 種為特有的典型化合物，其結(jié)構(gòu)分布見圖4B。

表1 4 種香型白酒中OAV＞1的特征揮發(fā)性化合物的定量結(jié)果Table 1 Concentrations of characteristic volatile compounds with OAV greater than one in four aroma types of Baijiu μg/L

圖4 4 種香型白酒中OAV＞1的特征揮發(fā)性化合物對(duì)比分析結(jié)果Fig. 4 Hierarchical clustering heat map and Venn plot of characteristic volatile compounds with OAV greater than one in four aroma types of Baijiu

基于不同香型白酒特征風(fēng)味化合物的組成，利用PLSR分析方法建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)54 種特征揮發(fā)性化合物與感官屬性進(jìn)行相關(guān)性分析，其中X代表白酒的揮發(fā)性化合物變量，Y代表感官變量，其相關(guān)分析載荷圖見圖5，大多數(shù)特征物質(zhì)和感官特征位于該模型50%和100%的解釋方差之間，能被該模型較好地解釋。結(jié)果顯示，4 種香型白酒的化學(xué)和感官風(fēng)味存在明顯差異，醬香型白酒（JL、JM、JH）集中于第二、三象限，與載荷圖左側(cè)的醬香、烘焙香、空杯香、發(fā)酵香、陳釀香具有良好相關(guān)性，醬香與空杯香均為醬香型白酒的典型屬性。濃香型白酒（NL、NM、NH）位于第一、二象限，與窖香、花香、水果香、甜香具有良好相關(guān)性，窖香是濃香型白酒的主體香結(jié)構(gòu)。清香型白酒（QL、QM、QH）集中于第四象限，與載荷圖右側(cè)的糧食香、花香、水果香、甜香相關(guān)聯(lián)。清醬香型（QJL、QJM、QJH）分布于第三、四象限，隨著價(jià)位升高，其特征風(fēng)味逐漸從糧食香過渡到烘焙香，兼具清香和醬香兩種香型白酒的風(fēng)格特征。

圖5 4 種香型白酒感官屬性與特征揮發(fā)性化合物PLSR分析結(jié)果Fig. 5 PLSR analysis of correlation between sensory properties and characteristic aroma compounds of four aroma types of Baijiu

結(jié)合OAV和PLSR結(jié)果對(duì)比分析可知，醬香型白酒中獨(dú)特的風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)為呈水果香的異戊酸乙酯（17 982.43～26 944.73（OAV，下同））、呈卷心菜香氣、洋蔥味的二甲基三硫醚（17 940.48～18 388.81）、呈水果香、花香的丁酸乙酯（2 920.25～3 055.21）、呈焦香、堅(jiān)果香的糠醛（30.84～40.58）、呈青椒香、咖啡香、烘焙香的2,3,5-三甲基吡嗪（4.07～6.28）和2,3,5,6-四甲基吡嗪（3.10～5.15），多種化合物復(fù)合作用賦予酒體突出的醬香和焦香。濃香型白酒中獨(dú)特的風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)為呈水果香和花香的己酸乙酯（138 895.36～263 419.34）、呈丁香、草藥香的對(duì)甲酚（35.40～70.21）和呈奶油香、椰子香的γ-壬內(nèi)酯（11.53～13.71），使酒體呈現(xiàn)濃郁的水果香和甜香。清香型白酒中獨(dú)特的風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)為呈青草香、油脂香的壬醛（2.95～7.01）、呈菠蘿香的癸酸乙酯（3.30～6.78）和呈玫瑰花香、蜂蜜香的苯乙醇（2.14～4.36），由于整體香氣貢獻(xiàn)較弱，酒體呈現(xiàn)淡雅的清香。清醬香型白酒中獨(dú)特的風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)為呈卷心菜香氣的二甲基三硫醚（18 081.85～19 749.69）、呈玫瑰花香的乙酸苯乙酯（49.01～70.61）、呈花香、蜂蜜香的苯乙醇（16.57～22.28）、呈青草香的壬醛（4.44～5.43）和癸醛（4.38～4.98）和呈甜香、水果香的月桂酸乙酯（2.06～2.30）和異戊醇（1.88～2.16），酒體蘊(yùn)含醬香型和清香型白酒中高貢獻(xiàn)度的揮發(fā)性化合物，使其清醬香協(xié)調(diào)。前述化合物在各香型白酒中的分布結(jié)構(gòu)差異正是導(dǎo)致各香型白酒風(fēng)味特征差異的內(nèi)在機(jī)制。

此外，本研究中3 個(gè)檔次的醬香型和清醬香型白酒二甲基三硫醚、丁酸乙酯、糠醛的含量同白酒檔次成正比。研究發(fā)現(xiàn)，二甲基三硫醚可降低水果香氣的閾值，并且可以通過添加或協(xié)同作用增強(qiáng)白酒中的水果香[1,34]；Wang Lulu等[35]研究發(fā)現(xiàn)，二甲基三硫醚是醬香型白酒呈現(xiàn)“鹽菜味”的關(guān)鍵因素。在本研究中，醬香型白酒的風(fēng)味輪廓結(jié)構(gòu)隨檔次升高而增強(qiáng)，清醬香型白酒既具有明顯的醬香型白酒風(fēng)味，同時(shí)又兼具清香型白酒淡雅的花香和果香，推測(cè)可能是二甲基三硫醚的含量增加以及產(chǎn)生的協(xié)同作用所致。近年來，新興的清醬香型白酒受到消費(fèi)者的認(rèn)可，認(rèn)為其飲用后醒酒快、舒適度較高，本研究中清醬香型白酒所含的丁酸乙酯含量同醬香型白酒相近，并且檔次越高其含量越高。已有研究證實(shí)丁酸乙酯對(duì)醬香型白酒有較大香氣貢獻(xiàn)，具有穩(wěn)定情緒的功能[18]，推測(cè)這可能是導(dǎo)致中高檔清醬香型白酒具有醬香風(fēng)味且飲后醒酒快的原因之一?？啡┦轻u香型白酒的標(biāo)志性化合物，2,3,5-三甲基吡嗪和2,3,5,6-四甲基吡嗪是醬香型白酒呈焦香風(fēng)味的關(guān)鍵來源[31]，研究發(fā)現(xiàn)該類物質(zhì)具有抗氧化[36]、抑制腫瘤[37]等健康功能，本研究中該類物質(zhì)在醬香型白酒中含量最高，推測(cè)可能對(duì)某些酒精性疾病具有抑制作用。感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明，清醬香型白酒和醬香型白酒具有后味長(zhǎng)、留香持久的特點(diǎn)，它們所含的芳香族化合物含量較高，可能同白酒味長(zhǎng)短有較大關(guān)聯(lián)[27]。濃香型白酒中具有濃郁的窖泥氣味，研究已證實(shí)對(duì)甲酚與窖泥臭有密切聯(lián)系[27]，而對(duì)甲酚僅在濃香型白酒中檢出，同感官評(píng)價(jià)結(jié)果一致；γ-壬內(nèi)酯在濃香型白酒中含量最高，它也少量存在于醬香型白酒和高檔清醬香型白酒中，含量均隨檔次提高而增加，推測(cè)可能與幾種香型高檔白酒的口感舒適度密不可分。

3 結(jié) 論

本研究以醬香、濃香、清香、清醬香型白酒為研究對(duì)象，通過感官評(píng)價(jià)進(jìn)行白酒風(fēng)味特征分析，結(jié)果表明4 種香型白酒的風(fēng)味輪廓存在明顯差異，醬香型白酒色澤微黃、醬香突出、酒體醇厚、掛杯均勻、空杯留香持久，濃香型白酒窖香濃郁、酒體綿甜，清香型白酒清香典雅、酒體爽凈回甜，清醬香型白酒清醬融合協(xié)調(diào)、獨(dú)具特色，白酒感官特征符合不同檔次品質(zhì)要求。采用HSSPME/LLME-GC-MS、GC-FID分析技術(shù)從4 種香型白酒中共檢測(cè)出主要揮發(fā)性化合物251 種，其種類和含量差異明顯。利用OAV篩選出特征揮發(fā)性化合物54 種，通過PLSR分析建立4 種香型白酒的相關(guān)性分類模型，結(jié)果表明醬香型白酒中異戊酸乙酯、二甲基三硫醚、丁酸乙酯、糠醛、2,3,5-三甲基吡嗪和2,3,5,6-四甲基吡嗪對(duì)其風(fēng)味貢獻(xiàn)較大；濃香型白酒中己酸乙酯、對(duì)甲酚和γ-壬內(nèi)酯是其特征風(fēng)味形成的關(guān)鍵化合物；清香型白酒中的特征性化合物為壬醛、癸酸乙酯和苯乙醇；清醬香型白酒中二甲基三硫醚、乙酸苯乙酯、苯乙醇、壬醛、癸醛、月桂酸乙酯和異戊醇對(duì)酒體的風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。

4 種香型白酒風(fēng)格和品質(zhì)的差異緣于共有化合物在酒體中的質(zhì)量濃度和比例結(jié)構(gòu)不同，不同白酒的典型性與獨(dú)有化合物的特殊風(fēng)味貢獻(xiàn)有關(guān)，可以將這些特征風(fēng)味化合物作為區(qū)分4 種典型香型白酒的潛在標(biāo)志物。本研究綜合了感官評(píng)價(jià)、化學(xué)檢測(cè)、OAV、PLSR多種分析方法，解析了不同香型白酒、同一香型不同檔次白酒之間的感官風(fēng)味和化學(xué)結(jié)構(gòu)特征，可為后續(xù)研究飲用不同白酒的致醉效應(yīng)差異及其醉酒機(jī)制提供理論支持。