安家靜,鄭小柏,熊大維,黃靖雅,夏 繼,張鵬飛,齊齊格,吳 昊,郭佳琳
(巴克斯酒業(yè)(成都)有限公司 崍州蒸餾廠,成都 611500)
威士忌(Whisky)是以水、發(fā)芽或未發(fā)芽谷物、酵母為原料,通過(guò)糖化、液態(tài)發(fā)酵、蒸餾,再經(jīng)橡木桶陳釀而成[1-4]。最具代表性的威士忌分類方法是依照生產(chǎn)地和國(guó)家的不同,可將威士忌酒分為蘇格蘭威士忌、愛(ài)爾蘭威士忌、美國(guó)威士忌和加拿大威士忌四大類,其中蘇格蘭麥芽威士忌是僅以大麥芽為原料,將大麥經(jīng)過(guò)浸水發(fā)芽、烘干、粉碎麥芽、入槽加水糖化、入罐加入酵母發(fā)酵、兩次蒸餾、橡木桶陳釀、混合等工序釀造而成[5-6]。Oloroso雪莉酒原產(chǎn)于西班牙的安達(dá)盧西亞自治區(qū),是由西班牙的特有釀酒葡萄品種帕羅米諾(Palomino)所釀制,經(jīng)過(guò)氧化熟成的加烈葡萄酒[7]。Oloroso雪莉桶則是用于陳釀Oloroso雪莉酒的桶,用這類被使用過(guò)的桶陳釀麥芽新酒可以賦予新酒更多的風(fēng)味。以前蘇格蘭的威士忌制造商利用橡木桶來(lái)裝酒,通常不會(huì)用新桶,因?yàn)槔锩娴膯螌庍^(guò)于尖銳,可能會(huì)破壞新酒細(xì)致的風(fēng)味[8]。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 17204—2021《飲料酒術(shù)語(yǔ)和分類》的定義[9],以大麥麥芽為唯一谷物原料,經(jīng)糖化、液態(tài)發(fā)酵和蒸餾,新酒至少在橡木桶里桶陳兩年才能稱為麥芽威士忌。而蘇格蘭威士忌也是以全部大麥麥芽為原料,經(jīng)糖化、液態(tài)發(fā)酵和蒸餾,至少在橡木桶里桶陳三年才能稱為麥芽威士忌[10]。
本研究以威士忌麥芽新酒及Oloroso雪莉桶陳釀兩年威士忌為研究對(duì)象,分析兩種酒感官指標(biāo)、理化指標(biāo)及衛(wèi)生指標(biāo),并通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatographymass spectrometry,GC-MS)技術(shù)檢測(cè)兩種酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),旨在探究威士忌麥芽新酒與陳釀酒的品質(zhì)指標(biāo)及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的變化,為Oloroso雪莉桶陳釀威士忌提供生產(chǎn)工藝參考。
WHYTE&MACKAY Whisky麥芽新酒:印度曼聯(lián)啤酒廠集團(tuán);250L Oloroso雪莉桶:市售;氫氧化鈉(分析純):成都科隆化學(xué)品有限公司。
DMA-35便攜式比重計(jì):奧地利安東帕公司;Agilent 8890-5977B氣質(zhì)聯(lián)用儀、CP-Wax57CB色譜柱(50m×0.25mm×0.2 μm):安捷倫科技(中國(guó))有限公司。
1.3.1 威士忌麥芽新酒的貯存基本信息
麥芽新酒(噸桶密封儲(chǔ)存)產(chǎn)地:英國(guó);入桶時(shí)間:2020年5月25日由噸桶灌入250 L Oloroso橡木桶;入桶儲(chǔ)存環(huán)境:四川省成都市邛崍市年平均氣溫16.5 ℃左右,1 月平均氣溫6.0 ℃,7月平均氣溫為25.6 ℃,極端最高氣溫37.8 ℃,日極端最低氣溫-4.5 ℃[11];入桶酒精度:68.4%vol;2年出桶酒精度:66.2%vol;測(cè)樣時(shí)間:2022年6月22日。
1.3.2 麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌感官、理化及衛(wèi)生指標(biāo)的測(cè)定
麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌的感官指標(biāo)(外觀、色澤、香氣、口味、風(fēng)格)及總酸、總酯、總?cè)┖繀⒄諊?guó)標(biāo)GB/T 11857—2008《威士忌》[12]中的方法進(jìn)行測(cè)定;酒精度參照GB 5009.225—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)酒中乙醇濃度的測(cè)定》[13];衛(wèi)生指標(biāo)(甲醇、氰化物含量)參照國(guó)標(biāo)GB 2757—2012《蒸餾酒及其配制酒》[14]中的方法進(jìn)行測(cè)定。
1.3.3 麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測(cè)定
麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測(cè)定采用GC-MS法。
樣品的前處理:取80 mg酒樣和50 mg壬酸甲酯(0.1%)混合后均分放入4個(gè)離心管,再加入10 mL正己烷,振蕩10 min,靜置10 min,重復(fù)兩次,再用離心機(jī)2 500 r/min離心5 min。過(guò)濾后濃縮至0.4 mg,裝入樣品瓶進(jìn)樣。
氣相色譜條件:CP-Wax57CB色譜柱(50 m×0.25 mm×0.2 μm),柱溫程序:起始溫度為35 ℃,保持3 min;第一階段以5 ℃/min升溫至80 ℃,保持5 min;第二階段以10 ℃/min升溫至150 ℃,保持2 min;汽化室溫度為250 ℃,載氣為高純氦氣(He)(99.999%);流速1 mL/min,不分流進(jìn)樣。
質(zhì)譜條件:離子源為電子電離(electronic ionization,EI)源,離子源溫度250 ℃,電子能量70 eV,發(fā)射電流36 μA,檢測(cè)器電壓1 129 V,接口溫度250 ℃,全掃描模式,質(zhì)量掃描范圍30~500 amu。
定性定量方法:通過(guò)比較質(zhì)譜與美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院(national institute of standards and technology,NIST)數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)圖譜進(jìn)行對(duì)比,正反匹配率>800的表示定性準(zhǔn)確。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)品可用時(shí),使用安捷倫計(jì)算系統(tǒng)收集和分析數(shù)據(jù)并計(jì)算校準(zhǔn)曲線以進(jìn)行量化,以壬酸甲酯(0.1%)作為內(nèi)標(biāo),采用內(nèi)標(biāo)法定量計(jì)算各香氣成分的相對(duì)含量。公式如下:
2.1.1 麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌感官指標(biāo)
參照國(guó)標(biāo)GB/T 11857—2008《威士忌》[11]的方法,分析麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌感官品質(zhì),結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知,陳釀2年麥芽威士忌顏色變成金黃色,香氣多了葡萄果香、花香、干梅果和橡木桶的香氣,口感增強(qiáng),有橡木桶、煙熏和蜂蜜甜感,突出了Oloroso雪莉桶的強(qiáng)烈風(fēng)格。因此,陳釀2年麥芽威士忌的感官品質(zhì)優(yōu)于麥芽新酒。
表1 麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌感官評(píng)價(jià)結(jié)果Table 1 Sensory evaluation results of unaged malt liquor and malt whisky aged for two years
2.1.2 麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌理化指標(biāo)
麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知,麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌的酒精度均大于40%vol,總酸(以乙酸計(jì))及總酯(以乙酸乙酯計(jì))均小于0.8 g/L,總?cè)ㄒ砸胰┯?jì))均小于0.2 g/L,均達(dá)到國(guó)標(biāo)GB/T 11857—2008《威士忌》中[11]優(yōu)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
表2 麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌理化指標(biāo)測(cè)定結(jié)果Table 2 Determination results of physicochemical indexes of unaged malt liquor and malt whisky aged for two years
2.1.3 麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌衛(wèi)生指標(biāo)
麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌衛(wèi)生指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知,麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌的甲醇含量較低,均小于0.6 g/L,氰化物均未檢出,均滿足國(guó)標(biāo)GB 2757—2012《蒸餾酒及其配制酒》的[12]要求。
表3 麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌衛(wèi)生指標(biāo)測(cè)定結(jié)果Table 3 Determination results of hygienic indexes of unaged malt liquor and malt whisky aged for two years
采用揮發(fā)性風(fēng)味成分GC-MS技術(shù),對(duì)麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌中進(jìn)行測(cè)定,揮發(fā)性風(fēng)味成分總離子色譜圖見(jiàn)圖1,各揮發(fā)性風(fēng)味成分含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。
圖1 麥芽新酒(a)及陳釀2年威士忌(b)中揮發(fā)性風(fēng)味成分GC-MS分析總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of volatile flavor compounds in unaged malt liquor(a)and malt whisky aged for two years(b)
表4 麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌中揮發(fā)性風(fēng)味成分GC-MS分析結(jié)果Table 4 Result of volatile compounds in unaged malt liquor and malt whisky aged for two years analyzed by GC-MS
續(xù)表
續(xù)表
續(xù)表
由表4可知,兩種酒類共檢出105種揮發(fā)性風(fēng)味成分,其中酯類58種,醛類20種,醇類13種,酸類8種,烯類3種,酮類2種和呋喃1種。麥芽新酒共檢出85種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),其中醛類為14種,酯類49種,醇類為11種,酸類為7種,烯類2種,酮類1種,呋喃1種;陳釀2年麥芽威士共檢出86種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),其中醛類為17種,酯類51種,醇類為8種,酸類為6種,烯類1種,酮類2種,呋喃1種。
2.2.1 酯類
酯類共計(jì)檢測(cè)出58種揮發(fā)性化合物,其中麥芽新酒檢測(cè)出49種,含量為257.34 mg/L;陳釀2年麥芽威士忌為51種,含量為289.20 mg/L;分別占總含量的69%和66%。其中差異較大、變化相對(duì)較大的主要是辛酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕櫚酸乙酯和油酸乙酯、亞油酸乙酯;辛酸乙酯呈似菠蘿的香氣,癸酸乙酯呈似葡萄的香氣[13];辛酸乙酯由19.66 mg/L升至22.02 mg/L,癸酸乙酯由66.83 mg/L升至73.81 mg/L,月桂酸乙酯由59.86 mg/L升至65.72 mg/L,肉豆蔻酸乙酯由12.58 mg/L升至14.09 mg/L,棕櫚酸乙酯由31.13 mg/L升至39.18 mg/L,油酸乙酯由2.20 mg/L升至3.25 mg/L,亞油酸乙酯由1.52 mg/L升至2.13 mg/L;丙酸異戊酯、苯乙酸乙酯、月桂酸丙酯、十三酸乙酯、異戊酸苯乙酯、己酸苯乙酯、硬脂酸乙酯這些物質(zhì)在桶陳過(guò)程中可能消失或可能被轉(zhuǎn)化,異丁酸乙酯、乳酸乙酯、壬酸甲酯、十二酸丙酯、異丁酸十二酯、順式-威士忌內(nèi)酯、肉豆蔻酸乙酯、己二酸二異丁酯、棕櫚酸甲酯、十八酸乙酯是在桶陳過(guò)程中新生成的化合物,其中新生成相對(duì)較多的是壬酸甲酯、順式-威士忌內(nèi)酯、十二酸乙酯、己二酸二異丁酯和十八酸乙酯;酯是由醇和酸的酯化作用而生成的,有兩個(gè)途徑,一是通過(guò)有機(jī)化學(xué)反應(yīng)生成酯,需要長(zhǎng)時(shí)間緩慢生成;二是由微生物生化反應(yīng)[15]。增加的酯類很可能是陳釀在橡木桶內(nèi)緩慢的有機(jī)化學(xué)反應(yīng)。其中威士忌內(nèi)酯由橡木桶帶來(lái),呈橡木、椰子香氣[16],辛酸乙酯,癸酸乙酯、月桂酸乙酯是威士忌常見(jiàn)的酯類[17]。
2.2.2 醛類
醛類共計(jì)檢測(cè)出20種揮發(fā)性化合物,其中麥芽新酒檢測(cè)出14種,含量為4.44 mg/L;陳釀2年麥芽威士忌為17種,含量為10.53 mg/L;分別占總含量的1.2%和2.3%。在桶陳過(guò)程中變化最大的是乙縮醛,從1.91 mg/L增長(zhǎng)至6.92 mg/L;乙縮醛具有水果香、歐亞甘草和青香[18-19];其余醛類揮發(fā)性成分變化較?。坏谕瓣愡^(guò)程中,丁醛、乙醛乙丙基縮醛、丁醛二乙縮醛、乙醛乙醇丙醇縮醛、乙醛乙醇戊醇縮醛和丁醛二乙縮醛為新生成物質(zhì),出現(xiàn)了微量的增長(zhǎng);而庚醛二乙縮醛、苯乙醛二乙縮醛、肉豆蔻醛在桶陳過(guò)程中可能消失或可能被轉(zhuǎn)化。儲(chǔ)存時(shí)間也是影響老熟質(zhì)量的重要因素之一,縮醛由醛和醇縮合而成,儲(chǔ)存期間也能衍生出幾十種半縮醛物質(zhì)和縮醛類物質(zhì)[20-22]。
2.2.3 醇類
醇類共計(jì)檢測(cè)出13種揮發(fā)性化合物,其中麥芽新酒檢測(cè)出11種,含量為25.26 mg/L;陳釀2年麥芽威士忌為8種,含量為54.96 mg/L;分別占總含量的6.8%和12%。其中差異較大、變化相對(duì)較大的主要是2-甲基丁醇和異戊醇;這兩種醇也是酒類高級(jí)醇的主要成分,主要呈奶酪和腐敗臭[18];2-甲基丁醇由1.61 mg/L升至1.90 mg/L,異戊醇由4.01 mg/L升至4.87 mg/L,其余共同揮發(fā)性化合物變化較小;但在桶陳過(guò)程中,乙醇會(huì)發(fā)生酯化、聚合和氧化[19],新生成了己醇和肉豆蔻醇,其中己醇含量相對(duì)生成較少,肉豆蔻醇生成較多,由0 升至42.08 mg/L;月桂醇、1-十五醇、1-十六烷醇、十八醇在桶陳變化過(guò)程中可能消失或可能被轉(zhuǎn)化[23-24]。
2.2.4 酸類
酸類共計(jì)檢測(cè)出8種揮發(fā)性化合物,其中麥芽新酒檢測(cè)出7種,含量為85.18 mg/L;陳釀2年麥芽威士忌為6種,含量為88.97 mg/L;分別占總含量的22.9%和19.5%。其中差異較大、變化相對(duì)較大的主要是辛酸、癸酸、月桂酸,辛酸由18.88 mg/L升至21.38 mg/L,癸酸由35.01 mg/L升至38.01 mg/L,月桂酸由24.15 mg/L升至25.42 mg/L,其中新生了異戊酸,由0升至0.34 mg/L,正戊酸、肉豆蔻酸在桶陳變化過(guò)程中可能消失或被轉(zhuǎn)化;因?yàn)榈图?jí)的酸可逐步合成高級(jí)的酸,醇和醛也可氧化為相應(yīng)的有機(jī)酸[25-26]。
2.2.5 烯類、酮類和呋喃
共檢測(cè)出3種烯類,2種酮類和1種呋喃,其中麥芽新酒檢測(cè)出烯類2種,含量為0.2 mg/L;酮類1種,含量為0.02 mg/L;呋喃1種,含量為0.1 mg/L。陳釀2年麥芽威士忌檢測(cè)出烯類1種,含量為0.01 mg/L;酮類2種,含量為0.06 mg/L;呋喃一種,含量為0.07 mg/L。烯類分別是1-十二烯、苯乙烯、L-檸烯,酮類分別是2-庚酮、乙位-突厥烯酮,其余還有1種2-丁基呋喃;綜上,這幾類的含量占比低,對(duì)整體的揮發(fā)性化合物的影響較小。
麥芽威士忌的風(fēng)味不僅在橡木桶里陳年時(shí)會(huì)有變化,蒸餾廠當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境以及發(fā)酵、蒸餾工藝過(guò)程中的差異都會(huì)對(duì)風(fēng)味產(chǎn)生影響[27]。結(jié)果表明,陳釀2年麥芽威士忌的風(fēng)味優(yōu)于麥芽新酒,陳釀兩年麥芽威士忌可行,但是從感官指標(biāo)得出,陳釀2年麥芽威士忌略有新酒味,還需繼續(xù)陳釀?dòng)^察試驗(yàn),得到協(xié)調(diào)的口感。
通過(guò)對(duì)麥芽新酒及陳釀2年麥芽威士忌感官指標(biāo)、理化指標(biāo)及衛(wèi)生指標(biāo)的測(cè)定對(duì)比,陳釀2年麥芽威士忌符合我國(guó)威士忌優(yōu)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。GC-MS共檢出揮發(fā)性化合物105種,其中麥芽新酒共檢出85種,陳釀2年麥芽威士忌共檢出86種揮發(fā)性風(fēng)味成分。陳釀兩年后以醛類、酯類、醇類和酸類變化最大,醛類含量由4.44 mg/L增加至10.53 mg/L,酯類含量由257.34 mg/L增加至289.20 mg/L,醇類含量由25.26 mg/L增加至54.96mg/L,酸類含量由85.18mg/L增加到了88.97 mg/L;符合雪莉酒的香氣特征。根據(jù)GB/T 17204—2021《飲料酒術(shù)語(yǔ)和分類》,在橡木桶里桶陳兩年麥芽新酒才能稱為麥芽威士忌,結(jié)合感官結(jié)果得出,麥芽新酒在Oloroso雪莉桶里桶陳兩年還是時(shí)間略短,應(yīng)繼續(xù)桶陳并觀察酒體的狀態(tài);但通過(guò)初步探討在四川省成都地區(qū)木桶陳釀2年階段產(chǎn)生的變化,可以為Oloroso雪莉桶威士忌產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供參考。