韋露露，張宗啟，陸倫維，孫優(yōu)蘭，胡 峰*

（1.貴州茅臺酒廠（集團）習(xí)酒有限責(zé)任公司，貴州 習(xí)水 564622；2.南開大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，天津 300110）

中國白酒是世界六大蒸餾酒之一，發(fā)展歷史悠久。經(jīng)過歲月的沉淀，白酒被廣泛分為十二種香型，其中濃香、醬香、清香和米香被稱為“四大香型”，其余香型是在其基礎(chǔ)上融合變化而成，這主要歸功于不同香型酒體中不同風(fēng)味物質(zhì)。典型風(fēng)味物質(zhì)的含量及合適的比例對酒的感官體驗和風(fēng)格特征起決定性作用，主體香味成分的含量比例構(gòu)成了各種香型白酒風(fēng)格[1]。

中國白酒的獨特釀造方法有利于富集酒體的微量成分，不僅包括呈香呈味物質(zhì)，還包括多種生物活性成分，主要包括醇、酯、酸、吡嗪、呋喃及萜類化合物等。當酒體中的風(fēng)味物質(zhì)之間形成某種協(xié)調(diào)的比例時，可使白酒呈現(xiàn)優(yōu)雅、細膩、凈爽、醇和、濃郁或綿柔等不同的風(fēng)格特點，這些風(fēng)味物質(zhì)的存在使得白酒具有各種獨特口感的同時也具有不同于酒精的特殊藥理活性。研究表明，適量飲酒有益身心健康，白酒既可以作為某種藥引子，也可以配制成多種藥酒、補酒等，起到一定的醫(yī)療保健作用，如預(yù)防心血管疾病、舒經(jīng)活血及減輕心臟負擔等。

目前，白酒中的特征風(fēng)味化合物及生物活性成分已成為當今研究者的關(guān)注點。文章將應(yīng)用于白酒研究領(lǐng)域的現(xiàn)代分析技術(shù)進行歸納，同時對白酒風(fēng)味活性物質(zhì)的影響進行闡述，旨在為白酒風(fēng)味的研究提供一定的理論參考。

1 白酒風(fēng)味化合物的提取與分離

現(xiàn)有研究階段，白酒酒體中風(fēng)味物質(zhì)主要通過直接進樣法、液液萃取法、固相萃取法、頂空固相微萃取法、浸入式固相微萃取法、超臨界二氧化碳流體萃取法、攪拌棒吸附萃取法、同時蒸餾萃取法及吹掃捕集法等前處理方法。

直接進樣法[2]是樣品不經(jīng)過簡單處理，直接上機檢測，該方法操作簡單、方便快捷，無需有機溶劑提取，但所檢測的化合物種類較少，需要選擇合適的色譜柱和檢測器；液液萃取法[3]是利用有機溶劑對白酒風(fēng)味物質(zhì)進行萃取，然后再進樣分析，其優(yōu)點為操作簡單，回收率高，但分析過程中會損失部分低沸點的揮發(fā)性成分；固相萃取法[4]是一種友好型樣品前處理法，此方法是利用固相吸附劑將液體樣品中的化合物進行吸附，再進行洗脫和加熱解吸附，達到分離和富集化合物的目的；頂空固相微萃取法[5]采用涂有高分子材料的萃取頭，在樣品溶液、頂空和高分子涂層3相間建立萃取平衡，從而達到分離、富集待測樣品的目的，具有操作簡單，自動化程度高和精度高等優(yōu)點；浸入式固相微萃取法[6]是適合于中國白酒微量香味成分分析的另一種高效檢測手段，該法分析時間短，所需樣品量少，一次性分析成分多，且無需大量的有機溶劑；超臨界二氧化碳流體萃取技術(shù)[7]是近20～30年來研究揮發(fā)性香氣的新型技術(shù)，其樣品反應(yīng)相介于氣相和液相之間，具有無毒、廉價、綠色、環(huán)保等優(yōu)點，并且作為反應(yīng)溶劑得到的產(chǎn)物容易分離，因此在化學(xué)工業(yè)上占有很大優(yōu)勢。隨著超臨界流體技術(shù)（尤其是超臨界二氧化碳技術(shù)）的成熟與普及，該技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于提取揮發(fā)性香氣成分；攪拌棒吸附萃取法[8]是一種新型的固相微萃取樣品前處理方法，具有固相體積大，萃取容量高，無需外加攪拌子，可避免競爭性吸附，能在自身攪拌的同時實現(xiàn)富集等優(yōu)點；同時蒸餾萃取法[9]利用了化合物的揮發(fā)性和溶解性，是將含有揮發(fā)性組分的水蒸氣和溶劑蒸氣充分混合，冷凝后水相與有機相充分接觸，從而實現(xiàn)揮發(fā)組分的相轉(zhuǎn)移；吹掃捕集法[4]主要是水溶液中的揮發(fā)性化合物分析，目前，已在軟飲料、啤酒、咖啡、葡萄酒、牛奶、果汁等多種水溶性食品的微量成分中得到廣泛應(yīng)用。

2 白酒風(fēng)味化合物的檢測

已知從白酒酒體中檢測并鑒定的白酒風(fēng)味物質(zhì)共3 000種以上，表1列舉了部分不同香型的白酒所含風(fēng)味物質(zhì)種類與含量，其龐大的風(fēng)味物質(zhì)組成了白酒酒體中獨有的品質(zhì)。目前，檢測白酒中風(fēng)味化合物的途徑和手段諸多，主要檢測方法如下。

表1 部分香型白酒中主要風(fēng)味物質(zhì)的研究進展Table 1 Research progress on main flavor substances in some flavor type Baijiu

續(xù)表

2.1 高效液相色譜技術(shù)

高效液相色譜技術(shù)（high performance liquid chromatography，HPLC）是應(yīng)用高效液相色譜原理，用于分析高沸點不易揮發(fā)、受熱不穩(wěn)定和分子量大的有機化合物。尋思穎等[17]建立了帶熒光檢測-高效液相色譜儀測定白酒中揮發(fā)性酚類物質(zhì)的方法，所建立方法可以同時測定10種揮發(fā)性酚類物質(zhì)，其加標回收率為83.8%～101.6%；余劍霞[18]以石油醚對白酒中微量的高級脂肪酸進行萃取，通過HPLC方法測定出亞麻酸、肉豆蔻酸、亞油酸、油酸、棕櫚酸和硬脂酸6種高級脂肪酸。

2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）在我國已經(jīng)有40多年的發(fā)展歷史，是質(zhì)譜分析學(xué)體系中一個重要的分支，具有定性和定量的功能。因為GC-MS技術(shù)檢測限低，分辨率高，微量組分的定性更為準確，對于同系物的識別也更加精確。李俊剛等[19]利用GC-MS法對不同窖齡的濃香型白酒中的風(fēng)味物質(zhì)進行檢測，共檢測出51種風(fēng)味化合物；蔣青香等[10]通過頂空固相微萃取結(jié)合GC-MS對丹鳳佳釀白酒的揮發(fā)性成分進行分析，結(jié)果表明，丹鳳佳釀白酒中共鑒定出45種揮發(fā)性成分，其中醇類6種、酯類32種、醛酮類5種、酸類1種和其他揮發(fā)性成分1種，其相對含量分別為2.40%、94.51%、1.77%、1.25%和0.07%；楊亮等[20]通過液液萃取和頂空固相微萃取兩種方法結(jié)合GC-MS分析醬香型白酒缺陷酒中風(fēng)味物質(zhì)組成，結(jié)果發(fā)現(xiàn)缺陷酒中共檢測出76種化合物，其中醇類物質(zhì)9種、醛酮類物質(zhì)7種、酸類物質(zhì)10種、酯類物質(zhì)31種、酚類物質(zhì)3種、內(nèi)酯類物質(zhì)3種、呋喃類物質(zhì)5種、含氮化合物4種、含硫化合物1種、烴類及其他類物質(zhì)3種，并首次檢測出2,4-二叔丁基苯酚和2,2-亞甲基雙呋喃；FAN W L等[21]通過固相攪拌萃取技術(shù)與GC-MS聯(lián)用技術(shù)解析白酒中風(fēng)味物質(zhì)的種類，結(jié)果表明，在最佳操作條件下，從14種白酒中分離鑒別出25種酯類、10種醇類、9種醛類、9種酮類及其他微量風(fēng)味物質(zhì)種類共計76種揮發(fā)性風(fēng)味成分。

2.3 氣相色譜-聞香技術(shù)

氣相色譜嗅聞技術(shù)（gas chromatograph-olfactometry，GC-O）是一種將感官評定和現(xiàn)代儀器分析結(jié)合的方法，主要用于研究酒類和食品香氣的新型研究方法，將GC-O技術(shù)與質(zhì)譜分析結(jié)合，可以準確的測定出多種風(fēng)味化合物的組分[22]；FAN W L等[23]通過GC-O聞香技術(shù)結(jié)合GC-MS對醬香型白酒風(fēng)味物質(zhì)檢測出186種香氣活性物質(zhì)，其中重要的風(fēng)味化合物是己酸乙酯、己酸、2-苯乙酸乙酯、3-甲基丁酸、3-甲基丁醇、3-苯丙酸乙酯、2,3,5,6-四甲基吡嗪、4-甲基愈創(chuàng)木酚和γ-癸內(nèi)酯等。

2.4 全二維氣相色譜/飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)

全二維氣相色譜/飛行時間質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（comprehensive two-dimensional gas chromatography-time of flight mass spectrometry，GC×GC-TOFMS）是將分離機理不同且相互獨立的兩根色譜柱通過串聯(lián)的形式進行結(jié)合檢測的氣相色譜。季克良等[24]通過GC×GC-TOFMS探究我國主要傳統(tǒng)白酒香型中風(fēng)味物質(zhì)微量組分，結(jié)果顯示，同等條件下，醬香型白酒分出963個峰，濃香型白酒分出674個峰，清香型白酒分出484個峰；周慶伍等[25]應(yīng)用GC×GC-TOFMS首次全面剖析了古井貢酒中的揮發(fā)性風(fēng)味成分，共鑒定出包含醇類、酸類、酯類、醛酮類物質(zhì)等揮發(fā)性風(fēng)味成分800多種；常宇桐等[26]利用液液萃取結(jié)合全二維氣相色譜-四級桿質(zhì)譜技術(shù)對馥郁香型白酒基酒定性，共辨識出308種揮發(fā)性香氣成分，主要包括酯類物質(zhì)102種，醇類物質(zhì)42種，酸類物質(zhì)33種，醛類物質(zhì)26種，酮類物質(zhì)19種，其他物質(zhì)86種。

2.5 實時直接分析-質(zhì)譜技術(shù)

實時直接分析技術(shù)（direct analysis in real time mass spectrometry，DART-MS）主要在大氣壓條件下，通過放電使惰性氣體（如氮氣（N2）、氬氣（Ar）等）原子產(chǎn)生躍遷（基態(tài)-激發(fā)態(tài)），對待測樣品中待測物質(zhì)解吸并使其離子化，進而進行質(zhì)譜檢測[27]。路江浩等[28]通過在線直接實時分析離子源串聯(lián)四級桿質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，建立了一種在線監(jiān)測白酒品嘗中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)釋放過程的研究方法，共鑒定出17種白酒典型風(fēng)味物質(zhì)的特征離子和離子化規(guī)律；LI Y[29]利用DART技術(shù)分析人呼出氣體中的揮發(fā)性物質(zhì)，并用于一些疾病的早期檢測。

2.6 液相色譜-質(zhì)譜技術(shù)

液相色譜-質(zhì)譜（liquid chromatography-mass spectrometry，LC-MS）用于分析小分子質(zhì)量的非揮發(fā)性化合物[30]，是GC-MS檢測揮發(fā)性化合的有效補充，其技術(shù)在代謝組學(xué)中較為成熟，前處理較為簡單，并且檢測到的化合物多為氨基酸、有機酸、核苷酸及一些酯類。尤麗琴等[31]利用超高效液相色譜-質(zhì)譜法檢測灘羊宰后成熟過程中的風(fēng)味前體物質(zhì)，探討不同成熟期風(fēng)味特征物的種類和相對含量的變化。李梅等[32]利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)定期檢測了啤酒和麥芽汁中的2,5-二甲基-4-羥基-3（2H）-呋喃酮等麥香風(fēng)味物質(zhì)。陳章捷[33]將紅豆杉果酒注入質(zhì)譜儀中，確定紅豆杉在白酒中的特征成分為紫杉醇和三尖杉寧堿，紅豆杉酒樣用體積分數(shù)70%的甲醇溶液稀釋，離心過后，采用高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定其上清液中紫杉醇和三尖杉寧堿的含量。孫宗保等[34]用濃香型白酒基酒為研究對象，采用超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)對不同等級濃香型白酒基酒進行檢測分析，并結(jié)合多種化學(xué)計量學(xué)方法實現(xiàn)了不同等級濃香型白酒基酒的準確判別。劉松等[35]采用超高效液相色譜-四極桿/靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜，選擇正負離子模式同時掃描，建立了白酒中16種痕量甜味劑的快速測定方法，此方法樣品前處理靈敏度高、快速、簡單、甜味劑種類覆蓋廣，適用于白酒中多種甜味劑的檢測。

2.7 其他方法

除上述感官評定和現(xiàn)代儀器方法之外，對白酒風(fēng)味物質(zhì)的檢測還有其他鑒定方法。如朱玲等[36]通過氣相-離子遷移譜聯(lián)用技術(shù)（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）建立三種不同香型白酒風(fēng)味指紋圖譜，發(fā)現(xiàn)清香型白酒（汾酒和金門高粱酒）揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)較少，濃香型白酒（瀘州老窖）酯類物質(zhì)較多，醬香型白酒（茅臺迎賓酒）的醛類、酮類物質(zhì)較多，三種不同香型白酒風(fēng)味物質(zhì)含量差異明顯，一定程度上可以實現(xiàn)白酒香型區(qū)分；劉明[37]將風(fēng)味化學(xué)與智能感官技術(shù)結(jié)合主成分分析研究了關(guān)鍵風(fēng)味組分在不同酒樣中的分布規(guī)律，其中濃香型、特香型、鳳香型和兼香型主要風(fēng)味物質(zhì)主要包括酯類（己酸乙酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯）、醇類（正己醇）、酸類（戊酸、己酸）和吡嗪類（2,6二甲基吡嗪），醬香型和芝麻香型風(fēng)味組分比較復(fù)雜，包括醇類（丙醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇等）、醛類（乙醛、乙縮醛、異戊醛）、酯類（乙酸乙酯、乳酸乙酯、戊酸乙酯）、酸類（丙酸、丁酸、異戊酸）和雜環(huán)類化合物（苯甲醇、糠醛、苯乙酸乙酯、愈創(chuàng)木酚）；馬娜[38]將谷胱甘肽穩(wěn)定的CdTe量子點、氮摻雜石墨烯量子點、7-氨基-4-甲基香豆素及四羥基卟啉構(gòu)建了一個新型的熒光傳感器陣列，利用該陣列并結(jié)合統(tǒng)計學(xué)分析方法對不同濃度條件下9種醛類進行了有效區(qū)分和識別，同時對8種基酒的酒體風(fēng)格進行研究，其正確率為100%。

3 白酒風(fēng)味化合物的生物活性

不同香型白酒含有不同的風(fēng)味化合物，根據(jù)特征風(fēng)味化合物可以確定白酒香型和酒質(zhì)。除此之外，由于含有龐大的風(fēng)味化合物群集，有些風(fēng)味化合物生物活性功能可能對人體有益，有些可能對人體有害。因此，要合理分析白酒中風(fēng)味物質(zhì)，辯證的看待白酒對人體健康的關(guān)系，倡導(dǎo)科學(xué)、健康飲酒。

3.1 白酒風(fēng)味化合物對心血管疾病影響

心血管疾病已成為世界性公共衛(wèi)生問題，嚴重影響人類生命健康和生活質(zhì)量。目前有研究發(fā)現(xiàn)，白酒中的某些風(fēng)味化合物在一定程度上可預(yù)防心血管疾病。研究表明[39]，乙酸、乳酸具有擴展血管，殺菌消炎，延緩血管硬化的功能；孫嘯濤等[40]通過液液萃取結(jié)合GC-MS法檢測出67種白酒風(fēng)味物質(zhì)，其中四甲基吡嗪具有多種重要的提高心血管作用力、治療心血管疾病的藥理作用。

此外，適量攝入乙醇可以增加胰島素的敏感性，降低糖尿病和心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險。洛伐他汀是常用的心血管類疾病藥物，白酒所含的洛伐他汀主要是由微生物（紅曲酶）產(chǎn)生，是天然的的羥甲基戊二酸單酰輔酶A還原酶抑制劑[41]，能夠顯著抑制膽固醇的形成，促進低密度脂蛋白受體的合成，使機體內(nèi)血漿中總膽固醇、低密度脂蛋白和載體蛋白的水平含量降低；RIMM E B等[42]對適度飲酒（每日30 g乙醇）與發(fā)生冠心病的生化指標的關(guān)系進行研究的結(jié)果表明，正常人日飲酒（每日30 g乙醇）與禁酒者相比可顯著提高血中高密度脂蛋白3.99 mg/100 mL，纖維蛋白原降低7.5 mg/100 mL，凝血因子受到一定抑制，患冠心病的危險性降低25%，短期飲酒可顯著改變血脂和凝血因子。

3.2 白酒風(fēng)味化合物對神經(jīng)系統(tǒng)影響

酮類化合物在白酒風(fēng)味中處在必不可少的位置，有多種來源途徑，包括丙酮、2,3-丁二酮、3-羥基丁酮等，其中丙酮可以麻痹中樞神經(jīng)，過量攝入會引發(fā)人機體產(chǎn)生嘔吐、痙攣甚至昏迷等；雜醇油是乙醇發(fā)酵過程中產(chǎn)生的一種高沸點化合物，也是白酒重要的香味物質(zhì)來源，其主要是有正丙醇、異戊醇、異丁醇組成，雜醇油含量過高時，對人體有一定的毒害作用，主要癥狀是使人體神經(jīng)系統(tǒng)充血，產(chǎn)生頭痛感，并且雜醇油中戊醇毒性比乙醇強，且在人體內(nèi)代謝速度慢，停留時間較長；此外，劉濤[43]論述了人體在適量飲酒后產(chǎn)生興奮感，是源于白酒中乳酸乙酯刺激大腦皮層中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

3.3 白酒風(fēng)味化合物對肝損傷影響

γ-氨基丁酸[44]是一種非蛋白質(zhì)組成的天然氨基酸，在白酒發(fā)酵過程中會產(chǎn)生一定量的γ-氨基丁酸，研究發(fā)現(xiàn)，當γ-氨基丁酸與α-酮戊二酸反應(yīng)時會生成谷氨酸，抑制機體中谷氨酸脫羧反應(yīng)，促進谷氨酸與氨結(jié)合后排出體外，使血細胞中血氨濃度降低，增強機體肝功能；王川南等[45]以昆明小鼠為受試動物，通過探究不同年份、不同劑量的醬香型白酒對小鼠的抗疲勞及肝損傷的影響，結(jié)果表明，貯存4～5年醬香型白酒會增加小鼠機體內(nèi)還原性谷胱甘肽酶含量和肝糖原含量，降低谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和血清尿素氮含量，進一步揭示適量攝入白酒會防止肝損傷。

3.4 白酒風(fēng)味化合物抗腫瘤活性影響

醛類物質(zhì)能促進酒體的豐滿度和醇厚度，提高酒體的風(fēng)味和香氣。白酒中常見的醛類化合物包括乙醛、乙縮醛、苯甲醛等，甲醛有很強的毒性，可以使機體內(nèi)蛋白質(zhì)變性，致使腫瘤的發(fā)生，因此對白酒中甲醛的含量有嚴格的標準[46]；此外，徐巖等[47]從多種中國傳統(tǒng)白酒產(chǎn)品中分離得到一種不揮發(fā)性脂肽類化合物，其也是白酒中不可或缺的一類化合物，對酒體中的風(fēng)味、生物活性功能具有重要作用，有研究表明，表面活性肽能夠通過誘導(dǎo)細胞凋亡來實現(xiàn)對乳腺癌腫瘤細胞的抑制；白酒中酚類物質(zhì)如愈創(chuàng)木酚、兒茶酚、4-甲基愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚等功能酚類化合物，具有良好的清除自由基的活性，可以有效的阻止致癌物的形成和生長，提高機體免疫力，增強抗腫瘤及抗病毒等功能[41]。

3.5 白酒風(fēng)味化合物其他生物活性影響

除上述列舉的生物活性外，白酒風(fēng)味化合物還具有其他的生物活性功能。薛俊超等[48]探究自制保健酒對小鼠疲勞感的影響發(fā)現(xiàn)，保健酒能增強小鼠運動耐力，提高小鼠抗疲勞感，增加肝糖原含量，減少劇烈運動中乳酸含量，加快乳酸的代謝消除；高傳強[49]對芝麻香型白酒中風(fēng)味研究得到3-甲硫基乙酸乙酯、3-甲硫基丙酸乙酯以及3-甲硫基丙醇等風(fēng)味物質(zhì)能夠有效的抑制α-葡萄糖苷酶活性，在一定程度上可降低血糖；另外，白酒中含有脂肽類化合物是一類酸性物質(zhì)，易溶于堿性溶液和有機溶劑，主要是由七肽和脂肪酸以內(nèi)酯鍵結(jié)合的環(huán)狀脂肽類化合物，對白酒的風(fēng)味和活性功能都具有重要作用，研究表明，脂肽類化合物可以瓦解病毒的油脂層，能通過離子渠道破壞病毒的結(jié)構(gòu)，從而達到抗病毒的活性[47，50]。

4 展望

隨著科技的發(fā)展，白酒風(fēng)味物質(zhì)的提取與分析方法不斷得到完善與普及，傳統(tǒng)白酒行業(yè)逐漸轉(zhuǎn)化升級，白酒的檢測手段由傳統(tǒng)化學(xué)方法引向高端儀器分析技術(shù)發(fā)展。這些現(xiàn)代分析技術(shù)逐漸呈現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢，在日常檢測中廣泛應(yīng)用，白酒中所含風(fēng)味物質(zhì)的這層“面紗”也逐漸被越來越多的研究者們所揭開，但由于龐大的白酒風(fēng)味復(fù)雜成分尚未與生物活性呈系統(tǒng)性聯(lián)系，因此，充分發(fā)揮傳統(tǒng)工藝的技術(shù)優(yōu)勢，整合現(xiàn)代高新技術(shù)、中醫(yī)學(xué)及營養(yǎng)健康學(xué)等理論，全面深入的對白酒進行系統(tǒng)的成分研究，掌握酒體中各成分的生物活性及之間的量化關(guān)系，科學(xué)的引導(dǎo)中國白酒快速發(fā)展。在突出中國白酒風(fēng)格特征基礎(chǔ)上，降低有害成分，提高有益成分和保健作用，使中國白酒的優(yōu)點、先進工藝及技術(shù)有機和科學(xué)地結(jié)合起來，實現(xiàn)中國白酒價值的最大化。