王 喆,張夢(mèng)思,孫細(xì)珍,熊 豆,楊 宏*
(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖北 武漢 430070;2.中藥保健食品質(zhì)量與安全湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北 黃石 435100)
清香型白酒作為我國(guó)四大香型白酒之一,因獨(dú)特的花果香味而受到消費(fèi)者的廣泛歡迎。其中,小曲清香型白酒屬于清香型白酒類別,具有醇香清雅,酒體柔和,回甜爽口,純凈怡然的風(fēng)格特征,這種獨(dú)特香氣風(fēng)格是由白酒中各類風(fēng)味物質(zhì)相互作用而構(gòu)成的。高級(jí)醇、醛類、高級(jí)脂肪酸等是小曲清香型白酒中重要風(fēng)味成分,高級(jí)醇也稱雜醇油,適量的高級(jí)醇有利于白酒風(fēng)味的形成,如果含量過高,則會(huì)增加白酒的苦味和澀味,降低白酒的風(fēng)味。醛類及高級(jí)脂肪酸含量過多則導(dǎo)致白酒就有醛雜味及水嗅味等不良風(fēng)味。香氣是清香型白酒品質(zhì)好壞的重要參考之一,品質(zhì)越好的小曲清香型白酒,其香氣更加協(xié)調(diào)。
近年來,隨著儀器分析技術(shù)的快速發(fā)展,氣相色譜-嗅聞(gas chromatography-olfactometry,GC-O)技術(shù)、固相微萃?。╯olid phase microextraction,SPME)和氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)等被廣泛應(yīng)用于白酒中香氣成分研究。杜艷紅等采用液液萃?。╨iquid-liquid extraction,LLE)和SPME方法聯(lián)用GC-MS檢測(cè)技術(shù)從紅星二鍋頭酒中鑒定出130多種香味物質(zhì),拓展了SPME技術(shù)在檢測(cè)白酒香味物質(zhì)中的應(yīng)用。Fan Wenlai等使用頂空固相微萃?。╤eadspace solid phase microextraction,HS-SPME)、LLE及GC-MS技術(shù)從12 種常見白酒如茅臺(tái)、五糧液、洋河藍(lán)色經(jīng)典、郎酒、古井貢、劍南春、四特、汾酒等中共鑒定出27 種吡嗪類化合物。鄭翠銀等通過HSSPME-GC-O結(jié)合時(shí)間強(qiáng)度法及香氣活度值(odor activity value,OAV)鑒定出了紅曲黃酒中41 種香氣物質(zhì),并且對(duì)這些香氣物質(zhì)在陳釀過程中的變化趨勢(shì)作了闡釋。目前對(duì)于清香型白酒風(fēng)味分析的文獻(xiàn)較多,但對(duì)于明確其香氣物質(zhì)種類、含量與質(zhì)量等級(jí)之間的差異性卻少見報(bào)道,且小曲清香型白酒行業(yè)對(duì)原酒質(zhì)量等級(jí)的分級(jí)主要是感官品評(píng)為主,輔以部分色譜指標(biāo)進(jìn)行判斷,導(dǎo)致酒體分級(jí)受外界干擾較大,因此提高酒體質(zhì)量分級(jí)的準(zhǔn)確性與一致性對(duì)于指導(dǎo)優(yōu)化釀造工藝,提升小曲清香型白酒品質(zhì)具有重要意義。
本研究基于感官定量描述,利用GC-MS-O、HSSPME-GC-MS技術(shù)研究2 種小曲清香型白酒中的揮發(fā)性物質(zhì),并利用芳香萃取物稀釋分析(aroma extract dilution analysis,AEDA)法、OAV法鑒定2 種小曲清香型白酒的重要風(fēng)味化合物,基于定量分析結(jié)果利用多元統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)2 種小曲清香型白酒進(jìn)行差異性分析,從而確定不同質(zhì)量等級(jí)酒體之間的風(fēng)味物質(zhì)差異,升級(jí)酒體色譜指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),為進(jìn)一步優(yōu)化小曲清香型白酒的生產(chǎn)工藝提供理論依據(jù)和參考。
26 個(gè)不同質(zhì)量等級(jí)的小曲清香型白酒,其中優(yōu)級(jí)酒和一級(jí)酒各13 個(gè),分別標(biāo)記為JPXQD-1~13和JPXQG-1~13,由勁牌有限公司提供,乙醇體積分?jǐn)?shù)為55%~60%,生產(chǎn)時(shí)間為2021年。
1,1-二乙氧基3-甲基丁烷、1,1,3-三乙氧基丙烷、正丙醇、異丁醇、己酸乙酯、辛酸乙酯、異戊酸乙酯、正己醇、苯甲醛(純度>98%) 美國(guó)SAFC Biosciences公司;2-壬酮、1-辛烯-3-醇、丁酸異戊酯、4-甲基愈創(chuàng)木酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚、苯酚、1-壬醇、正構(gòu)烷烴(C~C)(純度>97%) 美國(guó)Sigma-Aldrich公司;丁酸異戊酯、乙酸異丁酯、苯乙烯、乙酸苯乙酯(純度>98%) 德國(guó)CNW Technologies GmbH公司;乙酸乙酯、乳酸乙酯(純度>99%) 上海沃凱化學(xué)試劑有限公司;對(duì)甲酚、4-乙基苯酚(純度>95%) 上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。本實(shí)驗(yàn)中所用的標(biāo)準(zhǔn)品均為色譜純,所用水均為超純水。
AB135-S電子分析天平 美國(guó)Mettler-Toledo公司;7890B-5977C GC-MS聯(lián)用儀、DB-FFAP毛細(xì)管色譜柱(60 mh0.25 mm,0.25 μm)、HP-5MS毛細(xì)管色譜柱(30 mh0.25 mm,0.25 μm)、CP-WAX毛細(xì)管色譜柱(50 mh0.25 mm,0.2 μm) 美國(guó)Agilent公司;ODP2嗅聞儀、MPS2三合一自動(dòng)進(jìn)樣器 德國(guó)GERSTEL公司;1 cm 50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取三相萃取頭 美國(guó)Supelco公司。
1.3.1 小曲清香型白酒制作工藝
采用東北糯高粱作為原料,在80 ℃水中浸泡20 h,瀝干水分,蒸糧約60~90 min,以糧食98%以上開口為宜,攤涼至50 ℃,按0.7%接種觀音土曲,接種后的糧食在糖化箱中培菌糖化約24 h,開箱與蒸餾過白酒的酒糟按照1∶2左右的比例配糟,在不銹鋼槽車中低溫長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵15 d,蒸餾取酒。
1.3.2 揮發(fā)性風(fēng)味成分的定性分析
1.3.2.1 感官評(píng)價(jià)
參考文獻(xiàn)[7-8]和EN ISO 8589《感官分析 試驗(yàn)室設(shè)計(jì)的一般指南》、GB/T 10345ü2007《白酒分析方法》對(duì)小曲清香型白酒樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)和質(zhì)量分級(jí)。首先由勁牌公司10 名專業(yè)評(píng)酒委員(其中國(guó)家級(jí)評(píng)酒委員5 人)對(duì)原酒進(jìn)行分級(jí)。通過配制一系列不同香氣和不同強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,評(píng)價(jià)員依次對(duì)其進(jìn)行嗅聞并參照表1進(jìn)行打分,然后整理出小曲清香型白酒的感官特征描述詞,獲得8 個(gè)主要?dú)馕秾傩裕òㄋ?、花香、糧食香、甜香、糟香、糠味、酸味、水嗅味)。感官評(píng)價(jià)在專業(yè)的品酒室進(jìn)行,每輪嗅聞時(shí)間為90 s,每輪間隔30 min,感官評(píng)價(jià)員根據(jù)以上8 個(gè)氣味屬性進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)價(jià),并將評(píng)價(jià)結(jié)果取平均值,繪制風(fēng)味剖面圖。
表1 感官定量描述評(píng)價(jià)Table 1 Sensory quantitative description of Xiaoqu mild-flavor baijiu
1.3.2.2 LLE-GC-MS聯(lián)用法測(cè)定
參考Fan Wenlai等的方法并稍作改動(dòng),采用LLE提取26 個(gè)酒樣中的風(fēng)味成分。具體操作步驟為:取200 mL酒樣,用超純水稀釋至體積分?jǐn)?shù)為10%,加入NaCl至溶液飽和,再用70 mL二氯甲烷重復(fù)提取3 次,合并有機(jī)相,混勻后加入適量無水NaSO靜置過夜使溶液脫水,40 ℃氮吹至2 mL,于-20 ℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2.3 GC-MS-O分析
由3 名感官評(píng)價(jià)員(其中女性1 名,男性2 名,平均年齡為30 歲)組成GC-O嗅聞小組,并對(duì)小組成員進(jìn)行系統(tǒng)的感官培訓(xùn)。取1.3.2.2節(jié)中經(jīng)LLE提取濃縮后的溶液進(jìn)行分析,具體做法為:將樣品利用GC-MS進(jìn)樣后,將鼻子靠近嗅聞儀嗅聞口,記錄聞到氣味的時(shí)間及香味特性。隨后將樣品進(jìn)行逐步稀釋(稀釋倍數(shù)為2,其中=0, 1, 2, 3 ),按照同樣方法進(jìn)行嗅聞實(shí)驗(yàn),直到樣品進(jìn)樣后無法嗅聞到香氣物質(zhì)。依據(jù)揮發(fā)性物質(zhì)的香氣特征進(jìn)行定性分析,并結(jié)合AEDA法及香氣稀釋(flavor dilution,F(xiàn)D)因子對(duì)2 組樣品中香氣物質(zhì)的強(qiáng)度進(jìn)行初步的判定。
參考孫細(xì)珍等的方法進(jìn)行儀器分析。
GC條件:DB-FFAP色譜柱(60 mh0.25 mm,0.25 μm);升溫程序:初溫50 ℃,以3.5 ℃/min升至220 ℃,保持10 min,再以15 ℃/min升至250 ℃;載氣為高純氦氣;流速1.42 mL/min;進(jìn)樣口溫度250 ℃。采用HP-5MS色譜柱(30 mh0.25 mm,0.25 μm);升溫程序:初溫50 ℃,保持5 min,以3.5 ℃/min升至180 ℃,再以30 ℃/min升至320 ℃,保持10 min;載氣為高純氦氣;流速1 mL/min;進(jìn)樣口溫度280 ℃。2 種色譜柱的進(jìn)樣量均為1 μL,不分流進(jìn)樣。
嗅聞儀條件:傳輸線溫度250 ℃;嗅聞口溫度200 ℃;加濕器流速50 mL/min;流出成分在毛細(xì)管末端以1∶1的分流比分別進(jìn)行質(zhì)譜和嗅聞。
1.3.2.4 保留指數(shù)的測(cè)定
參考李研科等的方法,按照上述相同的儀器分析方法分別測(cè)定C~C正構(gòu)烷烴和1.3.2.2節(jié)中經(jīng)LLE的白酒樣品溶液,計(jì)算出待測(cè)化合物的保留指數(shù),并與NIST11.L標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì),得到最佳鑒定結(jié)果。
1.3.3 定量分析
參考孫細(xì)珍等的定量方法進(jìn)行分析。將GC-O分析中FD因子不小于4的香氣成分配制成標(biāo)準(zhǔn)溶液,并稀釋成6 個(gè)梯度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,采用內(nèi)標(biāo)法對(duì)26 個(gè)酒樣進(jìn)行定量分析,化合物質(zhì)量濃度(C)用平均值表示。
1.3.3.1 GC直接進(jìn)樣分析
翻譯與傳播學(xué)的淵源由來已久,在國(guó)外學(xué)者的論文和專著中早有論述。翻譯理論家奈達(dá)(Eugene A.Nida)基于現(xiàn)代信息學(xué)和通訊論提出交際理論,認(rèn)為翻譯就是交際,“任何譯文如果不發(fā)揮交際作用,不能被譯文讀者看懂,就是不合格且毫無用處的;而要被讀者看懂,就必須考慮到語(yǔ)言交際活動(dòng)的一切相關(guān)因素”[1]。德國(guó)學(xué)者威爾斯(Wolfram Wilss)在其著作《翻譯學(xué):?jiǎn)栴}與方法》中提出,翻譯中的“源語(yǔ)—目的語(yǔ)”模式實(shí)際上就是傳播活動(dòng)中的“傳播者—接受者”模式,而翻譯學(xué)科發(fā)展緩慢正是因?yàn)橐酝难芯亢鲆暳朔g本身的許多特點(diǎn),特別是有關(guān)信息傳遞的那些特點(diǎn)[2]。
準(zhǔn)確移取酒樣1 mL于2 mL樣品瓶中,加入10 μL三內(nèi)標(biāo)使用液(17 028.1 mg/L叔戊醇、16 864 mg/L乙酸正戊酯、12 104.2 mg/L 2-乙基己醇),蓋上瓶蓋,搖勻,供GC分析。
GC條件:CP-WAX毛細(xì)管色譜柱(50 mh0.25 mm,0.2 μm);載氣為高純氮?dú)?,純度大?9.999%,進(jìn)樣口溫度250 ℃,分流比20∶1;流速1.0 mL/min;升溫程序:初溫35 ℃,保持1 min,以3.5 ℃/min升至70 ℃,再以3.5 ℃/min升至190 ℃,保持15 min;氫火焰離子化檢測(cè)器(flame ionization detector,F(xiàn)ID),溫度260 ℃;尾吹氣流速25 mL/min;氫氣流速30 mL/min;空氣流速350 mL/min。
1.3.3.2 HS-SPME-GC-MS分析
取1.5 mL酒樣于頂空瓶中,加入6.5 mL純水,加入10 μL三內(nèi)標(biāo)使用液(113.96 mg/L 2-辛醇、114.13 mg/L 2-乙基己醇、109.30 mg/L乙酸香葉酯),再加入NaCl使之飽和,振搖混勻后,采用HS-SPME結(jié)合GC-MS進(jìn)行檢測(cè)分析。
GC條件:DB-FFAP色譜柱(60 mh0.25 mm,,0.25 μm);色譜條件同1.3.2.3節(jié);SPME條件:50/30 μm DVB/CAR/PDMS三相萃取頭;萃取溫度50 ℃;萃取時(shí)間30 min;解吸時(shí)間2 min;MS條件同1.3.2.3節(jié)。
1.3.3.3 OAV計(jì)算
本實(shí)驗(yàn)中化合物閾值T主要從文獻(xiàn)中查閱,暫不考慮風(fēng)味物質(zhì)的相互影響,各物質(zhì)的OAV按下式計(jì)算:
式中:C為風(fēng)味化合物的平均質(zhì)量濃度/(μg/L);T為風(fēng)味化合物的嗅覺閾值/(μg/L)。
使用SPSS 22.0對(duì)不同樣本進(jìn)行單因素分析;SIMCA 13.0軟件進(jìn)行主成分分析(principal components analysis,PCA)和偏最小二乘判別分析(partial least squaresdiscriminant analysis,PLS-DA),對(duì)以上26 組樣品的定量結(jié)果進(jìn)行差異性分析篩選出具有顯著差異性的化合物。
感官評(píng)價(jià)小組分別對(duì)不同質(zhì)量等級(jí)的小曲清香型白酒從8 個(gè)風(fēng)味屬性進(jìn)行整體評(píng)價(jià),結(jié)果如圖1所示。2 種等級(jí)的小曲清香型白酒中最主要的氣味特征均為具有較強(qiáng)的水果香、糧食香及花香,并伴隨一定強(qiáng)度的甜香和糟香,風(fēng)格特點(diǎn)上具有相似性,但也存在一定差異。其中,JPXQD的水果、花香等愉悅香氣的強(qiáng)度要強(qiáng)于JPXQG;JPXQG中糠味、酸味和苦味明顯強(qiáng)于JPXQD。
圖1 2 種小曲清香型白酒感官評(píng)價(jià)Fig.1 Sensory evaluation of Xiaoqu mild-flavor baijiu
將2 種酒樣的萃取濃縮液進(jìn)行GC-MS分析鑒定,如圖2所示。根據(jù)譜庫(kù)檢索、保留指數(shù)比對(duì)、譜庫(kù)匹配檢索、標(biāo)準(zhǔn)品比對(duì)和香氣特征方法,在JPXQD樣品中共鑒定出風(fēng)味成分95 種,包括51 種酯類、14 種醇類、4 種酸類、6 種醛類、2 種縮醛類、7 種酮類、1 種呋喃類、1 種硫化物、2 種萜烯類、3 種酚類、4 種苯系物;在JPXQG樣品中共鑒定出89 種。
圖2 JPXQD(a)和JPXQG(b)總離子流圖Fig.2 Total ion current chromatograms of volatile compounds in Xiaoqu mild-flavor baijiu, JPXQD (a) and JPXQG (b)
王瑛等通過液液萃取的方法,對(duì)牛欄山清香型白酒原酒中風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行鑒定,發(fā)現(xiàn)酯類和醇類為其中最主要的風(fēng)味成分,但由于工藝環(huán)境等因素的影響,其種類和數(shù)量上存在一定差異。酯類化合物主要呈現(xiàn)花香和果香,醇類化合物主要呈現(xiàn)花香和青草香,酸類化合物主要賦予白酒酸臭味和皮臭味等,醛類物質(zhì)主要賦予白酒堅(jiān)果類香味,呋喃類和硫化物主要是異味的來源等。其中2 種樣品中的共性成分有89 種,體現(xiàn)了小曲清香型白酒的主要香氣特征,說明小曲清香型白酒雖在質(zhì)量等級(jí)上存在差異,但其中的揮發(fā)性香氣成分在種類方面具有一定的相似性,這可能是小曲清香型白酒中的共性風(fēng)味成分。
乙酸仲丁酯、乙酸戊酯、異丁基異戊酯、己酸丙酯、醋酸辛酯、乙酸正壬酯等酯類風(fēng)味成分在JPXQG樣品定性分析結(jié)果中未檢出,而酯類物質(zhì)是白酒中的主要呈香物質(zhì),也是白酒質(zhì)量鑒定的重要指標(biāo),這或許是導(dǎo)致JPXQD白酒在質(zhì)量等級(jí)上高于JPXQG的原因之一。此外,導(dǎo)致2 種酒體之間差異的,可能是少數(shù)風(fēng)味物質(zhì)或者是共性風(fēng)味成分中含量的差別。
通過AEDA對(duì)2 組樣品中香氣物質(zhì)的強(qiáng)度進(jìn)行初步判定,F(xiàn)D因子是初始萃取物中香氣活性化合物稀釋到GC-O能嗅聞到這種香氣化合物香氣的最大倍數(shù),一般來說FD越大,說明該風(fēng)味成分在樣品中的香氣貢獻(xiàn)越大。本實(shí)驗(yàn)在2 組小曲清香型白酒中共篩選出FD因子不小于4的風(fēng)味成分共59 種(表2)。從表2可以看出,1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷和己酸乙酯均為JPXQD和JPXQG兩個(gè)樣品中影響最大的風(fēng)味化合物(FD=128)。此外,JPXQD樣品中主要的風(fēng)味成分為丙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、乙酸異戊酯、醋酸、苯甲醛、甲基壬基甲酮、丁酸苯乙酯、4-甲基愈創(chuàng)木酚(FD=64),異戊酸乙酯、戊酸乙酯、乙酸己酯、庚酸乙酯、二甲基三硫、辛酸異戊酯、月桂酸乙酯(FD=32)。JPXQG中重要的風(fēng)味成分為二甲基三硫(FD=128),醋酸、丙酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、異戊酸乙酯、乙酸異戊酯、苯甲醛、甲基壬基甲酮、異戊酸、丁酸苯乙酯(FD=64),異丁醇、辛酸乙酯、辛酸異戊酯、苯乙酮、月桂酸乙酯、4-甲基愈創(chuàng)木酚(FD=32)。1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷和己酸乙酯是小曲清香型白酒中重要的風(fēng)味成分。孫細(xì)珍等通過對(duì)小曲清香型白酒的研究也發(fā)現(xiàn),1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷、辛酸乙酯、己酸乙酯、乙酸乙酯等為其特征風(fēng)味成分,對(duì)小曲清香型白酒風(fēng)味具有較大貢獻(xiàn)。1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷與2-甲基丁酸乙酯、乙酸乙酯等酯類均具有水果香味、甜香,賦予小曲清香型白酒果香及甜香的味道;酸類主要影響白酒的口感和后味,有呈香、助香,減少刺激和緩沖平衡的作用。醋酸具有一定的醋香味,可以改善口感,使酒體具有爽快感;苯甲醛和甲基壬基甲酮分別具有堅(jiān)果奶油及柑橘類油脂香味,異丁醇、異戊醇、苯乙醇等醇類多呈水果香和花香,化合物賦予酒體厚重感,是酯類的前驅(qū)物質(zhì),但這些醇類化合物過量,會(huì)給酒體帶來不良影響,如上頭、口渴等不良反應(yīng)。以上多種風(fēng)味成分相互協(xié)調(diào),共同賦予小曲清香型白酒的典型風(fēng)格特點(diǎn)。
表2 2 種清香型白酒中FD不小于4的香氣活性物質(zhì)Table 2 Aroma active compounds with FD ≥ 4 in JPXQD and JPXQG
通過比較2 種不同等級(jí)的小曲清香型白酒中FD因子,乙酸丙酯、戊酸乙酯、丙酸異戊酯、乙酸己酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯等香氣活性物質(zhì)在JPXQD中的FD值大于在JPXQG中,說明JPXQD中酯類香味成分更加豐富,酒體更為協(xié)調(diào),這也與感官評(píng)價(jià)結(jié)果具有一定相似性。此外,正丁醇、異丁醇、丙酸戊酯、二甲基三硫、2-戊基呋喃、1,2,3-三甲基苯、2-壬酮、醋酸、苯乙酮、異戊酸、萘等風(fēng)味成分在樣品JPXQG中FD更高,正丁醇、異丁醇等醇類物質(zhì)具有溶劑味道及刺激性氣味,二甲基三硫帶有強(qiáng)烈老咸菜味道,醋酸、異戊酸等帶有濃重酸敗味道,此類風(fēng)味物質(zhì)造成小曲清香型白酒品質(zhì)和風(fēng)味的降低,是導(dǎo)致小曲清香型白酒質(zhì)量差異的重要因素。
續(xù)表2
AEDA技術(shù)只能分析出單個(gè)風(fēng)味活性物質(zhì)的相對(duì)氣味活性,不能確切衡量單一風(fēng)味活性物質(zhì)對(duì)整體風(fēng)味的貢獻(xiàn),對(duì)于其分析在白酒中的呈香情況還存在一定的局限性。為了進(jìn)一步明確2 種質(zhì)量等級(jí)的小曲清香型白酒中揮發(fā)性成分的差異性,本研究利用GC-FID結(jié)合HS-SPME-GC-MS方法對(duì)2 種白酒中47 種風(fēng)味成分進(jìn)行定量分析,47 種化合物的線性相關(guān)系數(shù)()均在0.99以上,定量信息見表3。并結(jié)合風(fēng)味化合物閾值計(jì)算所定量化合物OAV。OAV越大的組分對(duì)樣品總體氣味貢獻(xiàn)也越大,一般認(rèn)為OAV不小于1的物質(zhì)為氣味活性物質(zhì)。
從表3可知,JPXQD和JPXQG中OAV不小于1的香氣成分分別為25 種和27 種。在這2 種小曲清香型白酒中,酯類化合物是構(gòu)成其揮發(fā)性香氣的重要風(fēng)味成分(OAV≥1的酯類物質(zhì)均為13 種)。中國(guó)白酒的主要特征以酯香為主,醇類發(fā)揮著重要作用。在白酒釀造過程中,酯類通過酯化反應(yīng)產(chǎn)生,原料、工藝以相同的2 種白酒中酯類風(fēng)味成分的生成在種類上差別不大,但由于溫度、微生物、環(huán)境等不穩(wěn)定的因素,使其在含量和比例上具有一定差異。乙酸乙酯、異戊酸乙酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯在樣品優(yōu)級(jí)酒中OAV中均高于一級(jí)酒,說明其在前者中對(duì)于風(fēng)味的貢獻(xiàn)程度大于后者。此外,某些含量較低的酯類物質(zhì),如異戊酸乙酯、戊酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯等,由于閾值較低,對(duì)小曲清香型白酒整體風(fēng)味的構(gòu)成有重要貢獻(xiàn)。OAV不小于1的醇類物質(zhì)主要包括:異丁醇、正丙醇、異戊醇、仲丁醇,醇類大多具有醇香及水果香味,可使酒體濃厚豐滿,是形成酯類化合物的前驅(qū)物質(zhì),但高級(jí)醇含量偏高也是影響中國(guó)白酒品質(zhì)的重要難題。此外,乙醛、己醛也是小曲清香型白酒中的重要香氣化合物,但過量醛類會(huì)使白酒呈現(xiàn)醛雜味,影響白酒品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)醇類、乙基醛類物質(zhì)在樣品JPXQD中的貢獻(xiàn)程度均低于JPXQG,這也與感官品評(píng)對(duì)于2 種小曲清香型白酒質(zhì)量分級(jí)的結(jié)果具有一致性,說明定量分析結(jié)合OAV測(cè)定結(jié)合感官品評(píng)能有效進(jìn)行白酒品質(zhì)評(píng)價(jià)與質(zhì)量分級(jí)。
表3 2 種清香型白酒中揮發(fā)性成分定量參數(shù)與定量結(jié)果Table 3 Quantitative parameters and results of volatile compounds in JPXQD and JPXQG
續(xù)表3
圖32 種小曲清香型白酒風(fēng)味成分PCA(A)和PLS-DA(B)得分圖Fig.3 PCA (A) and PLS-DA (B) score plots of aroma compounds in JPXQD and JPXQG
為進(jìn)一步區(qū)分2 種質(zhì)量等級(jí)小曲清香型白酒風(fēng)味成分的差異性,本研究基于2 種樣本的定量結(jié)果建立相應(yīng)的PCA模型,結(jié)果如圖3A所示。PCA結(jié)果顯示,JPXQD樣品和JPXQG樣品無法獲得理想的聚類效果,這可能是由于PCA采用無限制條件的降維分析,而2 種樣品的香氣成分種類具有極大相似性,因此無法有效將2 種樣品進(jìn)行分類。
通過PLS-DA模型將2 種不同等級(jí)的小曲清香型白酒明顯的區(qū)分為2 類。模型分類良好,且模型的解釋變量()和預(yù)測(cè)能力()分別為0.92和0.788。從圖3B可以看出,2 種小曲酒樣品之間的分布具有明顯區(qū)分,其中,JPXQD樣品主要分布在第2象限,但是其聚攏效果相對(duì)于樣品JPXQG來說比較差,說明JPXQD樣品之間存在較大的個(gè)體差異,這是由于不同批次的小曲清香型白酒由于環(huán)境溫度、濕度、微生物等原因,會(huì)導(dǎo)致酒體之間的差異性。
圖42 種小曲清香型白酒風(fēng)味成分PLS-DA-VIP值Fig.4 PLS-DA score plots of aroma compounds in JPXQD and JPXQD
PLS-DA是基于PLS法回歸的一種判別方式,以預(yù)設(shè)分組變量,作為有監(jiān)督的分析,能夠彌補(bǔ)PCA方法的不足,強(qiáng)化組間的差異,PLS-DA變異權(quán)重參數(shù)值(variable importance in projection,VIP)可以量化PLS-DA的每個(gè)變量對(duì)分類的貢獻(xiàn)度,便于篩選重要的特征物質(zhì)。VIP值越大,變量在不同樣本之間差異越顯著。如圖4所示,VIP值大于1.5的化合物有6 種,主要為乙酸乙酯(VIP=2.132)、乙醛(VIP=2.072)、乙酸(VIP=1.922)、異丁醇(VIP=1.905)、異戊醇(VIP=1.792)、乳酸乙酯(VIP=1.585),它們是2 種不同質(zhì)量等級(jí)小曲清香型白酒間的顯著性差異化合物。
此結(jié)果與定性和定量分析中結(jié)果基本吻合,乙酸乙酯、乳酸乙酯賦予酒體甜香的口感和水果香味,賦予酒體豐滿的感覺;醋酸能減少刺激,賦予酒體爽凈感,而異丁醇、異戊醇是雜醇油的主要成分,雜醇油具有一定的毒性,含量過高會(huì)使人產(chǎn)生頭痛、頭暈等癥狀。這些風(fēng)味成分是2 種質(zhì)量等級(jí)小曲清香型白酒中差異性風(fēng)味成分,是導(dǎo)致2 種酒體質(zhì)量差異性的關(guān)鍵因素,也是決定小曲清香型白酒質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)因素。
基于感官評(píng)價(jià)定量描述,探索不同質(zhì)量等級(jí)的小曲清香型白酒之間的關(guān)鍵性差異成分,全面剖析了兩者香氣輪廓與風(fēng)味成分的差別。通過定性分析發(fā)現(xiàn),2 種小曲清香型白酒,等級(jí)上存在差異,但其中的揮發(fā)性香氣成分在種類方面具有一定的相似性。1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷和己酸乙酯均為兩個(gè)樣品中影響最大的風(fēng)味化合物。乙酯類風(fēng)味成分在優(yōu)級(jí)酒中的風(fēng)味貢獻(xiàn)度大于一級(jí)酒,而部分高級(jí)醇類、硫化物、醛酮類、呋喃類等成分在一級(jí)酒中的貢獻(xiàn)度更高,與感官品評(píng)結(jié)果具有一致性。乙酸乙酯、乙醛、醋酸、異戊醇、異丁醇、乳酸乙酯是PLS-DA模型中2 種小曲清香型白酒中的顯著性差異化合物。優(yōu)級(jí)酒中酯類所包含的水果香、甜香物質(zhì)香氣貢獻(xiàn)比一級(jí)酒高,醇類、醛類等帶來的異雜味物質(zhì)香氣影響低,是導(dǎo)致小曲清香型白酒酒質(zhì)量差異的重要原因。本研究可為進(jìn)一步優(yōu)化小曲清香型白酒的風(fēng)味品質(zhì),提高小曲清香型白酒質(zhì)量分級(jí)準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性供一定的理論參考和技術(shù)支持。