小曲清香型白酒是一种固态、半固态发酵法白酒,适宜在亚热带气候条件下生产,主要分布在我国西南部省区。小曲清香型白酒使用整粒原料,采用纯种根霉和酵母菌,具有用曲量小、发酵周期短及出酒率高等特点。各产地酿造工艺略有不同,经过长期实践,云南小曲清香白酒形成了其特有的工艺规程,如图1所示,与川法清香小曲酒的用曲量、用曲次数、发酵罐、发酵时长及培菌工艺有明显差别。
总体上,目前针对清香型白酒的研究中有北多南少的现象,清香型白酒各种品类香气成分研究还不够全面,且未有综合运用感官组学方法分析小曲清香型白酒关键香气活性化合物的研究
北京工商大学(食品质量与安全北京实验室、北京食品营养与人类健康高精尖创新中心以及北京市食品风味化学重点实验室)的杜静怡和北京顺鑫农业股份有限公司牛栏山酒厂的朱婷婷和魏金旺*等人通过直接进样、顶空-SPME和液液萃取提取分离云南志都五谷小曲清香型白酒中的香气成分,通过GC-O与香气提取稀释分析方法找出其香气活性化合物;然后采用气相色谱-氢火焰离子检测器(GC-FID)和GC-MS联用仪对重要的香气活性化合物进行定量并计算OAV;进一步将OAV大于1的物质建立重组模型;最终结合香气提取稀释分析、OAV以及重组实验的结果确定志都五谷白酒中的关键风味物质。本研究揭示了地区小曲清香型白酒的主要香气组成,可为小曲清香型白酒的质量控制提供参考和依据。
1 香气活性成分的鉴定
本实验通过GC-O分析NBF组分,按流出时间先后顺序共嗅闻到40 个不同香气(包含了AF组分流出物的香气),FD因子包含4~4 096(图2),可以看出果香和酸甜是酒样的主要风味贡献。通过质谱、RI、香气特征和标准品比对等方法在酒样中共鉴定出35 种香气化合物,包括14 种酯(13 种脂肪酯和1 种芳香酯)、10 种醇(6 种脂肪醇、3 种芳香醇和1 种含硫醇)、5 种酸、3 种酮、1 种醛、1 种酚和1 种芳香族化合物。其中,其中FD因子较高(4 096)的是具有酸臭腐败味的异丁酸、具有酸甜果香的月桂酸乙酯、具有谷物粮食和药味的愈创木酚和具有强烈花香的2-苯乙醇。另一种FD因子大于1 024,且具有强烈刺鼻酸味的物质为乙酸(15)。此外,FD因子大于16的有3-甲基丁醇(FD=256,腐臭、霉味)、未知物(FD=256,芝麻、谷物)、糠醛(FD=64,土豆、坚果、甜味)、苯甲醇(FD=64,花香)、乙酸乙酯(FD=16,菠萝、果味)、异丁酸乙酯(FD=16,辛辣、橡胶、发酵)、丁酸(FD=16,酸臭、腐败)、3-苯丙酸乙酯(FD=16,花香)、辛酸(FD=16,汗味)和未知物(FD=16,烘烤)。这些化合物可能对志都五谷白酒的整体香气具有重要贡献。还有16 种化合物FD因子小于4,但大多数在汾酒和其他白酒中已被鉴定出。
通过对比文献发现,异丁酸乙酯、2-甲基丁醇、3-甲基-2-丁烯-1-醇、5-羟基-2,7-二甲基-4-辛酮、3-甲硫基丙醇、(2,2-二乙氧基乙基)-苯、4-苯基-3-丁烯-2-醇、2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-4-甲基-2,5-环己二-1-酮、棕榈酸甲酯、硬脂酸乙酯均在清香型白酒中首次嗅闻到。其中,异丁酸乙酯曾在浓香、酱香、芝麻香、兼香、药香中被嗅闻到,2-甲基丁醇曾在浓香、酱香、芝麻香、药香中被嗅闻到,3-甲硫基丙醇仅在芝麻香中被嗅闻到,而3-甲基-2-丁烯-1-醇、5-羟基-2,7-二甲基-4-辛酮、(2,2-二乙氧基乙基)-苯、4-苯基-3-丁烯-2-醇、2,6-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-4-甲基-2,5-环己二-1-酮、棕榈酸甲酯、硬脂酸乙酯均为首次在白酒中嗅闻到。然而,被认为是清香型白酒关键香气成分的β-大马酮在本研究中没有检测到。
2 香气化合物的定量和OAV分析
对志都五谷酒香气化合物中有标准品的30 种化合物进行定量,并计算OAV,结果显示,所有定量的化合物中,3-甲基丁醇含量最大(229.776 75 mg/L),其次是乙酸乙酯(140.306 49 mg/L),其他含量较高的物质为2-甲基丁醇(101.223 24 mg/L)、2-苯乙醇(78.284 68 mg/L)。乙酸乙酯作为清香型白酒的主体香气物质,在酒样中的含量也较大,且乙酸乙酯大于乳酸乙酯与前期报道类似。特别地,酒样中的乳酸乙酯含量显著低于其他清香型白酒,乙乳比(乙酸乙酯/乳酸乙酯)为33.22,是汾酒(1.24)的26.79 倍,是老白干(0.57)的58.28 倍,这可能是影响志都五谷酒的独特香气的原因之一。此外,具有明显花香香气的2-苯乙醇含量较大,为78.284 68 mg/L,又由于其具有最高的FD因子(4 096)且与酒样整体的花香属性相关,可被认为是重要的香气贡献物质。酸类化合物中乙酸(23.129 58 mg/L)和异丁酸(17.324 59 mg/L)含量与FD因子正相关。另外3 种酸(丁酸、己酸、辛酸)质量浓度在0.380~1.800 mg/L以内,含量较低。FD因子较大的愈创木酚(4 096)质量浓度较低(0.572 9 mg/L),含硫化合物3-甲硫基丙醇质量浓度也较低(0.160 91 mg/L)。
结果显示,17 种香气物质(OAV>1)对酒样的整体香气贡献较大,其中酯类最多,有6 种,其次是醇类5 种,酸类2 种,酚类、醛、酮、含硫化合物各1 种。按OAV大小排序依次为乙酸异戊酯(131.1)、3-苯丙酸乙酯(121.3)、辛酸乙酯(74.4)、愈创木酚(44.1)、3-甲硫基丙醇(3 5.8)、异丁酸(1 8.0)、糠醛(11.2)、丁酸(9.9)、月桂酸乙酯(8.7),它们对酒样的整体香气有重要的贡献。
但志都五谷酒与其他清香型白酒的区别为3-甲硫基丙醇和月桂酸乙酯首次作为清香型白酒的重要香气组分,这可能是由于糖化发酵剂的不同使香气成分的前驱物质有差别,汾酒、牛栏山均以中低温大曲发酵,而志都五谷酒以小曲发酵,同时材料配比和工艺区别也会导致香气成分的差异,使得清香型的重要香气化合物不完全相同。
3 重组分析
以17 种OAV不小于1的化合物实测浓度配制了重组模型酒样,10 名测评小组成员比较重组酒样与原始酒样的香气轮廓属性,如图3所示。重组样品的香气特征与原始样品的香气特征非常相似,总体相似度为4.55(满分5 分),整体风味略弱于原始酒样。该结果表明这17 种化合物是志都五谷清香型白酒的重要香气化合物。另外,重组模型坚果香气略低于原始酒样,可能是由于化合物11(OAV 256,芝麻、谷物)、39(OAV 16,烘烤)未得到鉴定的原因。
结 论
综上所述,本研究通过液液萃取技术提取清香型志都五谷白酒香气成分,采用GC-MS-O联用仪结合香气提取稀释分析方法,共嗅闻得到40 种香气活性物质,其中4 种化合物(异丁酸、月桂酸乙酯、愈创木酚、2-苯乙醇)表现出最高的FD因子。再通过直接进样、液液萃取、顶空-SPME结合GC-MS分析,利用质谱、RI、香气特征及标准品比对的方法定性出志都五谷酒中的35 种香气活性化合物,5 种未知物,其中有7 种香气活性物质首次在白酒中嗅闻到,10 种香气活性物质首次在清香型白酒中嗅闻到。以乙酸肉桂酯、4-辛醇和2-甲基己酸为内标对其中30 种香气成分进行内标标准曲线法定量,并计算其OAV,结合FD因子和OAV,结果显示在志都五谷酒中乙酸异戊酯(FD=4,OAV=131.1,下同)、3-苯丙酸乙酯(16,121.3)、愈创木酚(4 096,44.1)、异丁酸(4 096,18.0)、月桂酸乙酯(4 096,8.7)、3-甲硫基丙醇(4,35.8)、乙酸乙酯(16,4.3)、2-苯乙醇(4 096,2.7)、3-甲基丁醇(256,1.3)为其重要的香气活性物质,其中月桂酸乙酯和3-甲硫基丙醇首次被认为是清香型白酒的重要香气组分。以17 种OAV大于1的香气物质进行香气重组实验,重组模拟酒样与真实酒样的香气轮廓非常相似,达到4.55 分(满分5 分)。
本文《清香型志都五谷酒关键香气成分分析》来源于《食品科学》2021年42卷2期185-192页,作者:杜静怡,朱婷婷,黄明泉,魏金旺,吴继红,张璟林,王娟。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200107-084。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
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修改/编辑:袁月;责任编辑:张睿梅
图片来源于摄图网及文章原文
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