白酒風(fēng)味物質(zhì)的形成,不僅是微生物代謝及次生代謝的產(chǎn)物,同時(shí)是原料中基本組分及非基本組分,在各類生物酶的直接或間接催化下的生物合成,非酶促化學(xué)反應(yīng)和熱降解反應(yīng)的結(jié)果。由于白酒釀造過(guò)程中的生產(chǎn)環(huán)境、原料選取、糖化發(fā)酵劑種類、發(fā)酵設(shè)備及釀造工藝等的不同,其香型、風(fēng)味也有所差別。特征性風(fēng)味物質(zhì)是區(qū)分不同香型白酒的重要依據(jù)。
近年來(lái),以江南大學(xué)徐巖教授研究團(tuán)隊(duì)為核心的科研人員以濃香型白酒為研究對(duì)象,系統(tǒng)闡明了釀造體系中典型特征風(fēng)味物質(zhì)——揮發(fā)性酚類物質(zhì)的來(lái)源和釀造過(guò)程中的變化規(guī)律,明確了其在窖內(nèi)的主要合成途徑,并從釀造工藝和微生物菌群調(diào)控兩個(gè)方面,系統(tǒng)構(gòu)建了酚類風(fēng)味物質(zhì)的定向調(diào)控策略,提升了原酒的品質(zhì),實(shí)現(xiàn)了濃香型原酒的優(yōu)質(zhì)化和可控化目標(biāo)。如任聰?shù)龋?018)對(duì)新、老窖泥的微生物菌群結(jié)構(gòu)和進(jìn)化關(guān)系,及其與酒醅發(fā)酵過(guò)程中己酸、丁酸產(chǎn)生的相關(guān)性進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)窖泥中主體己酸菌為梭菌綱下的己酸菌屬微生物,且以乳酸利用型己酸菌為主體。劉博等(2017)研究濃香型白酒中主要窖泥臭味物質(zhì)4-甲基苯酚的原料來(lái)源;解析窖泥菌群結(jié)構(gòu),從中分離得到產(chǎn)4-甲基苯酚的菌株,以明確4-甲基苯酚的微生物來(lái)源。Zhang Rong等(2014)采用HS-SPME-GC-MS技術(shù)表征了地衣素與揮發(fā)性酚類化合物(濃香型白酒的異嗅物質(zhì))的相互作用。HS-SPME結(jié)果表明地衣素能有效抑制酚類化合物的揮發(fā)性,使其相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降36%~48%(P<0.05)。熱力學(xué)分析表明,該結(jié)合過(guò)程主要由氫鍵介導(dǎo)。此外,采用核歐沃豪斯效應(yīng)光譜,地衣素和4-乙基愈創(chuàng)木酚的混合物顯示了地衣素的aH(Val)和4-乙基愈創(chuàng)木酚的1H之間的分子間交叉峰。Chai LiJuan(2019)為了揭示窖泥中驅(qū)動(dòng)丁酸產(chǎn)生的微生物功能,首先進(jìn)行了克隆文庫(kù)的分析,結(jié)果表明,梭菌屬和芽孢桿菌屬是丁酸激酶途徑的主體,梭菌屬還主導(dǎo)了丁酰輔酶A乙酸輔酶A轉(zhuǎn)移酶途徑。根據(jù)梭菌科的16S rRNA測(cè)序分析,得到了在窖泥中梭菌群落的組成,有32%為Clostridiales,其后依次為 Heliobacteriaceae(18.3%)和 Clostridiaceae 1(8.4%)。 除此之外,Hydrogenispora,Sedimentibacter和Clostridium是3個(gè)最為豐富的菌屬。Hu Xiaolong等(2015)研究了濃香型白酒窖泥中己酸菌克氏梭菌的鑒定及定量,其使用可培養(yǎng)與未培養(yǎng)的方法檢測(cè)了來(lái)自3家酒廠的28株近緣菌,包括15個(gè)梭菌綱微生物,8個(gè)芽孢桿菌綱微生物。克氏梭菌被認(rèn)定是重要的己酸產(chǎn)生菌。分離到克氏梭菌N6,該菌株具有產(chǎn)己酸、丁酸、辛酸以及相應(yīng)乙酯的能力,對(duì)濃香型白酒的風(fēng)味具有重要的貢獻(xiàn)。李芳莉(2017)以河南省宋河酒業(yè)股份有限公司不同窖齡的窖底泥為研究對(duì)象,通過(guò)傳統(tǒng)的微生物分離培養(yǎng)技術(shù)獲得不同窖齡窖泥可培養(yǎng)的好氧和厭氧細(xì)菌,基于16S rRNA高通量測(cè)序技術(shù)研究在窖泥老熟過(guò)程中整體原核微生物的群落結(jié)構(gòu)變化規(guī)律;采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)分析不同窖齡窖池原酒及不同菌株發(fā)酵液的風(fēng)味物質(zhì)構(gòu)成,進(jìn)而在窖泥微生物與原酒風(fēng)味物質(zhì)之間建立聯(lián)系。結(jié)果表明,分離的好氧與厭氧菌株均可產(chǎn)生多種濃香型白酒的重要風(fēng)味物質(zhì)或其前體物質(zhì)。己酸乙酯是濃香型白酒的主體香;丁酸在協(xié)調(diào)白酒風(fēng)味的同時(shí),還可以作為形成白酒酯類物質(zhì)的前體,促使白酒特征香味物質(zhì)的合成。李俊剛 (2015)等采用同時(shí)萃取蒸餾(SDE)法對(duì)不同窖齡的濃香型白酒中的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行提取,并通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)的方法對(duì)其進(jìn)行分析鑒定。采用GC-MS分析方法共鑒定出51種化合物,其中6種酒樣共有的揮發(fā)性物質(zhì)30種。隨著窖齡時(shí)間的增加,各類化合物的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也發(fā)生變化,醇類化合物在窖齡為15年的酒中從12.4%降至4.03%;醛酮類化合物的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)也由7.25%下降至1.28%;相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)有明顯提高的是酯類化合物(尤其是己酸乙酯),從53.44%上升至69.39%;酸類、酚類以及雜環(huán)類化合物的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化幅度不大。魯少文等(2020)研究新型己酸菌強(qiáng)化對(duì)人工窖泥培養(yǎng)過(guò)程中的原核微生物群落結(jié)構(gòu)及酸、酯含量的影響。研究表明,通過(guò)新型己酸菌的強(qiáng)化,可以在35 d內(nèi)使己酸菌的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)保持在22.8%,并顯著提高己酸乙酯在窖泥中的累積量,促進(jìn)窖泥快速成熟。張志偉等(2018)研究了濃香型白酒窖泥中主要產(chǎn)香菌的鑒定及正交試驗(yàn)優(yōu)化產(chǎn)己酸工藝,對(duì)從成熟窖泥里分離純化己酸菌、丙酸菌和丁酸菌進(jìn)行了16S rDNA鑒定,然后將純種的己酸菌、丙酸菌、丁酸菌與富集復(fù)合液進(jìn)行正交試驗(yàn),以不同比例的純種己酸菌、丙酸菌、丁酸菌與混合液進(jìn)行正交試驗(yàn),確定其最佳配比。
隨著人們生活水平的提高,對(duì)白酒口感的要求也趨于完美。因此,有必要對(duì)濃香型原酒典型特征風(fēng)味物質(zhì)形成機(jī)理進(jìn)行探索,綜合多種技術(shù)手段分析其來(lái)源、合成的關(guān)鍵微生物群系以及窖內(nèi)合成機(jī)制,并在此基礎(chǔ)上形成系統(tǒng)的風(fēng)味定向調(diào)控技術(shù)。