孫優(yōu)蘭,黃永光,*,朱曉春,馬 宇,蔣 想,尹素梅
(1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院,貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,貴州 貴陽 550025;2.貴州巖博酒業(yè)有限公司,貴州 盤州 553523)
中國白酒距今已有6 000多年的發(fā)展歷史,在中國傳統(tǒng)酒文化中扮演著舉足輕重的角色[1]。隨著地域及釀造工藝的不同,白酒風(fēng)味風(fēng)格各有千秋,且不斷傳承與創(chuàng)新,至上世紀(jì)已發(fā)展到12大香型[2-3]。近年,隨著人們消費(fèi)需求的不斷提升,對白酒品味的追求日漸多元化,同時,對傳統(tǒng)白酒釀造的科技支撐也得到極大提升。清醬香型白酒的誕生正是迎合新時代的消費(fèi)需求和香型創(chuàng)新發(fā)展的成果。早在1992年,邢曉真等[4]提出開發(fā)和發(fā)掘“清醬兼有”的創(chuàng)新型白酒,但后來未見相關(guān)報道。直到近年,為適應(yīng)消費(fèi)市場發(fā)展,服務(wù)廣大消費(fèi)需求,本團(tuán)隊(duì)聯(lián)合企業(yè)率先開啟了創(chuàng)新實(shí)踐。以彝家600年小鍋酒釀造為載體,將醬香、清香白酒釀造工藝科學(xué)結(jié)合,成功研發(fā)釀造出清醬香型白酒,其酒體既有清香型白酒的清雅爽凈,又兼具醬香的醇厚細(xì)膩,目前已在市場上脫穎而出,受到廣大消費(fèi)者的認(rèn)可和青睞。
風(fēng)味是酒類產(chǎn)品品質(zhì)的重要質(zhì)量評價指標(biāo),主要受工藝、發(fā)酵微生物菌群結(jié)構(gòu)、釀造物態(tài)參數(shù)等因素影響[5]。清醬香型白酒是新時代下市場消費(fèi)需求的新香型產(chǎn)品,其特征風(fēng)味成分結(jié)構(gòu)還不為人知,且相關(guān)研究報道屈指可數(shù),因此,對該新香型產(chǎn)品的特征風(fēng)味研究具有非常重要的意義。近年,現(xiàn)代風(fēng)味化學(xué)及分析化學(xué)技術(shù)在白酒風(fēng)味物質(zhì)研究中得到廣泛應(yīng)用,并形成了系統(tǒng)的酒體風(fēng)味研究技術(shù)體系[6-7],其中香氣活性值(odor activity value,OAV)[8]等相關(guān)技術(shù)在白酒關(guān)鍵香氣成分表征和香氣重建應(yīng)用中愈加廣泛。通過全面解析白酒的特征香氣物質(zhì)及其對酒體風(fēng)味的貢獻(xiàn)和影響,有助于探索其獨(dú)特的釀造工藝和別具一格的酒體風(fēng)味科學(xué)機(jī)理,進(jìn)而從內(nèi)在結(jié)構(gòu)加以對白酒風(fēng)味的認(rèn)識和解析,且在此基礎(chǔ)上,將多元統(tǒng)計(jì)分析例如單因素方差分析、主成分分析以及偏最小二乘回歸分析運(yùn)用于白酒酒體特征風(fēng)味研究中,是目前探究白酒特征香氣化合物之間呈香呈味機(jī)制的重要手段之一[9-11]。其中,偏最小二乘回歸分析方法是一種集多元線性回歸分析、典型相關(guān)分析和主成分分析的基本功能為一體的多元統(tǒng)計(jì)分析方法,主要通過對系統(tǒng)中數(shù)據(jù)信息的分解和篩選,提取出對因變量具有最佳解釋能力的新綜合變量,識別系統(tǒng)總的信息和噪聲,從而可以克服自變量之間多重相關(guān)性及樣本點(diǎn)數(shù)據(jù)少等問題在系統(tǒng)建模中產(chǎn)生的不良影響[12-13]。如牛云蔚等[14]通過建立偏最小二乘回歸模型,確定了櫻桃酒中特征呈味物質(zhì)對各感官屬性的貢獻(xiàn)程度,黃玲[15]通過偏最小二乘法建立了不同產(chǎn)區(qū)威代爾冰葡萄酒感官香氣與風(fēng)味成分的關(guān)聯(lián)性,成功判別了中國產(chǎn)區(qū)與加拿大產(chǎn)區(qū)威代爾冰葡萄酒的風(fēng)格特征差異。因此,偏最小二乘回歸分析能較好地將人體感官檢測數(shù)據(jù)與化學(xué)檢測分析結(jié)果有效結(jié)合起來,在酒體特征風(fēng)味研究中具有不可比擬的優(yōu)勢。
本研究對清醬香型人民小酒系列酒產(chǎn)品(經(jīng)典、幸福、豐年、宏圖)的主要風(fēng)味結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,主要采用頂空-固相微萃?。╤eadspace-solid phase microextraction,HS-SPME)和液液微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(liquid-liquid microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,LLME-GC-MS)技術(shù)對其揮發(fā)性風(fēng)味化合物進(jìn)行解析,結(jié)合感官定量描述分析(sensory quantitative description analysis,SQDA)和OAV以及多元統(tǒng)計(jì)分析等多角度研究清醬香型人民小酒系列酒的風(fēng)味結(jié)構(gòu)特征,旨在為推動清醬香型白酒及其他創(chuàng)新香型白酒的發(fā)展提供理論依據(jù)和方法借鑒,同時也為白酒風(fēng)格特征的研究提供參考。
酒樣:清醬香型人民小酒系列酒(經(jīng)典、幸福、豐年、宏圖),乙醇體積分?jǐn)?shù)均為53%,2018年生產(chǎn),貴州巖博酒業(yè)有限公司生產(chǎn)。
氯化鈉、無水乙醚、正戊烷(均為分析純) 成都 金山化學(xué)試劑有限公司;正構(gòu)烷烴混合標(biāo)準(zhǔn)品(C7~C40)、2-辛醇、乙醇、仲丁醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇、正戊醇、正己醇、2,3-丁二醇、正辛醇、正壬醇、糠醇、正癸醇、β-苯乙醇、乙酸乙酯、乙酸正戊酯、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、乙酸己酯、己酸丙酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、己酸戊酯、壬酸乙酯、己酸己酯、γ-戊內(nèi)酯、癸酸乙酯、丁二酸二乙酯、十一酸乙酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕櫚酸乙酯、9-十六碳烯酸乙酯、苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯、乙酸-2-苯乙酯、3-苯丙酸乙酯、乙酸、丙酸、2-乙基丁酸、異丁酸、正丁酸、異戊酸、正戊酸、正己酸、正庚酸、正辛酸、棕櫚酸、2-壬酮、3-羥基-2-丁酮、2-十一酮、2,4-癸二烯醛、橙花叔醇、糠醛等(均為色譜純,純度>98%) 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
GC 7890-5975 MSD GC-MS聯(lián)用儀 美國安捷倫公司; MPS2型多功能自動進(jìn)樣系統(tǒng) 德國Gerstel公司;1 cm 50/30 μm二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷(divinylbenzene/carboxen/polydimethylsiloxane,DVB/CAR/PDMS)萃取頭 美國Supelco公司;SB25-12DT超聲波清洗器 寧波新芝生物科技股份有限公司;Aquaplore3S超純水系統(tǒng) 美國艾科浦公司;AR2130/C電子天平 奧豪斯儀器(上海)有限公司。
1.3.1 系列酒感官評定
根據(jù)文獻(xiàn)[16]方法,建立酒體風(fēng)味感官品評小組,小組由13 人組成,年齡在20~45 歲,其中11 名研究生(5 名男性和6 名女性),均通過良好的白酒品評專業(yè)培訓(xùn)且具有2 a以上白酒品評經(jīng)驗(yàn),其中1 名國家級評委、3 名省級評委。先對樣品進(jìn)行多次重復(fù)品評,描述出盡可能多的感官香氣屬性,再經(jīng)重復(fù)篩定,最終確定主要的香氣屬性為清香、醬香、醇香、甜香、酯香、曲香、糧香、果香、花香、糊香、空杯香(醬香);口味、口感屬性為酸、咸、澀、后苦、醇甜、柔和、醇厚、協(xié)調(diào)、爽凈、回味。根據(jù)感官定量描述分析方法構(gòu)建系列酒風(fēng)味輪廓分析圖,單項(xiàng)屬性評定分值設(shè)定范圍為0~5 分,其中0 分代表沒有香氣或口味口感,5 分代表香氣或口味口感最強(qiáng)。每個樣品平行實(shí)驗(yàn)3 次。
1.3.2 樣品前處理
LLME:將酒樣采用去離子水稀釋至乙醇體積分?jǐn)?shù)10%,吸取10 mL稀釋樣,加氯化鈉至飽和(3 g左右),加入20 μL混合內(nèi)標(biāo)2-辛醇(終質(zhì)量濃度8.812 mg/L)、 乙酸正戊酯(終質(zhì)量濃度8.911 mg/L)、2-乙基丁酸(終質(zhì)量濃度8.614 mg/L),加入2 mL乙醚-戊烷 (1∶1,V/V)振蕩萃取3 min,靜置分層后吸取上層有機(jī)相進(jìn)行GC-MS分析。平行實(shí)驗(yàn)3 次。
HS-SPME:吸取10 mL稀釋到10%的酒樣置于20 mL頂空瓶中,加氯化鈉至飽和(3 g左右),加入20 μL混合內(nèi)標(biāo),旋緊瓶蓋,加熱萃取30 min。采用DVB/CAR/PDMS三相萃取頭,50 ℃預(yù)熱5 min,萃取吸附50 min后直接進(jìn)樣,250 ℃解吸5 min。平行實(shí)驗(yàn)3 次。
1.3.3 風(fēng)味物質(zhì)定性定量分析
1.3.3.1 檢測條件
GC條件:采用DB-FFAP色譜柱(60 m×0.25 mm,0.25 μm);檢測器和進(jìn)樣口溫度為250 ℃,不分流進(jìn)樣,氦氣作為載氣,流量2 mL/min,色譜柱初溫40 ℃維持2 min,以3 ℃/min升溫到110 ℃,再以3.5 ℃/min升溫至230 ℃,并保持該溫度15 min。
MS條件:電子電離源;離子源溫度230 ℃;電子能量70 eV;四極桿溫度150 ℃;質(zhì)量掃描范圍m/z 25~550。
1.3.3.2 定性分析
利用NIST 11a.L譜庫檢索、標(biāo)準(zhǔn)品比對,并結(jié)合保留指數(shù)(retention index,RI)進(jìn)行揮發(fā)性化合物的定性,定性過程中同時剔除硅氧烷烴類等無明顯風(fēng)味貢獻(xiàn)的成分。其中,NIST 11.L譜庫檢索過程扣除譜圖背景后檢索選取匹配度大于80%的化合物;RI定性:根據(jù)改進(jìn)的Kovats法[17]計(jì)算RI,將C7~C40正構(gòu)烷烴與酒樣相同的色譜條件下進(jìn)樣分析,通過保留時間計(jì)算未知化合物的RI,按式(1)計(jì)算:
式中:n和n+1分別為未知物流出前后正構(gòu)烷烴碳原子數(shù);tn和tn+1分別為相應(yīng)正構(gòu)烷烴的保留時間/min;ti為未知物的保留時間(tn<ti<tn+1)。
1.3.3.3 定量分析
配制10%乙醇溶液,經(jīng)NaCl飽和、稀鹽酸調(diào)節(jié)pH值之后,作為標(biāo)準(zhǔn)曲線模型溶液,加入已知濃度待測物標(biāo)準(zhǔn)儲備液,并進(jìn)行梯度稀釋,制成系列待檢標(biāo)準(zhǔn)化合物溶液。加入同樣品一致的混合內(nèi)標(biāo)溶液(2-辛醇(終質(zhì)量濃度8.812 mg/L)、乙酸正戊酯(終質(zhì)量濃度8.911 mg/L)、 2-乙基丁酸(終質(zhì)量濃度8.614 mg/L)),分別經(jīng)過同前述SPME和LLME方法一致處理后,直接進(jìn)行GC-MS分析。采用選擇特征離子法掃描進(jìn)行測定。其中,酸類物質(zhì)、醇類物質(zhì)分別由2-乙基丁酸和2-辛醇計(jì)算得出定量結(jié)果,酯類及其他成分由乙酸正戊酯計(jì)算得出定量結(jié)果。最后,以待測物與相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積比為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度比為橫坐標(biāo),使用安捷倫化學(xué)工作站軟件建立內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線并計(jì)算每種化合物的濃度。
1.3.4 方法驗(yàn)證
取一定量系列梯度混合標(biāo)準(zhǔn)溶液分別加入到樣品中,采用1.3.2節(jié)方法進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)。同時將1.3.3.3節(jié)梯度稀釋后的混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液進(jìn)行GC-MS分析,取信噪比大于3時的質(zhì)量濃度為檢出限,信噪比大于10時的質(zhì)量濃度為定量限。
1.3.5 關(guān)鍵香氣活性物質(zhì)分析
OAV為某化合物質(zhì)量濃度與該物質(zhì)嗅覺閾值的比值[18],按式(2)計(jì)算:
式中:Ci為某個組分的質(zhì)量濃度/(μg/L);Ti為該組分的氣味閾值/(μg/L)。
OAV>1,表明該物質(zhì)對總體香氣有直接貢獻(xiàn), OAV<1,表明該物質(zhì)對總體香氣無實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn),通常情況下,OAV越大則說明該物質(zhì)對總體香氣的貢獻(xiàn)越大。
采用Microsoft Office Excel 2016對感官數(shù)據(jù)開展感官風(fēng)味輪廓差異圖分析;采用SPSS 22.0軟件對感官數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析,P<0.05,存在顯著性差異,P<0.01,存在極顯著差異;采用R語言繪制系列酒風(fēng)味物質(zhì)種類及含量差異熱圖;采用The Unscrambler v9.7(CAMOASA, Oslo, Norway)進(jìn)行偏最小二乘回歸分析。
圖1 清醬香型人民小酒系列酒風(fēng)味特征結(jié)構(gòu)分析Fig. 1 Analysis of flavor composition of light-soy sauce aroma type liquors
由圖1a可知,清醬香型人民小酒系列酒在香氣屬性之間存在一定的差異性,從整體看,聞香上糧香、焦香和糊香極其弱;低端產(chǎn)品經(jīng)典清香較明顯、醬香幽雅;中端產(chǎn)品幸福、豐年清醬香協(xié)調(diào)、融合;高端產(chǎn)品宏圖醬香突出,香氣舒適,空杯醬香明顯。方差分析顯示,系列酒在醬香和清香之間存在極顯著差異,且從經(jīng)典、幸福、豐年到宏圖存在較規(guī)律的變化趨勢。如 圖1b所示,清香逐漸下降,而醬香則逐漸上升;此外,酯香和花香之間也存在顯著性差異。幸福和豐年具有一定的相似性,兩者在清香和醬香之間相對平衡,同時在花香、果香、酯香、醇香和甜香方面得分也較為相近;以上香氣屬性共同形成了清醬香型人民小酒系列酒的酒體風(fēng)味特征,且不同的酒體設(shè)計(jì),使該系列酒產(chǎn)品之間各具特色。
圖2 清醬香型人民小酒系列酒口味口感結(jié)構(gòu)特征分析Fig. 2 Analysis of taste characteristics of light-soy sauce aroma type liquors
由圖2可知,清醬香型人民小酒系列酒整體上協(xié)調(diào)柔和,酒體醇厚,凈爽突出,回味悠長;咸味、澀味和后苦味極弱,這既滿足了清香型白酒的幽雅與凈爽,又突出了醬香型白酒的醇厚與回味。從經(jīng)典到宏圖,各感官屬性基本呈一致上升或下降趨勢,其中,宏圖酒樣中酸味、醇甜、醇厚、柔和、協(xié)調(diào)及回味較另3 個系列酒略勝一籌,而爽凈得分卻相反,這一結(jié)果進(jìn)一步說明從經(jīng)典到宏圖,清香風(fēng)味特征逐漸減弱,而醬香風(fēng)味特征逐漸突出的系列酒酒體風(fēng)格變化特征。但是單從感官屬性上不足以全面透析系列酒的風(fēng)味特征,還需結(jié)合GC-MS多維技術(shù)聯(lián)用方法對系列酒中揮發(fā)性香氣化合物進(jìn)行進(jìn)一步的研究分析。
應(yīng)用LLME、HS-SPME結(jié)合GC-MS對清醬香型人民小酒系列酒的揮發(fā)性風(fēng)味化合物進(jìn)行檢測分析,其總離子色譜如圖3所示。
圖3 清醬香型人民小酒系列酒揮發(fā)性風(fēng)味化合物總離子色譜圖Fig. 3 Total ion current chromatographic profiles of the volatile aroma compounds in light-soy sauce aroma type liquors
由圖3可知,2 種方法對風(fēng)味化合物的檢出效果具有一定的差異性,LLME-GC-MS對酸類等強(qiáng)極性成分具有較好的定量效果,而HS-SPME-GC-MS對揮發(fā)性醇類、酯類等成分具有較好的定量效果[19],因此該2 種前處理方法的結(jié)合使用更能全面解析系列酒體中的揮發(fā)性風(fēng)味化合物。檢測結(jié)果見表1、2。
表1 清醬香型人民小酒系列酒主要揮發(fā)性風(fēng)味化合物的定性定量結(jié)果Table 1 Qualitative and quantitative results of the volatile aroma compounds in light-soy sauce aroma type liquors
續(xù)表1
由表1可知,從清醬香型人民小酒系列酒中共定性定量檢出80 種高含量的主要揮發(fā)性風(fēng)味化合物,主要包括醇類13 種、酯類31 種、酸類10 種、醛酮類6 種、萜烯類4 種、芳香類8 種、呋喃類2 種、其他類3 種以及未知化合物3 種。風(fēng)味化合物含量是影響酒體風(fēng)味特征的因素之一,基于該80 種揮發(fā)性化合物的含量作熱圖統(tǒng)計(jì)分析,可直觀地顯示系列酒中揮發(fā)性化合物含量的差異及變化結(jié)果,如圖4所示。
表2 清醬香型人民小酒系列酒香氣成分定量參數(shù)Table 2 Quantitative parameters of aroma compounds in light-soy sauce aroma type liquors
圖4 清醬香型人民小酒系列酒揮發(fā)性化合物含量的熱圖比較分析Fig. 4 Comparative heat maps of the volatile compounds in light-soy sauce aroma type liquors
酯類化合物對白酒主體風(fēng)格具有重要的影響,其生成途徑主要由微生物在釀造過程中經(jīng)?;o酶A和醇乙酰轉(zhuǎn)移酶的共同作用下代謝而成以及在脂肪酶催化作用下由酸與醇反應(yīng)而生成[20]。由表1可知,系列酒中共定性定量檢出酯類31 種,其質(zhì)量濃度依次為經(jīng)典1.393 g/L、 幸福1.577 g/L、豐年1.558 g/L、宏圖1.302 g/L, 均占總含量的60%左右,其中尤以乙酯類成分質(zhì)量濃度最高,如乙酸乙酯(920.874~1 190.840 mg/L)、 乳酸乙酯(9 4.5 5 6 ~1 1 5.5 7 4 m g/L)、丁酸乙酯(5 6.4 6 3 ~1 1 0.0 9 1 m g/L)、己酸乙酯(4 3.7 3 9 ~4 5.0 3 1 m g/L)和棕櫚酸乙酯(31.962~40.236 mg/L)等。結(jié)合圖4發(fā)現(xiàn),多數(shù)酯類物質(zhì)在宏圖酒中的含量高于另外3 個系列酒,但也有少數(shù)重要的酯類化合物含量相對偏低,如乙酸乙酯和乳酸乙酯,主要呈水果香和甜香,且兩者均是清香型白酒的主體香氣特征成分[21],由此可推測,清香主體特征貢獻(xiàn)度在宏圖酒中相對較弱,這與感官品評結(jié)果一致;通過與清香、醬香風(fēng)味研究[8-10,22-23]對比發(fā)現(xiàn),含量較高的酯類定性定量結(jié)果與本實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果基本一致,其中丁酸乙酯在醬香型白酒中具有較大的香氣貢獻(xiàn),且在白酒中除了呈香作用,還可以穩(wěn)定情緒[20];己酸乙酯是濃香型白酒的特征成分,在清香和醬香酒中含量并不高,同比驗(yàn)證,該物質(zhì)在清醬香型白酒中的含量遠(yuǎn)低于濃香型白酒;同時,高級脂肪酸乙酯是一類在醬香型白酒中含量較高但在清香型白酒中含量較低的高碳脂肪酸乙酯,如棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯,其中亞油酸乙酯在人體內(nèi)可水解產(chǎn)生人體必需脂肪酸——亞油酸,具有重要的活性功能[24]。檢測發(fā)現(xiàn),系列酒中也具有較高質(zhì)量濃度的高級脂肪酸乙酯(21.287~27.096 mg/L),其中以宏圖酒含量最高,這可能是導(dǎo)致清醬香型白酒在清香的主體香氣特征下又具有醬香型白酒風(fēng)格的原因之一。總之,系列酒中風(fēng)味化合物含量的變化是導(dǎo)致系列酒不同感官風(fēng)格差異的原因,還需進(jìn)行下一步的分析。
醇類化合物是白酒中醇甜和助香的重要成分,也是酯類化合物的前驅(qū)物質(zhì)[25],其主要通過酵母發(fā)酵代謝、蛋白質(zhì)分解等生成[26]。由表1可知,系列酒中共檢出醇類成分1 3 種,其中質(zhì)量濃度較高的幾種醇如異戊醇(287.422~429.253 mg/L)、 正 丙 醇( 1 2 9 . 7 5 7 ~1 4 1 . 4 1 5 m g / L ) 、 異丁 醇( 1 0 0 . 7 4 8 ~1 3 5 . 1 2 9 m g / L ) 、 仲 丁醇( 1 6 . 4 5 1 ~2 2 . 2 7 2 m g / L ) 以 及 正 丁 醇(6 408.946~13 545.408 μg/L)等,該類化合物在系列酒中質(zhì)量濃度分別為經(jīng)典668.219 mg/L、幸福725.923 mg/L、 豐年739.230 mg/L、宏圖573.972 mg/L,均占總揮發(fā)性風(fēng)味成分含量的27%左右,同時與清香、醬香型白酒風(fēng)味研究結(jié)果基本一致[9-10,22-23],且對比發(fā)現(xiàn)異戊醇在清香型白酒中質(zhì)量濃度最高(約400 mg/L左右),但在醬香型白酒中含量僅次于正丙醇。結(jié)合本研究,該物質(zhì)在清醬香型系列4 種產(chǎn)品中質(zhì)量濃度差異較大,主要體現(xiàn)在經(jīng)典酒(287.422 mg/L)和宏圖酒(429.253 mg/L)。再由圖4可知,正丁醇、正己醇和正戊醇在宏圖酒中含量最高,而2,6-二甲基-4-庚醇、異戊醇、異丁醇、正辛醇在幸福和豐年酒中含量偏高。有研究表明,白酒中醇類含量越高,則香氣和醇甜越突出[22],其中碳數(shù)大于3的包含正丙醇、異丁醇、仲丁醇等在內(nèi)的醇類化合物是白酒中主要的高級醇,適宜濃度的高級醇可以賦予白酒特殊的香氣,使酒體豐滿柔和、圓潤醇厚[20],其中異戊醇、正丙醇、正丁醇、仲丁醇呈現(xiàn)水果香、花香;異丁醇呈現(xiàn)麥芽香、烤堅(jiān)果香氣;2,3-丁二醇呈現(xiàn)甜香,這些物質(zhì)協(xié)調(diào)融合,共同貢獻(xiàn)清醬香型人民小酒系列酒獨(dú)特的風(fēng)味結(jié)構(gòu)。
酸類化合物主要由微生物利用淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)等有機(jī)物發(fā)生生化反應(yīng)生成[27],對酒體的香氣貢獻(xiàn)主要為助香、減少刺激、維持酯類香氣以及緩沖平衡的輔助作用,同時還具有提高白酒中健康成分含量的作用[21,28-29]。由表1可知,系列酒中檢出的酸類化合物質(zhì)量濃度依次為經(jīng)典163.458 mg/L、幸福158.149 mg/L、 豐年162.805 mg/L、宏圖264.142 mg/L,占總含量的6.28%~12.06%。根據(jù)清香、醬香酒風(fēng)味研究[9-10,22-23,30]報道,酸類物質(zhì)在醬香型白酒中的含量最高,與本研究對比發(fā)現(xiàn),清醬香型白酒酸類物質(zhì)含量介于清香型白酒與醬香型白酒之間,這可能是組成清香與醬香特征協(xié)調(diào)共存的原因之一。同時,由圖4可知,宏圖酒中酸類含量最高,這可能是導(dǎo)致宏圖酒中香氣與口感較其他3 種酒協(xié)調(diào)的原因。系列酒中,質(zhì)量濃度最高的為乙酸(109.922~185.832 mg/L),其次為正己酸(20.189~40.419 mg/L)、正丁酸(10.520~14.489 mg/L)、 丙酸(5 552.496~7 929.764 μg/L)等。其中,乙酸散發(fā)刺鼻的醋香,在白酒中主要起呈味作用[22],正己酸、正丁酸、丙酸呈現(xiàn)出酸臭和汗味,對白酒起到助香 作用[23,31]。其余酸類如異丁酸、異戊酸、正戊酸在系列酒中的質(zhì)量濃度均大于1 mg/L,這些酸類成分在系列酒中相輔相成,對清中帶醬的酒體風(fēng)格特征起到了重要的作用。
芳香類化合物是白酒中重要的呈香化合物,多呈現(xiàn)幽雅的花香、水果香和甜香,香味突出且閾值較低、具有沸點(diǎn)高、難揮發(fā)的特點(diǎn),是酒體優(yōu)雅、醇厚等風(fēng)味形成的關(guān)鍵[32]。由表1可知,從系列酒中共定性定量檢出芳香類化合物8 種,其質(zhì)量濃度依次為經(jīng)典23.417 mg/L、幸福22.652 mg/L、豐年26.159 mg/L、宏圖19.293 mg/L,占總風(fēng)味物質(zhì)含量的0.54%~0.63%;且由圖4可知,多數(shù)芳香化合物在宏圖酒中的含量較高。系列酒檢測中芳香化合物主要有乙酸-2-苯乙酯(6 762.449~7 714.998 μg/L)、 β-苯乙醇(2 816.084~4 674.494 μg/L)以及酞酸二丁酯(1 689.375~9 050.428 μg/L),同時該3 種化合物也大量存在于清香型白酒和醬香型白酒中[9,33],且與馬宇等[32]的研究基本一致。其中,乙酸-2-苯乙酯和β-苯乙醇主要呈現(xiàn)花香,但β-苯乙醇在白酒中具有較高的香氣閾值,因此對系列酒的呈香貢獻(xiàn)不大,其余如苯乙酸乙酯、 3-苯丙酸乙酯在系列酒中的含量較少、但由于他們的香氣閾值同樣較小,因此可能對系列酒的風(fēng)味有所貢獻(xiàn)??傊?,芳香類化合物雖然含量甚微,但能與其他香氣化合物共同融合,使酒體香氣幽雅純正、口感協(xié)調(diào)豐富。
其他化合物如醛酮類也是構(gòu)成白酒香氣的重要風(fēng)味成分,主要來源于脂肪氧化和氨基酸降解[34]。由表1和 圖4可知,從系列酒中共定性定量檢出6 種醛酮類化合物,其整體含量較低(0.078%~0.114%),其中以3-羥基-2-丁酮(1 521.099~2 543.029 μg/L)和異戊醛二乙縮醛(1 187.578~1 843.739 μg/L)質(zhì)量濃度較高;共定性定量檢出萜烯類化合物4 種,其中質(zhì)量濃度較高的主要有α-柏木烯(867.358~2 413.538 μg/L),且在宏圖酒中含量最高,該成分廣泛存在于中藥植物中,與馬宇等[32]研究結(jié)果基本一致。此外,在系列酒中還檢出雜環(huán)類化合物(呋喃類),如2-戊基呋喃和糠醛,其中糠醛在系列酒中質(zhì)量濃度較高(14.249~19.708 mg/L),且在宏圖酒中含量最高。據(jù)文獻(xiàn)報道,糠醛是醬香型白酒中的重要化合物,是構(gòu)成其焦糊香氣的主要成分[35],由此可說明宏圖酒中的焦糊香氣較其他3 種濃厚,這與感官實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。
為進(jìn)一步分析清醬香型人民小酒系列酒中具有重要貢獻(xiàn)的關(guān)鍵香氣化合物,分別對系列酒中定性定量檢出的揮發(fā)性香氣成分進(jìn)行OAV計(jì)算分析,結(jié)果如表3所示。
從表3可知,在清醬香型人民小酒系列酒中,其OAV大于1的化合物主要有31 種,即這些化合物對系列酒的整體香氣具有重要貢獻(xiàn)作用。其中,包括酯類10 種,醇類8 種,酸類5 種,醛酮類4 種,芳香類3 種,呋喃類1 種。其中,OAV較大的物質(zhì)主要有辛酸乙酯(1 913~2 953),貢獻(xiàn)白蘭地似的酒香和花香;丁酸乙酯(689~1 343),貢獻(xiàn)水果香和花香;己酸乙酯(795~819),貢獻(xiàn)甜香和窖香;戊酸乙酯(200~542),貢獻(xiàn)水蜜桃香和花香;糠醛(117~162),貢獻(xiàn)焦糊香、堅(jiān)果香;乙酸異戊酯(32~122),貢獻(xiàn)水果香;乙酸乙酯(28~37),貢獻(xiàn)水果香等。
從整體香氣貢獻(xiàn)看,酯類化合物在清醬香型人民小酒中的貢獻(xiàn)最大,主要貢獻(xiàn)各種水果香、花香和甜香。統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),酯類化合物的OAV總香氣貢獻(xiàn)值在經(jīng)典酒中為5 089、幸福酒中為4 216、豐年酒中為4 115、宏圖酒中為5 180,其中辛酸乙酯和戊酸乙酯的OAV在宏圖中相對高于其他3 種酒,己酸乙酯和丁酸乙酯在經(jīng)典酒中OAV相對較高,乙酸乙酯、乙酸異戊酯、γ-戊內(nèi)酯、癸酸乙酯和月桂酸乙酯在幸福和豐年酒酒中OAV相對較高。香氣貢獻(xiàn)較大其余化合物主要有糠醛、2,3-丁二醇、正丁酸、2-十一酮等,其中糠醛、正丁酸、2-十一酮在宏圖酒中香氣貢獻(xiàn)較另3 種系列酒大,通過比較分析發(fā)現(xiàn),系列酒中化合物香氣貢獻(xiàn)程度不同是導(dǎo)致酒體風(fēng)味風(fēng)格差異的重要因素。
表3 清醬香型人民小酒系列酒中OAV大于1的主要揮發(fā)性風(fēng)味化合物Table 3 Major volatile flavor components with OAV > 1 of light-soy sauce aroma types liquors
為進(jìn)一步探索研究清醬香型系列酒的感官屬性與其特征香氣化合物之間的關(guān)聯(lián)程度,采用偏最小二乘回歸方法建立模型,分析過程中X代表白酒的香氣化合物變量;Y代表感官變量和樣本,其相關(guān)分析載荷結(jié)果 見圖5,圖5中的小橢圓和大橢圓分別代表該模型50%和100%的解釋方差,且大多數(shù)特征物質(zhì)和感官位于2 個橢圓之間,能被該模型較好地解釋。
圖5 清醬香型人民小酒系列酒感官屬性與重要香氣化合物偏最小二乘回歸分析結(jié)果Fig. 5 PLSR analysis of correlation between sensory attributes and major aroma compounds in light-soy sauce aroma type liquors
由圖5可知,清醬香型人民小酒4 種系列酒產(chǎn)品之間存在一定的差異性,從感官來看,沿X軸分布,醬香、焦香、糊香和曲香位于載荷圖的左側(cè),其余香氣屬性位于載荷圖右側(cè)。沿Y軸分布,大多數(shù)香氣屬性(除清香和糧香)均位于載荷圖下方,且除了醇香、果香和甜香以外所有香氣均位于50%和100%的橢圓之內(nèi)。其中,宏圖酒分布于第3象限,與醬香、糊香、曲香和焦香屬性相關(guān)聯(lián),同時與正己酸(51)、戊酸乙酯(17)、正己醇(7)和正戊酸(50)具有較好的相關(guān)性;經(jīng)典酒與幸福酒分布于第1象限,與清香屬性相關(guān)聯(lián),其中經(jīng)典酒與2,3-丁二醇(8)、丁酸乙酯(15)、乙酸-2-苯乙酯(64)具有較好的相關(guān)性;豐年酒分布于第4象限,與幸福酒具有相對較近的距離,且與花香、酯香、甜香、果香和醇香屬性表現(xiàn)出較好的相關(guān)性,這與感官分析結(jié)果一致;同時與3-羥基-2-丁酮(57)、庚酸乙酯(21)、癸酸乙酯(30)和3-苯丙酸乙酯(65)有較好的相關(guān)性。進(jìn)一步考察感官屬性與特征香氣化合物之間的相關(guān)性,發(fā)現(xiàn)醬香、糊香、焦香和曲香與糠醛(74)、2-十一酮(58)、γ-戊內(nèi)酯(29)、正壬醇(11)具有較好的相關(guān)性,清香特征與異丁酸(47)、丁酸乙酯(15)、乙酸-2-苯乙酯(64)存在較好的相關(guān)性,花香、酯香、甜香及果香與乙酸異戊酯(16)、異丁醇(3)、異戊醇(5)、3-羥基-2-丁酮(57)及庚酸乙酯(21)存在較好的相關(guān)性。相比之下,糧香屬性在此模型中解釋較低,其原因可能是系列酒中的糧香不夠突出導(dǎo)致。
本研究以清醬香型人民小酒系列酒(經(jīng)典、幸福、豐年、宏圖)為研究對象,應(yīng)用SQDA對4 款酒的22 種感官風(fēng)味特征進(jìn)行研究,結(jié)果表明4 款系列酒的風(fēng)格特征清晰表明了清香與醬香風(fēng)味、風(fēng)格的梯度變化特征;清香、醬香風(fēng)格較融合協(xié)調(diào)的幸福和豐年酒樣在花香、果香、酯香、醇香和甜香屬性上較為相似,總體上豐年的醬香風(fēng)格較幸福突出。應(yīng)用LLME、HS-SPME結(jié)合GC-MS分析方法,從4 款系列酒中共定性定量檢出高濃度揮發(fā)性風(fēng)味化合物80 種,主要包括醇類13 種、酯類31 種、酸類10 種、醛酮類6 種、萜烯類4 種、芳香類8 種、呋喃類2 種、其他類3 種以及未知化合物3 種。結(jié)合OAV篩選結(jié)果表明,系列酒中共有31 種具有重要貢獻(xiàn)作用的特征香氣化合物;香氣貢獻(xiàn)較大的化合物主要有辛酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、糠醛、乙酸乙酯。最后,通過偏最小二乘回歸分析了4 款產(chǎn)品的感官屬性與特征香氣化合物之間的相關(guān)性,結(jié)果表明經(jīng)典酒和幸福酒與清香屬性相關(guān)聯(lián),豐年酒與花香、酯香、甜香、果香和醇香屬性相關(guān)聯(lián),宏圖酒與醬香、糊香、曲香和焦香屬性相關(guān)聯(lián)。同時,醬香、糊香、焦香和曲香與糠醛、2-十一酮、γ-戊內(nèi)酯、正壬醇具有較好的相關(guān)性,清香特征與異丁酸、丁酸乙酯、乙酸-2-苯乙酯存在一定的相關(guān)性,花香、酯香、甜香及果香與乙酸異戊酯、異丁醇、異戊醇、3-羥基-2-丁酮及庚酸乙酯存在較好的相關(guān)性。上述成分是清醬香型人民小酒系列酒中的主要特征香氣化合物,與系列酒中其他風(fēng)味成分共同形成清醬融合的獨(dú)特風(fēng)格特征。