張嬌嬌,梁明鋒,雷顯仲,薛新新,陳禹锜,沈世明,何猛超,胡景輝,謝三款,張明松,韓興林*
(1.中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司,北京 100015;2.國家酒類品質與安全國際聯(lián)合研究中心,北京 100015;3.貴州迎賓酒股份有限公司,貴州 仁懷 564500)
白酒作為中國典型的傳統(tǒng)發(fā)酵食品,承載著中華民族幾千年來的文明和科學文化,在世界蒸餾酒中具有重要地位[1]。感官品評作為白酒質量控制的重要手段,已在國家標準中做出要求,同時依據(jù)香型不同,規(guī)定不同香型白酒的感官要求[2]。醬香型白酒具有“無色(或微黃)透明,醬香突出、幽雅細膩、醇厚協(xié)調、回味悠長,空杯留香持久”的風格特征,深受廣大消費者的喜愛[3]。醬香型白酒在窖池發(fā)酵過程中,各層發(fā)酵酒醅在發(fā)酵過程中由于發(fā)酵參數(shù)、微生物結構以及物料理化差異,形成“醬香”、“醇甜”、“窖底香”三種典型體[4],這三種典型體均具有不同的感官特點,醬香典型體是決定醬香型白酒風味及質量的關鍵[5],感官呈現(xiàn)醬香突出、入口濃厚醬香味,醇甜爽口,余味較長[6]。而“綿柔”作為白酒重要感官品質之一,多集中于濃香型、小曲清香型、鳳香型、芝麻香型白酒的研究[7-10],在醬香白酒中研究較少,如尹嶠等[11]介紹了醬香綿柔回甜調味酒的生產及應用,但是關于綿柔醬香型白酒的感官、風格特征以及影響醬香型白酒綿柔品質風味研究鮮有報道。
事實上,由于原料、大曲以及生產工藝參數(shù)的差異,導致不同地域、不同廠家醬香型白酒風格差異較大,而感官品評僅通過“較”等量化副詞進行等級區(qū)分,難以客觀把握樣品間感官特征差異[12-13]。因此,定量化描述白酒風格特點的分析方法應運而生,如定量描述分析方法(quantitative descriptive analysis,QDA)是以形象的標準化詞匯定性樣品感官特征,以量化尺度表達感受強度差別,建立產品的風剖面,是現(xiàn)代感官科學中典型感官評價手段之一[14-15]。與此同時,白酒是由98%~99%的乙醇、水體系和1%~2%的微量成分構成,不同香型、不同品質白酒差異僅在于1%~2%微量成分的含量和比例關系[16-17]。
因此,本研究以綿柔醬香型白酒為研究對象,采用感官定量描述分析闡釋綿柔醬香型白酒的感官特征,并采用氣相色譜(gas chromatography,GC)及離子色譜(ion chromatography,IC)法檢測綿柔醬香白酒獨特的風味物質構成,同時利用spearman指數(shù)研究二者相關性,以期為白酒企業(yè)在新產品開發(fā)、酒體設計和醬香型白酒工藝優(yōu)化改進等方面提供指導。
綿柔醬香型白酒樣品A、B、C、D、E(酒精度均為53%vol):貴州迎賓酒股份有限公司。
甲酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、乙醛、乙縮醛、甲醇、乙酸等風味物質標準品(均為色譜純):美國Sigma-Aldrich公司。其他試劑均為國產分析純。
BSA224S電子分析天平:德國Sartorius公司;GenPure UV/UF超純水系統(tǒng):美國ThermoFisherScientific公司;Clarns 600氣相色譜儀(配有火焰離子檢測器):美國Perkin Elmer公司;ICS-3000離子色譜分析儀(配有EG40淋洗液自動發(fā)生器、電導檢測器和Chromeleon 6.80色譜工作站):美國DIONEX公司。
1.3.1 感官品評方法
由10名品酒技術人員(包含3名國家評委)在白酒品評室內對酒樣A~E進行感官品評。將白酒依次倒入50 mL的標準品評杯中品嘗,每次品嘗微量,品嘗完漱口進行下一白酒品嘗,確立描述術語(表1),并進行打分,打分范圍為0~9分。品評規(guī)則:0分—沒有味道;1分—剛能察覺,難以辨識;2分—非常輕;3分—較輕;4~5分—中等;6~7分—較強;8~9分—主導。
表1 醬香型白酒品評描述術語Table 1 Description of sauce-flavor Baijiu
1.3.2 常規(guī)理化指標分析
總酸、總酯含量:依據(jù)GB/T 10345—2007《白酒分析方法》測定[18]。
1.3.3 揮發(fā)性風味物質的測定
白酒中揮發(fā)性風味物質的測定采用氣相色譜法[19],氣相色譜條件:CP-Wax 57 CB(50 m×0.25 mm×0.2 μm)毛細管色譜柱;進樣口溫度240 ℃,進樣量1 μL;載氣為高純氮氣(N2),流速1 mL/min,分流比10∶1;氫氣流速45 mL/min;檢測器溫度270 ℃;升溫程序:起始溫度35 ℃,恒溫6 min,以4 ℃/min程序升溫至60 ℃,以6 ℃/min程序升溫至110 ℃,恒溫3 min,以6 ℃/min程序升溫至205 ℃,恒溫13 min。定性定量:根據(jù)保留時間定性,采用內標法定量,內標為叔戊醇(2.0%,V/V)、乙酸正丁酯(2.0%,V/V)、2-乙基丁酸(2.0%,V/V)。
1.3.4 有機酸含量的測定
白酒中有機酸含量的測定采用離子色譜法[20]。
樣品前處理:由于乳酸、乙酸、丙酸、甲酸、異丁酸、正丁酸等有機酸在酒樣中的含量相對較高,同時為了降低酒中較高的乙醇含量對色譜柱的影響,首先用超純水將酒樣直接稀釋50倍,再進行測定。酒樣中含有的庚二酸、辛二酸、壬二酸等二元酸及除上述以外的有機酸的含量相對較低,需要濃縮后進行測定,因此選用將8 mL酒樣在常溫下氮吹至2 mL,再將濃縮液過0.45 μm濾膜,進樣測定白酒中有機酸含量。
離子色譜條件:Ionpac AS11-HC型分離柱(250 mm×4 mm);Ionpac AG11-HC型保護柱(50 mm×4 mm);淋洗液流速1.0 mL/min;電導檢測器;進樣量25 μL。KOH淋洗程序:0~16 min,KOH濃度1.1 mmol/L;17~29 min,KOH濃度增至16.5 mmol/L,29~35 min,KOH濃度升至20.0 mmol/L;35~39 min,KOH濃度升至35 mmol/L,穩(wěn)定2 min;41~47 min,KOH濃度升至50.0 mmol/L,隨后下降,在47.1 min時KOH濃度降至1.1 mmol/L,穩(wěn)定至59 min結束。
1.3.5 氣味活性強度分析
氣味活度值(odor activity value,OAV)是酒體中某一風味物質濃度與其閾值的比值,一般OAV>1時,表明該化合物對風味有貢獻,OAV越大,表明該化合物對白酒風味貢獻越大[21]。
1.3.6 數(shù)據(jù)分析
采用Excel 2016繪制指紋圖譜;采用GraphPad Prism5軟件作柱形圖;采用IBM SPSS Statistics 24軟件對感官與風味進行Spearman相關性分析,計算感官指標維度和風味物質維度的相關系數(shù),然后利用網站https://www.omicshare.com/tools/index.php/Home/Soft/heatmap繪制熱圖,利用Gephi軟件繪制相關性圖。
5款綿柔醬香型白酒在香氣、口感和風格三個維度上的感官特征見圖1。
圖1 綿柔醬香型白酒的感官指紋圖譜Fig.1 Sensory fingerprint of Mianrou sauce-flavor Baijiu
由圖1可知,在香氣維度上,綿柔醬香型白酒具有較好的醬香、酯香和花果香,陳香較為舒適,空杯香較為持久,相比較而言,樣品D和E醬香較為突出,同時焦香明顯,樣品B和C花果香較好;在口感維度上,綿柔醬香型白酒具有較好的陳酒味和回味,尤其是樣品A和樣品D,這與風格維度上的柔和感相一致;在風格維度上,綿柔醬香型白酒具有較好的柔和感和協(xié)調感,同時酒體較為綿甜爽凈,相比較而言,各款酒樣綿甜感、爽凈感和整體風格差異不明顯,差異主要集中在柔和感、協(xié)調感和豐滿感等層面,樣品A和D整體相對較高。因此,綿柔醬香型白酒整體呈現(xiàn)醬香較突出,具有較好的花果香和焦香,陳香較為舒適,空杯留香較持久,酒體綿甜爽凈,柔和協(xié)調,醬香風格典型的特征。
由圖2可知,5款綿柔醬香型白酒的總酸、總酯含量分別為2.10~2.50 g/L和3.10~3.60 g/L,同時,酸酯比為0.68~0.73。事實上,醬香型白酒的酸酯比多集中于0.55~0.75之間,尤其是0.60~0.70之間,5款綿柔醬香型白酒的酸酯比整體在此范圍內,且相對較高。進一步對5款綿柔醬香型白酒中的風味物質進行分析,分別按照酯類、酸類、醇類、醛類、酮類和芳香族類進行分類[22],結果見圖3。
圖2 綿柔醬香型白酒總酸、總酯含量及酸酯比分析結果Fig.2 Analysis results of total acid and ester content and acid ester ratio in Mianrou sauce-flavor Baijiu
圖3 綿柔醬香型白酒揮發(fā)性風味物質含量(A)和占比(B)分析結果Fig.3 Analysis results of volatile flavor substance contents (A) and proportion (B) in Mianrou sauce-flavor Baijiu
由圖3可知,不同樣品間風味物質總含量差異不明顯,為8 300~8 900 mg/L,其中樣品D風味物質總含量相對較低,差異主要體現(xiàn)在醇類物質含量。進一步分析各風味物質在總風味物質中的占比,得出綿柔醬香型白酒整體風味物質特征為醇類:21%~32%;酯類:38%~45%;酸類:19%~22%;醛類:8%~12%;酮類:0.9%~2.0%;芳香族類:0.22%~0.28%、呋喃類為1.10~2.10%。
2.2.1 綿柔醬香型白酒中酯類風味物質的分析
酯類物質在白酒中主要呈果香、花香,可在不同程度上增加白酒的風味[23],世界上其他蒸餾酒以醇香為主,而酯香是我國白酒的一大特色[21,24],5款綿柔醬香型白酒中酯類風味物質的分析結果見圖4。
圖4 綿柔醬香型白酒酯類含量(A)和乳酸乙酯/乙酸乙酯(B)分析結果Fig.4 Analysis results of ester contents (A) and ratio of ethyl lactate and ethyl acetate (B) in Mianrou sauce-flavor Baijiu
由圖4可知,5款綿柔醬香型白酒中酯類物質主要由乙酸乙酯和乳酸乙酯構成,含量分別為1.80~2.20 g/L和1.20~1.50 g/L,其中樣品A具有相對較高的乙酸乙酯含量和較低的乳酸乙酯含量,而樣品E具有相對較低的乙酸乙酯含量和較高的乳酸乙酯含量,這可能與感官中樣品E相較于樣品A綿柔感略高有一定的關系。5款綿柔醬香型白酒樣品的乳酸乙酯/乙酸乙酯為0.58~0.75,其中樣品A具有相對較低的乳酸乙酯/乙酸乙酯,而樣品B、C、E的乳酸乙酯/乙酸乙酯相對較高。
2.2.2 綿柔醬香型白酒中醇類風味物質的分析
醇類物質對促進酒體豐滿醇厚和形成酒的風味具有非常重要的作用[25]。5款綿柔醬香型白酒中醇類風味物質的分析結果見圖5。
圖5 綿柔醬香型白酒醇類(A)、高級醇類(B)以及多元醇類物質(C)含量分析結果Fig.5 Analysis results of alcohols contents (A),higher alcohols (B)and polyalcohols (C) in Mianrou sauce-flavor Baijiu
由圖5可知,5款綿柔醬香型白酒中的醇類物質總含量為1.60~2.80 g/L,已有研究表明,醇類化合物含量越高,酒體香氣和醇甜越突出[26]。相比較而言,樣品D具有相對較低的醇類物質含量,而樣品E醇類物質含量相對較高。這與感官中樣品E具有相對較好的醇甜感相一致,同時高級醇趨勢基本與醇類物質總含量相一致,適量的高級醇為白酒帶來獨特的苦味、澀味等風味,對白酒風味具有重要貢獻[27]。與此同時,這5款綿柔醬香型白酒樣品中樣品E多元醇含量相對較高,可達452 mg/L,其他樣品均介于300~315 mg/L之間,且樣品E的多元醇中,2,3-丁二醇的含量較高,2,3-丁二醇能促進一些與醬香有關化合物含量的增加[28],這與樣品E醬香較其他組樣品突出相符合。
2.2.3 綿柔醬香型白酒中酸類風味物質的分析
酸類物質在白酒中具有呈香、呈味、緩沖平衡等作用,與白酒尤其是醬香型白酒的品質和風味密切相關,適量的酸類物質會帶來酒體的醇厚和協(xié)調感[29]。5款綿柔醬香型白酒中酸類風味物質的分析結果見圖6。
圖6 綿柔醬香型白酒中酸類含量(A)及乳酸/乙酸(B)分析結果Fig.6 Analysis results of acids contents (A) and ratio of lactic acid and acetic acid (B) in Mianrou sauce-flavor Baijiu
由圖6可知,5款綿柔醬香型白酒中的酸類物質以乙酸和乳酸為主,含量分別為910~1 200 mg/L和670~800 mg/L,其中樣品A具有相對較低的乙酸含量和較高的乳酸含量,以及較高的乳酸/乙酸,而樣品B中具有相對較高的乙酸含量和相對較低的乳酸含量以及乳酸/乙酸,這與感官分析中樣品A的柔和感和協(xié)調感較高于樣品B相一致。
2.2.4 綿柔醬香型白酒中醛酮類風味物質的分析
醛酮類化合物和酒的香氣關系密切,對白酒香氣構成具有重要作用[4]。5款綿柔醬香型白酒中醛酮類風味物質的分析結果見圖7。
由圖7可知,5款綿柔醬香型白酒中醛類物質的含量為770~870 mg/L,以乙醛和乙縮醛為主;酮類物質的含量為80~180 mg/L,各款酒樣差異較明顯,其中樣品E酮類物質含量相對較高,尤其是3-羥基-2-丁酮,3-羥基-2-丁酮具有較強烈的奶香風味,是白酒中重要風味物質之一[4],而在樣品B和樣品C中含量相對較低。
2.2.5 綿柔醬香型白酒中其他類風味物質的分析
呋喃類物質大多呈現(xiàn)烘焙香、焦香,是醬香型白酒中重要的風味物質[30]。芳香族化合物在白酒中呈現(xiàn)花香、蜜香、水果香,因其閾值較低,香味強度大、香味保留時間長,是白酒中重要的呈香化合物[31]。5款綿柔醬香型白酒中呋喃類和芳香族風味物質的分析結果見圖8。
圖8 綿柔醬香型白酒中呋喃類(A)和芳香族類(B)物質含量的分析結果Fig.8 Analysis results of contents of furan (A) and aromatic compounds (B) in Mianrou sauce-flavor Baijiu
由圖8可知,5款綿柔醬香型白酒中的呋喃類物質含量為100~190 mg/L,其中樣品E和樣品D中呋喃類物質含量相對較高,這與感官分析中樣品E具有相對明顯的焦糊香品質相一致。5款綿柔醬香型白酒中的芳香族化合物含量為18~25 mg/L,主要為β-苯乙醇物質,其中樣品B、C和E中含量較高。
5款綿柔醬香型白酒中重要香氣物質的貢獻分析結果見表2。
由表2可知,5款綿柔醬香型白酒中OAV均大于1的風味物質有異戊醛、2,3-丁二醇、丁酸乙酯等25種風味物質,表明均對綿柔醬香白酒風味具有重要作用,同時分析發(fā)現(xiàn),對綿柔醬香型白酒香氣具有較大貢獻(OAV>100)的物質有異戊醛、2,3-丁二醇、丁酸乙酯、異戊酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、乙醛等,尤其是異戊醛、2,3-丁二醇、丁酸乙酯和異戊酸乙酯。
表2 綿柔醬香型白酒中呈香物質的貢獻分析結果Table 2 Contribution analysis results of aromatic substances in Mianrou sauce-flavor Baijiu
對綿柔醬香型白酒感官品評結果與風味物質進行相關性分析,同時以相關系數(shù)≥0.9為顯著性,制作熱圖及網絡圖,結果見圖9。
圖9 綿柔醬香型白酒感官品質與風味物質相關性分析熱圖(A)和網絡圖(B)Fig.9 Heatmap (A) and network map (B) of correlation analysis between sensory quality and flavor substance of Mianrou sauce-flavor Baijiu
不同顏色代表關聯(lián)性的強弱;表示關聯(lián)性較強,可達32.61%;表示關聯(lián)性相對較強,可達28.26%;表示關聯(lián)性相對較強,可達17.39%;表示關聯(lián)性相對較弱,可達8.70%;表示關聯(lián)性非常弱,可達8.70%;表示關聯(lián)性最弱,為4.35%。
由圖9A可知,對醬香正向影響較大的風味物質有丁酸乙酯、異戊酸乙酯、丙醛、1,2-丙二醇、丙酮、3-羥基-2-丁酮、丙酸、丙三醇、糠醛;對綿甜感正向影響較大的風味物質有2,3-丁二醇、甲醇;對柔和感正向影響較大的物質有丁酸乙酯、異戊酸乙酯、戊酸乙酯、乙醛、乙縮醛;對綿柔感正向影響較大的物質有正丙醇、仲丁醇、2,3-丁二醇、3-羥基-2-丁酮、丙酸。由圖9B可知,受風味物質影響較大的感官指標有醬香、陳香、醇香、焦香、酸味、苦味、陳酒味、回味、柔和感和爽凈感,對感官指標影響較大的風味物質有異戊醇、異戊酸乙酯、丁酸乙酯、乙縮醛、苯甲醛、活性戊醇和苯乙醇。
采用感官定量描述分析法對綿柔醬香型白酒的感官特征分析發(fā)現(xiàn),綿柔醬香型白酒具有醬香突出,花果香和糊香較好,陳香較舒適,空杯留香較持久,酒體綿甜爽凈,柔和協(xié)調,醬香風格典型的特征;利用氣相色譜、離子色譜法對綿柔醬香型白酒中的風味物質進行分析,闡釋綿柔醬香型白酒的整體風味物質特征為醇類:21%~32%;酯類:38%~45%;酸類:19%~22%;醛類:8%~12%;酮類:0.9%~2.0%;呋喃類:1.1%~2.1%;芳香:0.22%~0.28%。同時較高的酸酯比、醇類和酮類占比以及較高的乳酸/乙酸是綿柔醬香白酒的重要風味特征。利用Spearman指數(shù)對感官品質與風味特征進行相關性分析,結果表明,對綿柔醬香型白酒綿柔品質正向影響較大的風味物質有正丙醇、仲丁醇、2,3-丁二醇、3-羥基-2-丁酮、丙酸。醬香、陳香、醇香、焦香、酸味、苦味、陳酒味、回味、柔和感和爽凈感等感官特征易受風味物質影響,影響較大的風味物質有異戊醇、異戊酸乙酯、丁酸乙酯、乙縮醛、苯甲醛、活性戊醇和苯乙醇。