不同楂次天佑德青稞酒揮發(fā)性物質(zhì)分析

◎ 匡桂佳，謝子怡，王進(jìn)英，陳 霞

（青海大學(xué) 農(nóng)牧學(xué)院，青海 西寧 810016）

青稞酒是青藏高原特色產(chǎn)品，屬于清香型白酒，具有“清香純正、綿甜柔和”的獨(dú)特風(fēng)格[1-2]。青稞酒的釀造具有豐厚的歷史底蘊(yùn)，其釀造歷史可以追溯到1264年，其中以天佑德青稞酒作為互助青稞酒的代表，具有“清香馥郁、沁人心腑”的特點(diǎn)[3]。天佑德青稞酒選用天然優(yōu)質(zhì)青稞為原料，以青稞和豌豆為制曲原料，通過中低溫培養(yǎng)制成“槐瓤曲”，加入曲料產(chǎn)生的香蘭素和香蘭素酸給天佑德青稞酒增添了特殊的清香味和曲香味[4]。

在釀造過程中，天佑德青稞酒采取獨(dú)特的“清蒸清燒四次清”工藝，即原料清蒸，輔料清蒸，清糟發(fā)酵，清蒸流酒，最后用花崗巖窖池足時(shí)發(fā)酵。經(jīng)過4次發(fā)酵、4 次蒸餾分別產(chǎn)生四楂不同風(fēng)味的原酒，接著進(jìn)行陳釀勾兌，最終形成4 種不同風(fēng)味的青稞酒[5]。酒液中的揮發(fā)性物質(zhì)是構(gòu)成酒液香氣的主要來源，清香型白酒的呈香物質(zhì)主要為酯類化合物[2,5-6]。不同楂次的酒配料補(bǔ)料和入缸發(fā)酵條件都有所不同，產(chǎn)生的酒香也具有不同的風(fēng)味。兩次不同工藝產(chǎn)出的原酒具有不同的風(fēng)味，其中一楂酒表現(xiàn)為突出的清香，入口較醇厚，具有一定的青稞糧香；二楂酒清香較淡且有輕微輔料味，入口辛辣，略帶苦澀味，但回味較長[5]。郭俊花等[7]研究發(fā)現(xiàn)，一楂酒中的香氣來源主要是酯類、芳香族和醇類，二楂酒中芳香族、有機(jī)酸、硫化物、內(nèi)酯類及雜環(huán)類化合物對香氣影響較大，酯類化合物影響較小。高文俊[5]對一楂酒和二楂酒的香氣化合物成分進(jìn)行測定后發(fā)現(xiàn)，二楂酒相對于一楂酒而言會產(chǎn)生更多的糠醛類物質(zhì)以及其他化合物，但香味成分中占比較大的酯類化合物的含量會相對減少。綜上，可以得知青稞酒一楂酒和二楂酒中的主要香氣來源，對本試驗(yàn)研究具有一定的參考意義。

目前對青稞酒的揮發(fā)性成分雖有研究，但對不同楂次青稞酒的研究不夠深入。本研究采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對天佑德釀造生產(chǎn)的一楂酒和二楂酒原酒中的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行測定與分析，主要目的在于分析比較天佑德青稞酒中一楂酒和二楂酒揮發(fā)性物質(zhì)的差異，進(jìn)而對不同楂次酒的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行探索，對評價(jià)不同楂次青稞酒的風(fēng)味特征具有一定的指導(dǎo)作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

天佑德青稞酒一楂原酒、二楂原酒，青海互助天佑德青稞酒股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent公司；DB-5MS 毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），美國Agilent 公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 天佑德青稞酒釀造工藝

天佑德青稞酒釀造工藝流程圖見圖1。天佑德青稞酒的生產(chǎn)過程經(jīng)過4 次發(fā)酵、4 次蒸餾，其中一楂酒蒸出后的酒醅出甑散熱，再下曲進(jìn)行二楂酒的糖化發(fā)酵，裝甑蒸餾后產(chǎn)出二楂酒，酒醅在窖池中發(fā)酵，達(dá)到發(fā)酵周期后再經(jīng)蒸餾、陳釀、勾兌等工序，最終完成釀造。

圖1 天佑德青稞酒釀造工藝流程圖

1.3.2 一楂酒、二楂酒揮發(fā)性物質(zhì)的測定

（1）香氣成分的富集。分別取一楂酒、二楂酒酒液適量，置于頂空瓶中，于70 ℃恒溫條件下平衡30 min，再將SPME 插入樣品瓶中，吸附30 min，最后將萃取頭插入進(jìn)樣口，完成進(jìn)樣。每個(gè)樣品重復(fù)進(jìn)樣3次。

（2）儀器條件。進(jìn)樣口溫度為240 ℃，檢測器溫度230 ℃，載氣為N2，流速為1.0 mL·min-1，分流比為10∶1，溶劑延遲為4 min。

EI 電離源，電子能量70 eV，質(zhì)量掃描范圍m/z為35～500。升溫程序：初溫50 ℃，保持2 min，然后以5 ℃·min-1的速率升至160 ℃，再以10 ℃·min-1的速率升至240 ℃，保持10 min。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)試驗(yàn)組設(shè)3 個(gè)平行，數(shù)據(jù)采用Microsoft Office Excel 2010 進(jìn)行處理，IBM SPSS 19.0 對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析及差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分析揮發(fā)性化合物，經(jīng)氣質(zhì)檢測后得到總離子流圖，如圖2、圖3所示。天佑德青稞酒一楂酒和二楂酒的揮發(fā)性成分以酯類、醇類、烷烴類為主，此外還有少量的酚酸類、醛類、呋喃類等。這些揮發(fā)性香氣成分是衡量青稞酒風(fēng)味品質(zhì)的主要指標(biāo)。

圖2 一楂酒的香氣成分GC-MS 總離子流圖

圖3 二楂酒的香氣成分GC-MS 總離子流圖

通過國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)局質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索和人工解析對檢測到的峰進(jìn)行定性分析，再采用面積歸一化法對采集到的峰進(jìn)行定量分析，一楂酒與二楂酒中揮發(fā)性成分分析見表1～表5。天佑德青稞酒一楂酒揮發(fā)性成分為50 種，其中主要揮發(fā)性成分為酯類，其次為烷烴類和醇類；天佑德青稞酒二楂酒揮發(fā)性成分為48 種，其中主要揮發(fā)性成分為酯類，其次是醇類和烷烴類。2-乙基苯乙酯、2-甲基丁酸、二十一烷、二十二烷、二十三烷、二十四烷、二十五烷僅在一楂酒酒樣中檢出；而2-甲基-1-丙醇、乙酸苯乙酯、1-戊醇、丁二酸乙基-3-甲基丁酯、十一烷僅在二楂酒酒樣中被檢測到。天佑德青稞酒一楂酒與二楂酒的所有檢出物質(zhì)共包括酯類24 種、烷烴類16 種、醇類10 種、酚酸類3 種、醛類1 種、呋喃類1 種。

表1 一楂酒與二楂酒中醇類化合物分析表

表2 一楂酒與二楂酒中酯類化合物分析表

表3 一楂酒與二楂酒中酚酸類化合物分析表

表4 一楂酒與二楂酒中烷烴類化合物分析表

表5 一楂酒與二楂酒中其他化合物分析表

2.1 酯類化合物

酯類化合物是白酒香味物質(zhì)中數(shù)量最多、影響最大的一類化合物[2]，大部分都帶有水果香和花香[12]。在一楂酒和二楂酒中含量較高的酯類化合物為十四酸乙酯和十六酸乙酯，二者分別帶有鳶尾油香[10]和水果香[8]。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在一楂酒和二楂酒檢測出的風(fēng)味物質(zhì)中，二楂酒的酯類化合物總體含量相較于一楂酒的酯類化合物總體含量而言降低了6.793%，這些酯類化合物基本呈水果香，這可能是在發(fā)酵過程中，酯類化合物發(fā)生水解反應(yīng)[13]，從而使二楂酒的果香味較一楂酒更淡。

2.2 醇類化合物

醇類物質(zhì)是青稞酒中主要的香氣成分，由糖代謝、氨基酸脫羧和脫氫產(chǎn)生[14]。試驗(yàn)表明，一楂酒中醇類物質(zhì)主要為1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-己醇、1-辛烯-3-醇、1-辛醇、松油醇和苯乙醇，二楂酒中醇類物質(zhì)主要為2-甲基-1-丙醇、1-戊醇、1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-己醇、1-辛烯-3-醇、1-辛醇、松油醇和苯乙醇。由表1可知，在一楂酒酒樣中，醇類物質(zhì)的相對百分含量為12.133%，而二楂酒酒樣中醇類物質(zhì)相對百分含量為18.058%，其中2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇較一楂酒分別增加了約75.4%、33.7%，而且還在二楂酒中檢測出一楂酒中沒有檢測到的2-甲基-1-丙醇，這種物質(zhì)都屬于高級醇。高級醇是酒精發(fā)酵代謝副產(chǎn)物的主要成分，是在青稞酒二楂酒發(fā)酵過程中由于酵母菌大量生長繁殖而形成的，酵母利用丙酮酸生成的α-酮酸可經(jīng)脫羧和還原反應(yīng)生成高級醇，從而使二楂酒中醇類物質(zhì)含量明顯高于一楂酒[15]。

2.3 酚類化合物

酚類化合物對天佑德青稞酒的香氣、口感和穩(wěn)定性起重要作用，清香型白酒中苯酚類酚占多數(shù)[16]。青稞酒中的酚類化合物主要來源于青稞中的阿魏酸、木質(zhì)素、單寧等，經(jīng)過細(xì)菌和酵母的發(fā)酵形成，或是在制曲過程中首先形成中間產(chǎn)物，再經(jīng)微生物轉(zhuǎn)化而形成[17]。天佑德一楂和二楂青稞酒中酚類化合物種類較少，含量較低，這可能與生產(chǎn)環(huán)境、釀酒原料等的不同有一定關(guān)系[16]。對比一、二楂酒中的4-乙基-2-甲氧基苯酚和2,4-二叔丁基苯酚兩種酚類物質(zhì)含量，二楂酒中的4-乙基-2-甲氧基苯酚含量較一楂酒減少了66%左右，2,4-二叔丁基苯酚含量減少了14%左右，這可能是由于酚類物質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化與蛋白質(zhì)的結(jié)合、酵母的吸附等有關(guān)[18]，使得酚類物質(zhì)含量在發(fā)酵過程中下降。

2.4 酸類化合物

酸類化合物主要來自于青稞酒的發(fā)酵過程，是大量微生物共同作用的產(chǎn)物，同時(shí)也是青稞酒中酯類化合物的前體物質(zhì)，是重要的協(xié)調(diào)成分或調(diào)和成分，適量的有機(jī)酸能夠增強(qiáng)青稞酒的口感和味道[19]。檢測結(jié)果表明，僅在一楂酒中檢測出了2-甲基丁酸，推測在二次發(fā)酵的過程中2-甲基丁酸分解產(chǎn)生醇類化合物或合成酯類化合物。

2.5 其他類化合物

在一楂酒和二楂酒酒樣中均檢測出了呋喃類物質(zhì)和醛類物質(zhì)，即糠醛和苯甲醛，這兩種物質(zhì)主要呈現(xiàn)出甜香、杏仁以及水果香[5]。相對于一楂酒而言，二楂酒中糠醛和苯甲醛分別提高了約30%和94%。由于高溫餾酒會促進(jìn)呋喃類化合物，特別是糠醛的生成[20]，因此在二次蒸餾的過程中，糠醛含量大大增加，這也是青稞酒二楂酒香氣較一楂酒馥郁的一個(gè)原因。

2.6 揮發(fā)性物質(zhì)含量差異

由圖4可知，二楂酒揮發(fā)性物質(zhì)中的醇類化合物、呋喃類化合物、烷類化合物含量均高于一楂酒，而酯類化合物含量低于一楂酒，推測二次發(fā)酵后，可以產(chǎn)生更多的醇類、呋喃類、烷類化合物，并水解掉部分酯類化合物。酯類化合物普遍富含花果香，因此二次發(fā)酵后，酒液的花果香減弱，且由于醇類化合物賦予酒體醇香，更加體現(xiàn)出一楂酒果香濃郁、二楂酒香味醇厚的特性。

圖4 一楂酒和二楂酒揮發(fā)性物質(zhì)相對百分含量差異圖

3 結(jié)論

本次試驗(yàn)以天佑德一楂和二楂青稞酒為原料，運(yùn)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分別對一楂酒和二楂酒的揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測，共檢測出55 種揮發(fā)性成分。一楂酒和二楂酒的所有檢出物質(zhì)共包括酯類24 種、烷烴類16 種、醇類10 種、酚酸類3 種、醛類1 種、呋喃類1 種。一楂酒檢測出揮發(fā)性成分為50 種，其中主要揮發(fā)性成分為酯類，其次為醇類和烷烴類；二楂酒檢測出揮發(fā)性成分為48 種，其中主要揮發(fā)性成分為酯類，其次是烷烴類和醇類。其中，2-乙基苯乙酯、2-甲基丁酸、二十一烷、二十二烷、二十三烷、二十四烷、二十五烷僅在一楂酒酒樣中檢出；而2-甲基-1-丙醇、乙酸苯乙酯、1-戊醇、丁二酸乙基-3-甲基丁酯、十一烷僅在二楂酒酒樣中被檢測到。導(dǎo)致天佑德青稞酒一楂酒果香更為濃郁以及二楂酒酒體更醇厚的呈香物質(zhì)可能為部分的酯類化合物以及醇類化合物，其中在二楂酒中檢測出了一楂酒沒有的2-甲基-1-丙醇和1-戊醇，分別具有醇香、水果香和果香、香脂味[5]，為二楂酒增添了不同的風(fēng)味。