黃 琴， 陳茂彬，丁安子，喬 宇，陳 浩*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學食品科學技術(shù)學院，湖北 武漢 430070；2.湖北工業(yè)大學輕工學部，湖北 武漢 430068；

3.湖北省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工研究分中心，湖北 武漢 430064；4.華中農(nóng)業(yè)大學理學院，湖北 武漢 430070）

兼香型白酒貯存期揮發(fā)性成分變化規(guī)律

黃 琴1,2， 陳茂彬2，丁安子3，喬 宇3，陳 浩1,4,*

（1.華中農(nóng)業(yè)大學食品科學技術(shù)學院，湖北 武漢 430070；2.湖北工業(yè)大學輕工學部，湖北 武漢 430068；

3.湖北省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心農(nóng)產(chǎn)品加工研究分中心，湖北 武漢 430064；4.華中農(nóng)業(yè)大學理學院，湖北 武漢 430070）

對不同貯存期兼香型白酒的揮發(fā)性成分和三維熒光光譜進行測定。利用固相微萃取對揮發(fā)性成分進行提取、氣相色譜-質(zhì)譜法定性、內(nèi)標法定量，對5 個不同貯存期酒樣揮發(fā)性成分的變化進行研究。結(jié)果表明，不同貯存期酒樣中的酸類物質(zhì)相對含量呈上升趨勢，醇類物質(zhì)相對含量略有增加，酯類物質(zhì)部分上升部分呈下降趨勢。利用三維熒光光譜對不同貯存期酒樣進行了測定，初步探討了三維熒光在兼香型白酒酒齡方面的應(yīng)用。

固相微萃??；氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用；白酒；揮發(fā)性成分；三維熒光光譜

白酒是我國傳統(tǒng)的蒸餾酒，歷史悠久，源遠流長。中國白酒因為地區(qū)的差異以及原料、輔料和釀造工藝的不同，形成了各自獨特的風格[1]。盡管不同類型的白酒香味差別甚大，但其定性組成卻大致相同，只是由于組分含量的差別才構(gòu)成了不同的香型。兼香型白酒是在我國傳統(tǒng)醬香型和濃香型白酒的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它吸取了醬香型白酒的工藝特點，把濃香和醬香的生產(chǎn)工藝創(chuàng)造性地結(jié)合在一起，形成了濃醬兼香型白酒獨特的生產(chǎn)工藝[2-3]。新釀造的白酒一般比較辛辣、暴沖，不醇和也不綿軟，常需貯存一段時間以消除新酒異雜味、增加陳酒感，在這個過程中伴隨著微量成分的含量變化，所以對不同貯存期酒樣風味成分進行分析十分重要。

白酒中香味成分的主要檢測方法有直接進樣法[4-6]、液-液萃取后濃縮進樣[7]和頂空固相微萃取法[8]。其中，固相微萃取集中了分離提取與濃縮的優(yōu)點，能有效地提取白酒中的風味成分，已被廣泛應(yīng)用于白酒風味成分的檢測，F(xiàn)an Wenlai等[9]利用固相微萃取對洋河大曲的新酒和陳釀酒進行了測定，發(fā)現(xiàn)陳釀酒的風味閾值較新酒的高。Maria等[10]研究表明固相微萃取是一種快速、簡單的葡萄酒香味成分樣品前處理辦法。

近年來，人們利用熒光光譜對白酒進行識別和分析。該方法無需對樣品進行前處理，操作簡單，能用熒光光譜表征白酒的特征和品質(zhì)。史院平等[11]用三維熒光提取的特征參量可以對五糧液白酒進行了識別。顧恩東等[12]利用三維熒光光譜對洋河藍色經(jīng)典系列酒進行了分析。本實驗采用熒光光譜對兼香型白酒的酒齡識別進行了初步探討，采用固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對不同貯存期兼香型白酒主要風味成分進行測定，內(nèi)標法對各風味成分進行定量分析。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

由同一個廠家用相同生產(chǎn)工藝得到的5 個兼香型酒樣（未經(jīng)勾兌的原漿酒），該酒樣以陳釀時間命名（新酒和1、3、5、7 a）。

乙酸正戊酯（內(nèi)標，色譜純） 美國Sigma-Aldrich公司；氯化鈉（分析純） 中國醫(yī)藥集團上?；瘜W試劑公司；無水乙醇（色譜純） 美國Tedia試劑公司；屈臣氏去離子水。

1.2 儀器與設(shè)備

GC-MSD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（配有7890GC及5975MS） 美國Agilent公司；F-7000熒光光譜儀 日本日立公司；固相微萃取裝置（配有65 μm divinylbenzene/carpax 1000/polydimethylsiloxane（DVB/ CAR/PDM S）萃取頭） 美國Supelco公司；DF-101S水浴鍋（帶磁力攪拌器） 鄭州長城科工貿(mào)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 白酒主要風味成分的測定

1.3.1.1 固相微萃取

取1 mL樣品于20 mL帶磁子的頂空瓶中，用去離子水稀釋到含10%酒精度，加入50 μL 0.02%的乙酸-正戊酯（用60%乙醇配制），加入2 g NaCl飽和，旋緊瓶蓋放在水浴鍋中50 ℃恒溫10 min，磁子攪拌速率為750 r/min。然后將固相微萃取萃取頭插入到頂空瓶上空平衡吸附40 min，進氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，解吸5 min。

1.3.1.2 色譜條件

色譜柱：HP-Innowax石英毛細柱（60 m×0.25 mm，0.25 ?m）；升溫程序：45 ℃保持5 min，以5 ℃/min升至230 ℃，保持20 min；載氣（He）流速1.0 mL/min；分流比1∶1；進樣口溫度250 ℃。

1.3.1.3 質(zhì)譜條件

電子電離源；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；全掃描模式；質(zhì)量掃描范圍m/z 29～400，對采集到的質(zhì)譜結(jié)果利用NIST 08譜庫進行檢索定性，確認其結(jié)構(gòu)。采用文獻[9]的半定量方法測定白酒樣品中風味成分的含量。每個待測樣品平行測定3 次，取平均值。

1.3.2 白酒三維熒光光譜的測定

對每個待測樣品進行三維熒光測定。測定條件：激發(fā)波長范圍為200～650 nm；發(fā)射波長范圍為200～650 nm；激發(fā)和發(fā)射狹縫寬度為5 nm；激發(fā)和發(fā)射掃描步長均為5 nm，掃描速率為3 000 nm/min；溫度25 ℃；每個樣品平行測定3 次，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯存期酒樣風味成分含量變化

2.1.1 酸類物質(zhì)成分變化

表1 不同貯存期酒樣中酸類物質(zhì)含量變化Table 1 Organic acid contents in liquors stored for different years mg/L

酸類物質(zhì)含量變化規(guī)律見表1，相對含量最多的是己酸。己酸是濃香型白酒的主要呈酸味物質(zhì)，其含量雖貯存時間延長不斷增加。除己酸外，相對含量較高酸有乙酸、丁酸、戊酸、庚酸和辛酸。其中，乙酸含量隨貯存時間延長先減后增，這可能是陳釀初期乙酸參與了酯化反應(yīng)使得其含量降低，而陳釀后期乙醇被氧化成乙醛，乙醛再氧化成乙酸使得其含量增加，這與威士忌酒老熟過程中發(fā)生的氧化反應(yīng)相同[14]。通過對不同貯存時間的酸總量計算可以看出，酸總量呈遞增趨勢。

2.1.2 醇類物質(zhì)

醇類物質(zhì)是酒體香味的重要組成部分，它是酯類形成的前驅(qū)物之一，醇類物質(zhì)的相對含量變化見表2。醇類物質(zhì)相對總量呈增加趨勢，特別是從1～3 a，以后趨于平衡。從測定的酒中香味組分可知，在兼香型酒中低碳鏈的醇含量居多，其中含量較多的是一些小于6 個碳的醇。這些醇一般較易揮發(fā)，他們賦予白酒柔和的刺激感和微甜、濃厚的感覺。其中有一部分在貯存過程中呈上升趨勢，比如正丁醇、己醇、異辛醇、壬醇和苯乙醇；而另一部分則呈下降趨勢，比如2-丁醇、異丁醇。無論是上升還是下降變化，這種趨勢都不是很明顯。故對醇類物質(zhì)而言，雖然總體趨勢是上升，但上升量很小，證明醇類物質(zhì)的相對 含量比較穩(wěn)定。

表2 不同貯存期酒樣中醇類物質(zhì)含量變化Table 2 Alcohols contents in liquors stored for different years mg/L

2.1.3 酯類物質(zhì)

表3 不同貯存期酒樣中酯類物質(zhì)含量變化Table 3 Esters contents in liquors stored for different years mg/L

本實驗只針對相對含量大于0.01 mg/L的揮發(fā)性成分進行了檢測，結(jié)果見表3，酯類的總量呈遞增趨勢并且比較平緩。實驗發(fā)現(xiàn)用固相微萃取提取的酯類相對含量占提取物質(zhì)組分總量的80%以上，說明酯類是兼香型酒的主要香味物質(zhì)。此外，26 種酯類中有20 種是乙酯類，說明乙酯是酒中酯類的主要組成部分。其中，相對含量最大的是己酸乙酯，它隨貯存時間的延長先上升后下降，原因可能是貯存初期己酸乙酯與酒體中的金屬離子形成了膠體[15]，減少了揮發(fā)和水解的幾率[16]。而隨著貯存時間的延長，金屬離子的增加使得酒體中的介電常數(shù)增大，加快了酯的水解從而導致其含量減小，這與王東新等[17]研究得到的結(jié)論一致。相對含量較大的有乙酸乙酯、丁酸乙酯、庚酸乙酯和辛酸乙酯，與之相對應(yīng)的乙酸、丁酸、庚酸和辛酸在酸類化合物中的相對含量也較高（表1）。庚酸乙酯和辛酸乙酯隨貯存期的延長先增加后減少，與之相對應(yīng)的庚酸和辛酸隨貯存期的延長含量增加，特別是5～7 a，可能在貯存后期酯類水解得到。

2.1.4 醛類和其他物質(zhì)

表4 不同貯存期酒樣中醛類物質(zhì)含量變化Table 4 Aldehydes contents in liquors stored for different years mg/L

醛類物質(zhì)沸點極低，易揮發(fā)，這類化合物在白酒香味成分中起到了“提揚”、入口“噴香”的作用[18]。兼香型酒樣中發(fā)現(xiàn)的醛類物質(zhì)有7 種（表4），其中糠醛的相對含量較高的是糠醛和苯甲醛，其含量隨著貯存時間的延長而逐漸增大，與其在Madeira酒中變化趨勢相同[19]。醛類含量的增加可能是由于在貯存過程中，空氣中的氧分子不斷進入白酒中，進行著一系列的氧化還原反應(yīng)，使酒中的醛含量逐漸增加。另外，5-甲基糠醛和壬醛的含量在3 a后趨于平衡。本實驗酮類物質(zhì)未被發(fā)現(xiàn)，可能含量較低。

表5 不同貯存期酒樣中其他物質(zhì)含量變化Tabbllee 55 Contents of other compounds in liquors stored for different years mg/L

由表5可見，吡嗪、呋喃和酚類也在兼香型酒中被檢測到，吡嗪類化合物以醬香型白酒較高，兼香型白酒次之。呋喃類化合物較吡嗪類含量高。有研究[20]表明，產(chǎn)吡嗪的微生物主要是芽孢桿菌，以枯草芽孢桿菌為最為常見。微生物在發(fā)酵過程中，先將葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生雙乙酰，然后雙乙酰與原料中的代謝氨反應(yīng)生成吡嗪類化合物。

2.2 不同貯存期酒樣的三維熒光分析

表6 不同貯存期酒樣的三維熒光結(jié)果Table 6 Three-dimensional fluorescence spectral data of liquors stored for different years

圖1 不同貯存期酒樣在激發(fā)光305 nm波長處三維熒光峰強度變化曲線Fig.1 Three-dimensional fluorescence spectral peaks curves in 305 nm excitation light of liquors stored for different years

由表6可以看出，不同酒齡的兼香型酒均在305 nm激發(fā)光條件下有最大的峰強度值，對應(yīng)的發(fā)射波長在450 nm左右。峰強度值隨貯存期延長呈增加趨勢的結(jié)果與楊建磊[21]研究洋河酒時得到的結(jié)果是一致的。從圖1可以看出，隨著貯存期的延長，峰強度值不斷增加。其中，1～5 a的變化較平緩，而從新酒到1 a和從5～7 a變化趨勢較大。Qiao Hu等[22]研究了汾酒熒光光譜，認為熒光峰強度變化的原因是汾酒中微量成分含量及量比的改變。三維熒光是對酒樣綜合性狀的檢測，本實驗結(jié)果在一定程度上可以作為該酒樣酒齡的探討依據(jù)。

3 結(jié) 論

利用固相微萃取和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用對不同貯存期兼香型酒樣進行了測定。對不同貯存期的酸類、醇類、酯類、醛類和雜環(huán)化合物的變化規(guī)律進行了比較。酸類化合物含量增加最快，醇類略有增加，酯類物質(zhì)部分上升部分呈下降趨勢，總量遞增比較平緩。利用三維熒光對不同貯存期酒樣進行了測定，發(fā)現(xiàn)不同貯存期酒樣在同一激發(fā)波長下有最大峰強度值，且隨著時間延長，峰強度值呈遞增趨勢。

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Changing Patterns of Volatile Flavor Components of Miscellaneous-Type Chinese Liquor during Storage

HUANG Qin1,2, CHEN Mao-bin2, DING An-zi3, QIAO Yu3, CHEN Hao1,4,*
(1. College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China; 2. Department of Light Industry, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China; 3. Institute of Processing of Agricultural Produce and Nuclear Agricultural Research, Agricultural Products Processing Subcenter of Hubei Agricultural Science and Technology Innovation Center, Hubei Academy of Agricultural Science, Wuhan 430064, China; 4. College of Science, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)

In this work, volatile compounds and three-dimensional fluorescence spectra of fresh and stored samples of miscellaneoustype Chinese liquor were measured. Volatile compounds were extracted by solid-phase micro-extraction, and qualitative and quantitative analyses were carried out by GC-MS and internal standard method. The changing patterns of sixty-three compounds in the liquor were investigated. The results showed that the relative content of acids increased, so did alcohols, and esters tended to rise or decrease. The relationships between three-dimensional fluorescence spectra and liquor age were also investigated.

solid-phase microextraction; gas chromatography-mass spectrometry; liquor; volatile compounds; threedimensional fluorescence

TS261.4

A

1002-6630（2014）24-0115-04

10.7506/spkx1002-6630-201424022

2014-04-01

國家自然科學基金面上項目（31071594）

黃琴（1979—），女，博士研究生，研究方向為分析檢測。E-mail：hqinfly@163.com

*通信作者：陳浩（1963—），男，教授，博士，研究方向為分析化學及食品科學。E-mail：hchenhao@mail.hzau.edu.cn