李俊剛，郭文宇，羅 英 *，吳建碧，蔣 偉，張明潤

（1.綿陽師范學(xué)院生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 綿陽 621000；2.綿陽師范學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，四川 綿陽 621000；3.江油李白故里酒業(yè)有限公司，四川 江油 621700）

中國的蒸餾白酒作為世界六大蒸餾酒之一，是我國優(yōu)秀而寶貴的民族遺產(chǎn)[1]。濃香型白酒主要在窖池中完成，窖池是發(fā)酵的容器[2]。該容器是由弱酸性黃泥黏土建造的，這些黏土稱之為窖泥，受人為活動的影響較大[3]。俗語說“千年老窖，萬年糟”，窖泥的老熟程度直接影響著曲酒的質(zhì)量[4]。

糧食經(jīng)窖池發(fā)酵后通過蒸餾而獲得的具有香味的液體即是白酒，實質(zhì)上是乙醇水合物，由水、乙醇和香味物質(zhì)組成。其中，酒精與水的含量約占總量的97%～98%，香味物質(zhì)占白酒的1%～3%，而就是這微量的香味物質(zhì)的成分種類、含量及其量比關(guān)系決定了白酒的風(fēng)格、香氣和口感等特點[5-7]。到目前為止，白酒中已經(jīng)檢測到的微量成分已經(jīng)超過300種，種類十分豐富，包括醇類、酯類、醛酮類、羧酸類、酚類以及其他的芳香烴以及雜環(huán)類化合物[8-11]。

窖泥常年處于低pH、高水分、高靜壓、兼性厭氧的窖池中，加之釀酒發(fā)酵過程的周期性開窖和閉窖，以及酒醅中營養(yǎng)成分、菌群與窖泥中營養(yǎng)成分、菌群的相互作用和相互交換等作用，給窖泥微生物的生長、優(yōu)化提供了特殊的棲息環(huán)境，微生物在發(fā)酵過程中賦予了濃香型白酒特殊的芳香性。

本實驗主要通過同時蒸餾萃取（simultaneous distillation extraction，SDE）和氣質(zhì)聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MC）的方法[12-15]對不同窖齡的濃香型白酒中的風(fēng)味物質(zhì)進行定性分析，找出其中的醇、酸、酯、醛以及酮等有機化合物的變化規(guī)律，為改善窖池微生物區(qū)系、強化窖泥微生物、探索產(chǎn)特殊風(fēng)味物質(zhì)的微生物奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

成品白酒（取不同窖齡的濃香型白酒共6個樣）：某酒業(yè)有限公司；二氯甲烷（分析純）：國藥集團化學(xué)試劑有限公司；無水硫酸鈉（分析純）：天津市光復(fù)精細化工研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

1 000 mL同時蒸餾萃取裝置：安徽天長優(yōu)信電器設(shè)備有限公司；7890B氣相色譜儀、5975A質(zhì)譜儀、HP—5 ms彈性石英毛細管色譜柱（60 mm×0.25 mm×0.25 μm）：美國安捷倫科技有限公司；20～200 μL移液槍：上海求精生化試劑有限公司；RE2000A恒溫水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 風(fēng)味物質(zhì)的富集

取各種酒樣100 mL于1 000 mL同時蒸餾萃取瓶中，用電熱套加熱，溫度保持為78 ℃，另一端溶劑瓶中加入二氯甲烷40 mL，置于45 ℃恒溫水浴鍋中，待U型管中液體開始回流，開始計時，連續(xù)蒸餾1 h，然后用無水硫酸鈉脫水，最后放入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上于45 ℃常壓濃縮至5 mL，待GC-MS儀器分析。

1.3.2 GC-MS色譜條件

氣相色譜（GC）條件：載氣：He；載氣流速：1 mL/min；進樣口溫度：140 ℃；空氣流速450 mL/min；氫氣流速：60 mL/min；氮氣流速：108 mL/min；不分流進樣；升溫程序：35 ℃保持2 min，然后以2 ℃/min升至80 ℃，保持1 min后，再以20 ℃/min升至250 ℃，保持1 min。

質(zhì)譜（MS）條件：采用電子電離（electronic ionization，EI），電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；接口溫度280 ℃；傳輸線溫度280 ℃；質(zhì)譜掃描范圍30～400 m/z；掃描時間40 min；電子倍增器電壓1 270 V。

1.3.3 揮發(fā)性成分定性定量分析

定性方法：采用GC-MS Postrum Analysis 軟件完成，未知化合物采用Wiley和NIST譜庫進行檢索，根據(jù)所得譜圖進行匹配分析。與數(shù)據(jù)庫對比，匹配度＞85%的鑒定結(jié)果才予以確認(rèn)。

定量方法：采用面積歸一法，將色譜圖中的共有峰面積值相加作為峰總面積，然后用每個峰面積比上總面積即為該物質(zhì)的相對含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同酒齡的酒樣中風(fēng)味成分的GC-MS檢測結(jié)果

將六組酒樣（分別標(biāo)號1#～6#）按照給定的色譜條件進行操作，以出峰時間為橫坐標(biāo)，總離子流強度作為縱坐標(biāo)得到各酒樣揮發(fā)性物質(zhì)的總離子流色譜圖如圖1所示。各酒樣揮發(fā)性成分鑒定結(jié)果見表1。

圖1 白酒揮發(fā)性成分的GC-MS總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of volatile components of Chinese liquor by GC-MS

續(xù)表

由表1可知，從六組酒樣中共檢測出51種揮發(fā)性化合物，其中共有揮發(fā)性物質(zhì)30種，非共有揮發(fā)性物質(zhì)21種。這些揮發(fā)性成分主要分為酯類、醇類、羧酸類、醛酮類、酚類以及其他化合物。1#酒樣揮發(fā)性成分占總峰面積的94%（乙醇不納入統(tǒng)計），2#酒樣揮發(fā)性成分占總峰面積的94.5%，3#酒樣揮發(fā)性成分占總峰面積的94.66%，4#酒樣揮發(fā)性成分占總峰面積的95.59%，5#酒樣揮發(fā)性組分占總峰面積的97.09%，6#酒樣揮發(fā)性成分占總峰面積的98.28%。結(jié)果表明隨著窖齡時間的增長，揮發(fā)性成分的相對含量也逐漸在增加。

2.2 揮發(fā)性化合物的種類及比例

不同窖齡酒樣風(fēng)味物質(zhì)的比例及種類的差異分別見圖2及表2。

圖2 不同窖齡的酒樣中各類揮發(fā)性物質(zhì)的比例Fig.2 The proportion of volatile compounds in Chinese liquor from different pit age

通過圖2可以看出，隨著窖齡（0～15年）的增加，揮發(fā)性物質(zhì)中醇類、酚類、酸類以及醛酮類化合物的相對含量均逐漸減少，醇類的相對含量從12.04%，降至4.03%；醛酮類化合物的相對含量也由7.25%下降至1.28%；酚類和酸類化合物的相對含量變化幅度不大，分別從1.94%和19.47%降至1.27%和17.82%；相對含量有明顯提高的是酯類化合物，從53.44%上升至69.39%左右；其他化合物從5.68%上升至6.21%。通過圖2也可以看出，酯類是風(fēng)味物質(zhì)主導(dǎo)，其次是酸類物質(zhì)、醇類、醛酮類，最后是酚類及其他化合物，在窖齡5年以上的酒樣中，各類化合物的相對含量變化幅度都不是很大。

表2 不同窖齡的酒樣中各類揮發(fā)性物質(zhì)的種類Table 2 The number of the volatile compounds in Chinese liquor from different pit age

由表2可知，窖齡較長的白酒其他類化合物種類逐漸增加，醛酮類化合物卻逐漸減少，醇類、酯類、羧酸類以及酚類等變化都不是很大。各種酒齡的風(fēng)味物質(zhì)總和都大概相同，只是各類化合物的數(shù)量有所差異。

2.3 揮發(fā)性物質(zhì)中主要化合物的分析

6個酒樣中的醇類化合物均含有正丙醇、正丁醇、3-苯乙醇、2-甲基丙醇以及3-甲基丁醇，其中3-甲基丁醇在醇類化合物中的含量最高（占醇類物質(zhì)的37%～75%）。6個酒樣中的酯類化合物中均含有乙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸異戊酯、肉豆蔻酸乙酯、戊酸乙酯、丁酸乙酯以及2-辛烯酸乙酯，其中己酸乙酯在酯類化合物中的含量最高，占所有酯類物質(zhì)的69%～89%；其次是丁酸乙酯和丁酸乙酯，占酯類物質(zhì)的8%和6%左右。6個酒樣中的羧酸類化合物中均含有己酸、乙酸、乳酸、苯甲酸、苯乙酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、丁酸、2-甲基-2-己酸以及二十四酸，其中己酸和乙酸的含量相對較高，占酸類物質(zhì)的30%和15%左右。6個酒樣中的醛酮類化合物中均含有苯甲醛、2-辛烯醛、2,5-二甲基苯甲醛以及香葉基丙酮，這幾類化合物占所有醛酮類物質(zhì)的50%左右，且其相對含量差別不是很大。6個酒樣中的酚類化合物均含有苯酚和對甲基苯酚；而在6個酒樣中的其他類化合物中均有的化合物為2-乙氧基甲烷和吡啶，檢出相對含量較少，僅占風(fēng)味物質(zhì)的0.8%左右。

3 結(jié)論

隨著窖齡時間的增長，窖泥微生物數(shù)量的增加，酒體揮發(fā)性組分的相對含量在發(fā)生明顯的變化，尤其是酯類物質(zhì)，新制酒中酯類相對含量為53.44%，而窖齡15年的酒中酯類相對含量上升至69.39%，它的主體香氣成分是己酸乙酯和丁酸乙酯，己酸乙酯在酯類化合物中的含量最高（占所有酯類物質(zhì)的69%～89%）；酒中含有機酸，起協(xié)調(diào)口味的作用，己酸和乙酸的含量相對較高（占酸類物質(zhì)的30%和15%左右）；醇類、醛酮類化合物的相對含量卻在下降，分別從12.04%降至4.03%及從7.25%降至1.28%，同時也發(fā)現(xiàn)醛酮化合物種類也逐漸減少，可能是在陳釀過程中轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的酯類或者羧酸類化合物，酒體表現(xiàn)出綿甜爽凈，品質(zhì)更好。

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