朱克永,胡繼紅,方燕
(四川工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院酒類與食品工程系,四川都江堰611830)
中國白酒種類繁多,由于其釀造工藝及原料不同,其香味與口感皆有明顯不同。究其化學(xué)組成,其中98%以上是乙醇與水,另約2%左右的微量成分絕大部分是具有一定揮發(fā)性的呈香呈味的風(fēng)味物質(zhì),包括醇類、酯類、烴類、醛酮類等,這些風(fēng)味物質(zhì)是構(gòu)成白酒典型特征的物質(zhì)基礎(chǔ),它們以一定的比例共存于酒中,互相配合、補(bǔ)充、襯托和制約,發(fā)揮各自的特點(diǎn),形成不同香型和不同風(fēng)格的白酒。我國最早確定的比較成熟的香型有四類[1]:醬香型(如貴州茅臺)、濃香型(如四川五糧液)、清香型(如山西汾酒)、米香型(如廣東長樂燒)。對不同香型的鑒別可以依靠“品”,但更多的是借助先進(jìn)的儀器對酒中微量成分進(jìn)行定性定量分析[2-3],找出其呈香物質(zhì)的種類與含量,對酒的制作與勾調(diào)提供科學(xué)依據(jù)。已有研究發(fā)現(xiàn)[4]醬香型與濃香型的呈香的主要物質(zhì)是己酸乙酯和乙酸乙酯;清香型與米香型呈香主要物質(zhì)是乙酸乙酯和乳酸乙酯。這4種香型的白酒香味明顯不同,除受以上4種主要呈香物質(zhì)的影響外,其它揮發(fā)性微量成分對其產(chǎn)生至關(guān)重要的作用。本試驗(yàn)采用頂空固相微萃取法(HP-SPME)對4種不同香型的酒的揮發(fā)性微量成分進(jìn)行提取,并在氣質(zhì)聯(lián)用儀(GC-MS)中進(jìn)行分析,比較分析結(jié)果找出影響不同香型酒的部分揮發(fā)成分(未檢測乙醇、乙醇乙酯、乙醛、乳酸乙酯等揮發(fā)成分),為用HPSPME-GC-MS法對酒的香型進(jìn)行鑒定提供一定的數(shù)據(jù)支持。
4種不同香型白酒:由某釀酒研究所提供,由半固體發(fā)酵而成;5 mL帶塑料密封墊樣品瓶:島津公司;分析純NaCl。
QP2010氣質(zhì)聯(lián)用儀:島津公司;固相微萃取裝置(SPME手柄、75 μmPDMS萃取頭)。
1.3.1 香味成分提取條件
準(zhǔn)確移取分析酒樣2 mL于5 mL樣品瓶中,并加入2%的分析純NaCl,(NaCl加入有利于揮發(fā)性物質(zhì)溢出),將樣品瓶密封并放入40℃的水浴中,將裝有萃取頭的SPME手柄插入樣品瓶,平衡15 min后再推出萃取頭萃取15 min,萃取頭距離酒樣2 mm左右。(萃取頭在使用前已于氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)樣口250℃下老化20 min),萃取完成后縮回萃取頭,取出手柄,再將手柄插入GC-MS氣相色譜進(jìn)樣口,推出萃取頭,于250℃解吸5 min,解吸同時(shí)啟動(dòng)GC-MS進(jìn)行分析。
1.3.2 GC-MS分析條件
氣相色譜條件:石英毛細(xì)管色譜柱(KB-5MS,50 m×0.25 mm×0.25 μm);載氣(離純 He,99.999%);進(jìn)樣模式:不分流進(jìn)樣,1 min后進(jìn)樣閥打開;進(jìn)樣口溫度:250℃;柱溫:程序升溫,初溫35℃,保持2 min,以2℃/min速率升至40℃,保持2 min后以2℃/min速率升至65℃,保持2 min,以5℃/min速率升至150℃,保持2 min,以10℃/min速率升至250℃,保持30 min。
質(zhì)譜條件:EI離子源溫度:230℃;接口溫度:280℃;電離能量:70 eV;質(zhì)量掃描范圍 m/z:50~500。
醬香型白酒揮發(fā)性成分GC-MS總離子流結(jié)果見圖1。
圖1 醬香型白酒揮發(fā)性成分GC-MS總離子流圖Fig.1 Total ion chromat ography of GC-MS of the volatile components in the Soy Sauce Aroma Type Liquor
濃香型白酒揮發(fā)性成分GC-MS總離子流子流結(jié)果見圖2。
圖2 濃香型白酒揮發(fā)性成分GC-MS總離子流圖Fig.2 Total ion chromat ography of GC-MS of the volatile components in Luzhou Type Liquor
米香型白酒揮發(fā)性成分GC-MS總離子流結(jié)果見圖3。
圖3 米香型白酒揮發(fā)性成分GC-MS總離子流圖Fig.3 Total ion chromat ography of GC-MS of the volatile components in Rice Flavor Liquor
清香型白酒揮發(fā)性成分GC-MS總離子流結(jié)果見圖4。
圖4 清香型白酒揮發(fā)性成分GC-MS總離子流圖Fig.4 Total ion chromat ography of GC-MS of the volatile components in fen liquor
根據(jù)文獻(xiàn)[6]介紹及做對比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),NaCl的加入對試驗(yàn)結(jié)果影響明顯,在相同條件下,加入NaCl可使檢出物質(zhì)種類明顯增加,檢測出同一物質(zhì)含量增大,加入20%的NaCl效果最佳。平衡溫度40℃最佳,溫度過低,檢測出物質(zhì)含量低,溫度過高,雖物質(zhì)揮發(fā)能力增強(qiáng),但解吸能力也同時(shí)增大,同樣會出現(xiàn)檢測物質(zhì)含量低的問題。因此在試驗(yàn)中選擇平衡溫度為40℃,NaCl加入量為2%,平衡時(shí)間15min,吸附時(shí)間15min。
利用計(jì)算機(jī)譜庫檢索和相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,初步分離確定4種不同香型的白酒部分揮發(fā)性成分名稱,利用面積歸一化法對檢出物質(zhì)進(jìn)行分析得出不同香型白酒的各揮發(fā)成分的相對含量,相關(guān)數(shù)據(jù)見表1。
從表1看出,4種不同香型的白酒用頂空固相微萃取(HS-SPME)對組分進(jìn)行吸附,用氣質(zhì)聯(lián)用儀(GCMS)進(jìn)行分析,檢測出的組分種類醬香型>米香型>濃香型>清香型,查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)濃香型白酒揮發(fā)成分分析報(bào)道相對較多,如許柏球[5]用相同方法分析出五糧液中揮發(fā)成分58種,而本試驗(yàn)僅分析出22種,分析其原因,主要是本試驗(yàn)主要檢測的分子量較大的揮發(fā)性物質(zhì),對低分子量揮發(fā)性的物質(zhì)未檢測,使測出物質(zhì)種類較少。其它3種揮發(fā)成分分析報(bào)道較少,特別是米香型基本未見報(bào)道。
表1 4種不同香型白酒高級揮發(fā)成分及相對含量分析一覽表Table 1 The high volatile components and relative content analysis of white spiritin four flavor types
2.3.1 酯種類與含量分析(含量用面積百分比表示,下同)
從表1及表2不難看出,4種不同香型的白酒高級揮發(fā)成分各不相同,其中醬香型、濃香型及清香型白酒中高級酯類含量相近,皆為90%以上,而米香型酯含量明顯低其他3種,僅有19.76%,結(jié)果與文獻(xiàn)[1]報(bào)道一致,能檢測到的酯種類醬香型24種,濃香型16種,清香型6種,米香型12種;其中醬香型、濃香型與清香型含量最高的物質(zhì)皆為酯(見表2),醬香型與濃香型的高級酯中含量最高的皆為己酸乙酯(50%以上),另外兩種酯,醬香型是乙酸戊酯和丁酸乙酯,濃香型為丁酸乙酯和庚酸乙酯,與吳三多的報(bào)道一致[4]。丁酸乙酯在濃香型白酒中含量較高,它對濃香型白酒的風(fēng)味形成起著重要作用,使酒香濃郁。清香型主要的高級酯為乙酸戊酯(60%以上),己酸乙酯僅有5%。而米香型檢測出的酯含量低,其中主要是出現(xiàn)在38.074min的癸酸乙酯(7.8%),31.978 min的辛酸乙酯(2.59%)以及22.609 min的己酸乙酯(2.13%)。由于酒中主要成分是乙醇,所以乙酯的含量無論在哪種香型的白酒中都占有相當(dāng)?shù)谋壤?/p>
表2 4種不同香型白酒主要揮發(fā)成分及相對含量一覽表Table 2 The main volatile components and relative content analysis of white spiritin four flavor types
2.3.2 醇種類與含量分析
醇在酒中主要是起助香劑作用,本試驗(yàn)中檢測到醬香型中含高級醇5種,濃香型2種,清香型1種,米香型3種,其中在醬香型(28.713 min)和米香型(28.698 min)檢測到β-苯乙醇,而其它兩種白酒中未檢測出。少量的β-苯乙醇的蜜香玫瑰味使酒具有清雅香氣以及落口有綿甜清爽之感,它是米香型白酒的特征香味成分[7]。
2.3.3 酸種類與含量分析
酸類醬香型2種,濃香型1種,清香型未檢測出,米香型1種。
2.3.4 醛及縮醛種類與含量分析
醛及縮醛類物質(zhì)在不同酒中所占的比例的種類的不同,對酒的香型起著重要作用,本試驗(yàn)中檢測到醛與縮醛類物質(zhì)在不同香型白酒中的種類如下:醬香型5種,濃香型4種,清香型1種,米香型7種,在醬香型白酒中檢測到糠醛(10.342 min),其它3種未檢測出,糠醛是醬香型白酒形成焦香的成分,是使醬香型白酒與其它白酒形成不同香味的主要原因之一。
2.3.5 其他物質(zhì)(包括烴類、酚類等)
醬香型9種,濃香型1種,清香型2種,米香型13種。各種不同香型的白酒其物質(zhì)種類相差極大。米香型微量成分分析的相關(guān)文獻(xiàn)鮮見報(bào)道,本試驗(yàn)中檢測出米香型高級揮發(fā)成分與其他3種香型存在明顯不同,高級烴含量極高,這可能也是構(gòu)成其獨(dú)特香味與口感的原因。
采用頂空固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法對白酒揮發(fā)成分進(jìn)行分析,萃取無須溶劑,方法簡單可行。從2.1中4種香型白酒的高級揮發(fā)成分GC-MS總離子流圖可看出,不同香型的白酒其高級揮發(fā)性物質(zhì)的圖譜各有特征,通過其特征譜圖,可以對不同的白酒進(jìn)行準(zhǔn)確香型分析。
4種不同香型白酒部分揮發(fā)成分分析可看出,采用頂空固相萃取法對揮發(fā)成分進(jìn)行提取,并用氣質(zhì)聯(lián)用儀對揮發(fā)成分分析,不同香型白酒檢測到的成分各不相同,醬香型分析出成分最多,而清香型成分最少。醬香型、濃香型及清香高級揮發(fā)成分中酯是主要構(gòu)成,醬香型與濃香型雖都是己酸乙酯含量最高,但其他成分及含量存在極大差異(表1、表2),清香型中乙酸戊酯含量最高。米香型中酯含量不高,高級烷烴的比例卻極大。揮發(fā)性微量成分的明顯不同,使得白酒呈現(xiàn)出不同的香型與口感。
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