喬翠紅，仝佳平，歐婷婷，張生萬

（1.陸軍勤務(wù)學(xué)院訓(xùn)練基地，湖北襄陽441000；2.山西大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山西太原030006）

兼香型白酒又稱復(fù)香型、混合型白酒，其風(fēng)味成分是構(gòu)成和影響其品質(zhì)的重要因素，對(duì)兼香型白酒風(fēng)味成分的分析，可為其感官風(fēng)味評(píng)價(jià)及產(chǎn)品質(zhì)量控制提供重要的理論依據(jù)。

目前，研究風(fēng)味物質(zhì)常用的技術(shù)主要有：氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）[1-2]、氣相色譜-嗅聞（GC-olfactometry GC-O）[3]和電子鼻分析[4]等。其GC-MS 具有高分離能力和高靈敏檢測(cè)結(jié)構(gòu)信息的特點(diǎn)[5]，但其不能對(duì)所檢測(cè)到的化合物進(jìn)行氣味歸類。嗅聞儀類似于人的鼻子，對(duì)風(fēng)味成分的研究起到了至關(guān)重要的作用，可以分析氣流中的香味活性[6-7]。氣相色譜-嗅聞-質(zhì)譜（gas chromatography-olfactometry-mass spectrometry，GC-O-MS）聯(lián)用技術(shù)集分離、結(jié)構(gòu)鑒定與活性成分識(shí)別等優(yōu)點(diǎn)于一體，既能鑒定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，又能有效地鑒別食品中關(guān)鍵的氣味活性成分，與氣味活度值（odor activity value，OAV）結(jié)合分析，還可以了解樣品中各化合物對(duì)整體氣味的貢獻(xiàn)程度[8]。這一技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用于酒類[9-10]、肉類[11]以及飲料[12]等分析檢測(cè)。但用GC-O-MS 聯(lián)用分析兼香型白酒風(fēng)味成分的工作未見報(bào)道。

本研究通過GC-O-MS 聯(lián)用技術(shù)對(duì)兼香型白酒風(fēng)味成分進(jìn)行分析，并結(jié)合氣相色譜-三內(nèi)標(biāo)法測(cè)定每種化合物在酒中的含量，同時(shí)根據(jù)氣味活度值確定兼香型白酒的主要微量組分及特征風(fēng)味物質(zhì)對(duì)酒體風(fēng)味的貢獻(xiàn)。其結(jié)果為兼香型白酒特征風(fēng)味及質(zhì)控提供了一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

兼香型白酒（45%vol）：某酒業(yè)有限公司；C7～C40正構(gòu)烷烴：上海安譜科學(xué)儀器有限公司；叔戊醇、乙酸正戊酯：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；2-乙基丁酸：美國(guó)Acros Organics 公司；所用試劑均為色譜純。

內(nèi)標(biāo)溶液的配制：稱取0.035 8 g 叔戊醇、0.049 1 g乙酸正戊酯和0.025 7 g 2-乙基丁酸加入42%乙醇定容至10 mL，搖勻即為內(nèi)標(biāo)溶液。

1.2 儀器與設(shè)備

7890A-5975C 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：美國(guó)Agilent 公司；ODP3 嗅聞儀：德國(guó) Gerstel 公司；GC-2010氣相色譜儀：日本島津公司；10 μL 微量進(jìn)樣器：上海安亭微量進(jìn)樣器廠。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 GC-O-MS 分析條件

氣相色譜條件：進(jìn)樣口溫度250 ℃；分流比10∶1（體積比）；載氣He，流速1.3 mL/min；進(jìn)樣量1 μL，Rtx-Wax 色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；程序升溫條件：初溫 40 ℃保持 4 min，6 ℃/min 升至 60 ℃保持4 min，3 ℃/min 升至 103 ℃保持 1 min，3 ℃/min 升至160 ℃，10 ℃/min 升至 200 ℃保持 2 min，再以 8 ℃/min升至230 ℃保持5 min。

質(zhì)譜條件：電子電離源（elector ionization，EI）；電子電離能量70 eV；離子源溫度230 ℃；四極桿溫度150 ℃；質(zhì)量掃描范圍 m/z 29～500；質(zhì)譜庫為 NIST 05；掃描模式為全掃描。

嗅聞方法：ODP3 嗅聞儀的傳輸線溫度250 ℃，補(bǔ)充氣為N2，接口溫度為200 ℃。

1.3.2 GC 分析條件

氣相色譜條件：除使用氫火焰離子化檢測(cè)器（flame ionization detector，F(xiàn)ID），溫度為 250 ℃外，其它條件同1.3.1 節(jié)的氣相色譜條件。

1.3.3 定性與定量分析方法

1.3.3.1 定性分析方法

按1.3.1 節(jié)的分析條件對(duì)兼香型白酒進(jìn)行測(cè)定。定性分析通過對(duì)質(zhì)譜解析與標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜庫（NIST 05）進(jìn)行對(duì)照，并在相同色譜條件下，通過對(duì)C7～C40正構(gòu)烷烴的色譜掃描，按文獻(xiàn)[13]方法計(jì)算得到各化合物的保留指數(shù)（retention index，RI）值，并與相應(yīng)文獻(xiàn)值對(duì)照，同時(shí)，經(jīng)評(píng)價(jià)員嗅聞描述的化合物香味特征與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證質(zhì)譜解析結(jié)果。

1.3.3.2 定量分析

準(zhǔn)確吸取1.1 節(jié)配好的內(nèi)標(biāo)溶液0.1 mL 置于10 mL 的容量瓶中，用被測(cè)樣品定容，利用內(nèi)標(biāo)法將風(fēng)味組分分為3 段[14]，即按出峰順序，乙酸之前的醇類組分為第一組，以叔戊醇為內(nèi)標(biāo)計(jì)算；乙酸之前除乳酸乙酯的其他組分為第二組，以乙酸正戊酯為內(nèi)標(biāo)計(jì)算；乙酸之后的組分為第三組，以2-乙基丁酸為內(nèi)標(biāo)計(jì)算。通過比較待測(cè)組分與內(nèi)標(biāo)物峰面積的比值，算出每一種組分的含量，計(jì)算公式如下：

式中：xi為組分含量，μg/L；ms為內(nèi)標(biāo)化合物濃度，μg/L；Ai為化合物的色譜峰面積；As為內(nèi)標(biāo)物色譜峰面積；fi為欲測(cè)組分對(duì)內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量校正因子。

1.3.4 香氣成分的評(píng)價(jià)

1.3.4.1 氣味活度值的計(jì)算

根據(jù)內(nèi)標(biāo)法對(duì)兼香型白酒香氣成分進(jìn)行的定量分析結(jié)果和各化合物在46%vol 酒精-水溶液中的嗅覺閾值，按下式計(jì)算OAV[15]。

式中：C 是根據(jù)內(nèi)標(biāo)法計(jì)算出的該化合物的質(zhì)量濃度，μg/L；OT 是該化合物在46%vol 酒精-水溶液中的嗅覺閾值，μg/L。

1.3.4.2 香氣強(qiáng)度

由3 位有豐富經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)過訓(xùn)練的感官評(píng)價(jià)人員在嗅聞儀檢測(cè)口記錄得到風(fēng)味成分的保留時(shí)間、香味特征和強(qiáng)度，強(qiáng)度分為 0、1、2、3、4 共 5 個(gè)等級(jí)，根據(jù) 0 表示無、1 表示微弱、2 表示中等、3 表示較明顯、4 表示非常明顯來打分，并盡可能地對(duì)所感覺到的香味進(jìn)行描述，與文獻(xiàn)報(bào)道的化合物香氣特征進(jìn)行對(duì)比。

2 結(jié)果與分析

2.1 兼香型白酒風(fēng)味成分分析

按1.3.1 節(jié)GC-O-MS 分析條件進(jìn)行兼香型白酒的風(fēng)味成分結(jié)構(gòu)鑒定，其總離子流色譜圖如圖1 所示，并在1.3.2 節(jié)的色譜條件下，按1.3.3 節(jié)方法進(jìn)行定性定量分析，其結(jié)果見表1。

圖1 兼香型白酒風(fēng)味成分總離子流色譜圖Fig.1 The total ion chromatogram of flavor components in compound flavor liquor

表1 直接進(jìn)樣分析兼香型白酒風(fēng)味成分結(jié)果Table 1 Direct injection analytic results of flavor components in compound flavor liquor

續(xù)表1 直接進(jìn)樣分析兼香型白酒風(fēng)味成分結(jié)果Continue table 1 Direct injection analytic results of flavor components in compound flavor liquor

從圖1 和表1 可知，從該兼香型白酒中共分離得到55 種化合物，其中鑒定結(jié)構(gòu)的有54 種，占兼香型白酒總風(fēng)味成分的98.18%，其中酯類、醛酮類、酸類和醇類含量較高，是兼香型白酒的主要風(fēng)味組分。酯類（14 種）占總量的53.60%，其中己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯含量較高，四者合計(jì)占總酯含量的91.18%，是酯類的主要組成部分；醛酮類（8 種）占總量的18.09%，其中乙醛、乙縮醛、2-戊酮含量較高，三者合計(jì)占總?cè)┩惡康?9.60%，是醛酮類的主要組成部分；酸類（11 種）占總量的17.34%，其中乙酸和己酸含量較高，二者合計(jì)占總酸含量的84.53%，是酸類的主要組成部分；醇類（18 種）占總量的9.67%，其中3-甲基丁醇和2-丁醇含量較高，兩者合計(jì)占總醇含量的47.85%，是醇類的主要組成部分；烴類化合物種類少、含量低，占總量的1.09%，是酒中的重要協(xié)調(diào)成分。這些風(fēng)味成分中含量在500 000 μg/L 以上的有8 種，分別是乙醛、乙酸乙酯、乙縮醛、丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸、己酸。

2.2 兼香型白酒特征香氣成分分析

按1.3.4 節(jié)試驗(yàn)方法對(duì)兼香型白酒香氣強(qiáng)度和氣味活度值進(jìn)行了分析，其結(jié)果見圖2 和表2。

圖2 兼香型白酒主要香氣分布雷達(dá)圖Fig.2 The radar diagram of compound flavor liquor main aroma

表2 兼香型白酒香氣成分聞香特點(diǎn)及OAV 值Table 2 The aroma characters and OAV of the compound flavor liquor

由圖2 和表2 可知，通過嗅聞確定的香味物質(zhì)有16 種，包括酯類、酸類、醇類和酮類。酯類化合物（7 種）為主要香氣成分，其OAV 值較大，主要呈水果香，對(duì)兼香型白酒的呈香具有較大貢獻(xiàn)[31]，其中乙酸乙酯、丁酸乙酯和己酸乙酯含量較高，且香氣強(qiáng)度均在2.0 以上，是兼香型白酒的主體香氣成分，具有清香怡人的果香味。尤其己酸乙酯的OAV 值最大且含量較高，具有特殊的窖香味，對(duì)兼香型白酒香氣貢獻(xiàn)最大，是此酒的骨架香氣成分。酸類主要影響白酒的口感和后味，起到呈香、助香，減少刺激和緩沖平衡的作用[14]，而該酒以己酸和乙酸為主。己酸略有酸臭味，入口有刺激感；乙酸具有醋香味，可以減弱己酸等難揮發(fā)性酸帶來的臭味，改善酒體的口感，使酒有爽快感。醇類多呈水果香和花香，包括正丁醇和苯乙醇，是兼香型白酒的醇甜和助香劑的重要來源，也是酯類的前驅(qū)物質(zhì)[32]，具有花香味的正丁醇，其OAV 值大于1，可以減弱難揮發(fā)性酸所帶來的不愉快氣味。酮類可以使酒的香氣透發(fā)飄逸[33]，3-羥基-2-丁酮呈淡淡的奶香味，使兼香型白酒的整體香氣更加怡人、舒適。

3 結(jié)論

通過GC-O-MS 對(duì)該兼香型白酒風(fēng)味成分進(jìn)行了分析，共檢出55 種化合物，鑒定結(jié)構(gòu)的有54 種，占兼香型白酒總風(fēng)味成分的98.18%。含量高于500 000 μg/L的有乙醛、乙酸乙酯、乙縮醛、丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸、己酸。這些化合物構(gòu)成了兼香型白酒風(fēng)味的主要成分。

經(jīng)OAV 結(jié)合香氣強(qiáng)度值對(duì)該兼香型白酒香氣成分的分析，測(cè)定該兼香型白酒的主體香氣成分為：乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、正丁醇、己酸乙酯、3-羥基-2-丁酮、庚酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸、丁酸、丁二酸二乙酯、戊酸、己酸、苯乙醇、庚酸、辛酸。該結(jié)果對(duì)全面認(rèn)識(shí)兼香型白酒的典型風(fēng)味特征具有重要意義。