吳正勇

在白酒的釀造過(guò)程中，各類谷物原料的應(yīng)用非常重要，不僅為微生物提供生長(zhǎng)能量與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，其自身所含的香氣物質(zhì)也是影響白酒風(fēng)味和質(zhì)量的重要因素。特別是在制曲、發(fā)酵以及蒸餾的過(guò)程中，整個(gè)香氣物質(zhì)的風(fēng)味會(huì)出現(xiàn)分解與釋放的現(xiàn)象，進(jìn)而形成白酒的一種獨(dú)有氣味，這是白酒存在風(fēng)味分類的一大原因。不同的香氣代表著不同的白酒風(fēng)味與品種，因此，谷物類原料的品質(zhì)與選擇會(huì)對(duì)整個(gè)釀造過(guò)程造成直接影響。

一直以來(lái)，對(duì)白酒谷物類原料的研究主要是以淀粉、蛋白質(zhì)等理化性質(zhì)為主，很少會(huì)對(duì)其中的結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)進(jìn)行研究，分離及檢測(cè)方面的研究更是少之又少。因?yàn)楣任镱愒蠈儆诠虘B(tài)基質(zhì)，其與葡萄汁不同，不能直接進(jìn)行同相萃取，不能分離出結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的前體，這就使得有關(guān)白酒釀造谷物類原料中結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的分離及檢測(cè)的研究開(kāi)展存在很大難度。這也從另一方面說(shuō)明了該研究的意義和重要性，可以說(shuō)是白酒釀造中香氣物質(zhì)研究的一項(xiàng)新議題。

基于此，本文以一些常見(jiàn)白酒釀造谷類原料為研究對(duì)象，對(duì)谷類物原料中的結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)進(jìn)行分離，然后通過(guò)水解條件優(yōu)化的方式來(lái)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和深入分析。

一、儀器與材料

此次研究的材料以貴州某酒廠中的無(wú)水乙醇、氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉、無(wú)水甲醇、無(wú)水乙醚、戊烷為主，還有4-甲基-2-戊醇、乙醇、甲醇，以及標(biāo)明RI的化合物。

除此之外，還要準(zhǔn)備色譜純的XAD-2樹(shù)脂，AgilentGC6890N氣象色譜與5975MSD質(zhì)譜儀，并購(gòu)入外國(guó)器械MPS-2自動(dòng)進(jìn)樣器和FFAP色譜柱。在分離和檢測(cè)的設(shè)備方面，以真空固相萃取裝置、循環(huán)水真空泵、BUCHIR-210旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、Milli-Q超純水系統(tǒng)、超聲波處理儀為主。

二、實(shí)驗(yàn)與方法

1.前體萃取。這項(xiàng)分離工序是依照煙葉中結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)分離法進(jìn)行改進(jìn)而得，具體操作是先將甲醇與乙醇進(jìn)行萃取，再應(yīng)用超聲波處理儀進(jìn)行處理。在此過(guò)程中，萃取液需要在30℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干枯，然后倒入純水25mL，直至干物質(zhì)完全溶解，最終獲取前體溶液I。

2.前體分離純化。將前體溶液I用10mL重蒸乙醚和戊烷進(jìn)行萃取，其比例為1︰1，目的在于消除游離態(tài)中的香氣物質(zhì)。類似于果汁中結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)分離法，通過(guò)固相萃取將溶液I進(jìn)行分離純化，最終獲取純凈度更高的溶液Ⅱ。

3.前體水解條件優(yōu)化。前體在酸性條件下能夠釋放出香氣物質(zhì)，以谷類物質(zhì)中的高粱為研究對(duì)象，采用1mol/L的鹽酸與1mol/L的氫氧化鈉溶液來(lái)調(diào)節(jié)前體溶液的pH，最終得出pH值分別為1、2、3、4、5、6、7的樣品溶液，并分別進(jìn)行密封保存。通過(guò)沸水浴進(jìn)行處理，時(shí)間為30min，然后進(jìn)行水解優(yōu)化，時(shí)間可分別為10min、20min、30min、40min、50min、60min、70min，分別對(duì)應(yīng)上述7種pH值的樣品溶液。在檢測(cè)時(shí)，將質(zhì)譜譜庫(kù)檢索和NIST05a.L庫(kù)的質(zhì)譜圖進(jìn)行比對(duì)，經(jīng)過(guò)計(jì)算所測(cè)物質(zhì)保留指數(shù)，并與前文中的RI值進(jìn)行對(duì)比，探尋其定型。最后將純水作為溶劑，通過(guò)稀釋配置出一定濃度的待測(cè)物標(biāo)準(zhǔn)液，從而檢測(cè)出樣品中香氣物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，最終得到白酒釀造谷物類原料中結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的質(zhì)量與濃度。

三、結(jié)果與討論

此次研究通過(guò)將有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取、旋蒸、水溶以及固相萃取和水解優(yōu)化的方式，最終對(duì)其進(jìn)行分離與檢測(cè)，從中分離到高粱、玉米、小麥、大米等白酒釀造谷類物質(zhì)中結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的前體。而通過(guò)水解的方式，在HS-SPME以及GC-MS技術(shù)的應(yīng)用下，探究了結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的定性與定量，從中發(fā)現(xiàn)33種香氣化合物。這些物質(zhì)在對(duì)白酒進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中也有發(fā)現(xiàn)，主要包括以下幾種：一是酯類化合物，檢測(cè)原料時(shí)發(fā)現(xiàn)其含有己酸乙酯、琥珀酸二乙酯和棕櫚酸乙酯這3種酯類結(jié)合態(tài)物質(zhì)。二是醇類化合物，此類物質(zhì)是白酒能夠揮發(fā)出香氣的重要物質(zhì)，其原料結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)是3-甲基-1-丁醇、1-己醇和1-辛醇。（3）酸類化合物，其與醇類化合物反應(yīng)情況相似，都以生成酯前驅(qū)物為主，其中包含了戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸等物質(zhì)。（4）醛酮類化合物，這是在白酒中含量最多的一種化合物，平均占結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)含量的35%。（5）芳香族類化合物，此類物質(zhì)存在的作用和意義在于協(xié)調(diào)白酒的口感，其中包含苯乙醛、苯甲醇、啟-苯乙醇與苯酚等物質(zhì)。從此次實(shí)驗(yàn)對(duì)這些物質(zhì)的檢測(cè)就能夠看出，不同的谷物類原料，所包含的物質(zhì)有所不同，所以也就導(dǎo)致結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的質(zhì)量濃度之間存在一定的差異性?？偟膩?lái)說(shuō)，白酒釀造中谷物類原料結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)是通過(guò)微生物酶促作用以及蒸餾來(lái)實(shí)現(xiàn)分離與釋放，從而形成不同的香氣，最終決定了白酒的質(zhì)量與風(fēng)味，由此可見(jiàn)此類物質(zhì)對(duì)白酒釀造的影響和重要性。

在此次實(shí)驗(yàn)中，對(duì)結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)前體的分離與檢測(cè)，需要在酶解或酸解的條件下才能使其轉(zhuǎn)化為具備一定揮發(fā)性的香氣物質(zhì)，從而將其香氣進(jìn)行釋放。因此，今后開(kāi)展此類研究和實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重酸解和酶解過(guò)程，重點(diǎn)關(guān)注兩者間香氣物質(zhì)種類與產(chǎn)量的變化，從而能夠更好地對(duì)白酒谷物類原料結(jié)合態(tài)香氣中的成分進(jìn)行分離與檢測(cè)。

現(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)在白酒活性香氣研究方面取得不錯(cuò)的成果，此類研究也逐漸受到相關(guān)部門和專家學(xué)者的重視，但香氣重組的香型還是不夠多。本文通過(guò)對(duì)白酒釀造谷物類原料中結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的分離及檢測(cè)研究發(fā)現(xiàn)，在分離和檢測(cè)時(shí)，相關(guān)儀器設(shè)備以及方式方法的選擇非常重要，在實(shí)踐過(guò)程中一定要注意各項(xiàng)事項(xiàng)以及一些細(xì)節(jié)問(wèn)題。而對(duì)于白酒釀造谷物類原料中結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)的研究來(lái)說(shuō)，還是存在一些問(wèn)題與不足，尤其是在樣品預(yù)處理方面并沒(méi)有分離出應(yīng)該分離的香氣成分，但從另一方面來(lái)看，能夠分離其他類型的香氣也是實(shí)驗(yàn)的另一種成功。在GC-O階段，香氣成分被其他成分覆蓋，又或是該香氣成分處于聞香后段，所以導(dǎo)致化合物RI值提高，呈現(xiàn)出不出峰的現(xiàn)象，進(jìn)而也就無(wú)法進(jìn)行鑒定，也有可能是因?yàn)樵撓阈偷年P(guān)鍵香氣由幾種香氣化合物協(xié)同作用所致。經(jīng)過(guò)此次研究分析，獲取了一定的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，特別是在定量、閾值測(cè)定以及OAV計(jì)算方面，了解到谷物類原料中存在一些前體形式的結(jié)合態(tài)香氣物質(zhì)，這為今后開(kāi)展此類研究提供了一定的理論和實(shí)踐依據(jù)。