張河云,王學(xué)嬌,張 曼,張 歡,鄭 佳,周韓玲,馬立娟,杜麗平*
(1.天津科技大學(xué) 生物工程學(xué)院 天津市工業(yè)微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 工業(yè)微生物教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津 300457;2.宜賓五糧液股份有限公司技術(shù)研究中心,四川 宜賓 644000)
濃香型白酒因其獨(dú)特的酒體風(fēng)格而深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。其典型特點(diǎn)是窖香濃郁,綿柔甘冽,純凈和諧,香氣協(xié)調(diào),余味悠長(zhǎng)[1]。有機(jī)酸是濃香型白酒的重要呈味物質(zhì),適量的有機(jī)酸能使酒體豐滿、協(xié)調(diào)、回味悠長(zhǎng)[2]。
酸類物質(zhì)對(duì)白酒的口感有非常重要的影響,能有效地降低白酒的辛辣味和苦味,增加白酒的甜度[3]。而且酸類物質(zhì)對(duì)白酒的香氣也存在影響。己酸、丁酸、乳酸、乙酸是濃香白酒的重要酸類物質(zhì),具有明顯的定味作用。乙酸可以產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激性酸味;適量的丁酸能增加酒體“窖香”,過(guò)濃則有“汗臭”氣味;乳酸起調(diào)味作用,能增加白酒的醇厚性,過(guò)多則呈澀味[4]。酸類物質(zhì)是酯類合成的前體物質(zhì),而酯類物質(zhì)對(duì)白酒香氣起重要作用[5]。因此,酸、酯平衡是控制白酒質(zhì)量的重要因素。WANG G等[6]研究發(fā)現(xiàn),老白干白酒中非揮發(fā)性酸類物質(zhì)乳酸與乳酸乙酯和乙酸乙酯具有加成或協(xié)同作用,而且隨著乳酸濃度的增加,這些化合物之間的相互作用程度也在變大。在濃香型白酒中,己酸是產(chǎn)生“窖香”的主要成分之一[7],也有研究表明己酸和丁酸在濃香型白酒“泥香”和“烤香”中起到關(guān)鍵作用[8]。目前,關(guān)于酸類物質(zhì)對(duì)濃香型白酒風(fēng)味的影響主要集中在風(fēng)味形成機(jī)制的研究,而對(duì)酸類物質(zhì)與濃香型白酒關(guān)鍵香氣化合物的相互作用的研究尚鮮有報(bào)道。
本研究運(yùn)用氣相色譜法(gas chromatography,GC)和高效液相色譜法(high performance liquid chromatography,HPLC)對(duì)濃香型白酒中主要揮發(fā)性風(fēng)味成分進(jìn)行檢測(cè),結(jié)合香氣活性值(odor activity value,OAV)、香氣重組和缺失實(shí)驗(yàn)篩選出關(guān)鍵香氣化合物,并以此配制模型溶液,通過(guò)感官分析和頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用(headspace solid phase microextraction gas chromatography-mass spectrometry,HSSPME-GC-MS)技術(shù)研究不同濃度的己酸、乙酸、丁酸、乳酸對(duì)模型溶液香氣輪廓及香氣物質(zhì)的影響。旨在探索不同濃度的酸類物質(zhì)對(duì)濃香型白酒風(fēng)味的影響,以期為濃香型白酒質(zhì)量調(diào)控提供理論依據(jù)。
白酒樣品:某酒廠采購(gòu)的優(yōu)質(zhì)濃香型白酒(52%vol),編號(hào)為NX。
己酸乙酯、丁酸乙酯、正丙醇、2-甲基丁酸乙酯、異丁醇、戊酸乙酯、異戊醇、正戊醇、庚酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸、糠醛、壬酸乙酯、丙酸、異丁酸、苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯、乙酸苯乙酯、異丁醛、己酸、乙醛、棕櫚酸乙酯(純度均>98%):上海Macklin公司;癸酸乙酯(純度>98%):上海Sigma-Aldrich公司;戊酸、乙酸乙酯(純度均>98%)、2-辛醇(色譜純):上海MERYER公司;仲丁醇、正己醇、乙酸異戊酯、丁酸、異戊酸、1,1-二乙氧基乙烷(純度均>98%):上海Aladdin公司;2-戊醇、2-甲基丁醇、辛酸、庚酸、苯乙醇(純度均>98%):九鼎化學(xué)公司;乳酸(純度>98%):山東西亞化學(xué)試劑有限公司;氯化鈉(分析純):天津市化學(xué)試劑一廠;無(wú)水乙醇(色譜純):天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所。
HP-INNOWAX色譜柱(30 m×320 mm×0.25 μm)、CPWAX57-CB色譜柱(50 m×250 μm×0.2 μm)、SilGreen H型色譜柱(700 mm×7.8 mm,8 μm)、DB-WAX毛細(xì)管柱(60 m×0.25 μm×0.50 μm)、7890B氣相色譜(GC)儀、Agilent-1260 infinity高效液相色譜(HPLC)儀、7200-7890B氣質(zhì)聯(lián)用色譜(GC-MS)儀:美國(guó)安捷倫科技(中國(guó))有限公司。
1.3.1 濃香型白酒中揮發(fā)性風(fēng)味成分的檢測(cè)
運(yùn)用GC法檢測(cè)濃香型白酒主要揮發(fā)性風(fēng)味成分,采用外標(biāo)法定量。由于不同色譜柱對(duì)各類揮發(fā)性成分敏感度不同,所以采用不同色譜柱測(cè)定。參照NIU Y等[9]報(bào)道的香氣物質(zhì)提取和分離方法,用煮沸的超純水將酒樣稀釋至10%vol。然后用0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾,搖勻后直接進(jìn)樣。
GC條件:HP-INNOWAX色譜柱(30m×320mm×0.25μm),進(jìn)樣量1 μL,分流比37∶1,進(jìn)樣口溫度250 ℃,載氣為高純氮?dú)猓∟2),流速1 mL/min,檢測(cè)器溫度250 ℃。升溫程序:60 ℃保持3 min,5 ℃/min升溫至150 ℃,然后以10 ℃/min升溫至230 ℃并保持5 min。
GC條件:CP-WAX57-CB色譜柱(50m×250μm×0.2μm),進(jìn)樣口溫度250 ℃;檢測(cè)器溫度260 ℃;進(jìn)樣量1 μL;分流比為30∶1;載氣為高純氮?dú)猓∟2);載氣流速1 mL/min;升溫程序:初始溫度35 ℃,保持1 min,然后以3 ℃/min升溫至70 ℃,再以3.5 ℃/min升至190 ℃,保持22 min,總運(yùn)行時(shí)間為68.952 min。
定性定量方法:根據(jù)保留時(shí)間對(duì)樣品中揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行定性;采用外標(biāo)法定量酒樣中各物質(zhì)含量。所有酒樣重復(fù)3次。
1.3.2 乳酸含量測(cè)定
乳酸含量測(cè)定采用HPLC法。
HPLC色譜條件參考文獻(xiàn)[10]并做適當(dāng)修改。將1 mL酒樣用0.22 μm有機(jī)相微孔濾膜過(guò)濾,SilGreen H型色譜柱(700 mm×7.8 mm,8 μm),紫外檢測(cè)器,檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm,流動(dòng)相為0.005 mol/L稀硫酸,流速為0.6 mL/min,柱溫60 ℃,進(jìn)樣量20 μL。
1.3.3 基于OAV分析關(guān)鍵風(fēng)味成分
OAV是指食品中某一特定成分的質(zhì)量濃度與其嗅覺(jué)閾值的比值。一般認(rèn)為OAV≥1的物質(zhì)對(duì)白酒的整體風(fēng)味香氣具有重要作用?;陲L(fēng)味成分的定量分析結(jié)果,并查閱文獻(xiàn)[11-18]中每種香氣物質(zhì)的香氣閾值,計(jì)算得到OAV,確定關(guān)鍵風(fēng)味成分。
1.3.4 感官品評(píng)
參考ZHENG Y等[17]的方法,并稍加修改。
品評(píng)小組由10名從課題組招募的有定量描述性感官分析經(jīng)驗(yàn)的小組成員(3名男生和7名女生,年齡23~29歲)組成。小組成員經(jīng)過(guò)培訓(xùn),能夠準(zhǔn)確分辨出濃香型白酒相關(guān)的氣味的強(qiáng)度。以窖香、果香、醇香、醋香、汗臭/奶酪、谷物香、甜香、花香8個(gè)芳香屬性來(lái)描述酒中的香氣。
香氣感官評(píng)分:將30 mL樣品倒入白酒品評(píng)專用杯中,在(20±1)℃下進(jìn)行感官描述,按照六點(diǎn)法[14]進(jìn)行打分(0表示未聞到香氣,5表示氣味最強(qiáng))。最終以品評(píng)人員所聞強(qiáng)度的算術(shù)平均值為每種香氣的強(qiáng)度值,繪制香氣得分圖,每個(gè)分析重復(fù)3次。
1.3.5 香氣重組與缺失實(shí)驗(yàn)
香氣重組實(shí)驗(yàn)以體積分?jǐn)?shù)為52%vol乙醇水溶液為基質(zhì),將OAV≥1的香氣化合物按照定量濃度添加到基質(zhì)中,充分搖勻后,室溫下平衡10 min,對(duì)重組樣品和原始酒樣(NX)分別進(jìn)行感官品評(píng)。
香氣缺失實(shí)驗(yàn)在模擬重組的基礎(chǔ)上,缺失某一類或一種香氣化合物,通過(guò)三角試驗(yàn)來(lái)比較缺失模型和完全重組模型的差異[8,19],以顯著性水平作為參考來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)。
1.3.6 模型溶液的制備
模型溶液的制備:以體積分?jǐn)?shù)為52%vol乙醇水溶液為基質(zhì),將上述關(guān)鍵香氣化合物(除己酸、乙酸、丁酸、乳酸)按照定量濃度添加到基質(zhì)中。
1.3.7 添加酸類物質(zhì)對(duì)模型溶液香氣輪廓及香氣物質(zhì)的影響
在模型溶液中,分別添加己酸(0(J0)、92.7 mg/L(Ja)、927.0 mg/L(Jb)、1 854.0 mg/L(Jc))、乙酸(0(Y0)、104.9 mg/L(Ya)、1 049.0 mg/L(Yb)、2 098.0 mg/L(Yc))、丁酸(0(D0)、96.4 mg/L(Da)、964.0 mg/L(Db)、1 928.0 mg/L(Dc))、乳酸(0(R0)、104.9 mg/L(Ra)、1 049.0 mg/L(Rb)、2 098.0 mg/L(Rc)),分別考察酸類物質(zhì)添加濃度對(duì)模型溶液香氣輪廓及香氣物質(zhì)的影響。
1.3.8 添加酸類物質(zhì)對(duì)關(guān)鍵香氣化合物的影響
參考WANG J等[20]的方法,采用HS-SPME-GC-MS分析添加酸類物質(zhì)對(duì)關(guān)鍵香氣化合物的影響。
頂空固相微萃?。℉S-SPME):取8 mL酒精度稀釋至10%vol的酒樣于20 mL頂空瓶中,加入3 g無(wú)水氯化鈉進(jìn)行飽和,再加入20 μL 2-辛醇(終質(zhì)量濃度407.5 mg/L),并加入一顆轉(zhuǎn)子,然后立即加蓋密封。將頂空瓶置于60 ℃、400 r/min條件下的磁力攪拌器上,平衡10 min后,使用50/30 μm DVB/CAR/PDMS三相萃取頭吸附萃取45 min,用于GC-MS分析。在GC進(jìn)樣口解吸5 min,每組實(shí)驗(yàn)做3個(gè)平行。
GC條件:DB-WAX毛細(xì)管柱(60 m×0.25 μm×0.50 μm),進(jìn)樣口溫度250 ℃,載氣為高純氦氣(He),流速1 mL/min,不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量1 μL。升溫程序?yàn)椋撼跏紲囟?0 ℃,保持2 min,然后以12 ℃/min的速率升溫至60 ℃,并保持3 min;再以5 ℃/min 的速率升溫至150 ℃;最后以4 ℃/min的速率升溫至230 ℃,并保持5 min,總運(yùn)行時(shí)間為58 min。MS條件:電子電離(electronic ionization,EI)源,四級(jí)桿溫度150 ℃,離子源溫度230 ℃,溶劑延遲5 min,采集模式為全掃描。
定性定量方法:結(jié)合美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所(national institute of standards and technology,NIST)11譜庫(kù)檢索及標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)樣品中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定性;采用內(nèi)標(biāo)法定量酒樣中各揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)含量。所有酒樣重復(fù)3次。
1.3.9 數(shù)據(jù)分析
利用Excel 2019和SPSS 24.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。Origin 2021軟件用來(lái)繪制柱狀圖,熱圖由OmicStudio tools(https://www.omicstudio.cn/tool)繪制。
根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道的濃香型白酒主要香氣成分[21-22],運(yùn)用GC和HPLC檢測(cè)揮發(fā)性風(fēng)味成分和乳酸,結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知,共檢出39種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),包括16種酯類,9種醇類,10種酸類,3種醛類和1種呋喃類。結(jié)果表明,以己酸乙酯為主的酯類在濃香型白酒中含量尤為突出,酯類中質(zhì)量濃度最高的是己酸乙酯[(1 348.93±9.10)mg/L],其次是乙酸乙酯[(1 211.82±10.57)mg/L],乳酸乙酯[(838.89±8.91)mg/L],這3種酯在濃香型白酒揮發(fā)性成分中起著重要作用。此外,丁酸乙酯[(166.47±2.36)mg/L]、正丙醇[(166.10±6.02)mg/L]、異戊醇[(214.02±5.21)mg/L]、乙酸[(607.39±3.01)mg/L]、己酸[(743.14±0.05)mg/L]、丁酸[(113.04±0.01)mg/L]、1,1-二乙氧基乙烷[(372.85±0.86)mg/L]、仲丁醇[(181.31±1.52)mg/L]、乳酸[(788.38±1.24)mg/L]的質(zhì)量濃度也比較高(>100 mg/L),可以看作濃香型白酒中的重要成分。以上酸類、酯類、醇類、醛類都是構(gòu)成濃香型白酒主體風(fēng)味的關(guān)鍵物質(zhì)。四大酸類物質(zhì)(己酸、乙酸、丁酸、乳酸)在濃香型白酒中的含量都在100 mg/L以上,對(duì)濃香型白酒風(fēng)味有著重要作用。除乳酸外,其他3種皆為揮發(fā)性酸,但乳酸含量較高,可能影響了濃香型白酒的香氣。
表1 濃香型白酒酒樣中乳酸、揮發(fā)性風(fēng)味成分含量測(cè)定結(jié)果及其OAV分析Table 1 Determination results of lactic acid and volatile flavor components contents in strong-flavor Baijiu samples and OAV analysis
由表1可知,共篩選出30種OAV≥1的關(guān)鍵香氣化合物,分別為己酸乙酯、丁酸乙酯、異丁醛、乙醛、戊酸乙酯、辛酸乙酯、己酸、1,1-二乙氧基乙烷、丁酸、癸酸乙酯、苯丙酸乙酯、乙酸乙酯、戊酸、仲丁醇、苯乙酸乙酯、異丁酸、正己醇、乳酸乙酯、乙酸異戊酯、苯甲酸乙酯、乙酸、正丙醇、2-戊醇、2-甲基丁醇、棕櫚酸乙酯、異丁醇、乙酸苯乙酯、異戊醇、辛酸、糠醛。其中一些化合物已被鑒定為濃香型白酒的關(guān)鍵香氣化合物[9,23]。其中,己酸乙酯的OAV>20 000,表現(xiàn)為強(qiáng)烈的窖香、果香氣味,因其較高的含量和較低的閾值[24],被公認(rèn)為濃香型白酒的主體香氣成分。
香氣重組實(shí)驗(yàn)用于驗(yàn)證上述關(guān)鍵香氣化合物,對(duì)重組樣品和原始酒樣分別進(jìn)行感官品評(píng),結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可知,重組樣品和原始酒樣感官品評(píng)雷達(dá)圖表明了二者之間的相似性,重組樣品的香氣輪廓與原始白酒樣品較為接近,8種感官屬性的差異基本都在1分以內(nèi),因此,是一個(gè)成功的香氣重組。
圖1 濃香型白酒與重組樣品香氣輪廓比較Fig.1 Comparison of aroma profiles between strong-flavor Baijiu and reconstructed sample
為了驗(yàn)證重組模型中上述揮發(fā)性化合物對(duì)白酒樣品整體香氣特征的貢獻(xiàn),由相同的感官小組成員依照1.3.4中所述的方法通過(guò)三角試驗(yàn)對(duì)總共34個(gè)香氣缺失模型(其中缺失了單個(gè)化合物或一類化合物)進(jìn)行了感官評(píng)價(jià),并與完全重組模型進(jìn)行了比較,缺失前后模型之間的差異度越高,則說(shuō)明該類或該種化合物對(duì)整體香氣輪廓的貢獻(xiàn)度越大。結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 香氣缺失實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of aroma omission experiments
由表2可知,當(dāng)缺失所有酯類(模型1)和酸類化合物(模型2)時(shí),所有評(píng)估者均能準(zhǔn)確識(shí)別缺失重組模型與完整模型的差異高度顯著(P<0.001),說(shuō)明這些呈現(xiàn)果香、花香的酯類化合物和提供酸香的酸類化合物在濃香型白酒整體香氣形成中起著決定性的作用。此外,己酸乙酯(1-1)、戊酸乙酯(1-3)、辛酸乙酯(1-4)、乳酸乙酯(1-9)、苯甲酸乙酯(1-11)、己酸(2-2)的缺失實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)出差異高度顯著(P<0.001),與它們的高OAV結(jié)果一致。與完整重組模型對(duì)比,缺失丁酸乙酯(1-2)、乙酸乙酯(1-7)、乙酸(2-1)與完整重組模型相比,也表現(xiàn)出差異極顯著(P<0.01)。另外,苯丙酸乙酯(1-6)、丁酸(2-3)的缺失,也觀察到差異顯著(P<0.05)。據(jù)報(bào)道,己酸、丁酸的缺失對(duì)濃香型白酒的窖香、奶酪味有顯著影響[25-26],DONG W等[8]通過(guò)香氣重組與缺失實(shí)驗(yàn)證明己酸、丁酸是濃香型白酒基酒的烤香、泥味的關(guān)鍵香氣化合物。因此,己酸、丁酸對(duì)濃香型白酒整體香氣輪廓的形成具有重要作用。而癸酸乙酯(1-5)、苯乙酸乙酯(1-8)、乙酸異戊酯(1-10)、棕櫚酸乙酯(1-12)、乙酸苯乙酯(1-13)等的缺失均未觀察到明顯差異(P>0.05),表明這些物質(zhì)不是濃香型白酒的關(guān)鍵香氣化合物。
模型3結(jié)果顯示,從完全重組模型中去除醇類化合物并沒(méi)有造成高度顯著的差異,10個(gè)評(píng)估者中并不能完全識(shí)別出所有醇的缺失。與完整重組模型對(duì)比,單獨(dú)缺失異丁醇(3-2)、異戊醇(3-3)、正己醇(3-5),與重組模型之間存在顯著差異(P<0.05)。模型4結(jié)果表明,缺失所有醛類化合物,10個(gè)評(píng)估者中有7個(gè)評(píng)估者可以準(zhǔn)確識(shí)別極顯著差異(P<0.01)。其中,單獨(dú)缺失糠醛(4-1)和1,1-二乙氧基乙烷(4-2)的重組模型與完整重組模型相比,觀察到顯著差異(P<0.05)。
綜上,缺失實(shí)驗(yàn)表明,己酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、辛酸乙酯、苯丙酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、苯甲酸乙酯、乙酸、己酸、丁酸、異丁醇、異戊醇、正己醇、糠醛以及1,1-二乙氧基乙烷等16種化合物為該濃香型白酒中的關(guān)鍵香氣化合物。這些物質(zhì)均已在不同品牌濃香型白酒中被證實(shí)為白酒中的關(guān)鍵香氣化合物[9,24,27]。盡管有些化合物OAV≥1,但在缺失實(shí)驗(yàn)中未表現(xiàn)出明顯差異,說(shuō)明這些化合物是重要的香氣化合物,但并不是關(guān)鍵香氣化合物。
濃香型白酒的香氣特征不僅取決于香氣化合物的含量和閾值,還與香氣化合物之間的相互作用有關(guān)[28]。上述缺失實(shí)驗(yàn)表明己酸、乙酸、丁酸在濃香型白酒風(fēng)味貢獻(xiàn)中起著重要作用,乳酸作為濃香型白酒中含量較高的非揮發(fā)性有機(jī)酸,對(duì)白酒整體的風(fēng)味同樣具有重要貢獻(xiàn)。因此,本研究以己酸、乙酸、丁酸、乳酸為研究對(duì)象,考察添加酸類物質(zhì)對(duì)濃香型白酒風(fēng)味的影響。
2.3.1 添加酸類物質(zhì)對(duì)模型溶液香氣輪廓的影響
通過(guò)感官分析評(píng)估了添加酸類物質(zhì)對(duì)模型溶液風(fēng)味輪廓的影響,結(jié)果見(jiàn)圖2。
圖2 添加不同濃度酸類物質(zhì)對(duì)模型溶液香氣輪廓的影響Fig.2 Effect of different concentration of acids addition on aroma profile of model solution
由圖2A可知,將不同濃度的己酸添加到特定的重組模型中時(shí),香氣屬性的強(qiáng)度發(fā)生了不同程度的變化。相較于模擬溶液J0,低濃度己酸的添加(Ja)有利于果香、花香、甜香等屬性的增加,但削弱了醇香、谷物香;中濃度己酸的添加(Jb)與模擬溶液相比,果香、甜香、花香、谷物香減弱,但整體香氣得分較高;高濃度己酸(Jc)的添加窖香明顯增強(qiáng),但花香、果香、甜香屬性顯著降低,同時(shí)酸香、汗臭/奶酪屬性明顯增加,整體香氣較不和諧。綜上,低濃度己酸的添加有利于果香、花香、甜香屬性的增加,但過(guò)高濃度己酸的添加減弱了這些屬性,使整體香氣輪廓不太和諧。大多數(shù)研究結(jié)果表明,果香、甜香、花香是濃香型白酒重要的香氣特征[5,29],所以己酸對(duì)模擬溶液整體香氣特征貢獻(xiàn)較大。另外,己酸的缺失與添加導(dǎo)致了窖香屬性的明顯變化,“窖香”是濃香型白酒最為典型的香氣特征,董蔚[30]通過(guò)重組缺失實(shí)驗(yàn)也已證明己酸是負(fù)責(zé)濃香型基酒中“窖香”的關(guān)鍵香氣化合物。這可能代表了濃香型白酒中不同香氣化合物之間的一個(gè)重要的協(xié)同嗅覺(jué)效應(yīng)。
由圖2B可知,將不同濃度的乙酸添加到特定的重組模型中時(shí),香氣屬性的強(qiáng)度產(chǎn)生了變化。低濃度乙酸的添加(Ya)增強(qiáng)了模型溶液Y0的酸香、甜香、花香,但窖香、醇香、汗臭/奶酪屬性略有減弱,其余屬性變化不明顯;中濃度乙酸的添加(Yb)使模型溶液果香、醋香、花香、汗臭/奶酪屬性增加,窖香、醇香香氣屬性減弱,整體香氣輪廓更為和諧愉悅;高濃度乙酸的添加(Yc)與模型溶液相比,酸香屬性增加明顯,其余香氣均受到不同程度的削弱,可能是過(guò)濃的醋香掩蓋了其他香氣屬性。濃香型白酒以己酸為主體酸,其次含量較高的分別是乙酸和丁酸[3]。濃香型白酒通常需要較長(zhǎng)時(shí)間陳化才能使酒體變得芳香純正,而白酒在貯藏的過(guò)程中,乙酸和乙醇會(huì)發(fā)生酯化反應(yīng),從而形成陳釀酒獨(dú)特的風(fēng)味[31]。因此,乙酸含量的調(diào)控在濃香型白酒的品質(zhì)中有著至關(guān)重要的作用。
由圖2C可知,將不同濃度的丁酸添加到特定的重組模型中時(shí),香氣屬性的強(qiáng)度發(fā)生了改變。低濃度丁酸的添加(Da)與對(duì)照模型溶液D0相比,窖香、酸香、花香增加較明顯,醇香、果香減弱;隨著丁酸濃度的增加(Db,Dc),醇香減弱,醋香、花香、汗臭/奶酪屬性增強(qiáng),但果香、谷物香、甜香變化不明顯,這是因?yàn)槎∷嶂饕峁┖钩?、酸臭、窖泥臭,但花香略有增加,可能是因?yàn)槎∷峥梢源龠M(jìn)酒樣中花香的釋放。研究表明,適量丁酸能增加濃香型白酒中的“窖香”屬性,過(guò)濃則有“汗臭”氣味[6,13],這與本研究結(jié)果一致。
由圖2D可知,將不同濃度的乳酸添加到特定的重組模型中時(shí),模型溶液整體香氣輪廓發(fā)生了很大的改變。與對(duì)照模型溶液R0相比,低濃度乳酸的添加(Ra)香氣屬性均有所增加,其中窖香、果香、醇香變化明顯,這說(shuō)明乳酸的添加可以促進(jìn)這些香氣的釋放;中濃度乳酸的添加(Rb)較模擬溶液相比,各香氣屬性均有不同程度的增加,但較Ra相比,果香、醋香增加,其余屬性均減弱;高濃度乳酸的添加(Rc)較Rb相比,整體香氣輪廓類似,甜香、汗臭/奶酪屬性增強(qiáng),谷物香減弱。乳酸的添加除汗臭/奶酪香氣屬性外,其余香氣屬性均有所增加,其中窖香、果香、花香變化明顯,這說(shuō)明乳酸的添加可以促進(jìn)這些香氣的釋放,但具體原因尚不明確,有待進(jìn)一步解析。WANG G等[6]通過(guò)嗅覺(jué)閾值研究了乳酸與乳酸乙酯以及乙酸乙酯的感知相互作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),加入乳酸(1 142 mg/L、20 000 mg/L、53 703 mg/L)后,乳酸乙酯和乙酸乙酯的嗅覺(jué)閾值明顯降低,這說(shuō)明乳酸對(duì)兩種酯具有增強(qiáng)或協(xié)同效應(yīng),而且隨著乳酸濃度的增加,這些化合物之間的相互作用程度也會(huì)更大。然而,乳酸乙酯和乙酸乙酯在白酒中主要提供果香、甜香,這與本研究結(jié)果一致。
總的來(lái)說(shuō),乳酸添加對(duì)濃香型白酒整體風(fēng)味輪廓影響較大,乳酸的添加一定程度上可以促進(jìn)果香、窖香、花香、甜香等香氣屬性的釋放。
2.3.2 添加酸類物質(zhì)對(duì)模型溶液中香氣化合物的影響
酸類物質(zhì)是優(yōu)質(zhì)濃香型白酒中的重要香氣成分,通過(guò)逐步添加試驗(yàn),進(jìn)一步了解酸類物質(zhì)對(duì)濃香型白酒香氣的影響。上述酸類物質(zhì)的添加對(duì)感官形成的差異可能是對(duì)香氣物質(zhì)的釋放產(chǎn)生了影響,隨即基于HS-SPME-GC-MS法測(cè)定了添加一系列不同濃度的酸類物質(zhì)對(duì)香氣物質(zhì)進(jìn)行層次聚類分析(hierarchical cluster analysis,HCA),結(jié)果見(jiàn)圖3。
由圖3A可知,隨著己酸濃度的增加,戊酸乙酯、苯甲酸乙酯、辛酸乙酯、異戊醇、乙酸乙酯、苯丙酸乙酯的含量增加,這些酯類和醇類物質(zhì)主要表現(xiàn)為“甜香”、“醇香”、“果香”。低濃度添加己酸使得己酸乙酯、異丁醇、糠醛含量減弱。低濃度己酸有利于丁酸乙酯、正己醇含量的增加,而高濃度減弱,丁酸乙酯主要提供酒體“果香”,而正己醇略帶“甜香”,低濃度己酸有利于甜香、果香屬性的增強(qiáng),而隨著己酸濃度增加而減弱。
由圖3B可知,隨著乙酸濃度的增加,丁酸乙酯、糠醛含量增加,丁酸乙酯主要表現(xiàn)為“果香”,糠醛主要提供“糧香”,這表明隨著乙酸濃度的增加,果香、糧香增強(qiáng);其余香氣化合物在添加乙酸后其含量表現(xiàn)為先顯著降低,后隨著乙酸濃度的增加而逐漸增強(qiáng)。
由圖3C可知,加入丁酸后,乳酸乙酯、苯甲酸乙酯的揮發(fā)性增強(qiáng);而低濃度丁酸增強(qiáng)辛酸乙酯、戊酸乙酯、1,1-二乙氧基乙烷、乙酸乙酯、丁酸乙酯含量,隨著丁酸濃度增加其含量逐漸減少;這一現(xiàn)象在己酸乙酯、異戊醇、異丁醇中也有所體現(xiàn);另外,高濃度丁酸對(duì)糠醛、苯丙酸乙酯、正己醇的含量也存在減弱現(xiàn)象。
由圖3D可知,加入乳酸后,異丁醇、1,1-二乙氧基乙烷、異戊醇、戊酸乙酯、辛酸乙酯和正己醇,其中正丙醇、異戊醇和1,1-二乙氧基乙烷隨乳酸濃度的增加其含量逐漸減弱,而辛酸乙酯和正己醇的揮發(fā)性先增加后降低;而苯甲酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、苯丙酸乙酯和糠醛的揮發(fā)性隨著乳酸濃度的增加而增強(qiáng),這些物質(zhì)大多與“果香”、“花香”、“窖香”相關(guān)。
綜上,酸類物質(zhì)的添加影響了濃香型白酒中香氣化合物的揮發(fā)性。己酸和乳酸促進(jìn)了部分酯類物質(zhì)的釋放,增強(qiáng)了其揮發(fā)性。乙酸對(duì)關(guān)鍵香氣化合物揮發(fā)性的影響多表現(xiàn)為低濃度抑制,而丁酸則表現(xiàn)為高濃度抑制,這可能是酸類物質(zhì)影響模型溶液香氣輪廓的原因。因此,酸類物質(zhì)對(duì)濃香型白酒風(fēng)味具有重要影響。
本研究通過(guò)OAV分析及香氣缺失實(shí)驗(yàn),共篩選出濃香型白酒中16種關(guān)鍵香氣成分,然后通過(guò)構(gòu)建模型溶液,運(yùn)用HS-SPME-GC-MS和描述性感官分析評(píng)估了添加酸類物質(zhì)對(duì)濃香型白酒風(fēng)味的影響。感官分析試驗(yàn)表明,添加酸類物質(zhì)前后模型酒樣香氣輪廓存在明顯差異,添加乳酸前后香氣輪廓的差異尤為突出。低濃度己酸的添加有利于果香、花香、甜香等屬性的增加,但過(guò)高濃度己酸的添加掩蓋了這些屬性,這一變化在其他酸類物質(zhì)的添加中存在相似性。總的來(lái)說(shuō),酸類物質(zhì)的適量添加可以促進(jìn)酯類等物質(zhì)釋放果香、花香、甜香等令人愉悅的香氣,但過(guò)高濃度酸類的添加會(huì)使模型酒樣中酸類本身產(chǎn)生的汗臭、酸臭、脂肪臭等屬性增加,從而掩蓋酒體中的芳香屬性,導(dǎo)致整體香氣輪廓的不協(xié)調(diào)。HS-SPME-GC-MS分析結(jié)果表明,酸類物質(zhì)的添加對(duì)模擬溶液中香氣化合物的含量有一定影響,通過(guò)影響模擬溶液中香氣化合物釋放從而改變了整體的香氣輪廓。本研究為濃香型白酒質(zhì)量的調(diào)控分級(jí)以及調(diào)香提供了一定的理論基礎(chǔ)。