白酒揮發成分測定的研究

朱克永，胡繼紅，方燕

（四川工商職業技術學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性的呈香呈味的風味物質，包括醇類、酯類、烴類、醛酮類等，這些風味物質是構成白酒典型特征的物質基礎，它們以一定的比例共存于酒中，互相配合、補充、襯托和制約，發揮各自的特點，形成不同香型和不同風格的白酒。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的儀器對酒中微量成分進行定性定量分析[2-3]，找出其呈香物質的種類與含量，對酒的制作與勾調提供科學依據。已有研究發現[4]醬香型與濃香型的呈香的主要物質是己酸乙酯和乙酸乙酯；清香型與米香型呈香主要物質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種主要呈香物質的影響外，其它揮發性微量成分對其產生至關重要的作用。本試驗采用頂空固相微萃取法（HP-SPME）對4種不同香型的酒的揮發性微量成分進行提取，并在氣質聯用儀（GC-MS）中進行分析，比較分析結果找出影響不同香型酒的部分揮發成分（未檢測乙醇、乙醇乙酯、乙醛、乳酸乙酯等揮發成分），為用HPSPME-GC-MS法對酒的香型進行鑒定提供一定的數據支持。

1 材料與方法

1.1 材料

4種不同香型白酒：由某釀酒研究所提供，由半固體發酵而成；5 mL帶塑料密封墊樣品瓶：島津公司；分析純NaCl。

1.2 儀器與設備

QP2010氣質聯用儀：島津公司；固相微萃取裝置（SPME手柄、75 μmPDMS萃取頭）。

1.3 方法

1.3.1 香味成分提取條件

準確移取分析酒樣2 mL于5 mL樣品瓶中，并加入2%的分析純NaCl，（NaCl加入有利于揮發性物質溢出），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聯用儀進樣口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氣相色譜進樣口，推出萃取頭，于250℃解吸5 min，解吸同時啟動GC-MS進行分析。

1.3.2 GC-MS分析條件

氣相色譜條件：石英毛細管色譜柱（KB-5MS，50 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣（離純 He，99.999%）；進樣模式：不分流進樣，1 min后進樣閥打開；進樣口溫度：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。

質譜條件：EI離子源溫度：230℃；接口溫度：280℃；電離能量：70 eV；質量掃描范圍 m/z：50～500。

2 結果與分析

2.1 氣質聯用色譜圖分析

醬香型白酒揮發性成分GC-MS總離子流結果見圖1。

圖1 醬香型白酒揮發性成分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

濃香型白酒揮發性成分GC-MS總離子流子流結果見圖2。

圖2 濃香型白酒揮發性成分GC-MS總離子流圖Fig.2 Total ion chromat ography of GC-MS of the volatile components in Luzhou Type Liquor

米香型白酒揮發性成分GC-MS總離子流結果見圖3。

圖3 米香型白酒揮發性成分GC-MS總離子流圖Fig.3 Total ion chromat ography of GC-MS of the volatile components in Rice Flavor Liquor

清香型白酒揮發性成分GC-MS總離子流結果見圖4。

圖4 清香型白酒揮發性成分GC-MS總離子流圖Fig.4 Total ion chromat ography of GC-MS of the volatile components in fen liquor

2.2 萃取酒樣中揮發性成分分析條件選擇

根據文獻[6]介紹及做對比試驗發現，NaCl的加入對試驗結果影響明顯，在相同條件下，加入NaCl可使檢出物質種類明顯增加，檢測出同一物質含量增大，加入20%的NaCl效果最佳。平衡溫度40℃最佳，溫度過低，檢測出物質含量低，溫度過高，雖物質揮發能力增強，但解吸能力也同時增大，同樣會出現檢測物質含量低的問題。因此在試驗中選擇平衡溫度為40℃，NaCl加入量為2%，平衡時間15min，吸附時間15min。

2.3 結果分析

利用計算機譜庫檢索和相關文獻報道，初步分離確定4種不同香型的白酒部分揮發性成分名稱，利用面積歸一化法對檢出物質進行分析得出不同香型白酒的各揮發成分的相對含量，相關數據見表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）對組分進行吸附，用氣質聯用儀（GCMS）進行分析，檢測出的組分種類醬香型＞米香型＞濃香型＞清香型，查閱文獻發現濃香型白酒揮發成分分析報道相對較多，如許柏球[5]用相同方法分析出五糧液中揮發成分58種，而本試驗僅分析出22種，分析其原因，主要是本試驗主要檢測的分子量較大的揮發性物質，對低分子量揮發性的物質未檢測，使測出物質種類較少。其它3種揮發成分分析報道較少，特別是米香型基本未見報道。

表1 4種不同香型白酒高級揮發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%，結果與文獻[1]報道一致，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的比例。

表2 4種不同香型白酒主要揮發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，本試驗中檢測到醛與縮醛類物質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（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種類相差極大。米香型微量成分分析的相關文獻鮮見報道，本試驗中檢測出米香型高級揮發成分與其他3種香型存在明顯不同，高級烴含量極高，這可能也是構成其獨特香味與口感的原因。

3 討論

采用頂空固相萃取-氣質聯用法對白酒揮發成分進行分析，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成分GC-MS總離子流圖可看出，不同香型的白酒其高級揮發性物質的圖譜各有特征，通過其特征譜圖，可以對不同的白酒進行準確香型分析。

4種不同香型白酒部分揮發成分分析可看出，采用頂空固相萃取法對揮發成分進行提取，并用氣質聯用儀對揮發成分分析，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成分中酯是主要構成，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。揮發性微量成分的明顯不同，使得白酒呈現出不同的香型與口感。

[1] 王傳榮.白酒的香型及其風味特征研究[J].釀酒科技,2008(9):49-52

[2] 劉玉平,孫寶國,鄭福平,等.中國白酒中揮發性成分研究進展[J].食品科學,2010,31(21):437-440

[3] 趙爽,楊春霞,竇屾,等.白酒風味化合物及其風味微生物研究進展[J].釀酒科技,2012,3(11):85-88

[4] 吳三多.五大香型白酒的相互關系與微量成分淺析[J].釀酒科技,2001,4(3):82-85

[5] 許柏球,張麗君,羅歡忠,等.頂空固相微萃取-氣相色譜-質譜法分析五糧液的香氣成分[J].中國釀造,2013,32(6):141-144

[6] 張明霞,趙旭娜,楊天佑,等.頂空固相微萃取分析白酒香氣物質的條件優化[J].食品科學,2011,32(12):49-53

[7] 楊錦才.小曲米香型白酒的香味物質[J].釀酒科技,1981(4):24-28