白酒基酒典型風味物質含量的測定方法與差異性研究

張衛衛，劉建學，韓四海，李 璇，李佩艷，徐寶成，羅登林，孫軍杰

（河南科技大學食品與生物工程學院，河南 洛陽　471023）

白酒基酒典型風味物質含量的測定方法與差異性研究

張衛衛，劉建學*，韓四海，李 璇，李佩艷，徐寶成，羅登林，孫軍杰

（河南科技大學食品與生物工程學院，河南 洛陽471023）

建立一種新的、同時測定杜康不同級別白酒基酒中11 種典型風味物質含量的氣相色譜外標法，采用AT.LZP-930型色譜柱（25 m×0.32 mm，0.1 μm），氫火焰離子檢測器檢測，進樣口溫度220 ℃，檢測器溫度250 ℃，柱流速2.0 mL/min，載氣為氮氣（純度99.999%），載氣流速30 mL/min，H2流速30 mL/min，空氣流速300 mL/min，尾吹流速25 mL/min；采用分流進樣方式，分流比10∶1，進樣量1 μL。結果表明：該方法簡便、準確性高；通過對不同級別白酒基酒中11 種典型風味物質含量的測定與分析，結合品酒師的品評結果可以得出：杜康不同級別中白酒基酒11 種典型風味物質中己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、己酸4 種物質的含量差異顯著（P＜0.05），其中乙酸乙酯、己酸乙酯、己酸的含量隨著級別的降低而顯著遞減，而乳酸乙酯的含量隨著級別的降低而遞增，其他7 種物質的含量差異不顯著（P＞0.05）；己酸乙酯與乳酸乙酯、己酸乙酯與乙酸乙酯的最佳比例分別在1.2∶1以下和1.7∶1～1.4∶1，己酸含量在160 mg/100 mL時最佳。

氣相色譜；杜康白酒基酒；典型風味物質

白酒是原料經發酵后再通過蒸餾而獲得的含有其他香味物質的乙醇水合物，由水、乙醇、香味物質組成。香味物質占白酒總量的1%～2%［1-3］，香味物質主要包括高級醇、有機酸、酯類、多元醇、醛類及其他芳香族化合物［4］，白酒中的微量成分雖然含量極少，但對酒質卻有極大影響，決定著白酒的香氣和口味，構成白酒的不同香型和風格，典型風味物質的含量及其之間的相互作用對酒的感官質量和風味等起決定性作用，主體香味成分的含量比例構成了各種香型白酒的不同風格［5］。

濃香型白酒中酯類占總香味成分的55%～60%，無論何種香型的白酒，其中乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯占總酯含量的80%以上；酸是白酒中重要的骨架成分和味的協調成分，其中乙酸、己酸占總酸含量的13%～30%；醇類是呈香呈味物質，在白酒中含量占總香味成分的10%～30%；醛是“香”的協調成分，主要對白酒的香氣起平衡協調作用，白酒中主要的醛類有乙醛和乙縮醛（C-乙醇縮乙醛），占總醛含量的98%以上，乙醛和乙縮醛含量之間的比例關系，對白酒的香氣和風格質量產生重大影響［6-7］。

氣相色譜技術以分離效率高、分析速度快、靈敏度高、樣品用量少而廣泛用于釀酒行業的理化指標分析。張超等［8］利用氣相色譜測定白酒中的香氣成分；蔡嶸等［9］研究了毛細管柱氣相色譜法同時測定白酒中12 種有機物質；姚晶［10］、李歆［11］等利用毛細管柱氣相色譜法同時測定白酒中的乙酸乙酯、甲醇、異丁醇、異戊醇和己酸乙酯的含量；文獻［12-16］用氣相色譜-質譜聯用分析酒類飲料的香味物質的含量。近年來許多研究者對功能性酒飲料中的物質成分分析研究較多，例如沙棘酒［17］、藍莓酒［18］、櫻桃酒［19］、新型嘉寶果起泡酒［20］、“媚麗”桃紅葡萄酒［21］、梅洛葡萄酒［22］、中國霞多麗干白葡萄酒［23］、石榴酒［24］、橄欖酒［25］，但對于白酒基酒的研究很少。白酒生產過程中，每天都有基酒入庫，根據量質摘酒、分級貯存準則，每個窖池的每一類入庫基酒在入庫前都要進行取樣、理化檢測和口感品評，只有理化指標和口感都合適的基酒才能進入本等級的酒庫貯存，不合格的基酒只能降級貯存。目前對白酒基酒等級鑒別是通過品酒師品評來判定，這種方法主觀性較強，受外界環境的影響也較大。到目前為止還沒有找到一種快速、準確可以為白酒中質量控制和等級判定提供依據的白酒理化指標檢測方法，因此對白酒基酒中典型風味物質的研究意義重大。本實驗主要是對不同級別杜康白酒基酒的11 種典型風味物質進行研究，希望可以對白酒的智能分級、穩定質量具有理論意義。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

白酒基酒（優A級、優B級、一A級、一B級白酒基酒樣品各60 個）杜康控股有限公司；無水乙醇（色譜純）天津市光復精細化工研究所；標準品：己酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸、己酸、甲醇、正丁醇、正丙醇、乙醛、乙縮醛（純度均大于

99.8%）天津市科密歐化學試劑開發中心；實驗用水均為超純水由本實驗室自制。

1.2儀器與設備

7890A氣相色譜儀（附氫火焰離子化檢測器）美國Agilent公司；AT.LZP-930型色譜柱（25 m×0.32 mm，0.1 μm）中國科學院蘭州化學物理研究所。

1.3方法

1.3.1氣相色譜條件

LZP-930白酒分析專用柱的色譜條件：進樣口溫度220 ℃；檢測器溫度250 ℃；柱流速2.0 mL/min；載氣為氮氣（純度99.999%）；載氣流速30 mL/min；H2流速30 mL/min；空氣流速300 mL/min；尾吹流速25 mL/min；采用分流進樣方式，分流比10∶1；進樣量1 μL；程序升溫條件：初始溫度75 ℃，保持3 min，以3.5 ℃/min升至89 ℃，然后以10 ℃/min升至100 ℃保持1min，再以3.5 ℃/min升至130 ℃，然后再以11 ℃/min升至162 ℃保持2 min，最后以3 ℃/min升至170 ℃。

1.3.2標品的配制［26］

體積分數60%乙醇溶液的配制：準確量取600 mL色譜級無水乙醇于1 000 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，搖勻備用。

標準樣品的配制：分別用移液槍取己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯各1 mL，丁酸乙酯0.2 mL，乙酸、己酸各0.4 mL，正丙醇、正丁醇、異戊醇、乙縮醛各0.4 mL，0.2 mL乙醛于100 mL容量瓶中，用體積分數60%乙醇溶液定容至刻度作為標準儲備液。

分別吸取4、8、12、16、20、25 mL 11 種混合標準儲備液于50 mL容量瓶，用體積分數60%乙醇溶液定容至刻度，制成不同質量濃度的混合標準溶液待進樣，測定時記錄峰面積，以峰面積對質量濃度進行一元線性回歸分析。因樣品各組分含量有差異，故每個組分各自選取合適的質量濃度范圍繪制標準曲線。

1.3.3樣品的處理

取2 mL樣品用0.22 μm的針頭式過濾器過濾，供上機分析使用。

1.4數據處理

實驗數據用Excel軟件和Origin 8.5軟件處理。

2　結果與分析

2.1白酒基酒樣品的氣相色譜圖

按照1.3.1節方法，采用氣相色譜檢測白酒基酒樣品，如圖1所示，11 種典型的風味物質均得到了良好的分離。

圖 1　白酒基酒樣品的氣相色譜圖Fig.1　Chromatogram of liquor base

2.2標準曲線的繪制

白酒基酒中的11 種典型風味物質的標準曲線由每一種典型風味物質的質量濃度與對應峰面積做線性回歸方程，每一種物質的標準曲線相關系數均大于0.998。

表1　11 種典型風味物質保留時間、回歸方程和相關系數TTaabbllee 11 　RReetteennttiioonn ttiimmeess aanndd rreeggrreessssiioonn eeqquuaattiioonnss wwiitthh ccoorrrreellaattiioonncoeffi cients of 11 typical fl avor compounds

各種典型風味物質的保留時間和標準曲線如表1所示，己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯等11 種典型風味物質的標準品質量濃度和相應峰面積呈良好線性關系（R2＞0.998）。

2.3精密度和加標回收率結果向不同級別白酒基酒樣品中定量添加11 種標準品的混合標準液，按照1.3.3節方法制備白酒基酒樣品，每一個樣品重復測量8 次（n=8）取平均值。1 μL進樣，根據測定結果中11 種典型風味物質的含量分別計算相應的精確度和回收率，結果見表2，乙醛等11 種典型風味物質的回收率均在85%以上，結果表明外標法可用于白酒基酒中己酸乙酯、乳酸乙酯等11 種典型風味物質的測定，方法精密度高。

表2　11 種典型風味物質精密度和加標回收率實驗結果（n==88）Taabbllee 22 　PPrreecciissiioonn aanndd ssppiikkeedd rreeccoovveerriieess ffoorr 1111 ttyyppiiccaall ffl l aavvoorr compounnddss （n == 88）

2.4杜康白酒基酒不同級別樣品中典型風味物質含量的測定與分析

表3　4 個級別的白酒基酒中11 種典型風味物質含量的測定TTaabbllee 33 　CCoonntteennttss ooff 1111 ttyyppiiccaall ffl l aavvoorr ssuubbssttaanncceess iinn ffoouurr ggrraaddeess ooff liquor baassee

續表3

圖 2　杜康白酒基酒中酯類、醇類、酸類、醛類含量的平均值隨級別的變化Fig.2　Average contents of esters， alcohols， acids， and aldehyde in different grades of Dukang liquor base

根據1.3.1節色譜條件，對4 個級別的白酒基酒：優A級（1～60）、優B級（61～120）、一A級（121～180）、一B級（181～240），每個級別60 個樣品，共240 個。對240 個白酒基酒樣品中的11 種典型風味物質的含量進行測定，從含量的范圍和平均值進行分析研究，結果見表3和圖2。

11 種典型風味物質在不同級別的酒樣中均能檢測到，其中乳酸乙酯含量范圍為155.7～757.9 mg/100 mL、己酸乙酯為54.7～646.8 mg/100 mL、乙酸乙酯為62.1～391.0 mg/100 mL，3 種物質含量的最大值和最小值相對其他幾種物質較大，質量濃度范圍較大，平均值較大，因此標準偏差值亦較大，結合顯著性分析結果可以看出：不同級別的白酒基酒中這3 種物質含量有顯著性差異。但是優A級己酸含量最小值和最大值相對較大，其他3 個級別含量最小值較小，最大值相對較大，從質量濃度范圍來分析4 種級別中優A級與其他3 個級別己酸含量最小值差異很大，從平均值來看優B級和一A級中己酸含量稍有差別，優A級和一B級則有顯著差別，結果有顯著性差別。并且乙酸乙酯、己酸乙酯、己酸的含量隨著級別的降低而明顯遞減，而乳酸乙酯的含量隨著級別的降低而遞增。其他7 種物質質量濃度范圍較小、平均值較小、標準偏差較小、顯著性分析結果不顯著（P＞0.05），所以含量幾乎無差別沒有規律性。

己酸乙酯在酒中含量的高低與酒質和酒的風格有極大關系，但凡好酒己酸乙酯含量較高，己酸乙酯與其他酯類比例是否協調對酒的質量也有很大的影響，從表3和圖2可以看出，己酸乙酯與乳酸乙酯之比在1.2∶1以下，酒質較好，酒的級別就高，比例如果高于1.2∶1酒體香味不協調，窖香不濃，級別低；在優級酒中己酸乙酯與乙酸乙酯的比例在1.7∶1～1.4∶1之間，一級酒中1.3∶1～1∶1；酸是呈味物質，己酸含量太高有脂肪臭，含量過低不爽口，目前對酸的含量與比例的研究尚無定論有待研究，從測定結果來看杜康白酒基酒中己酸的含量可能在160 mg/ 100 mL時最佳。

3　結論與討論

1）通過優化氣相色譜條件，建立了對杜康不同級別白酒基酒中11 種典型風味物質（酯類、酸類、醇類和醛類等）的外標測定方法，回收率均在85%以上。該方法比國標法操作簡單，經過精密度和回收率的驗證表明該方法準確、靈敏度較高。

2）對杜康白酒基酒4 個級別中11 種典型風味物質含量的測定和分析其含量范圍、平均值和顯著性差異，得出不同級別的白酒基酒樣品中己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、己酸4 種物質的含量有顯著性差異（P＜0.05）；并且乙酸乙酯、己酸乙酯、己酸的含量隨著級別的降低而明顯遞減，而乳酸乙酯的含量隨著級別的降低而遞增；其他7 種物質的含量幾乎無差別（P＞0.05），沒有規律性。

3）研究己酸乙酯與乳酸乙酯、乙酸乙酯的比例對白酒的勾兌和調味有很大的幫助，物質的含量不同、比例不同，酒的口味和酒質就不同，通過對不同級別白酒的研究，結合品酒師的品評結果可以得出酒中己酸乙酯與乳酸乙酯的最佳比例為在1.2∶1以下，己酸乙酯和乙酸乙酯的最佳比例為在1.7∶1～1.4∶1之間。

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Determination and Comparison of the Contents of Typical Flavor Substances in Base Liquor of Dukang， a Chinese Liquor

ZHANG Weiwei， LIU Jianxue*， HAN Sihai， LI Xuan， LI Peiyan， XU Baocheng， LUO Denglin， SUN Junjie

（College of Food and Bioengineering， Henan University of Science and Technology， Luoyang471023， China）

A new gas chromatographic （GC） method was established to quantitatively analyze 11 typical fl avor substances in liquor base of Dukang， a Chinese liquor， using external standard method. The chromatographic separation was performed on an AT.LZP-930 column （25 m × 0.32 mm， 0.1 μm） at a fl ow rate of 2.0 mL/min and detection was done using a fl ame ionization detector （FID） at 250 ℃. The injection port temperature was set at 220 ℃. The carrier gas used was nitrogen （99.999%） at a fl ow rate of 30 mL/min， the H2fl ow rate was 30 mL/min， the air fl ow rate was 300 mL/min， and the tail wind velocity was 25 mL/min. The sample injection was conducted in the split mode with a split ratio of 10：1， and the sample volume was 1 μL. The results indicated that the method was simple and accurate. The contents of 11 typical fl avor substances in liquor base were analyzed and compared. Among these compounds， ethyl caproate， ethyl lactate， ethyl acetate and caproic acid showed signifi cantly different contents in different grades of liquor base （P ＜ 0.05）， and the contents of ethyl acetate，ethyl caproate and caproic acid were decreased sharply while the content of ethyl lactate was increased with reducing grade. However， the contents of the remaining seven substances were almost similar in different grades of liquor base. The optimal proportions of ethyl caproate to ethyl lactate， and ethyl caproate to ethyl acetate were 1.2：1 and 1.7：1-1.4：1， respectively， and the optimal content of caproic acid was 160 mg/100 mL.

gas chromatography； Dukang liquor base liquor； typical fl avor substances

TS262.3

A

1002-6630（2015）24-0122-05

10.7506/spkx1002-6630-201524021

2015-03-31

國家自然科學基金面上項目（31471658）

張衛衛（1989—），女，碩士研究生，研究方向為食品科學及食品品質快速檢測。E-mail：weiweizhang216@163.com

劉建學（1964—），男，教授，博士，研究方向為食品品質快速檢測與安全控制。E-mail：jx_liu@163.com