小曲清香型白酒中異嗅味-糠味和水嗅味物質研究

孫細珍，楊 強，張 帆，曹倩雯，王 喆，許 銀，杜佳煒，韓 嬌，黃 盼

（1.勁牌有限公司，湖北黃石 435100；2.中藥保健食品質量與安全湖北省重點實驗室，湖北黃石 435100）

中國白酒的香氣成分由釀造環境、糧食、酒曲、生產工藝等諸多因素影響與決定，不同香味組成決定著白酒不同的風味特點。當前中國白酒行業采用氣相色譜、氣相色譜-質譜聯用技術等先進手段對白酒的風味做了大量研究[1-3]。葉鵬等[4]采用氣相色譜/質譜法對以乙醚提取的“翔安邨”白酒中香氣成分進行了分析鑒定，共分離出23個并初步鑒定出22個芳香性成分；徐巖等[5]利用氣相色譜聞香(GC-O)中的OSME和AEDA技術對汾酒的香氣物質進行定性分析，在汾酒中共檢出100種香氣化合物。

而在國外酒的生產與實踐中，已經成功地應用GC-O技術發現與檢測到一大批的異嗅與異味化合物[6-9]，如葡萄酒的軟木塞氣味等[10-11]，這些異嗅與異味化合物的發現，為后期研究如何消除此類化合物奠定了堅實的理論基礎[12-14]，對酒質提升具有重要意義，為這些產業的發展提供了更加廣闊的空間。

這些研究結果對研究小曲清香型白酒的獨特風格具有重要指導作用。在小曲清香型白酒的生產過程中，經常會出現一些異嗅味，尤其是糠味與水嗅味較為明顯，嚴重影響小曲清香型白酒的品質與飲后舒適度。同時有研究表明白酒中糠味、水嗅味等異嗅味不會因為延長貯存時間而減輕。因此，進行小曲清香型白酒異嗅味物質研究，通過優化與改進生產工藝，將異嗅味物質消除在生產過程，對小曲清香型白酒酒質的提升具有重要意義。

本研究針對小曲清香型白酒中普遍存在的糠味與水嗅味化合物，進行系列試驗，確認了小曲清香型白酒中的糠味及水嗅味重要化合物。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

樣品：本實驗采用的樣品為勁牌公司釀造的小曲清香型原酒，酒精度為55%vol左右，分別為風格典型、無異嗅味的樣品，以及明顯有糠味、水嗅味的缺陷性樣品，代表性樣品由3位以上國家評酒委員篩選確認。

試劑及耗材：2 cm 50/30μm固相微萃取三相頭(DVB/CAR/PDMS)購自上海安譜科學儀器有限公司。氫氧化鈉、硫酸、碳酸氫鈉、氯化鈉等均為分析純；無水乙醇(色譜純)、乙醚(色譜純)、戊烷(色譜純)、乙腈(色譜純)，Mreda Technology Inc；磷酸(分析純)，磷酸二氫鉀(分析純)，購自中國醫藥(集團)上海化學試劑公司。本實驗中所使用的標準品均為色譜純，購自上海Sigma-Aldrich貿易有限公司。超純水由VEOLIA(法國)純水儀制備。

儀器設備：氣相色譜-質譜儀(7890A-5975C,Agilent,USA)，配備德國Gerstel公司聞香儀ODP2和復合自動進樣系統(MPS 2)。DC-12型氮吹儀(上海安譜科學儀器有限公司)。

1.2 實驗方法

聞香試驗(GC-O-MS)實驗：FFAP毛細管色譜柱(60 m×0.25 mm×0.25μm)，載氣為He，進樣口溫度為250℃，柱溫初始溫度50℃保持2 min，以4℃/min的速率升到230℃，保持15 min，聞香口溫度為280℃，柱流速：2 mL/min。MSD采用EI電離源，電子能量為70 eV，離子源溫度為230℃，四極桿溫度為150℃；進樣量1μL，不分流進樣。樣品前處理流程：取50 mL小曲清香型白酒于1 L的分液漏斗中，用乙醚∶戊烷(1∶1，v/v)萃取后，有機相經氮吹濃縮后進行GC-O聞香試驗。

固相微萃取(SPME-GC-MS)實驗方法：HSSPME萃取及進樣過程由Gerstel公司多功能自動進樣系統(MPS 2)完成，采用2 cm 50/30μm DVB/CAR/PDMS三相萃取頭。萃取溫度50℃，樣品平衡時間5 min，萃取時間50 min，乳化器轉速500 r/min。樣品前處理流程：量取2 mL小曲清香型白酒樣品、8 mL超純水及3.0 g氯化鈉于20 mL頂空瓶混合均勻，用帶PTFE/藍色硅膠隔墊的空心磁性金屬蓋密封后由MPS2進行HS-SPME操作，萃取過程結束后，萃取頭于GC進樣口(溫度250℃)解吸附5 min，進行GC-MS分析，色譜柱及儀器條件同聞香試驗部分。

未知化合物的質譜通過與NIST11.L Database(Agilent Technologies Inc.)進行比對，匹配度達90以上的未知化合物通過標準品的質譜圖比對確認。

2 結果與分析

2.1 糠味物質研究

將嗅覺探測器(ODP)與氣質聯用儀(MSD)串聯，在樣品進入氣相色譜后，一部分樣品進入MSD進行分析鑒定，一部分則通過嗅覺探測器流出(具體原理見圖1)，進行聞香檢測。本研究首先采用GC-O-MSD技術發現并鑒定小曲清香型白酒的糠味化合物，然后采用SPME-GC-MSD技術對其進行定量分析，通過測定閾值計算糠味化合物的香味活度值(OAV)，驗證小曲清香型白酒的糠味物質，最終通過內加法進行結果確認。

圖1 GC-O聞香原理圖

2.1.1 采用GC-O方法對糠味物質進行初步確認

將小曲清香型白酒萃取濃縮后進行聞香檢測，可聞到類似糠味、土腥味，聞香檢測結果見圖2。

圖2 糠味聞香檢測結果圖

通過與GSM的總離子流圖(圖3)對比，進一步解析，確認該物質為GSM，即trans-1,10-dimethyltrans-9-decalol。如圖4所示，可得到GSM特征離子112。

圖3 GSM總離子流圖

2.1.2 采用固相微萃取(SPME)和GC-MS方法驗證糠味物質

圖4 GSM質譜圖

選取不同質量等級小曲清香型白酒，采用SPME-GC-MS技術對GSM進行定量檢測，具體結果見表1。選取55%vol乙醇溶液作為空白介質[15]，測定GSM的閾值為0.12μg/L，小曲清香型白酒中GSM的OAV為10左右，香味活度值足以導致小曲清香型白酒產生比較明顯的糠味。通過對定量結果進行分析，可以發現優質酒中GSM的含量明顯低于一級和二級，一級酒的GSM含量又低于二級，表明GSM為小曲清香型白酒的糠味物質，與小曲清香型白酒的品質呈負相關關系。

2.1.3 采用內加法驗證小曲清香型白酒中的糠味物質

選定小曲清香型白酒酒樣，加入一定濃度的GSM單體，采用固相微萃取(SPME)和GC-MS方法進行鑒定，保留時間34.5 min處峰形明顯增高，質譜解析為GSM，結果見圖5。通過將GSM單體按一定濃度添加在酒精中，配制模擬液，進行感官品評，該氣味與小曲清香型白酒的糠味具有極高的相似度，結果驗證GSM為小曲清香型白酒糠味形成的主要化合物。

2.2 水嗅味化合物質

2.2.1 水嗅味化合物的初步認定

通過2.1和2.2試驗研究發現，苯乙醛、3-苯丙酸乙酯、乙酸異戊酯和異戊酸乙酯等OAV值較高，是小曲清香型白酒中重要的香氣化合物。

表1 小曲清香型白酒中GSM定量結果

圖5 GSM內加驗證譜圖

為了確認水嗅味化合物，在小曲清香型白酒中設計添加試驗，通過感官品評進行驗證。首先由國家級白酒品評組選取無水嗅味的一級酒為樣，按預設實驗方案(表中各物質的濃度指添加后的最終濃度，下同)進行試驗，組織國家級品評人員進行暗評，結果見表2。

試驗結果表明，方案2的得分最低，同時出現水嗅味。品評人員討論認為，小曲酒水嗅味來源不是苯乙醛、乙酸異戊酯，可能來源于異戊酸乙酯、3-苯丙酸乙酯。

2.2.2 水嗅味化合物的驗證確認

在2.2.1基礎上進行深入試驗，按預設試驗方案，在一級酒中添加異戊酸乙酯和3-苯丙酸乙酯，以確認水嗅味化合物，具體結果見表3。

試驗結果表明，方案3、方案4具有明顯的水嗅味，表明添加異戊酸乙酯后，小曲清香型白酒呈現明顯的水嗅味；添加少量的3-苯丙酸乙酯對小曲清香型白酒的風味沒有明顯影響，但添加量上升后，酒體放香會發悶；綜合結果表明，異戊酸乙酯是小曲清香型白酒水嗅味形成的主要化合物。

3 結論

本研究采用GC-O聞香技術、固相微萃取(SPME)和GC-MS方法，結合目標化合物單體內加法、模擬液感官品評試驗，對小曲清香型白酒中的異嗅味包括糠味、水嗅味物質進行鑒定分析，建立了一種將感官品評與物質鑒定、定量結果相結合進行白酒中缺陷性研究思路與技術方法，該技術同樣適用于其他香型白酒中缺陷性物質、風味物質的鑒定研究。

本實驗研究結果表明，GSM為小曲清香型白酒中糠味主要物質，該化合物在小曲清香型白酒中的OAV值大于10；而且小曲清香型優級酒的GSM含量低于一級酒,一級酒的GSM含量低于二級酒，表明GSM與小曲清香型白酒的品質呈負相關關系，對小曲清香型白酒的品質具有負面作用。異戊酸乙酯為小曲清香型白酒中水嗅味主要物質；此外小曲清香型白酒中3-苯丙酸乙酯含量過高會導致酒體具有放香悶的缺點，但含量合適時，則可以增加小曲清香型白酒的豐滿度。

表2 化合物添加試驗感官品評結果