中國白酒中健康因子及其富集途徑的研究進展

龍亞飛，唐佳代，王相勇，時 偉，2，吳德光*

（1.茅臺學院 釀酒工程系，貴州 仁懷 564500；2.江南大學 糧食發酵工藝與技術國家工程實驗室，江蘇 無錫 214122）

白酒是我國特有的傳統酒種，在漫長的發展過程中，形成了獨特的工藝和風格，在世界蒸餾酒中獨樹一幟，它以優異的色、香、味、格受到廣大飲用者的喜愛。李時珍的《本草綱目》記載酒少飲則和血行氣，壯神御寒，酒可消冷疾寒氣、燥濕疾、開郁結、止水瀉，酒可以利小便，堅大便、洗赤目腫痛等功效[1]。現代醫學研究證明，適量飲酒有利于人體健康。但關于白酒中健康成分是什么，一直是未解之謎。進入21世紀，高效液相色譜、高效液相色譜-質譜、氣相色譜-質譜儀器先后用于白酒成分分析，陸續檢出白酒中越來越多的微量成分，研究人員進一步研究其功能活性，發現其中一些成分對人體健康是有益的。近年來研究人員將中國白酒中含有的對人體健康有利的成分統稱為健康功能因子，簡稱健康因子[2]。

中國白酒雖然不是人們生活的必需品，但是過節、好友聚會、歡慶勝利必不可少的助興消費性飲品，所以其對人體健康影響是值得關注的熱點。2006年，在首屆中國白酒與健康學術研討會上，首次提出科學、文明、適量飲酒有益健康的飲酒觀念和新風[3]。2008年，在白酒與健康國際學術研討會上將適量飲酒有益健康的消費理念深入人心。2013年，在中國傳統白酒與健康學術研討會上，首次比較系統地闡釋了中國傳統固態發酵法白酒的微量成分種類與含量，推動中國傳統白酒的健康研究及生物活性成分的功能認識[4]。2017年，中國白酒健康論壇暨古井貢酒健康因子研究成果發布會在上海舉行，“白酒與健康”成為論壇主要話題[5]。可見研究中國白酒中健康因子是當前白酒工業發展的重要方向。

本文總結了近年來中國白酒中風味物質、礦物質及氨基酸等健康因子及其功效的最新研究進展，并歸納了目前中國白酒中健康因子富集途徑，為“飲酒有益于健康”提供科學依據，同時也為開發富含健康因子的白酒提供參考。

1 中國白酒中健康因子的種類及功效

1.1 風味成分健康因子

中國白酒成分近98%是水和酒精，2%左右為呈香呈味物質，簡稱風味物質，風味物質中含有很多對人體健康有益的功能性組分[6-7]，包括有機酸、酯類、酚類、含硫化合物、吡嗪類等。白酒風味物質中健康因子及健康功效見表1。

表1 風味成分健康因子及功效Table 1 Health factors and efficacy of flavor components

續表

1.1.1 酸類

白酒中的有機酸類是多菌種混合共同發酵經過一系列復雜的生化反應所生成的，有些有機酸對人體有非常重要的生理功能作用[56]。在濃香型白酒中檢測到的重要活性酸有丁酸、異丁酸、戊酸及己酸；在醬香型白酒中檢測到的重要活性酸有乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、異戊酸和己酸；在清香白酒中檢測到的主要活性酸有乙酸、丁酸、戊酸、異丁酸、己酸；在芝麻香白酒中檢測的主要活性酸有異丁酸、丁酸、戊酸、己酸等[57]。

1.1.2 酯類

酯類是白酒中的主要香味物質，對白酒風味有重要貢獻，有些酯類化合物有一定的健康作用[58]。濃香白酒中檢測的酯類物質有乙酸乙酯、丁酸乙酯、異丁酸乙酯、庚酸乙酯、戊酸乙酯、癸酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、乳酸乙酯；醬香型白酒中酯類物質有乙酸乙酯、戊酸乙酯、辛酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、壬酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸異戊酯、異戊酸乙酯、異丁酸乙酯、乙酸-2-苯乙酯、3-苯丙酸乙酯；清香型白酒中檢測到的酯類物質有乙酸乙酯、月桂酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、γ-壬內酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、異戊酸乙酯、乙酸異戊酯、乳酸乙酯、苯乙酸乙酯、3-苯丙酸乙酯；芝麻香白酒中檢測到的酯類物質有乙酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、異戊酸乙酯、異丁酸乙酯、γ-壬內酯[74]。

1.1.3 醇類

醇類物質既是白酒的芳香成分，又是重要的呈味物質，有些醇類物質還有很好的生理健康功能[59]。清香型大曲白酒中含有葡萄糖、阿拉伯糖醇、丙三醇、甘露醇、赤蘚糖醇、山梨醇、半乳糖醇、木糖醇和麥芽糖醇等多元醇[60]；枝江酒中含有丙三醇、甘露醇、赤蘚糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、鼠李糖、山梨醇、半乳糖醇和麥芽糖醇等10種糖醇[78]。

1.1.4 吡嗪類

吡嗪是中國白酒中特有的風味成分。醬香型和兼香型白酒中吡嗪類化合物種類和含量值是所有白酒中最豐富、含量最高的，其含量在3 000～6 000 μg/L；其次是濃香型白酒，其含量范圍在500～1 500 μg/L；清香白酒中吡嗪含量最少[61]。

1.1.5 酚類

在白酒發酵過程中，經過一些列化學反應會生成一些酚類物質[80]。醬香白酒中檢測的酚類主要有對甲酚、4-乙烯基愈創木酚、苯酚、愈創木酚、4-甲基愈創木酚、間甲酚、鄰甲酚、4-乙烯基苯酚、4-乙基苯酚、4-乙基愈創木酚等酚類物質；濃香型白酒檢測出的酚類有4-甲基愈創木酚、阿魏酸、4-乙基愈創木酚、愈創木酚、兒茶酚等8種酚類化合物[62]。

1.1.6 萜烯類

萜烯類化合物是一種天然化合物，是植物精油的主要成分，是我國白酒研究中最新發現的一類重要健康因子[81]。董香型白酒中萜烯類化合物含量值是最高的，包括萜烯、萜烯醇、萜烯醛、萜烯酮、萜烯氧化物和萜烯酯類化合物[81]。WANG L等[63]在茅臺酒中檢測出55種萜烯類成分，通過氣相色譜-嗅聞儀（gas chromatography-olfactomeyry，GC-O）分析，聞到30種萜烯類物質，并定量分析了46種萜烯物質，結果表明，總萜含量在109.66～530.75 μg/L。

1.1.7 含硫類

芝麻香型白酒中檢測出二甲基二硫醚、二異丙基二硫、二甲基四硫醚、糠硫醇、3-甲硫基丙醛、二糠基二硫醚和二甲基硫代亞磺酸酯共7種含硫化合物[64]。茅臺酒中發現了二甲基三硫醚、2-噻吩醛、二甲基二硫醚、苯并噻唑等6種含硫化合物[65]。

1.2 礦物質健康因子

礦物元素在生物體內有著重要的功能，白酒中的礦物元素主要來自源于釀酒用水及貯存容器，并且貯存期越長，陶壇中溶入的礦物質越多。截至2021年7月，已報道的白酒中礦物質類健康因子有9種（見表2）。

表2 白酒中部分礦物元素的功效[66]Table 2 Efficacy of some mineral elements in Baijiu

1.3 氨基酸健康因子

在白酒的發酵過程中，細菌會分解蛋白質生成氨基酸，另外釀酒原料、曲藥中也含有氨基酸，這些氨基酸經過生產、蒸餾、貯存環節進入酒中。截至2021年7月，已報道的白酒中的氨基酸類健康因子有8種（見表3）。

表3 白酒中部分氨基酸的功效[82]Table 3 Efficacy of some amino acids in Baijiu

2 白酒中健康因子的富集途徑

白酒中的健康因子來源于復雜的原料體系（次要途徑）、微生物自然發酵代謝體系（主要來源）、后期貯存體系（次要途徑）（見表4）。健康因子的形成，關鍵取決于發酵過程中微生物的基礎作用和生物調節。目前通過功能微生物調控提高的健康成分主要有一些酸類、酯類、酚類、吡嗪類。

表4 白酒中健康因子的富集途徑Table 4 Enrichment pathway of health factors in Baijiu

3 總結與展望

挖掘中國白酒中的健康功能因子，科學引導消費者健康飲酒、促進白酒產業提升，已經是國內外學者廣泛關注的方向。隨著“健康中國2030”規劃綱要的實施，白酒行業將繼續實現產品健康化目標發展。研究白酒中含有的多種健康因子及其功效，并將健康因子融入到白酒中，強化白酒中的健康成分，從而開發富含健康因子的健康白酒。可以從以下幾個方面入手：①利用已經驗證的健康因子，發掘天然的未知的健康因子；②通過生物技術手段將有益白酒健康成分產生的微生物融入白酒發酵工藝中，強化白酒中健康成分；③研究多種微生物的相互作用，組合多種微生物形成復合功能菌系，進行發酵，增加白酒中健康因子；④種植富含健康因子的釀酒原料，釀造風味怡人的健康白酒。