不同工藝和風格醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜的研究

先 春，陳仁遠，陳夢元，何 益，桂 豹，胡代玉，李運升

（貴州省酒類產品質量檢驗檢測院，貴州 仁懷 564500）

醬香型白酒是中國傳統優質白酒的代表，具有醬香突出、幽雅細膩、酒體醇厚、回味悠長、空杯留香持久等特點[1]。醬香型白酒根據原料情況分為部分粉碎和完全粉碎。大曲醬香型白酒原料部分粉碎，采用了“四高一長”的獨特釀造工藝，即高溫制曲、高溫堆積、高溫發酵、高溫餾酒和長期貯存，傳統大曲醬香型白酒是歷經2次投料、9次蒸煮、8次發酵、7次取酒，長時間分輪次、分香型貯存后，按不同輪次、不同比例勾調而成，其酒質好，但出酒率較低[2]。而原料經過完全粉碎的醬香型白酒，俗稱碎沙酒，其生產工藝較為簡單，生產周期相對較短，出酒率高，但酒質較差，酒體層次感單一[3-4]。

目前，已有不少文獻報道關于白酒色譜骨架成分和微量成分的不同[5-10]對我國醬香型白酒的質量、風格的影響[11-13]，也有指紋圖譜技術應用于白酒[14-20]或其他行業[21-24]，但對不同工藝不同風格醬香型白酒的指紋圖譜研究相對較少[25-26]。醬香型白酒產業作為貴州省白酒的龍頭產業，本研究采用氣相色譜（gas chromatography，GC）法對2種不同工藝的大曲醬香型白酒、碎沙醬香型白酒，2種不同風格的釣魚臺大曲醬香型白酒、國臺大曲醬香型白酒香氣成分進行指紋圖譜分析，以期為不同工藝和風格的醬香型白酒研究提供借鑒，促進大曲醬香型名優白酒質量穩定提供一定的理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 樣品

白酒樣品（酒精度均為53%vol）：選取釣魚臺大曲醬香型白酒9批，編號為D1～D9；國臺大曲醬香型白酒6批，編號為G1～G6；仁懷市不同企業碎沙醬香型白酒8批，編號為S1～S8。

1.1.2 化學試劑

內標溶液（乙酸正戊酯、叔戊醇）；其他標準溶液（乙醛、乙酸乙酯、乙縮醛、甲醇、丙酸乙酯、仲丁醇、丁酸乙酯、正丙醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇、己酸乙酯、乳酸乙酯、正己醇）（均為色譜純）：天津市光復精細化工研究所；無水乙醇（分析純）：天津市津科精細化工研究所。

1.2 儀器與設備

GC 2010 Plus氣相色譜儀、DB-WAX毛細管色譜柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm）：日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 內標溶液及其他標準溶液的制備[25]

準確吸取2 mL乙酸正戊酯、叔戊醇，用體積分數為60%的乙醇定容至100 mL，配制成體積分數為2%的內標溶液。其他標準溶液的制備同內標溶液。

1.3.2 白酒樣品中香氣成分的測定

吸取0.1 mL內標溶液于10 mL白酒中，充分混勻。采用氣相色譜（GC）法測定白酒樣品中香氣成分。按標準溶液保留時間進行定性，內標法進行定量。

GC色譜條件：柱溫為起始溫度50 ℃，以8.0 ℃/min程序升溫至180 ℃，繼續恒溫6 min；以25.0 ℃/min程序升溫至210℃，繼續恒溫5min；進樣口溫度240℃；檢測器溫度240℃；載氣為氫氣（H2）：空氣流速比40∶400；流速為0.8 mL/min；分流比40∶1；進樣量1 μL。

1.3.3 白酒樣品中香氣成分GC指紋圖譜的建立

以釣魚臺大曲醬香型白酒為例，采用“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統”（2004年A版）分析，通過標準溶液保留時間與乙酸正戊酯保留時間的比值確定相對保留時間，標準溶液色譜峰面積與乙酸正戊酯色譜峰面積的比值確定相對峰面積。以D1樣品的色譜圖為參照圖譜，平均數生成法，選取時間寬度為0.10 min，采用自動匹配校正方式，生成釣魚臺大曲醬香型白酒指紋圖譜共有模式。

1.3.4 白酒樣品中香氣成分GC指紋圖譜的相似度分析

將D1對照指紋圖譜和9批樣品圖譜導人“中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統”（2004年A版），根據9批樣品相對保留時間及指紋圖譜的整體譜峰特點，以相關系數法對樣品的相似度進行評價。

2 結果與分析

2.1 釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜研究

2.1.1 釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分GC分析共有峰的標定[26]

以乙酸正戊酯的保留時間和峰面積為1，采用相對保留時間標定共有峰，提取相對峰面積＞0.04%的共有峰，共有峰的相對保留時間和相對峰面積見表1。

表1 9個釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分特征峰的相對保留時間和相對峰面積Table 1 Relative retention time and relative peak area of characteristic peaks of aroma components in 9 Diaoyutai Daqu sauce-flavor Baijiu

由表1可知，釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分中最大6個強峰按其平均值相對峰面積大小排序為：2號峰（乙酸乙酯）、15號峰（乳酸乙酯）、9號峰（正丙醇）、13號峰（異戊醇）、3號峰（乙縮醛）、1號峰（乙醛）。單峰面積與總峰面積的比值最大的2個共有峰分別是2號峰（相對峰面積＞6.363）和15號峰（相對峰面積＞3.331）。在9個釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜中，各峰峰面積比值范圍分別是：4號峰（0.303～0.367）、5號峰（0.104～0.145）、7號峰（0.171～0.256）、8號峰（0.262～0.281）、10號峰（0.840～1.018）、11號峰（0.393～0.531）、14號峰（0.079～0.110）、16號峰（0.049～0.057）。各峰的相對峰面積相對標準偏差（relative standard deviation，RSD）最大的為正丙醇（60.5%），RSD＜1的有丁酸乙酯（0.8%）和正己醇（0.2%），其他共有峰中RSD值＞15%的有3個峰，表明釣魚臺大曲醬香型白酒的勾調質量較穩定。

2.1.2 釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜的建立

釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分的共有模式GC指紋圖譜見圖1。由圖1可知，釣魚臺大曲醬香型白酒中乙醇峰的面積遠遠高于其他色譜峰。在計算相似度時，乙醇峰占的權重很大，部分掩蓋了其余色譜峰的貢獻，若直接計算會造成計算結果普遍偏大，故選取除乙醇峰以外的16個共有峰（占總峰面積的90%以上），按1.3.3方法建立9個釣魚臺大曲醬香型白酒的指紋圖譜。

圖1 釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分的共有模式GC指紋圖譜Fig.1 Common pattern GC fingerprint of aroma components in Diaoyutai Daqu sauce-flavor Baijiu

2.1.3 釣魚臺大曲醬香型白酒指紋圖譜的相似度分析

指紋圖譜的評價是通過對照指紋圖譜（D1）與不同樣品指紋圖譜的相似性而得，按1.3.4方法計算得到9個釣魚臺醬香型白酒指紋圖譜的相似度分析結果見表2。

表2 9個釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分GC色譜圖譜與對照指紋圖譜比較Table 2 Comparison between GC chromatogram and control fingerprint of aroma components in 9 Diaoyutai Daqu sauce-flavor Baijiu

由表2可知，9批酒樣與對照指紋圖譜相似度均＞99%，從整體上講，釣魚臺大曲醬香型白酒的勾調質量較穩定。

9個釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜疊加圖見圖2。

圖2 9個釣魚臺大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜疊加圖Fig.2 GC fingerprint overlay chart of aroma components in 9 Diaoyutai Daqu sauce-flavor Baijiu

2.2 國臺大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜研究

2.2.1 國臺大曲醬香型白酒香氣成分GC分析共有峰的標定[26]

以乙酸正戊酯的保留時間和峰面積為1，采用相對保留時間標定共有峰，提取相對峰面積＞0.04的共有峰，共有峰的相對保留時間和相對峰面積見表3。

表3 6個國臺大曲醬香型白酒香氣成分特征峰的相對保留時間和相對峰面積Table 3 Relative retention time and relative peak area of characteristic peaks of aroma components in 6 Guotai Daqu sauce-flavor Baijiu

由表3可知，國臺大曲醬香型白酒香氣成分中最大6個強峰按其平均值相對峰面積大小排序為：2號峰（乙酸乙酯）、8號峰（正丙醇）、15號峰（乳酸乙酯）、13號峰（異戊醇）、3號峰（乙縮醛）、1號峰（乙醛）。單峰面積與總峰面積的比值最大的2個共有峰分別是2號峰（相對峰面積＞7.597）和8號峰（相對峰面積＞5.046）。在6個國臺大曲醬香型白酒指紋圖譜中，各峰峰面積比值范圍分別是：4號峰（0.359～0.418）、6號峰（0.189～0.441）、7號峰（0.286～0.335）、9號峰（0.814～0.905）、10號峰（0～0.063）、11號峰（0.526～0.624）、16號峰（0.067～0.086）。其RSD最大的為正丙醇（267.7%），RSD＜1的有正己醇（0.2%），其他共有峰中RSD值＞15%的有6個峰，說明國臺大曲醬香型白酒的勾調質量相對穩定。

2.2.2 國臺大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜的建立

按1.3.3方法建立6個國臺大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜見圖3。由圖3可知，圖中標注的1～16號特征峰對應表3中各色譜峰。

圖3 國臺大曲醬香型白酒香氣成分的共有模式GC指紋圖譜Fig.3 Common pattern GC fingerprint of aroma components in Guotai Daqu sauce-flavor Baijiu

2.2.3 國臺大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜的相似度分析

指紋圖譜的評價是通過對照指紋圖譜（G1）與不同樣品指紋圖譜的相似性而得，按1.3.4方法計算得到6個國臺醬香型白酒指紋圖譜的相似度分析結果見表4。

表4 6個國臺大曲醬香型白酒色譜圖譜與對照指紋圖譜比較Table 4 Comparison of chromatogram and control fingerprints of 6 Guotai Daqu sauce-flavor Baijiu

由表4可知，6批酒樣與對照指紋圖譜相似度在95%以上，從整體上講，國臺大曲醬香型白酒的勾調質量相對穩定。

6個國臺大曲醬香型白酒香氣成分的GC指紋圖譜疊加圖見圖4。

圖4 6個國臺大曲醬香型白酒香氣成分的GC指紋圖譜疊加圖Fig.4 GC fingerprint overlay chart of aroma components in 6 Guotai Daqu sauce-flavor Baijiu

2.3 碎沙醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜研究

2.3.1 碎沙醬香型白酒香氣成分GC分析共有峰的標定[26]

以乙酸正戊酯的保留時間和峰面積為1，采用相對保留時間標定共有峰，提取相對峰面積＞0.04的共有峰，共有峰的相對保留時間和相對峰面積見表5。

表5 8個碎沙醬香型白酒特征峰的相對保留時間和相對峰面積Table 5 Relative retention time and relative peak area of characteristic peaks of aroma components in 8 Suisha sauce-flavor Baijiu

續表

由表5可知，碎沙醬香型白酒6強峰按其平均值相對峰面積大小排序為：2號峰（乙酸乙酯）、15號峰（乳酸乙酯）、8號峰（正丙醇）、13號峰（異戊醇）、9號峰（異丁醇）、3號峰（乙縮醛）。單峰面積與總峰面積的比值最大的2個共有峰分別是2號峰（相對峰面積＞3.799）和15號峰（相對峰面積＞3.309）。在8個碎沙醬香型白酒指紋圖譜中，各峰峰面積比值范圍分別是：1號峰（0.242～0.924）、4號峰（0.231～0.348）、6號峰（0.064～0.355）、7號峰（0.043～0.364）、10號峰（0.011～0.059）、11號峰（0.302～0.708）、14號峰（0.037～0.198）、16號峰（0.008～0.048）。

2.3.2 碎沙醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜的建立

按1.3.3方法建立8個碎沙醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜見圖5。由圖5可知，圖中標注的1～16號特征峰對應表5中各色譜峰。

圖5 碎沙醬香型白酒香氣成分的共有模式GC指紋圖譜Fig.5 Common pattern GC fingerprint of aroma components in Suisha sauce-flavor Baijiu

2.3.3 碎沙醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜的相似度分析

指紋圖譜的評價是通過對照指紋圖譜（S1）與不同樣品指紋圖譜的相似性而得，按1.3.4方法計算，得到8個碎沙醬香型白酒香氣成分指紋圖譜的相似度分析結果見表6。碎沙醬香型白酒香氣成分的GC指紋圖譜疊加圖見圖6。

表6 8個碎沙醬香型白酒色譜圖譜與對照指紋圖譜比較Table 6 Comparison of chromatogram and control fingerprints of 8 sauce-flavor Baijiu

圖6 碎沙醬香型白酒香氣成分的GC指紋圖譜疊加圖Fig.6 GC fingerprint overlay chart of aroma components in Suisha sauce-flavor Baijiu

由表6可知，與對照指紋圖譜S1相比，除S4、S7、S8樣品外，其余樣品的相似性均在95%以下，表明各企業碎沙酒風格差別較大，從感官品評也驗證了8個碎沙酒之間的差別。

3 結論

結果表明，大曲醬香型白酒、碎沙醬香型白酒2種不同工藝，釣魚臺、國臺2種不同風格大曲醬香型白酒中6個色譜骨架成分，其含量存在顯著差異。釣魚臺大曲醬香型白酒6個色譜骨架成分相對峰面積：乙酸乙酯＞6.363、正丙醇＞3.675、乳酸乙酯＞3.331、異戊醇＞2.062、乙縮醛＞1.596、乙醛＞1.200。國臺大曲醬香型白酒6個色譜骨架成分相對峰面積：乙酸乙酯＞7.597、正丙醇＞5.046、乳酸乙酯＞3.911、異戊醇＞2.000、乙縮醛＞1.555、乙醛＞0.914。碎沙醬香型白酒6個色譜骨架成分相對峰面積：乙酸乙酯＞3.799、乳酸乙酯＞3.309、異戊醇＞1.220、正丙醇＞1.115、異丁醇＞0.467、乙縮醛＞0.348。本研究結合應用指紋圖譜軟件進行研究，更能綜合、宏觀的分析評價醬香型白酒的質量和勾調穩定性。在醬香型白酒未來發展中，將傳統方法和現代技術融為一體，對醬香型白酒質量的評價更準確、可靠，可為不同工藝不同風格的醬香型白酒的研究提供一定的理論基礎。