黃酒中醇類物質的研究進展

黃曉媛 ，錢敏 *，阮鳳喜 ，趙文紅 ， ，李湘鑾 ，白衛東 ，

1. 仲愷農業工程學院輕工食品學院（廣州 510225）；2. 廣東省嶺南特色食品工程技術研究中心（廣州 510225）；3. 現代農業工程創新研究院（廣州 510225）

黃酒是中國最古老的、最具有民族特色的低濃度酒精飲料之一，是聞名于世界的三大釀造酒之一[1-3]。在最新的國家標準中，傳統黃酒的定義是：以黍米、小米、玉米、小麥、水為原料，經蒸煮，加酒曲、糖化、發酵、壓榨、過濾、煎酒（除菌）、貯存、勾調而成的黃酒[4]。其酒體橙黃透明不渾濁，氣味芳香醇厚，口味溫雅柔和，甘爽上口，既可飲用烹調，又集營養與保健于一身，被稱為“天下一絕”[5]。黃酒營養成分豐富，富含蛋白質氨基酸、多酚、肽類、多糖、維生素、γ-氨基丁酸、類黑精及礦物質等健康活性物質[6]，是行業內首推的傳統保健養生良品。目前黃酒中的保健功能還未引起足夠的重視，其在世界的知名度不如白酒并非是口感原因，而主要在于世界很多國家對黃酒的營養與安全性了解不夠深刻，因此還需加大力度全面研究黃酒的營養與保健功能，并對黃酒保健功能進行研究與宣傳，勢必極大地促進我國黃酒產業的發展[7-9]。

黃酒中的揮發性成分是其產品香氣特征的重要物質基礎。研究發現，酯類、醇類、酸類物質為黃酒香氣的骨架成分。此外，酚類、芳香類、酯類等物質也對黃酒的香氣特征有較大貢獻[10]。醇類物質的味覺作用在黃酒中相當重要，它是構成黃酒相當一部分味覺的骨架。黃酒中高級醇的含量和種類更是決定了釀造酒的特征香味物質和口感，適量高級醇在呈味方面使酒體柔和豐滿、濃厚，使味道的持續時間長。含量過少使黃酒口感單薄，過高易引起劇烈頭痛，對人體健康造成不良影響[11]。高級醇還具有一定的毒性，且毒性會隨著分子量的增大而增加。目前，醇類物質研究主要是探索高級醇的形成過程及分析與控制黃酒生產中的高級醇含量，試驗針對黃酒中醇類物質的風味特征、來源、檢測方法及醇類物質對酒體的影響進行綜述，以期為黃酒醇類物質研究和黃酒工業化和品質化生產提供理論依據。

1 黃酒中醇類物質的種類及來源

黃酒中的醇類物質包括甲醇、乙醇、仲丁醇、正丁醇、異丁醇、異戊醇、3-3-二甲基-2-戊醇、正己醇、2，3-丁二醇、苯甲醇、苯乙醇、月桂醇等。甲醇有溫和的酒精氣味，具有燒灼感；乙醇具有酒精香味、稀釋帶甜，有溫和灼燒感；正丙醇氣味似醚臭，有苦味；正己醇具有強烈芳香，香持久，有濃厚感；2，3-丁二醇可使酒香發甜香，后味綿長，稍帶苦味；苯甲醇具有微弱的蜜甜水果香味；月桂醇具有微弱而持久的月桂香油脂氣味。

高級醇是酒精發酵代謝的副產物的主要成分，其主要包含正丙醇、異丁醇、正丁醇、正戊醇、異戊醇、苯乙醇等，苯乙醇的含量最高并且具有玫瑰花香。其他醇類含量雖少，但也貢獻了一部分香氣，如正丙醇具有麻醉樣氣味和苦味；異丁醇具有蘋果香、苦味和可可香；正丁醇略含有茉莉香味、麥芽香和青草香[12]；正戊醇略有奶油味；異戊醇具有澀味和刺激味[13]。

在釀造黃酒的過程中，醇類物質在前酵期間含量增長迅速，異丁醇、異戊醇和苯乙醇的含量達到過程中的最大值，使得黃酒的風味組分含量和種類都增多。在后酵期間，醇類先減少后增加。黃酒中的大部分醇類由糖或氨基酸在酵母菌的作用下生成，乙醇由葡萄糖生成。而高級醇主要依靠氨基酸分解代謝途徑和丙酮酸合成代謝途徑生成[14-15]。在酒精發酵過程中，酵母能在通氧條件下將糖轉化成醇，在厭氧條件下氨基酸可以被轉化成醇，如將亮氨酸生成異戊醇，將纈氨酸生成異丁醇，將苯丙氨酸生成苯乙醇；少量的醇是由酵母與其相應的醛產生化學還原反應形成的[16]。白酒醇類研究為黃酒醇類研究提供思路，如：盧建軍等[17]利用生物信息數據資源，對白酒釀造過程中產正丙醇的微生物進行定向補充篩查，明確了正丙醇的產生途徑為丙醛代謝途徑；劉淑琴[18]通過氣相色譜對黃酒中的風味物質進行定性定量分析，并根據香氣活力值分析得出正丙醇含量對黃酒風味呈較高的正相關性，相關值為0.428。

2 黃酒中醇類物質的檢測方法

黃酒成分復雜，揮發性成分物質濃度較低，種類多且結構差異巨大，除此之外，酒體中還含有蛋白質、脂肪、礦物質、維生素等功能性物質，所以對黃酒的醇類物質的檢測難點主要集中在前處理上，需要先對酒體的物質進行分離濃縮處理[19]。采用氣相色譜-質譜聯用儀對物質進行定量定性分析，同時也有通過聚類分析、判別分析、主成分分析等方法對黃酒中風味物質進行分析研究。

2007年，羅濤等[20]首次采用頂空固相微萃取和氣相色譜-質譜聯用的方法檢測黃酒中揮發性和半揮發性微量成分，檢測到含量較高的異戊醇、異丁醇、丁醇、2-甲基丁醇，并首次發現黃酒中含量較少的辛醇和壬醇。

2011年，林玲等[21]采用分光光度計測定黃酒中的高級醇，其測定結果比用氣相色譜法測定的偏低（分光光度法測定的高級醇含量為214.378 mg/L，氣相色譜法檢測結果為263.36 mg/L），且此方法不可測定各組分醇含量。

2015年，余煒等[22]通過氣相色譜對糯米酒中的主要雜醇油含量進行定量分析，與紙層析法相比，其精密度和準確度好；與頂空進樣-氣質聯用、氣相色譜-質譜聯用相比，其測定時間短，測樣成本低，適用于大批樣酒樣的測定。

2019年，劉爽等[23]對酒樣采用乙酸乙酯制備的萃取劑萃取后再進行液液萃取-氣相色譜法測定酒樣中β-苯乙醇含量，該方法有效降低糖類、色素等成分對氣相色譜進樣系統和分離系統的污染，適用于黃酒中β-苯乙醇的檢測。2019年，黃星奕等[24]采用氣相色譜-離子遷移色譜技術測定不同酒齡黃酒的揮發性物質，實現無損檢測黃酒中的揮發性物質。趙陽等[25]利用正己烷萃取黃酒樣品中的β-苯乙醇后用氣相色譜法來外標定量，該方法的線性范圍為0.513 2～102.6 mg/L，線性相關系數高，方法準確可靠，回收率高。

檢測高級醇常用的方法主要是分光光度法和氣相色譜-質譜法（GC-MS）。分光光度法是通過對比高級醇與黃酒酒樣的檢測波長，從而確定含有的高級醇種類和含量。GC-MS是根據目標物質在兩相中溶解系數不同的原理對物質進行分離，并通過輔助檢測設備對已分離完成的色譜柱進行定性定量分析[26]。隨著儀器設備的發展，越來越多研究者使用氣相色譜-質譜聯用儀、全二維氣質、氣相色譜-離子遷移色譜等儀器來分析醇類物質。

3 醇類物質對黃酒風味品質的影響

黃酒中的風味來源于呈香物質，若按黃酒的香氣進行感官描述性分析，包括醇香、醬香、曲香、米香、酯香、異香、焦香、協調和留香。新釀紹興黃酒的香氣特征主要為醇香和曲香，以苯乙醇和異戊醇為揮發性風味物質；陳釀紹興黃酒的香氣特征為留香、酯香和協調，糠醇作為其揮發性風味物質[27]。黃酒具有香、醇、柔、棉、爽的復雜口感，主要是因為其將甜、酸、苦、澀、鮮、辣融于一體。其中辣味主要來自于酒精和高級醇，酒在儲藏過程中，醇類物質與水分子相互締合，將酒的辛辣味變得醇香棉柔。

高級醇類在黃酒中有著重要的地位，既呈香又呈味，它們是酒中醇甜和助香的主要物質，也是形成香味物質的前體。高級醇屬于前發酵的初級代謝產物，是在酵母菌生長繁殖的過程中形成的，一般于主發酵期的第3～第7天[28]。在后發酵時期，這些醇類物質會在酶的作用下與酸反應生成酯類物質，而酯類物質的含量越高則酒的品質越好。

研究表明高級醇參與黃酒釀造過程中微生物的生長代謝[29-30]，對黃酒的風味和香氣產生積極影響，是黃酒中的重要組成成分。四碳、五碳醇貢獻大部分香氣，其中異戊醇和異丁醇等的醇香最為明顯。異丁醇是黃酒中醇香主要來源，異戊醇帶有一種杏仁香的氣味。作為釀造黃酒所特有的β-苯乙醇，則具有玫瑰的香氣。但是過量高級醇會導致酒中異雜味的產生，如：戊醇過多會有汗臭味和腐敗味；異戊醇和異丁醇混合物過多會導致酒有雜醇油臭，同時會使酒有不愉快的苦味；酪醇、色醇均有強烈的苦味，嚴重時極易致醉即飲用后會頭痛，俗稱“上頭”[31]。

郭翔[32]采取固相微萃取技術分析測定揮發性物質，分析比較不同黃酒中醇等成分的構成。因黃酒中乙醇和水大部分以氫鍵締合的方式存在，酒中氫鍵締合強弱呈現醇水氫鍵的締合結構，從而表現酒體口感。新釀生黃酒因醇水氫鍵締合強度較弱而酒味寡淡、入口暴烈，而陳釀黃酒醇水氫鍵締合強度較強則其酒體協調柔和。

吳春[33]采用現代色譜技術測定黃酒中的風味物質，運用主成分分析的方法得出紹興古越龍山黃酒的4種特征醇類風味物質。其中：3-乙氧基丙醇和庚醇在前發酵時期伴隨酒精產生；丁醇一般為厭氧菌在后發酵時期發酵產生，與前期無顯著變化；十二醇在發酵前期就產生并于第4天達到穩定狀態。

江偉等[34]通過固相微萃取與氣相質譜聯用法來測定8種不同酒齡黃酒的醇類化合物的含量，包括異丁醇、2-甲基-1-丁醇、異戊醇、2-庚醇、正己醇、糠醇、β-苯乙醇、2，3-丁二醇，結果發現陳釀1，4，6，8和12年的黃酒中總醇含量變化趨勢為先上升后下降，第6年的醇含量占比最高。研究表明這些醇的形成主要是由于發酵過程中原料中蛋白質、氨基酸和糖的降解，分解后的原料中的蛋白質形成氨基酸，氨基酸再通過酵母進行脫氨和脫羧作用分解形成各種醇，這些醇賦予黃酒獨特的芳香[35-36]。

王曉欣等[37]利用液液萃取法濃縮醬香型白酒中的風味物質，并將萃取物進行酸堿分離，通過GC-O和GC-MS分析，結果發現一些水溶性較好的醇存在于酸性或水溶性組分中，為醬香型白酒貢獻了水果香和花香。

劉浩等[38]通過頂空固相微萃取結合氣相色譜-質譜聯用技術分析藜麥黃酒與燕麥黃酒揮發性成分，2種黃酒中醇類物質的總含量相差不大，但其風味特征成分的結構種類具有明顯差異，前者的醇類物質結構呈現多樣化，而后者多為直鏈脂肪醇，異戊醇為兩者唯一共有的醇類。

晉湘宜等[39]采用普通蒸餾結合氣相色譜法對房縣傳統型、洑汁型和清爽型3種口味的黃酒分析其醇類物質，結果發現樣品中異丁醇、異戊醇和β-苯乙醇的含量較高，其含量大小為β-苯乙醇＞異丁醇＞異戊醇。適當濃度的異丁醇和異戊醇給予黃酒花香和酒的獨特香味。

醇類物質是黃酒中的一類重要的呈味物質，在黃酒的風格和品質方面起著重要作用。黃酒中醇類物質與水分子締合強度、釀造原料的不同、釀造時間等都會對黃酒品質產生影響。

4 結語與展望

黃酒中的醇類物質包括甲醇、乙醇、仲丁醇、正丁醇、異丁醇、異戊醇、3-3-二甲基-2-戊醇、正己醇、2，3-丁二醇、苯甲醇、苯乙醇、月桂醇。每一種醇類化合物都賦予黃酒不同的風味和香氣。主要介紹了醇類物質的風味特征、醇類的來源、黃酒中醇類物質的檢測方法及其對黃酒風味品質的影響。高級醇的代謝機理（即氨基酸的降解代謝途徑和糖合成代謝途徑）已有研究，但是黃酒發酵過程中醇類的代謝機制尚不深入。從目前的研究進展看釀造黃酒的原料不同，生成的醇的含量和種類也有明顯差異；黃酒發酵過程中高級醇的代謝體系也比較復雜，生物調控法是目前主要的研究思路。隨著分析技術的發展，研究人員可以利用微生物高通量、宏基因、宏轉錄及靶標代謝組學等手段來研究黃酒中的高級醇類物質的代謝途徑，探究其代謝機制，從而進一步對黃酒中的高級醇含量進行調控，助力高品質黃酒的生產。某些醇類會給酒體帶來苦味或澀味，如正丙醇、異丁醇和異戊醇，可通過控制發酵條件來控制其含量；而異戊醇、苯乙醇、異丁醇是黃酒醇類物質里含量最高的揮發性物質，于黃酒風味的影響最大，一方面可以通過同位素標記法研究其在發酵過程中的代謝途徑，另一方面也可以通過缺失試驗，來驗證其對黃酒風味的重要作用。希望通過介紹，為黃酒的健康釀造提供理論基礎指導，從而提高黃酒品質以改善飲酒對人體的影響。