發酵型米酒感官風味特征及其風味輪的構建

屠婷瑤，賈俊杰，牛曼思，鄭 蕾，戴秋漣，童鈺琴，劉光錢，楊舒淋，羅 雪，張 芮，沈才洪，王松濤

（瀘州品創科技有限公司/國家固態釀造工程技術研究中心，四川 瀘州 646000）

發酵型米酒是我國的傳統釀造酒之一[1]，中國傳統米酒是指用糧食作物為主要原料，如糯米、大米和黑米等，經蒸煮、添加酒曲、在一定溫度條件下培養發酵所得的釀造酒[2]。我國發酵型米酒的歷史可追溯到公元前2000年的夏朝，后又流傳至日本、朝鮮以及東南亞一帶，形成各具特色的產品分支，如日本清酒、韓國糯米酒等[3]。成品米酒風味獨特，醇香誘人，酒精度較低，一般在5%vol～14%vol[4]，營養價值較高，含有豐富的有機酸、氨基酸、酚類物質等[5-6]。適量飲用米酒可以養胃、防病御寒等，因此深受廣大消費者喜愛[7]。

發酵型米酒的感官品質主要取決于其風味物質，其中香氣主要由酯類、醇類、醛類、萜烯類等化合物決定，而影響口味及口感的物質則包含有機酸、氨基酸、單糖等化合物[8]。目前，發酵型米酒在我國研究和發展都相對較滯后，對其感官風味相關的系統性、標準化研究較為薄弱[9]。感官定量描述分析（sensory quantitative description analysis，SQDA）以具象的標準化詞匯對樣品的感官特征定性[10-11]，并且運用科學方法對樣品的感官強度定量，可直觀的描述各類型產品的風格定位和感官差異[12]，已廣泛應用于葡萄酒[13-14]和白酒[15]的感官質量評價，風味輪可將產品的感官風味性質通過車輪的形式形象的表現出來，方便各種產品進行認識、學習和研究，目前已廣泛應用于茶葉[9]、黃酒[16]、葡萄酒[17]、露酒[18]等。然而，發酵型米酒風味輪感官術語體系還未建立，因此本研究通過對國內市場上在售的發酵型米酒進行感官定量分析，通過嗅覺、味覺來對米酒的特征和性質進行描述，同時通過多元統計對所得數據進行分析，對樣品感官特征進行定性和定量，應用多元統計方法對描述語進行篩選、歸類，確定發酵型米酒風味輪廓的主要描述語，繪制發酵型米酒風味輪，為發酵型米酒感官風味評價系統提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

31款發酵型米酒樣品（可基本覆蓋市場在售米酒的產地及風格類型）：市售，基本信息如表1所示。感官風味描述參比樣：法國勒諾瓦酒鼻子（Le Nez du Vin）：法國勒諾瓦公司；啤酒特征風味物質單體香：中國食品發酵工業研究院。

表1 試驗酒樣基本信息Table 1 General information of test rice wine sample

1.2 儀器與設備

50 mL國際郁金香品酒杯：MARTIGUES旗艦店；搪瓷盤：瀘州聚合化工有限公司；3.0 L吐酒桶：DUOTER旗艦店；SGS-KP1-361901啟瓶器、CL-QJ01分酒器、漱口杯：CLITON官方旗艦店。

1.3 方法

1.3.1 品評員的培訓與篩選

按照國家標準GB/T 16291.2—2010《感官分析選拔、培訓和管理品評員一般導則第2部分：專家品評員》[19]對品評員進行初步培訓、考核與篩選。

以法國勒諾瓦酒鼻子和啤酒特征風味物質單體香作為感官風味參比樣對品評員進行培訓，對香氣特征及口味特征辨別分析結果偏差小于整體平均值的5%后方可參加品評。在經過感官風味參比樣辨別測試和定量描述性分析等訓練后，確定10名品評員參與正式品評，品評小組包括白酒國家級評委、英國WSET（Wine&Spirit Education Trust）Level3品酒師、果露酒國家評委等行業內專業人員，年齡25～35周歲，身體健康，從業時間均在3年以上。借鑒感官風味描述參比樣，提供風味描述詞供品評員參考。發酵型米酒參考感官風味描述詞見表2。

表2 發酵型米酒參考感官風味描述詞Table 2 Reference sensory flavor descriptor of fermented rice wine

1.3.2 感官風味特征定性表達

品評過程均在上午進行，將31個酒樣在2 d內分6輪提供給品評小組，參考風味參比樣詞庫中感官風味描述詞對酒樣的口味和香氣進行描述，為了品評結果的準確性，3 d后品評小組進行復評，再次得到酒樣的感官風味描述語。

在分析過程中，采用完全隨機區組設計，品評小組成員需用5～8個特征詞匯來描述酒樣的香氣特征，1～2個特征詞匯來描述口感特征。

1.3.3 感官風味特征定量表達

按照國家標準GB/T 39501—2020《感官分析定量響應刻度的使用導則》[20]，使用0～5標度法對于感官評分強度進行定量描述性分析，即品評員在一條5 cm的線段上標記出其對各個感官描述詞感受到的強度位置，評分尺度見表3，線段最左端為0，代表“無”，最右邊為5，代表“最強”。

表3 感官強度定量評分Table 3 Quantitative score of sensory intensity

1.3.4 感官描述語幾何平均值的確定

根據1.3.1獲得的感官風味描述語，將各感官描述詞進行篩選和分類，為了進一步確定有效的感官描述詞，利用如下公式[21]計算了每個描述詞的幾何平均值（M值）：

式中：F為術語實際被述及的次數占該術語所有可能被述及總次數的百分率，%；I為評價小組實際給出的一個術語的強度和占該術語最大可能所得強度的百分率，%。

1.3.5 數據處理

收集整理每位評價員的感官風味描述語，刪除主觀性描述詞和程度性術語等，將所得到的具體描述詞歸類后，利用SPSS 26.0及Excel 2006統計分析軟件進行聚類分析和主成分分析（principal components analysis，PCA），對篩選出來的描述語進一步分析和提煉，并檢驗描述語能否表征不同酒樣的感官風味特征，從而構建發酵型米酒風味輪。

2 結果與分析

2.1 發酵型米酒風味感官描述語的獲得

對感官品評小組的兩次品評所得感官描述語進行篩選整理，刪除“刺激的、舒適的”等主觀性描述語和、“濃郁的、略微的”等程度性描述語；整合詞義相近和詞義相反的描述語，在“黃土味和泥土味”中保留泥土味、“奶油香和黃油香”中保留奶油，在“醇厚和寡淡”中保留醇厚、“爽凈和欠凈”中保留爽凈；整合有重疊意義的描述詞，在“動物香和膏香”中保留膏香；并統計詞匯使用頻率，保留頻率高的詞匯，最后獲得共獲得風味描述語87個，其中包括香氣描述語69個，口味描述語18個。

對上述香氣描述詞分別進行歸類，初步得到17類香氣輪廓描述語，并根據香氣特征和來源將其歸為原料香、發酵香、陳釀香、其他香4大類，原料香包括谷物香和曲香，其描述語分別為谷物香：糯米、玉米、大麥、綠豆，曲香：餅干、麩皮、丁香、桂皮、干牧草、中草藥、香草、豆豉；發酵香包括酒香、花香、果香、青香、堅果香和甜香，其描述語分別為酒香：酒精、米釀，花香：桂花、玫瑰花、橙花、洋槐花，果香：荔枝、水蜜桃、蘋果、梨子、杏子、甜瓜、白葡萄、橘子、香蕉，青香：青草、香蕉皮、樹葉、清漆，堅果香：杏仁、核桃仁、巴旦木，甜香：蜂蜜、焦糖、奶糖、果脯；陳釀香包括酸香、焦香、膏香、木質香，其描述語分別為酸香：醪糟、果酒、米醋、酸奶、餿飯，焦香：炒芝麻、烤面包、咖啡，膏香：奶油、陳年豬油、脂蠟、堅果油脂，木質香：陳木、果核；將土腥味、煙熏香、蔬菜香、金屬味和化學味統一歸類為其他香，其描述語分別為土腥味：灰塵、泥土、根莖，煙熏香：臘肉、熏魚、烤紅薯，蔬菜香：番茄、青椒、蘑菇、黃瓜，金屬味：不銹鋼罐、湯勺，化學味：硫味、煮玉米、貓尿味、腐爛木頭、醫院消毒水。

對上述香氣描述詞分別進行歸類，初步得到7類口感輪廓描述語，并根據口感特征將其歸為基本口味和酒體2大類，基本味覺包括酸味、甜味、苦味、咸味、鮮味，其描述語分別為酸味：米釀、青梅、果醋，甜味：甘蔗汁、蜜糖，苦味：中藥、咖啡、柚子皮，咸味：醬油、鹵肉、五香瓜子，鮮味：菌湯、蠔油；酒體包括醇厚感和爽凈度，其描述語分別為醇厚感：奶油、蜂蜜、白巧克力、牛奶，爽凈度：蘇打水。

2.2 發酵型米酒風味感官描述語的篩選

2.2.1 風味感官輪廓描述語的初步篩選

根據31款酒樣品評結果，計算各感官風味輪廓描述語M值，篩選出M值高于0.05的描述語[22]，共篩選出香氣輪廓描述語17個，口味輪廓描述語7個，試驗酒樣各風味感官描述語M值及其方差見表4。

由表4可知，所得香氣輪廓描述語和口味輪廓描述語M值均≥0.05，對于香氣，其中谷物香、曲香、果香、花香、甜香的M值和方差均較大；而對于口味，其中的酸味、甜味、苦味和爽凈度的M值和方差相對較大，說明發酵型米酒的香氣以谷物香、曲香、果香、花香、甜香為主要特征，口味以酸味、甜味、苦味和爽凈度為主要特征。香氣輪廓描述語和口味輪廓描述語的方差數值差異較大，說明這17種香氣輪廓描述語和7種口味輪廓描述語能很好的覆蓋發酵型米酒中的香氣和口味特征，可以作為代表發酵型米酒感官特點的風味描述語。保留上述所有風味感官輪廓描述語用于后續分析。

表4 發酵型米酒感官風味輪廓描述語的M值和方差Table 4 M value and variance of sensory flavor profile descriptor of fermented rice wine

2.2.2 香氣描述語的篩選

以2.2.1中通過M值和方差篩選過后的17種香氣輪廓描述語初始M值為原始變量，使用SPSS 26.0對其進行主成分分析。

通過主成分分析得到各香氣輪廓描述語的貢獻度大小及其在供試酒樣中的差異，前6個主成分的特征值及方差貢獻率見表5。

表5 香氣輪廓描述語前6個主成分特征值及累計方差貢獻率Table 5 The first 6 principal component characteristic values and cumulative variance contribution rate of aroma profile descriptor

由表5可知，前6個因子的總方差貢獻率81.28%＞80%，說明這17個輪廓描述語能夠解釋發酵型米酒的基本香氣特征。故提取前6個主成分的特征值。各香氣輪廓描述語在前3個主成分上的載荷圖見圖1。

圖1 香氣輪廓描述語主成分分析載荷圖Fig.1 Loading diagram of principal component analysis of aroma profile descriptor

由圖1可知，PC 1正軸上的甜香、曲香、谷物香、煙熏香和焦香具有較高的載荷量，PC 1負軸上的果香具有較高載荷量，甜香、曲香、谷物香、煙熏香、焦香和果香為第一主成分的主要香氣特征。PC 2正軸上的青香、木質香、蔬菜香、土腥味具有較高的載荷量，青香、木質香、蔬菜香、土腥味為第二主成分的主要香氣特征。PC 3正軸上的堅果香和酸香具有較高的載荷量，PC 3負軸上的金屬味具有較高載荷量，堅果香、酸香和金屬為第三主成分的主要香氣特征。第一主成分中煙熏香和焦香的相關性較高，結合其M值較為相近且方差較小，故可以綜合為一類；甜香、曲香、谷物香的相關性較高，雖然其M值較相近，但其方差較大，故不作合并。

進一步對17種香氣輪廓描述語進行聚類分析，見圖2。由圖2可知，發酵型米酒的香氣輪廓描述語大致可以分為6類，其中谷物香、曲香和甜香；果香和花香；青香和土腥味；木質香、蔬菜香、化學味、金屬味和膏香；焦香、煙熏香和堅果香；酒香和酸香的相似性最高，與主成分分析結果基本一致。通過品評小組討論，結合M值大小以及主成分分析結果，將焦香和煙熏香合并，統一歸類為烘烤香。此外，青香和土腥味，木質香和蔬菜香，化學味、金屬味和膏香雖然在樹狀圖中較近，但其香氣特征相差較遠，故不進行合并處理。

圖2 香氣輪廓描述語聚類分析Fig.2 Cluster analysis of aroma profile descriptor

經過初篩和多元統計分析，結合品評小組意見，最后確定發酵型米酒香氣輪廓描述語為：谷物香、曲香、果香、花香、甜香、青香、堅果香、酒香、酸香、烘烤香、木質香、膏香、化學味、蔬菜香、土腥味和金屬味。

2.2.3 口感描述語的篩選

使用SPSS 26.0將通過M值和方差篩選后的7個口感輪廓描述語進行主成分分析，前3個主成分的特征值及方差貢獻率見表6。由表6可知，累計方差貢獻率達到了81.59%，根據累計方差貢獻率＞80%的原則提取了這3個主成分，基本覆蓋了發酵型米酒的口味及酒體特征。各口感輪廓描述語在前3個主成分上的載荷圖，見圖3。

表6 口感輪廓描述語前3個主成分特征值及累計方差貢獻率Table 6 The first 3 principal component characteristic values and cumulative variance contribution rate of taste profile descriptors

圖3 口感輪廓描述語主成分分析載荷圖Fig.3 Loading diagram of principal component analysis of taste profile descriptors

由圖3可知，PC 1正軸上的甜味和醇厚感具有較高的載荷量，PC 1負軸上的酸味具有較高載荷量，甜味、酸味和醇厚感為第一主成分的主要口感特征。PC 2正軸上的鮮味和爽凈度具有較高的載荷量，鮮味和爽凈度為第二主成分的主要口感特征。PC 3正軸上的苦味具有較高的載荷量，PC 3負軸上的咸味具有較高載荷量，苦味和咸味為第三主成分的主要口味特征。第一主成分中甜味和醇厚感的相關性較高，但其M值較大，且甜味和醇厚感表現的是不同維度的口感特征，故不作合并。

進一步對7種口感輪廓描述語進行聚類分析，見圖4。通過相似性分析可知，發酵型米酒的口感輪廓描述語大致可以分為3類，其中甜味、醇厚感和苦味為第一類，咸味、鮮味和爽凈度為第二類，酸味單獨為第三類，與主成分分析結果基本一致。通過品評小組討論，結合M值大小以及主成分分析結果，甜味和醇厚感，咸味和鮮味雖然在樹狀圖中較近，但其口感特征相差較遠，均為發酵型米酒重要的口感指標，均予以保留。

圖4 口感輪廓描述語聚類圖Fig.4 Cluster diagram of taste profile descriptors

經過初篩和多元統計分析，結合品評小組意見，最后確定發酵型米酒口感輪廓描述語為：酸味、甜味、苦味、咸味、鮮味、醇厚感和爽凈度。

2.3 發酵型米酒風味輪的繪制

通過前文中各感官風味描述語的M值初篩和多元統計學分析，確定了16個香氣輪廓描述語和7個口味描述語，參考露酒[25]、葡萄酒[26]、黃酒[27]的構建方法，對31個發酵型米酒酒樣所得到的風味描述詞進行歸納，并由感官品評小組進行分析和整理，確定風味輪的層級關系，構建發酵型米酒風味輪見圖5。

圖5 發酵型米酒風味輪Fig.5 Flavor wheel of fermented rice wine

發酵型米酒風味輪內層分為香氣和口感2大類，香氣分為原料香、發酵香、陳釀香和其他香4類，其中原料香包括谷物香和曲香，發酵香包括果香、花香、甜香、青香、堅果香和酒香，陳釀香包括烘烤香、膏香、酸香和木質香，其他香包括化學味、蔬菜香、土腥味和金屬味，最外層香氣描述語未有增減，共69個；口感部分分為基本口味和酒體2類，其中基本口味包括酸味、甜味、苦味、咸味和鮮味，酒體包括醇厚感和爽凈度，最外層口味描述語保留原有的18個。

發酵型米酒的香氣主要分為原料香、發酵香以及陳釀香，然而通過多元統計分析發現不同類型的香氣描述語有較強的相關性，這可能是由香氣產生途徑的重合導致的，如谷物香主要來源于米酒原料中，曲香則來源于釀造用曲；花香和果香一部分是在發酵過程中微生物代謝產生，一部分則是在陳釀過程中，有機酸與醇類物質等的酯化反應產生；烘烤香、膏香等香氣主要是米酒經一定時間陳釀后，其中的糖、氨基酸等通過美拉德反應形成的[23]；發酵型米酒中含有大量的有機酸和氨基酸，這就構成了其酸味和鮮味[24]，與曲的用量和陳釀時間有關[25]。

3 結論

通過對31款不同產地、不同類型、不同風格的發酵型米酒成品酒的感官品評，通過定量描述分析、方差分析、主成分分析及聚類分析篩選出能基本表達露酒風味特征的感官輪廓描述語，得到23個高頻詞匯作為發酵型米酒的主要感官風味描述語，包括16個香氣描述語：谷物香、曲香、果香、花香、甜香、青香、堅果香、酒香、酸香、烘烤香、木質香、膏香、化學味、蔬菜香、土腥味和金屬味，7個口感描述語：酸味、甜味、苦味、咸味、鮮味、醇厚感和爽凈度；最外層香氣描述詞共69個，口味描述詞共18個。確定了發酵型米酒的感官風味特征詞庫，聚類分析構建出了發酵型米酒風味輪，為中國發酵型米酒感官描述分析研究提供了較為全面系統的術語體系，并科學、系統的將基本的感官描述詞進行了歸類，能較好地評價不同風格的發酵型米酒，描述發酵型米酒風味的主要感官輪廓。

發酵型米酒風味輪的構建為其感官風味評價體系的研究奠定了理論和實踐基礎，然而發酵型米酒風味的形成機理、調控機制等還需要進一步的探索，此次初步構建的風味輪仍需要在實踐中不斷補充和完善。