不同工藝和風(fēng)格醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜的研究

先 春，陳仁遠(yuǎn)，陳夢(mèng)元，何 益，桂 豹，胡代玉，李運(yùn)升

（貴州省酒類產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)院，貴州 仁懷 564500）

醬香型白酒是中國(guó)傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)白酒的代表，具有醬香突出、幽雅細(xì)膩、酒體醇厚、回味悠長(zhǎng)、空杯留香持久等特點(diǎn)[1]。醬香型白酒根據(jù)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(zhǎng)”的獨(dú)特釀造工藝，即高溫制曲、高溫堆積、高溫發(fā)酵、高溫餾酒和長(zhǎng)期貯存，傳統(tǒng)大曲醬香型白酒是歷經(jīng)2次投料、9次蒸煮、8次發(fā)酵、7次取酒，長(zhǎng)時(shí)間分輪次、分香型貯存后，按不同輪次、不同比例勾調(diào)而成，其酒質(zhì)好，但出酒率較低[2]。而原料經(jīng)過(guò)完全粉碎的醬香型白酒，俗稱碎沙酒，其生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單，生產(chǎn)周期相對(duì)較短，出酒率高，但酒質(zhì)較差，酒體層次感單一[3-4]。

目前，已有不少文獻(xiàn)報(bào)道關(guān)于白酒色譜骨架成分和微量成分的不同[5-10]對(duì)我國(guó)醬香型白酒的質(zhì)量、風(fēng)格的影響[11-13]，也有指紋圖譜技術(shù)應(yīng)用于白酒[14-20]或其他行業(yè)[21-24]，但對(duì)不同工藝不同風(fēng)格醬香型白酒的指紋圖譜研究相對(duì)較少[25-26]。醬香型白酒產(chǎn)業(yè)作為貴州省白酒的龍頭產(chǎn)業(yè)，本研究采用氣相色譜（gas chromatography，GC）法對(duì)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(fēng)格的釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒、國(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分進(jìn)行指紋圖譜分析，以期為不同工藝和風(fēng)格的醬香型白酒研究提供借鑒，促進(jìn)大曲醬香型名優(yōu)白酒質(zhì)量穩(wěn)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(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒9批，編號(hào)為D1～D9；國(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒6批，編號(hào)為G1～G6；仁懷市不同企業(yè)碎沙醬香型白酒8批，編號(hào)為S1～S8。

1.1.2 化學(xué)試劑

內(nèi)標(biāo)溶液（乙酸正戊酯、叔戊醇）；其他標(biāo)準(zhǔn)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(fù)精細(xì)化工研究所；無(wú)水乙醇（分析純）：天津市津科精細(xì)化工研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

GC 2010 Plus氣相色譜儀、DB-WAX毛細(xì)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(nèi)標(biāo)溶液及其他標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備[25]

準(zhǔn)確吸取2 mL乙酸正戊酯、叔戊醇，用體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇定容至100 mL，配制成體積分?jǐn)?shù)為2%的內(nèi)標(biāo)溶液。其他標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備同內(nèi)標(biāo)溶液。

1.3.2 白酒樣品中香氣成分的測(cè)定

吸取0.1 mL內(nèi)標(biāo)溶液于10 mL白酒中，充分混勻。采用氣相色譜（GC）法測(cè)定白酒樣品中香氣成分。按標(biāo)準(zhǔn)溶液保留時(shí)間進(jìn)行定性，內(nèi)標(biāo)法進(jìn)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(xù)恒溫6 min；以25.0 ℃/min程序升溫至210℃，繼續(xù)恒溫5min；進(jìn)樣口溫度240℃；檢測(cè)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(jìn)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(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒為例，采用“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)”（2004年A版）分析，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)溶液保留時(shí)間與乙酸正戊酯保留時(shí)間的比值確定相對(duì)保留時(shí)間，標(biāo)準(zhǔn)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(duì)峰面積。以D1樣品的色譜圖為參照?qǐng)D譜，平均數(shù)生成法，選取時(shí)間寬度為0.10 min，采用自動(dòng)匹配校正方式，生成釣魚(yú)臺(tái)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(duì)照指紋圖譜和9批樣品圖譜導(dǎo)人“中藥色譜指紋圖譜相似度評(píng)價(jià)系統(tǒng)”（2004年A版），根據(jù)9批樣品相對(duì)保留時(shí)間及指紋圖譜的整體譜峰特點(diǎn)，以相關(guān)系數(shù)法對(duì)樣品的相似度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜研究

2.1.1 釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分GC分析共有峰的標(biāo)定[26]

以乙酸正戊酯的保留時(shí)間和峰面積為1，采用相對(duì)保留時(shí)間標(biāo)定共有峰，提取相對(duì)峰面積＞0.04%的共有峰，共有峰的相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積見(jiàn)表1。

表1 9個(gè)釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分特征峰的相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)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(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分中最大6個(gè)強(qiáng)峰按其平均值相對(duì)峰面積大小排序?yàn)椋?號(hào)峰（乙酸乙酯）、15號(hào)峰（乳酸乙酯）、9號(hào)峰（正丙醇）、13號(hào)峰（異戊醇）、3號(hào)峰（乙縮醛）、1號(hào)峰（乙醛）。單峰面積與總峰面積的比值最大的2個(gè)共有峰分別是2號(hào)峰（相對(duì)峰面積＞6.363）和15號(hào)峰（相對(duì)峰面積＞3.331）。在9個(gè)釣魚(yú)臺(tái)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(hào)峰（0.303～0.367）、5號(hào)峰（0.104～0.145）、7號(hào)峰（0.171～0.256）、8號(hào)峰（0.262～0.281）、10號(hào)峰（0.840～1.018）、11號(hào)峰（0.393～0.531）、14號(hào)峰（0.079～0.110）、16號(hào)峰（0.049～0.057）。各峰的相對(duì)峰面積相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)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(gè)峰，表明釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒的勾調(diào)質(zhì)量較穩(wěn)定。

2.1.2 釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜的建立

釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分的共有模式GC指紋圖譜見(jiàn)圖1。由圖1可知，釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒中乙醇峰的面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他色譜峰。在計(jì)算相似度時(shí)，乙醇峰占的權(quán)重很大，部分掩蓋了其余色譜峰的貢獻(xiàn)，若直接計(jì)算會(huì)造成計(jì)算結(jié)果普遍偏大，故選取除乙醇峰以外的16個(gè)共有峰（占總峰面積的90%以上），按1.3.3方法建立9個(gè)釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒的指紋圖譜。

圖1 釣魚(yú)臺(tái)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(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒指紋圖譜的相似度分析

指紋圖譜的評(píng)價(jià)是通過(guò)對(duì)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(jì)算得到9個(gè)釣魚(yú)臺(tái)醬香型白酒指紋圖譜的相似度分析結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 9個(gè)釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分GC色譜圖譜與對(duì)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(duì)照指紋圖譜相似度均＞99%，從整體上講，釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒的勾調(diào)質(zhì)量較穩(wěn)定。

9個(gè)釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜疊加圖見(jiàn)圖2。

圖2 9個(gè)釣魚(yú)臺(tái)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(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜研究

2.2.1 國(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分GC分析共有峰的標(biāo)定[26]

以乙酸正戊酯的保留時(shí)間和峰面積為1，采用相對(duì)保留時(shí)間標(biāo)定共有峰，提取相對(duì)峰面積＞0.04的共有峰，共有峰的相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積見(jiàn)表3。

表3 6個(gè)國(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分特征峰的相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)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(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分中最大6個(gè)強(qiáng)峰按其平均值相對(duì)峰面積大小排序?yàn)椋?號(hào)峰（乙酸乙酯）、8號(hào)峰（正丙醇）、15號(hào)峰（乳酸乙酯）、13號(hào)峰（異戊醇）、3號(hào)峰（乙縮醛）、1號(hào)峰（乙醛）。單峰面積與總峰面積的比值最大的2個(gè)共有峰分別是2號(hào)峰（相對(duì)峰面積＞7.597）和8號(hào)峰（相對(duì)峰面積＞5.046）。在6個(gè)國(guó)臺(tái)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(hào)峰（0.359～0.418）、6號(hào)峰（0.189～0.441）、7號(hào)峰（0.286～0.335）、9號(hào)峰（0.814～0.905）、10號(hào)峰（0～0.063）、11號(hào)峰（0.526～0.624）、16號(hào)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(gè)峰，說(shuō)明國(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒的勾調(diào)質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定。

2.2.2 國(guó)臺(tái)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(gè)國(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜見(jiàn)圖3。由圖3可知，圖中標(biāo)注的1～16號(hào)特征峰對(duì)應(yīng)表3中各色譜峰。

圖3 國(guó)臺(tái)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(guó)臺(tái)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(píng)價(jià)是通過(guò)對(duì)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(jì)算得到6個(gè)國(guó)臺(tái)醬香型白酒指紋圖譜的相似度分析結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 6個(gè)國(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒色譜圖譜與對(duì)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(duì)照指紋圖譜相似度在95%以上，從整體上講，國(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒的勾調(diào)質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定。

6個(gè)國(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒香氣成分的GC指紋圖譜疊加圖見(jiàn)圖4。

圖4 6個(gè)國(guó)臺(tái)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(biāo)定[26]

以乙酸正戊酯的保留時(shí)間和峰面積為1，采用相對(duì)保留時(shí)間標(biāo)定共有峰，提取相對(duì)峰面積＞0.04的共有峰，共有峰的相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)峰面積見(jiàn)表5。

表5 8個(gè)碎沙醬香型白酒特征峰的相對(duì)保留時(shí)間和相對(duì)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(xù)表

由表5可知，碎沙醬香型白酒6強(qiáng)峰按其平均值相對(duì)峰面積大小排序?yàn)椋?號(hào)峰（乙酸乙酯）、15號(hào)峰（乳酸乙酯）、8號(hào)峰（正丙醇）、13號(hào)峰（異戊醇）、9號(hào)峰（異丁醇）、3號(hào)峰（乙縮醛）。單峰面積與總峰面積的比值最大的2個(gè)共有峰分別是2號(hào)峰（相對(duì)峰面積＞3.799）和15號(hào)峰（相對(duì)峰面積＞3.309）。在8個(gè)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(hào)峰（0.242～0.924）、4號(hào)峰（0.231～0.348）、6號(hào)峰（0.064～0.355）、7號(hào)峰（0.043～0.364）、10號(hào)峰（0.011～0.059）、11號(hào)峰（0.302～0.708）、14號(hào)峰（0.037～0.198）、16號(hào)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(gè)碎沙醬香型白酒香氣成分GC指紋圖譜見(jiàn)圖5。由圖5可知，圖中標(biāo)注的1～16號(hào)特征峰對(duì)應(yīng)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(píng)價(jià)是通過(guò)對(duì)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(jì)算，得到8個(gè)碎沙醬香型白酒香氣成分指紋圖譜的相似度分析結(jié)果見(jiàn)表6。碎沙醬香型白酒香氣成分的GC指紋圖譜疊加圖見(jiàn)圖6。

表6 8個(gè)碎沙醬香型白酒色譜圖譜與對(duì)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(duì)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(yè)碎沙酒風(fēng)格差別較大，從感官品評(píng)也驗(yàn)證了8個(gè)碎沙酒之間的差別。

3 結(jié)論

結(jié)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(yú)臺(tái)、國(guó)臺(tái)2種不同風(fēng)格大曲醬香型白酒中6個(gè)色譜骨架成分，其含量存在顯著差異。釣魚(yú)臺(tái)大曲醬香型白酒6個(gè)色譜骨架成分相對(duì)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(guó)臺(tái)大曲醬香型白酒6個(gè)色譜骨架成分相對(duì)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(gè)色譜骨架成分相對(duì)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(jié)合應(yīng)用指紋圖譜軟件進(jìn)行研究，更能綜合、宏觀的分析評(píng)價(jià)醬香型白酒的質(zhì)量和勾調(diào)穩(wěn)定性。在醬香型白酒未來(lái)發(fā)展中，將傳統(tǒng)方法和現(xiàn)代技術(shù)融為一體，對(duì)醬香型白酒質(zhì)量的評(píng)價(jià)更準(zhǔn)確、可靠，可為不同工藝不同風(fēng)格的醬香型白酒的研究提供一定的理論基礎(chǔ)。