基于GC-MS對金沙醬酒醇柔風格的分析研究

周 靖，劉 義，李世杰，魏 林，關天琪，吳天祥*，李衛(wèi)東

（1.貴州食品工程職業(yè)學院 食品工程系，貴州 貴陽 550025；2.貴州金沙窖酒酒業(yè)有限公司，貴州 畢節(jié) 551800）

白酒的風味成分是決定白酒品質的重要因素。近年來，對白酒風味成分及其對風味貢獻方面的研究越來越多，如DUAN J W等[1]提出應重視香氣活性化合物之間的相互作用、氣味活性化合物與滋味活性化合物間的相互作用、揮發(fā)性與非揮發(fā)性成分間的相互作用。WANG L H等[2]應用“十杯法”品評方法與最優(yōu)估計閾值法（best estimate threshold，BET）的計算方法對包括酯類、酸類及醇類在內的19種白酒中重要的風味成分進行香味閾值（后鼻嗅）的測定與比較，提出在評價白酒中風味化合物的貢獻時，有必要同時考慮和比較香氣活性值（odor activityvalues，OAV）和香味活性值（dose-over-threshold，DOT）。何菲等[3]總結出白酒風味成分的研究大多集中在利用風味成分進行主成分分析[4-6]、因子分析[7]、聚類分析[8-9]、判別分析[10-11]、偏最小二乘回歸分析[12]、神經(jīng)網(wǎng)絡分析等化學計量分析[13]，以尋找與白酒風味相關聯(lián)的關鍵性成分及其相互作用。醬香型白酒作為中國白酒四大基本香型之一，雖然醬香型白酒的風味成分研究從1960年開始從未停止過，但至今仍未研究清楚醬香型白酒的主體風味成分，國內關于醬香型酒主體香成分的說法主要有4種，包括吡嗪類化合物說，4-乙基愈創(chuàng)木酚說，呋喃、吡喃類衍生物說，高沸點酸性和低沸點酯類物質說，學者們總體上形成一個共識，即醬香型白酒的主體風味成分是由多種物質組成的而非某一種或幾種風味組分所構成的[14-15]。

貴州金沙醬酒作為醬香型白酒代表之一，具有“微黃透明、醬香典雅、醇柔怡人、酒體豐滿、回味綿長、空杯留香舒適”的獨特醇柔醬香風格[16]。本研究以金沙醬酒為研究對象，采用氣相色譜-質譜聯(lián)用（gas chromatograph-mass spectrometry，GC-MS）儀分析金沙醬酒樣品揮發(fā)性風味成分[3，17]，通過定量分析、定性分析、半定量分析[18]及OAV分析[4，19-20]等方法對其進行分析，以期探究金沙醬酒醇柔風格的形成原因，為金沙醬酒風味特征的分析和研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 分析樣品

選取貴州金沙窖酒有限責任公司具有代表性的6種不同年份、不同品質的醬香型白酒樣品（分別編號為JSXL1、JSXL2、JSXL3、JSXL4、JSXL5、JSXL6），酒精度均為53%vol，用于GC-MS分析。

1.1.2 化學試劑

乙醇（色譜純）：德國默克股份公司；62種標準對照品（59種成分分析對照品和3種內標對照品）（純度均≥99.0%）：天津西瑪科技有限公司。

1.2 儀器與設備

GC/MS-TQ8040三重四級桿氣質聯(lián)用儀：日本SHIMADZU公司；BS 244S電子天平（感量0.000 1 g）：北京塞多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 標準溶液配制與樣品制備

稱取適當質量的59種標準對照品配制高濃度儲備液，根據(jù)預實驗酒樣初測濃度，配制合適的59組分混標溶液。同時取10 mL 59組分混標溶液和待測酒樣分別加入0.2 mL的1%（V/V）的3組分內標溶液，振蕩混勻靜置穩(wěn)定后，用于GC-MS分析。

1.3.2 GC-MS分析條件[3]

色譜條件：SH-Rtx-Wax色譜柱（30m×0.25mm×0.25μm）；進樣口溫度220 ℃；載氣氦氣（He）（純度≥99.999%）；載流模式為恒流；分流進樣（分流比：30∶1）；進樣量1.0 μL；流速1.00mL/min；升溫程序為起始溫度30℃，保持2min，以3℃/min升溫至180 ℃，再以15 ℃/min升溫至210 ℃，保持8 min。

質譜條件：電離方式為電子電離（electron ionization，EI）源；電子能量70 eV；離子源溫度240 ℃；接口溫度220 ℃；采集方式為選擇離子監(jiān)測（selected ion monitor，SIM）。

定性與定量方法：預先對實驗室樣本直接進樣進行全譜庫化合物檢索并結合正構烷烴保留值確定采購的標準物質，配制合適濃度的混標溶液后，對加有內標組分的混合標樣進行全掃描（Q3 Scan）得到總離子流色譜圖（total ion chromatogram，TIC），利用總離子流色譜圖和儀器配置的美國國家標準技術研究所（national institute of standards and technology，NIST）17.lib和NIST17s.lib逐一對各組分峰進行相似度檢索識別進行定性，確定各組分的色譜峰保留時間、定量離子和定性參考離子，最后采用內標法定量計算出分析樣品各組分含量[3]。

相對含量測定：半定量分析對揮發(fā)性化合物鑒定分析出的濃度不是絕對濃度，而是相對于三個內標物的相對濃度。通過GC-MS自帶計算軟件測定揮發(fā)性化合物峰面積和內標物峰面積，以揮發(fā)性化合物峰面積與內標物峰面積之比再與內標物濃度相乘得化合物的相對含量[18]。

1.3.3 OAV分析方法

OAV是以香氣物質濃度與香氣閾值的比表示[6，20]，OAV＞1時表示該組分對白酒的風味有貢獻，OAV＞10定義為重要香氣組分，OAV越大則對白酒的香氣的貢獻度越大[17]。本實驗計算OAV所用的香氣閾值均采用有關文獻或教材報道，并未單獨進行測定[19-22]。

1.3.4 數(shù)據(jù)分析

對GC-MS總離子流圖的各峰經(jīng)NIST17.lib和NIST17s.lib檢索識別，僅保留匹配度＞800的揮發(fā)性風味成分，以酒樣對照品各組分與內標物的定量離子色譜峰面積比值為橫坐標，各組分與內標物濃度的比值為縱坐標，繪制出校正曲線，通過校正曲線對分析樣品各組分進行定量計算。以揮發(fā)性風味成分峰面積相對內標物面積進行半定量分析計算各揮發(fā)性成分的相對含量；使用WPS 2019進行實驗數(shù)據(jù)計算和統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 6種金沙醬酒樣品揮發(fā)性風味成分GC-MS分析色譜圖

6種樣品揮發(fā)性風味成分GC-MS分析總離子流色譜圖見圖1。結果表明，JSXL1～6號樣品各風味成分的保留時間、峰面積及峰高大致相同，金沙醬酒中的揮發(fā)性風味成分種類也基本相同，且含量豐富的風味成分也基本一致。

圖1 6種金沙醬酒樣品揮發(fā)性風味成分GC-MS分析總離子流色譜圖Fig. 1 Total ion flow chromatogram of volatile flavor components in 6 samples of Jinsha sauce-flavor Baijiu sample analyzed by GC-MS

2.2 金沙醬酒樣品香氣成分含量測定結果

JSXL1～6號樣品的揮發(fā)性物質測定結果見表1。由表1可知，共測定出18種醇類物質，22種酯類物質，9種酸類物質，10種羰基類化合物，共計59種揮發(fā)性風味成分。金沙醬酒中乙醛、乙縮醛、乙酸、乙酸乙酯、正丙醇等成分含量比較豐富，其中乙醛在6種樣品中含量分別為824.33 mg/L、702.42 mg/L、538.31 mg/L、484.80 mg/L、583.68 mg/L、630.12mg/L，乙縮醛含量分別為1344.69mg/L、1083.60mg/L、879.68 mg/L、779.07 mg/L、912.01 mg/L、1 017.19 mg/L；甲酸乙酯、3-甲基丁醛、丙酸乙酯、仲丁醇、丁酸乙酯、3-甲基丁醇、乳酸乙酯、1,2-丙二醇等成分含量較多，均＞50 mg/L，符合醬香型白酒風味成分的組成特點[23]。

表1 6種金沙醬酒樣品香氣成分GC-MS分析結果Table 1 Analysis results of aroma components in 6 Jinsha sauce-flavor Baijiu samples analyzed by GC-MS

續(xù)表

2.3 6種金沙醬酒樣品香氣成分種類及相對含量測定結果

由表2可知，JSXL1～6號樣品分別檢測到揮發(fā)性風味成分164種、156種、150種、141種、144種及160種。其中醇類物質相對含量最高，為35%～44%；然后依次為酯類物質（23%～33%）；酸類物質（15%～20%）；醛類物質（10%～16%）；相對含量較少的為酮類物質、吡嗪類化合物以及2-羥基四氫呋喃、3-羥基四氫呋喃等化合物。由于樣品為不同年份、不同品質的醬香型白酒，故其風味物質相對含量有所不同。

表2 6種金沙醬酒樣品揮發(fā)性成分種類及相含分析結果Table 2 Analysis results of types and relative contents of volatile components in 6 Jinsha sauce-flavor Baijiu samples

通過以上分析表明，金沙醬酒中醇類物質相對含量最高，酸類物質相對含量也較其他白酒含量較高，兩者綜合占金沙醬酒風味成分相對含量的50%～64%。以上兩大類物質的呈味作用均明顯大于呈香作用，其中醇類物質的味感作用在白酒中相當重要，是構成白酒相當一部分味覺的骨架，主要表現(xiàn)出柔和的刺激感和微甜、濃厚的感覺，能增加甜感、有助香作用。酸類物質的味感作用能增長后味、增加味道、減少或消除雜味、可出現(xiàn)甜味和回甜感、消除燥辣感，使酒體柔和[24-26]。

2.4 OAV分析結果

研究表明，當OAV＞1時表示該組分對白酒的風味有貢獻，OAV＞10定義為重要香氣組分[17]，OAV較大則對白酒的香氣有較大的貢獻度。研究選取醇類、酸類、醛類及酯類等共計30種香氣組分為代表進行OAV分析，計算結果和分類統(tǒng)計結果詳見表3，同時按照OAV＞500、500≥OAV＞100、100≥OAV＞10的風味成分進行統(tǒng)計，結果見表4。

表3 6種金沙醬酒樣品中30種揮發(fā)性成分OAV分析結果Table 3 Analysis results of 30 volatile components OAV of 6 Jinsha sauce-flavor Baijiu samples

表4 6種金沙醬酒樣品中30種揮發(fā)性成分OAV統(tǒng)計結果Table 4 Statistical results of 30 volatile components OAV of 6 Jinsha sauce-flavor Baijiu samples

由表3可知，30種揮發(fā)性成分中，醇類、酸類、酯類和醛類物質對金沙醬酒的風味貢獻依次增強，且醇類物質和酯類物質的OAV分類統(tǒng)計結果明顯大于醇類物質和酸類物質，說明醛類物質和酯類物質對金沙醬酒的呈香作用明顯強于醇類物質和酸類物質。由表4可知，JSXL1～6號樣品的重要香氣成分大致相同，其中OAV＞500的均為乙醛、異戊醛、丁酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯，其中OAV最大的為異戊醛，呈花香和水果香，似醬油味；然后依次為丁酸乙酯（蘋果香，菠蘿香，水果香，花香）、己酸乙酯（甜香，水果香，窖香，青瓜香）、戊酸乙酯（水蜜桃香，水果香，花香，甜香）和乙醛（綠葉及青草氣味，微帶水果味）[21，27]，對金沙醬酒的風味具有重要貢獻。100＜OAV≤500的物質均為乙酸乙酯。10≤OAV＜100的風味成分有所區(qū)別，其中JSXL1和JSXL2樣品相同，均為正丙醛、異丁醛、丙酸乙酯、正丙醇、正丁醇、辛酸乙酯、丁酸、異戊酸、戊酸、苯乙酸乙酯、己酸；JSXL3和JSXL4樣品相同，均為正丙醇、正丁醇、辛酸乙酯、丁酸、戊酸、苯乙酸乙酯、己酸；JSXL5和JSXL6樣品相同，均為正丙醇、正丁醇、辛酸乙酯、丁酸、異戊酸、戊酸、苯乙酸乙酯、己酸，其原因為JSXL1和JSXL2樣品為同系列產(chǎn)品，JSXL1和JSXL2樣品為同系列產(chǎn)品，JSXL5和JSXL6樣品為同系列產(chǎn)品。

3 結論

該研究通過GC-MS定性定量分析，對金沙醬酒樣品中風味成分的種類及含量進行測定，結果表明，金沙醬酒樣品含量較豐富的風味成分基本一致，只是風味成分的具體含量有所差別，說明形成和影響金沙醬酒風味特點的風味成分大致相同。結合OAV分析可得，醛類物質和酯類物質對金沙醬酒的呈香作用明顯強于醇類物質和酸類物質，且認為可將異戊醛、丁酸乙酯、己酸乙酯、戊酸乙酯和乙醛作為金沙醬酒的特征香氣成分，對金沙醬酒的風味具有重要貢獻。

金沙醬酒中醇類物質和酸類物質含量突出，兩者綜合共計達到50%～64%，同時依據(jù)該兩種物質的味感作用，因此認為這是金沙醬酒醇柔（一種味感）風格的主要原因，且不是某一或某幾種成分的味感作用，應是這些醇類物質和酸類物質相互作用的結果。本文研究結果可為進一步研究金沙醬酒醇柔風格的主體風味成分及其相互作用提供參考。