全二維氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)解析房縣黃酒的揮發(fā)性成分

劉慧杰，王娟，王忠朝，黃明泉，劉永國*，吳繼紅，張璟琳

1(北京忠和房縣生物食品有限公司，湖北 十堰，442199) 2(中國輕工業(yè)釀酒分子工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(北京工商大學(xué))，北京，100048)

黃酒是世界上三大古酒之一，也是我國的國酒[1]。房縣黃酒歷史悠久，起源于周、興盛于唐，封為“御酒”，故又稱“皇酒”[2]?！对娊?jīng)》中有50多篇文字的記述與房縣先民種稻、釀酒、飲酒有關(guān)。如《國風(fēng)·七月》中有“八月剝棗，十月獲稻。為此舂酒，以介眉壽”。表明早在3 000年前，房縣黃酒就融入了百姓的生產(chǎn)生活當(dāng)中。此外，房縣黃酒是國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品，其釀造工藝入選省級非物質(zhì)文化遺產(chǎn)[2]。房縣黃酒的釀造以糯米、水為主要原料，經(jīng)蒸飯，冷卻，加當(dāng)?shù)氐男∏M(jìn)行糖化發(fā)酵而成。主要有以下特色：(1)發(fā)酵過程不加麥曲，不加酵母，采用糖化回淋工藝；(2)使用當(dāng)?shù)靥厣∏鸀樘腔l(fā)酵劑，主要原料是稻米粉和辣蓼草；(3)不加焦糖色；(4)發(fā)酵結(jié)束即裝瓶銷售，無需存儲，即為新(鮮)黃酒。這些獨(dú)特的釀造工藝使其具有味甘、色清、氣香、力醇的特色。相比于紹興黃酒的麥香濃厚，房縣黃酒的米香更加突出。紹興黃酒的醇厚是因?yàn)榻B興酒講究窖藏年份，而房縣黃酒講究鮮甜、綿長、爽口。然而，房縣黃酒目前仍停留于傳統(tǒng)粗放的生產(chǎn)方式，在許多生產(chǎn)環(huán)節(jié)憑借工人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。由此產(chǎn)生生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題，制約著房縣黃酒的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

風(fēng)味是決定消費(fèi)者接受度的關(guān)鍵因素，也是評價黃酒質(zhì)量好壞的重要指標(biāo)。解析黃酒的風(fēng)味物質(zhì)基礎(chǔ)對黃酒的風(fēng)味品質(zhì)調(diào)控有重要作用。目前中國大部分地區(qū)的黃酒風(fēng)味成分都已有研究報道。如王培璇等[3]采用頂空固相微萃取結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(head space solid-phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry, HS-SPME-GC-MS)從來自不同地區(qū)(江西、廣西、廣東、浙江、江蘇、安徽、福建、上海、山東、遼寧和山西)的12種黃酒中共檢測到142種揮發(fā)性物質(zhì)。有學(xué)者采用不同的前處理結(jié)合香氣嗅聞(gas chromatography-olfactometry, GC-O)分析鑒定了紹興黃酒、福建黃酒、徽派黃酒、代縣黃酒中的重要香氣活性物質(zhì)[4-9]。然而，關(guān)于房縣黃酒風(fēng)味的研究仍然較少，僅晉湘宜等[10]采用同時蒸餾萃取(simultaneous distillation extraction, SDE)、固相微萃取(solid-phase microextraction, SPME)與液液萃取(liquid-to-liquid extraction, LLE)方法分析了房縣傳統(tǒng)型、洑汁型和清爽型黃酒的7種揮發(fā)性成分，包括乙酸乙酯、正丙醇、異丁醇、異戊醇、己酸乙酯、乳酸乙酯和β-苯乙醇。結(jié)果顯示傳統(tǒng)型和洑汁型黃酒風(fēng)味物質(zhì)含量最多，清爽型黃酒中各種風(fēng)味物質(zhì)含量相對較少。對于房縣黃酒風(fēng)味成分還有待進(jìn)一步研究。

本論文采用HS-SPME結(jié)合全二維氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(comprehensive two-dimensional gas chromatography-mass spectrometry, GC×GC-MS)全面分析房縣洑汁、干型黃酒、甜型黃酒中的揮發(fā)性成分，旨在揭示房縣黃酒香氣成分的化學(xué)本質(zhì)，為房縣黃酒的質(zhì)量控制提供參考和科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)其產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實(shí)驗(yàn)樣品：房縣發(fā)酵3 d的洑汁、干型黃酒(原酒)、甜型黃酒(原酒)樣品，北京忠和房縣生物食品有限公司。

試劑：C6～C30正構(gòu)烷烴(色譜純)，美國Supelco公司；4-辛醇(99.0%)，北京百靈威科技有限公司；NaCl(99.9%)，國藥集團(tuán)化學(xué)有限公司。所有標(biāo)準(zhǔn)品純度大于90%，詳見附表1見電子版增強(qiáng)出版鏈接(https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1802.TS.20220419.0928.006.html)。

1.2 儀器與設(shè)備

7890B-5977A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國安捷倫科技公司；SSM1800調(diào)制器，雪景電子科技(上海)有限公司；SPME萃取纖維(長2 cm，50/30 μm DVB/CAR/PDMS)、手動固相微萃取手柄，美國Supleco公司；DF-lO1S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鞏義市予華儀器責(zé)任有限公司；T-403電子天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前處理

6.0 μL 4-辛醇(1 000.0 mg/L)作為內(nèi)標(biāo)加入至用2.0 g NaCl飽和過的黃酒樣品中(6.0 mL)，并將混合液放入頂空瓶(20 mL)中，再將頂空瓶放入45 ℃水浴鍋中平衡30 min，插入2 cm灰色萃取頭(50/30 μm DVB/CAR/PDMS)萃取30 min，將萃取頭插入250 ℃的GC-MS進(jìn)樣口，解析5 min。

1.3.2 感官評價

從實(shí)驗(yàn)室招募15名具有感官評價經(jīng)驗(yàn)的小組成員，將黃酒樣品(5.0 mL)裝入以3位數(shù)字隨機(jī)編碼的酒杯(10.0 mL)中，并隨機(jī)呈遞給評價小組成員，要求評價人員使用6～10個詞匯描述黃酒樣品的香氣感官特征，然后根據(jù)描述詞匯的頻率高低確定黃酒的最終風(fēng)味輪廓。最終米香、烤香、醇香、花香、果香、甜香、酸香、糟香和烤香9種香氣特征被確定為房縣黃酒的香氣輪廓，采用1～9分強(qiáng)度法對每個香氣輪廓的強(qiáng)度進(jìn)行打分，其中設(shè)置1～3分為弱，4～6分為中等，7～9分為強(qiáng)，評價方法參考GB/T 19547—2004《感官分析 方法學(xué) 量值估計(jì)法》。

1.3.3 色譜條件

色譜柱：第一根色譜柱為J&W DB-WAX(60 m×0.25 mm×0.25 μm)；第二根色譜柱為J&W DB-17MS(1.0 m×0.18 mm×0.25 μm)；調(diào)制柱為C5～C30的HV系列。升溫程序：初溫50 ℃，保持3 min，再以6 ℃/min的速度升至240 ℃，并保持10 min；調(diào)制器：進(jìn)口熱區(qū)溫度為初溫110 ℃，保持3 min，再以6 ℃/min升到300 ℃，保持10 min；出口熱區(qū)為170 ℃，保持3 min，再以6 ℃/min升至320 ℃，保持15 min；冷區(qū)溫度為-50 ℃；調(diào)制周期為4 s/1 s。載氣(He，99.999%)流速2.0 mL/min，不分流。

1.3.4 質(zhì)譜條件

電子轟擊(EI)離子源；電子能量70 eV；傳輸線溫度250 ℃；離子源溫度250 ℃；質(zhì)量掃描范圍m/z40～450。

1.3.5 定性分析

采用NIST14(National Institute of Standards and Technology)譜庫檢索(匹配度大于700)、保留指數(shù)(retention index，RI)和標(biāo)準(zhǔn)品比對進(jìn)行定性分析。

RI定性[11]：在相同的色譜條件下，分別將樣品與正構(gòu)烷烴(C6～C30)前后進(jìn)樣進(jìn)行分析，RI的計(jì)算如公式(1)所示，并與文獻(xiàn)報道的RI對比，將絕對值相差30以內(nèi)的確定為同一化合物。

(1)

式中：n和n+1分別為未知化合物流出前后正構(gòu)烷烴碳原子數(shù)；t為未知化合物保留時間；tn和tn+1為相應(yīng)正構(gòu)烷烴的保留時間(tn

1.3.6 定量分析

采用內(nèi)標(biāo)法定量，通過樣品中各組分的峰面積與內(nèi)標(biāo)峰面積的比值和樣品中各組分濃度與內(nèi)標(biāo)濃度比值，求得各揮發(fā)性成分的含量。

1.3.7 數(shù)據(jù)分析

采用Origin Pro 9.1進(jìn)行雷達(dá)圖和柱狀圖的繪制；采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行單因素方差分析(鄧肯檢驗(yàn))；偏最小二乘法(partial least squares regression, PLSR)分析采用XLstat 2016；熱圖聚類分析采用TBtools v 1.082。

2 結(jié)果與分析

2.1 香氣感官評價分析

對發(fā)酵3 d的洑汁、干型黃酒和甜型黃酒定量描述性分析，結(jié)果如圖1所示。房縣黃酒的香氣主要為米香、醇香、花香、果香、甜香、酸香、糟香和烤香。對感官評價結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析發(fā)現(xiàn)，米香、醇香、花香在3個樣品中存在極顯著差異。發(fā)酵3 d的洑汁米香和甜香突出，干型黃酒有較強(qiáng)的花香和醇香，甜型黃酒的烤香、酸香、果香比較強(qiáng)烈。而紹興黃酒則是醇香、焦糖、果香、煙熏、曲香、藥香、蜂蜜香較為突出[4]；以黍米為原料的代縣黃酒的香氣以糟香、米香、蜂蜜、酸香、焦糖、醬香、醇香、陳香、曲香為主，其中糟香最濃[9]。相比之下，濃郁的米香、果香、花香形成了房縣黃酒的特色香氣。

2.2 揮發(fā)性成分定性分析

HS-SPME萃取是將石英纖維置于待測樣品上方的氣相中吸附揮發(fā)性成分，提取過程無需溶劑，集萃取、吸附、富集、洗脫和進(jìn)樣于一體，提取過程快速、簡單[12]。對房縣發(fā)酵3 d的洑汁、干型黃酒原酒、甜型黃酒原酒進(jìn)行了HS-SPME結(jié)合GC×GC-MS分析，結(jié)果如附表2(見電子版增強(qiáng)出版附件：https://kns.cnki.net/kcms/detail/11.1802.TS.20220419.0928.006.html)，發(fā)酵3 d的洑汁、干型黃酒、甜型黃酒中共鑒定出205種揮發(fā)性成分，包括酯類63種、醇類46種、酸類10種、醛類17種、酮類25種、酚類5種、內(nèi)酯類8種、縮醛9種、烯烴類9種、呋喃類5種、含硫類8種。其中，有85個化合物是首次在黃酒中被檢出，其中59個化合物經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)品定性。

如圖2所示，發(fā)酵3 d的洑汁樣品中共鑒定出139種揮發(fā)性成分，干型黃酒中鑒定出140種，甜型黃酒鑒定出137種。其中，3種黃酒共有的有82種，干型黃酒特有的有25種，甜型黃酒特有的有25種，發(fā)酵3 d的洑汁特有的有26種。在干型和甜型黃酒中都有，但發(fā)酵3d樣品中沒有的有16種；在干型和發(fā)酵3d中都有，但甜型黃酒中沒有的有17種；在甜型和發(fā)酵3d中都有，但干型黃酒中沒有的有14種。

圖2 三種不同房縣黃酒樣品的揮發(fā)性成分的 Venn圖分析結(jié)果Fig.2 Venn diagram analysis results of volatile components among three Fangxian Huangjiu

此外，由圖3可以看出，發(fā)酵3 d的洑汁中醛類、酮類、呋喃類和烯烴類化合物的數(shù)量最多；干型黃酒的酯類、醇類數(shù)量最多；甜型黃酒中酸類、內(nèi)酯類最多；酚類在3種酒中一樣多，酮類和縮醛類的數(shù)量在干型和甜型黃酒中一樣多。

圖3 三種不同房縣黃酒中各類揮發(fā)性化合物的數(shù)量圖Fig.3 The number of various volatile compounds among three Fangxian Huangjius

值得注意的是，在房縣黃酒的揮發(fā)性成分中有23種物質(zhì)據(jù)文獻(xiàn)報道有健康功效。包括4種酯類：乙酸乙酯能加速新陳代謝功能制約乙醛，乳酸乙酯可促進(jìn)乙醇刺激大腦皮層的作用，使人興奮，己酸乙酯能降低肺火，穩(wěn)定心肺的作用，亞油酸乙酯在體內(nèi)水解后生成脂肪酸，可抑制膽固醇合成[13]；7種酸類：乙酸、丁酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸是維持腸道和免疫穩(wěn)態(tài)的主要參與者[14]；還有8種萜烯類及其衍生物具有抗癌，抗炎，抗病毒，抗氧化活性等保健或藥物作用[15]，其中伯克哈拉杜烯，石竹烯、蛇麻烯、(-)-α-依蘭油烯、δ-杜松烯、α-蓽茄醇、3,7,11-三甲基-2,6,10-十二碳三烯-1-醇都是首次在黃酒中被報道，D-檸檬烯只在小米和黍米黃酒中有報道[16-17]；此外，糠醇具有抗癌和抗氧化活性[18]；二甲基二硫是內(nèi)源性抗氧化物，具有減少細(xì)胞氧化應(yīng)激損傷和延長動物壽命的作用，可能在內(nèi)源性抗氧化防御體系中扮演重要角色[19]；3-甲硫基丙醇具有抗氧化活性，還可抑制α-葡萄糖苷酶的活性，降血糖功能[20]；4-乙烯基愈創(chuàng)木酚有降低血糖、抗炎活性[13]。

2.3 揮發(fā)性成分定量分析

如附表2所示，發(fā)酵3 d的洑汁揮發(fā)性成分總相對含量最多(20 859.32 μg/L)，其次是干型黃酒(16 008.70 μg/L)和甜型黃酒(14 153.89 μg/L)。

黃酒中的醇類產(chǎn)生主要有2種途徑：一種是通過Ehrlich途徑由氨基酸轉(zhuǎn)化而來；另一種是通過糖酵解途徑合成(Harris途徑)[21]。在前期的研究中已有報道，3-甲基-1-丁醇(呈醇香和果香)和β-苯乙醇(呈甜香和花香)對黃酒的糟香和甜香有重要貢獻(xiàn)[9]。在房縣黃酒中，3-甲基-1-丁醇和苯乙醇都是在發(fā)酵3 d的洑汁中的含量(質(zhì)量濃度為4 630.16和3 252.79 μg/L)高于干型黃酒(質(zhì)量濃度為2 334.67和2 694.30 μg/L)和甜型黃酒(質(zhì)量濃度為1 928.02和1 484.27 μg/L)。

酯類通常貢獻(xiàn)果香、甜香和花香[9]，主要由代謝過程中葡萄糖和氨基酸產(chǎn)生的醇與酸在酯酶催化下反應(yīng)形成的[21]，在發(fā)酵3 d的洑汁、干型黃酒、甜型黃酒中酯類物質(zhì)的質(zhì)量濃度依次是4 716.39、5 089.56和4 896.41 μg/L。乙酸乙酯、乙酸異戊酯、乳酸乙酯、丁二酸二乙酯在紅曲黃酒中被鑒定為關(guān)鍵香氣成分[5]，乳酸乙酯在代縣黃酒中被鑒定為對糟香有顯著貢獻(xiàn)的成分[9]。乙酸乙酯在發(fā)酵3 d的洑汁中質(zhì)量濃度最高，為1 224.28 μg/L，其次是干型黃酒(978.60 μg/L)，甜型黃酒中質(zhì)量濃度最低(897.78 μg/L)；乙酸異戊酯的質(zhì)量濃度在干型黃酒中最高(409.31 μg/L)；乳酸乙酯和丁二酸二乙酯的質(zhì)量濃度在甜型黃酒中最高，分別是334.79和1 308.11 μg/L。這些化合物中，除了乙酸異戊酯的含量與紅曲黃酒(135.89～239.36 μg/L)相近，其他物質(zhì)的含量均低于紅曲黃酒及紹興黃酒中的含量[5,8]，如在紅曲黃酒中乙酸乙酯質(zhì)量濃度為7 605.07～1 639 960 μg/L、乳酸乙酯質(zhì)量濃度為5 875 894～32 024 917 μg/L、丁二酸二乙酯質(zhì)量濃度為150 101～12 371.54 μg/L[5]。這可能由于房縣黃酒是新鮮的黃酒，而其他地區(qū)的黃酒經(jīng)過陳釀酯類物質(zhì)含量增加[8]。

乙酸和3-甲基丁酸對黃酒的酸香有重要貢獻(xiàn)[8-9]。乙酸在發(fā)酵3 d的洑汁中質(zhì)量濃度較高，為1 189.46 μg/L，其次是甜型黃酒971.71 μg/L，干型黃酒中質(zhì)量濃度最低，為686.91 μg/L。3-甲基丁酸在發(fā)酵3 d的洑汁中質(zhì)量濃度較高，為176 06 μg/L，甜型黃酒中質(zhì)量濃度最低，為122.76 μg/L。乙酸和3-甲基乙酸在房縣黃酒中的含量低于紹興黃酒和黍米黃酒中的含量[8-9]。

在發(fā)酵過程中醛類物質(zhì)大部分是通過氨基酸的脫氨和脫羧作用產(chǎn)生的[21]，大多數(shù)醛類物質(zhì)呈青香，如壬醛、庚醛等[9]。有研究表明，壬醛對黃酒的熟糧香有重要貢獻(xiàn)[22]，壬醛在發(fā)酵3 d的洑汁中質(zhì)量濃度(868.67 μg/L)高于干型黃酒(249.07 μg/L)和甜型黃酒(70.68 μg/L)。且壬醛在房縣黃酒中的質(zhì)量濃度較高，如在紅曲黃酒中質(zhì)量濃度僅為5.42～8.68 μg/L[5]，紹興黃酒中僅為21.9～27.7 μg/L[7]。據(jù)之前的研究報道，在紹興黃酒(150～5 560 μg/L)[8-9]、小米黃酒(415.21～11 226.44 μg/L)[14]、紅曲黃酒(783.7～1 263.7 μg/L)[5]中，苯甲醛是含量最高的醛類物質(zhì)，呈苦杏仁味，它在房縣黃酒中的質(zhì)量濃度為146.11～160.15 μg/L。此外，目前已報道對黃酒香氣有重要貢獻(xiàn)的醛類化合物還有香蘭素[8-9]，然而，香蘭素在房縣黃酒中并未被檢出。

縮醛類物質(zhì)主要貢獻(xiàn)果香和甜香[8]。乙縮醛(呈果香)在甜型黃酒中的質(zhì)量濃度882.73 μg/L高于發(fā)酵3 d的洑汁470.80 μg/L和干型黃酒371.21 μg/L，但它們的含量都低于紹興黃酒(15 800～134 000 μg/L)[8]。還有8種縮醛在黃酒中首次被報道，包括1,1-二乙氧基-2-甲基丙烷、2,4,5-三甲基-1,3-二氧戊環(huán)、1,1-二乙氧基-3-甲基-丁烷、1,1-二乙氧基戊烷、1,1,3-三乙氧基丙烷、1,1-二乙氧基-壬烷、1,1-二乙氧基癸烷、(2,2-二乙氧基乙基)苯。因此，可推測房縣黃酒中豐富的縮醛類化合物可能也是造成其果香、甜香突出的重要因素之一。

此外，對黃酒香氣影響較大的還有酚類(159.55～429.14 μg/L)、內(nèi)酯類(17.02～165.90 μg/L)和含硫類化合物(159.55～429.14 μg/L)[8-9]。酚類物質(zhì)主要呈煙熏味、木香等，主要來源于羥基肉桂酸、阿魏酸和對香豆酸的脫羧反應(yīng)[21]。房縣黃酒中檢出苯酚、4-乙基苯酚、4-乙基愈創(chuàng)木酚、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚、2,4-二叔丁基苯酚，這些物質(zhì)在紹興黃酒和福建紅曲黃酒中都有報道[5,8-9]。據(jù)陳雙[4]報道，4-乙烯基愈創(chuàng)木酚在紹興黃酒中被鑒定為重要的香氣活性物質(zhì)，貢獻(xiàn)木香和煙熏味，質(zhì)量濃度在125～2 750 μg/L，然而，4-乙烯基愈創(chuàng)木酚在房縣發(fā)酵3 d的洑汁中質(zhì)量濃度僅為32.99 μg/L，在甜型和干型中質(zhì)量濃度更低，分別為7.35和1.53 μg/L。這與感官評價結(jié)果一致，紹興黃酒中有較濃的煙熏味，而房縣黃酒中幾乎感受不到該香氣。

內(nèi)酯類物質(zhì)主要來源于美拉德反應(yīng)和發(fā)酵過程中的酵母代謝[23]，主要貢獻(xiàn)黃酒中的焦糖香和甜香。在之前的研究中，呈奶香的γ-壬內(nèi)酯和呈焦糖味、藥香的葫蘆巴內(nèi)酯在紹興、代縣等地區(qū)的黃酒中是最重要的內(nèi)酯類化合物[8-9]，被鑒定為關(guān)鍵香氣成分。γ-壬內(nèi)酯在房縣黃酒中的質(zhì)量濃度為10.73～13.99 μg/L，低于浙江(250.16 μg/L)[24]、上海(57.36 μg/L)[24]、代縣(52.59 μg/L)[9]等地區(qū)的黃酒；然而，葫蘆巴內(nèi)酯在房縣黃酒中未被鑒定出。這與感官評價結(jié)果一致，房縣黃酒中幾乎沒有焦糖味和藥香，這可能由于房縣黃酒是新鮮的黃酒，而葫蘆巴內(nèi)酯是黃酒在陳釀過程中產(chǎn)生的[8]。

含硫類化合物由于其較低的閾值，對食品的香氣有重要貢獻(xiàn)。3-甲硫基-1-丙醇呈典型的煮土豆味，在發(fā)酵3 d的洑汁中的質(zhì)量濃度為129.04 μg/L，大于干型黃酒(94.06 μg/L)和甜型黃酒(56.30 μg/L)。與紹興黃酒4 233.06～31 069.19 μg/L[8]、代縣黍米黃酒652.04 μg/L[9]和小米黃酒258.17～334.82 μg/L[13]等相比，3-甲硫基-1-丙醇在房縣黃酒中的含量較低。

2.4 香氣與揮發(fā)性骨架成分相關(guān)性分析

為了明晰房縣黃酒揮發(fā)性骨架成分與香氣特征的關(guān)系，選取在3個樣品中質(zhì)量濃度最大的30種揮發(fā)性成分與香氣屬性做PLSR相關(guān)性分析。變量投影重要性(variable importance in projection，VIP)>1.0的化合物可認(rèn)為是導(dǎo)致樣品間差異的重要因素[25]。如圖4所示，乙酸乙酯、壬醛、3-甲基-1-丁醇、1-丙醇、乙酸苯乙酯、2-甲基-1-丙醇、3-甲基丁酸、4-乙基苯酚、1-辛烯-3-醇、丙酸乙酯、3-甲基丁醛、3-甲硫基-1-丙醇、β-苯乙醇、乳酸乙酯、丁二酸二乙酯的VIP>1.0，說明它們是潛在的導(dǎo)致不同類型房縣黃酒香氣差異的重要化合物。

圖4 揮發(fā)性骨架成分在3個樣品間的變量投影重要性Fig.4 Variable importance in projection (VIP) of volatile skeleton components among three Fangxian Huangjius

此外，將骨架成分與香氣特征的相關(guān)系數(shù)進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖5所示，紅色表示正相關(guān)，藍(lán)色表示負(fù)相關(guān)，圓圈越大表示相關(guān)系數(shù)越大?？梢?，β-苯乙醇、3-甲硫基-1-丙醇、丙酸乙酯、3-甲基丁醛、1-辛烯-3-醇、4-乙基苯酚、乙酸乙酯、壬醛、3-甲基-1-丁醇、1-丙醇、3-甲基丁酸、2-甲基-1-丙醇、乙酸苯乙酯與米香和甜香呈顯著正相關(guān)，而與其他香氣呈負(fù)相關(guān)。另外，丁二酸二乙酯、乳酸乙酯、乙酸異戊酯、4-辛酮、十五酸乙酯與酸香、果香、糟香、醇香呈顯著正相關(guān)，而與米香和甜香呈負(fù)相關(guān)。其中，β-苯乙醇、乳酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸乙酯、3-甲基-1-丁醇、3-甲基丁酸在前期報道中已被證實(shí)為黃酒中的關(guān)鍵香氣成分[5,8-9]。且已有研究表明β-苯乙醇呈典型的甜香和花香，對黃酒的甜香有顯著貢獻(xiàn)；乳酸乙酯雖然閾值高，但對糟香有顯著貢獻(xiàn)。這都與本研究結(jié)論一致。值得注意的是，丁二酸二乙酯僅在房縣甜型黃酒中含量較高且與酸香、果香、糟香、醇香呈顯著正相關(guān)，因此，丁二酸二乙酯在房縣黃酒中的作用值得進(jìn)一步研究。

圖5 感官特征和揮發(fā)性骨架成分相關(guān)性熱圖Fig.5 Heat map analysis of the correlation between the sensory characteristics and main compounds

3 結(jié)論

本研究采用感官評價和HS-SPME結(jié)合GC×GC-MS鑒定出房縣發(fā)酵3 d洑汁、干型黃酒、甜型黃酒中205種揮發(fā)性成分。發(fā)酵3 d的洑汁揮發(fā)性成分的含量最多，其次是干型和甜型黃酒。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，β-苯乙醇、3-甲硫基-1-丙醇、丙酸乙酯、3-甲基丁醛、1-辛烯-3-醇、4-乙基苯酚、乙酸乙酯、壬醛、3-甲基-1-丁醇、1-丙醇、3-甲基丁酸、2-甲基-1-丙醇、乙酸苯乙酯與米香和甜香呈顯著正相關(guān)，丁二酸二乙酯、乳酸乙酯、乙酸異戊酯、4-辛酮、十五酸乙酯與酸香、果香、糟香、醇香呈顯著正相關(guān)。本研究有望為房縣黃酒的酒體質(zhì)量控制提供理論支撐。此外，揮發(fā)性化合物對香氣的影響與基質(zhì)、化合物之間的相互作用有很大關(guān)系，房縣黃酒中的關(guān)鍵香氣化合物及其香氣間的交互作用值得進(jìn)一步研究；值得注意的是，房縣黃酒中有豐富的萜烯類物質(zhì)，它們對房縣黃酒的香氣貢獻(xiàn)以及健康功效貢獻(xiàn)可進(jìn)行下一步研究。