醬香高溫大曲風(fēng)味輪的初步構(gòu)建及其香氣特征分析

沈世明，梁明鋒，張嬌嬌，劉金龍，雷顯仲，薛新新，張明松，顏家慶，韓興林*

1(河北科技大學(xué) 食品與生物學(xué)院，河北 石家莊，050018)2(中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司，北京，100015)3(國家酒類品質(zhì)與安全國際聯(lián)合研究中心，北京，100015)4(貴州迎賓酒股份有限公司，貴州 仁懷，564500)5(百色學(xué)院，廣西 百色，533000)

中國白酒在歷史沉淀中形成了自己獨(dú)特的文化，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，是典型的資源導(dǎo)向型產(chǎn)業(yè)[1]，但其真正的大發(fā)展源于制曲技術(shù)出現(xiàn)之后[2]。正如俗語“曲乃酒之骨”，大曲在白酒釀造中起到了發(fā)酵、生香、提供菌源和原料的重要作用，其質(zhì)量與白酒品質(zhì)密切相關(guān)[3-4]。但受生產(chǎn)環(huán)境的影響，醬香型大曲中風(fēng)味物質(zhì)和香氣特征發(fā)生變化，從而對大曲質(zhì)量也產(chǎn)生了影響[5-6]。因此，分析不同生產(chǎn)區(qū)域的醬香型高溫大曲的香氣特征，不僅可以為大曲的使用提供參考，也利于了解生產(chǎn)環(huán)境對大曲香氣特征的影響。

與傳統(tǒng)的大曲質(zhì)量評價(jià)和風(fēng)味分析方法相比，風(fēng)味輪技術(shù)是結(jié)合規(guī)范感官描述和評價(jià)感官特性于一體的經(jīng)典方法[7]，具有直觀、便于理解的特點(diǎn)，在威士忌[8]、白蘭地[9]、白葡萄酒[10]等食品領(lǐng)域已經(jīng)廣泛應(yīng)用。楊煥等[11]通過對10款典型汾酒進(jìn)行感官描述分析，首次繪制了汾酒風(fēng)味輪，并通過風(fēng)味剖面圖清晰表達(dá)了4種不同檔次、風(fēng)格特點(diǎn)汾酒的風(fēng)味差異。柳旭等[12]對15個(gè)代表性牛欄山酒樣進(jìn)行了感官定量評價(jià)，建立了包含嗅覺和味覺的風(fēng)味輪，通過風(fēng)味剖面圖分析了不同牛欄山白酒產(chǎn)品間的風(fēng)味差異，對于提高品質(zhì)和順應(yīng)個(gè)性化市場趨勢具有重要意義。吳生文等[13]對31種不同年份原酒、成品酒進(jìn)行了感官定量分析，繪制了特香型白酒風(fēng)味輪，為研究特香型白酒風(fēng)味提供了科學(xué)指導(dǎo)。盡管風(fēng)味輪技術(shù)在白酒中的應(yīng)用逐漸增多，但卻較少應(yīng)用于大曲。醬香型高溫大曲不僅在醬香型白酒釀造中用量可達(dá)50%，其香氣特征也對白酒香氣有重要影響[14-15]。因此，如何從感官角度系統(tǒng)分析醬香型高溫大曲的香氣特征，對調(diào)控醬香型高溫大曲的生產(chǎn)和使用，從而提高白酒品質(zhì)具有重要意義。

本文以不同生產(chǎn)區(qū)域醬香型大曲為研究對象，通過感官評價(jià)分析其香氣特征，并使用M值、聚類分析、主成分分析等方法構(gòu)建醬香型大曲風(fēng)味輪，最后借助風(fēng)味剖面圖分析不同生產(chǎn)區(qū)域醬香型高溫大曲的香氣特征及差異，為廠家使用醬香型高溫大曲提供參考。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品

取樣方法：從貯存成品大曲的曲庫中，采用五點(diǎn)取樣法進(jìn)行取樣，再將5塊大曲粉碎混合，采用四分法收集大曲樣品，編為一組，剩余樣品置于4 ℃冰箱保存。

樣品來源：從MT、GW、DYT、JF、NZ、YM和QC等7個(gè)廠家獲得樣品，每個(gè)廠家中選取3組樣品，取樣方法同上。根據(jù)7個(gè)廠家所在生產(chǎn)區(qū)域劃分為3個(gè)產(chǎn)區(qū)，其中MT、GW、DYT、JF 4個(gè)廠家為茅臺(tái)產(chǎn)區(qū)，NZ為湖南產(chǎn)區(qū)，YM、QC為山東產(chǎn)區(qū)，具體曲樣信息見表1。

表1 大曲樣品信息Table 1 Daqu sample information

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品前處理及選擇參比樣

為減少粉碎度對大曲香氣揮發(fā)的影響，通過粉碎機(jī)粉碎和使用目篩，選擇粉碎度在10～20目間的曲樣，分裝到100 mL塑料瓶中，每瓶35 g，供品評小組使用，置于4 ℃冰箱內(nèi)保存，使用前于30 ℃溫水中水浴20 min。

大曲香氣與白酒香氣密不可分，因此結(jié)合GB/T 29604—2013《感官分析 建立感官特性參比樣的一般導(dǎo)則》中對參比樣的要求，借助白酒風(fēng)味試劑盒作為參比樣，提供40種香氣特征，由中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院開發(fā)，并參考標(biāo)準(zhǔn)GB/T 33405—2016《白酒感官品評術(shù)語》和文獻(xiàn)[16]制備13種單體香和8種復(fù)合香，如表2所示。

表2 風(fēng)味描述語參比樣Table 2 Flavor descriptor references

1.2.2 醬香型大曲香氣特征的定性表達(dá)

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)中的要求，借助參比樣對培訓(xùn)人員的聞香重復(fù)性、辨別能力、結(jié)果的一致性進(jìn)行培訓(xùn)，每周3次，每次3 h，為期2個(gè)月。培訓(xùn)結(jié)束后對培訓(xùn)人員進(jìn)行評價(jià)。最后選擇聞香正確率在80%以上的人員組成感官評價(jià)小組，共20名。通過參考大曲和酒類的風(fēng)味研究為其提供基礎(chǔ)描述詞匯，初步涵蓋了55個(gè)香氣描述詞和5個(gè)嗅聞感描述詞，如表3所示。

表3 醬香型高溫大曲香氣參考描述語Table 3 Sauce-flavored high-temperature Daqu aroma reference descriptor

感官品評小組正式品評時(shí)，采用明評的方式進(jìn)行嗅聞，將21個(gè)曲樣隨機(jī)分為3組，每組持續(xù)30 min，間隔15 min。進(jìn)行3次重復(fù)品評，品評時(shí)，品評人員可借助表3進(jìn)行描述，亦可自由寫出香氣特征描述語。

1.2.3 醬香型大曲香氣特征感官定量

參考食品感官評價(jià)體系中的常用方法[17]，采用5分制對樣品的感官強(qiáng)度進(jìn)行描述，數(shù)值越大表示強(qiáng)度越強(qiáng)，分值0、1、2、3、4、5對應(yīng)的香氣強(qiáng)度分別為無、弱、較弱、中、較強(qiáng)、強(qiáng)。

1.2.4 醬香型大曲風(fēng)味輪的建立

將正式品評得到的所有描述詞進(jìn)行篩選、整理和歸類，刪除享樂詞、近義詞、定量詞等，并參考品評小組意見繪制醬香型大曲風(fēng)味輪。

1.2.5 醬香型大曲感官風(fēng)味剖面圖的建立

參考建立牛欄山白酒、毛鋪苦蕎酒風(fēng)味輪中的方法[12,18]，對所有評價(jià)中感官特征描述語的提及次數(shù)和強(qiáng)度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，根據(jù)公式(1)計(jì)算描述語的貢獻(xiàn)值M：

(1)

式中：F，描述語實(shí)際被提及的次數(shù)占該描述語可能被提及總次數(shù)的百分比；I，評價(jià)小組實(shí)際給出的某描述語的強(qiáng)度占該描述語最大可能所得強(qiáng)度的百分比。M值越大，代表該描述語對樣品感官的貢獻(xiàn)度越高。

首先根據(jù)M值大小對醬香型大曲的香氣特征描述語進(jìn)行初步篩選，再通過聚類分析對香氣描述詞進(jìn)行聚類，在聚類結(jié)果中，特性明顯不同的描述詞可以單獨(dú)列出，特性相似的描述詞需綜合考慮對大曲質(zhì)量、白酒品質(zhì)的影響以及是否具有代表性，最后經(jīng)過品評小組對相似描述詞進(jìn)行刪選。

感官風(fēng)味剖面圖參考GB/T 12313—1990《感官分析方法 風(fēng)味剖面檢驗(yàn)》建立，使用Origin 2021軟件繪制。

1.2.6 數(shù)據(jù)分析

收集感官品評小組人員填寫的感官描述詞，將感官評價(jià)得到的原始數(shù)據(jù)整理后進(jìn)行初步分析,利用MindMaster制作醬香型大曲風(fēng)味輪，利用SPSS 25.0分析軟件進(jìn)行聚類分析和主成分分析，利用Origin 2021進(jìn)行風(fēng)味剖面圖的繪制

2 結(jié)果與分析

2.1 醬香型大曲風(fēng)味描述詞的獲得

根據(jù)品評小組的嗅聞結(jié)果和通過刪除定量術(shù)語、合并同義詞和反義詞等得到大曲風(fēng)味感官描述詞，包括麥香、豌豆香、生糧香等43個(gè)香氣描述語，純凈、欠凈、諧調(diào)等8個(gè)嗅聞感描述語，典型、具備、偏格3個(gè)風(fēng)格描述語。

2.2 醬香型大曲風(fēng)味輪的構(gòu)建

參考六堡茶風(fēng)味輪的建立方法[7]，歸納描述詞匯，并由品評小組進(jìn)行整理，確定風(fēng)味輪的層級關(guān)系，如圖1所示。醬香型大曲風(fēng)味輪第1層分為香氣、嗅聞感和風(fēng)格3大部分；第2層香氣分為原料香、發(fā)酵香、陳放香、甜香、植類香、醬香、烘烤香、異香等8類，嗅聞感分為豐滿度、純凈感、諧調(diào)感、柔和感4類，風(fēng)格包含典型性1類；最外層香氣描述語43個(gè)，嗅聞感描述詞8個(gè)，風(fēng)格描述詞3個(gè)。

圖1 醬香型大曲風(fēng)味輪Fig.1 Sauce-flavored Daqu flavor wheel

2.3 醬香型大曲主要風(fēng)味描述語的選擇

計(jì)算圖1中43個(gè)香氣描述詞、8個(gè)嗅聞感描述詞和3個(gè)風(fēng)格描述詞的貢獻(xiàn)度指數(shù)M值，結(jié)果如表4所示。結(jié)合品評經(jīng)驗(yàn)和參考建立六堡茶、露酒風(fēng)味輪中的方法[7,19]，初步選擇香氣M值>0.05，嗅聞感M值>0.1，風(fēng)格M值>0.5的感官描述語作為醬香型大曲典型特征的待選描述語。根據(jù)初選條件，舍棄咸香、干稻草味、米飯香等10個(gè)描述語。

表4 醬香型大曲感官描述語及M值Table 4 Sensory descriptors and M value of sauce-flavored Daqu

2.4 香氣描述語聚類分析

將通過M值初選的34個(gè)香氣描述語聚類分析，如圖2所示。其中焦糖香、煙熏香、焦香、汗酸、汗臭，芝麻香和醬油香，酯香、甜面醬、新曲香、花香、苦杏仁香，果木香、炭烤香和果酸，糧香和泥土味，麥香和谷糠香，陳曲香和堅(jiān)果香，中藥香和烘焙香，糊香和酸香，高火香和干香相似程度較高。參考張嬌嬌等[20]在綿柔醬香白酒感官品評中的描述詞，以及GB/T 33405—2016《白酒感官品評術(shù)語》中對香氣描述詞的定義。經(jīng)品評小組綜合考慮，將甜面醬、苦杏仁香、蜜香等13個(gè)香氣描述詞刪除，得到21個(gè)香氣描述詞。

圖2 香氣描述語聚類分析圖Fig.2 Cluster analysis of aroma descriptors

2.5 香氣描述語主成分分析

應(yīng)用SPSS 25.0對23個(gè)香氣描述語進(jìn)行主成分分析，前7個(gè)主成分的初始特征值均大于1，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到80.924%，說明前7個(gè)主成分對原始信息具有足夠的代表性(表5)。

表5 香氣描述語的總方差解釋Table 5 Total variance explained by aroma descriptors

由表6中成分得分矩陣可以看出，第1主成分(28.066%)包括醬香(0.830)、酸香(0.815)、焦糖香(0.782)、烘焙香(0.737)、煙熏香(0.669)、陳曲香(0.621)、焦香(0.593)、炭烤香(0.557)、高火香(0.557)、糧香(0.552)、奶油香(0.440)等10個(gè)變量信息；第2主成分(14.364%)包括生糧香(0.634)、中藥香(0.633)、中火香(0.538)、青草香(0.533)4個(gè)變量信息；第3主成分(10.564%)包括酯香(0.801)、中火香(0.674)、麥香(0.472)；第4主成分(9.000%)包括糊香(0.700)、芝麻香(0.519)、汗臭(-0.478)；第5主成分(7.175%)包括新曲香(0.549)；第6主成分(6.108%)包括焦香(-0.548)；第7主成分(5.646)包括酯香(0.516)。

表6 成分得分矩陣Table 6 Component scoring matrix

由圖3可知，從第7個(gè)主成分開始變化幅度減小，趨于水平。綜上分析，這21個(gè)描述語在7個(gè)主成分中均有貢獻(xiàn)，能代表醬香型大曲的基本香氣特征。

圖3 香氣描述語主成分碎石圖Fig.3 Aroma description of the main component gravel diagram

2.6 醬香型大曲風(fēng)味剖面圖的構(gòu)建

對3個(gè)產(chǎn)區(qū)中大曲的香氣特征感官強(qiáng)度進(jìn)行相關(guān)性分析，如表8所示，3個(gè)產(chǎn)區(qū)醬香型大曲之間具有顯著性差異，可以較好地評價(jià)其感官品質(zhì)。其中M1與H1、S1具有顯著正相關(guān)，H1與S1則極顯著正相關(guān)。

表7 大曲感官特征強(qiáng)度的相關(guān)性分析Table 7 Correlation analysis of the intensity of sensory characteristics of Daqu

從3個(gè)產(chǎn)區(qū)的曲樣中各選1個(gè)為代表，繪制風(fēng)味剖面圖，如圖4所示。其中M1樣本的高火香、糧香、奶油香、烘焙香和陳曲香相對突出，H1樣本的焦香、炭烤香相對突出，S1樣本整體香氣強(qiáng)度較弱，其酸香和奶油香強(qiáng)度上和H1樣本較接近，3種大曲在醬香香氣強(qiáng)度相差不大。整體而言，在一定程度上，3種大曲反映了不同產(chǎn)區(qū)醬香高溫大曲的香氣特征，其中茅臺(tái)產(chǎn)區(qū)醬香大曲的高火香、烘焙香最為突出，這可能與茅臺(tái)產(chǎn)區(qū)醬香高溫大曲中吡嗪類物質(zhì)含量較高有關(guān)，湖南產(chǎn)區(qū)醬香大曲的焦香最為突出，山東產(chǎn)區(qū)醬香大曲的整體香氣強(qiáng)度較弱，3個(gè)產(chǎn)區(qū)醬香高溫大曲的香氣特征各有特點(diǎn)，這可能與其生產(chǎn)環(huán)境、微生物群落差異等因素有關(guān)。與傳統(tǒng)的大曲質(zhì)量評價(jià)體系相比，借助于風(fēng)味剖面圖可以更加直觀地表現(xiàn)不同類型大曲的香氣特征和風(fēng)味差異，有利于從感官角度對大曲香氣特征進(jìn)行研究。

圖4 三個(gè)產(chǎn)區(qū)醬香型大曲風(fēng)味剖面圖Fig.4 Flavor profile of sauce-flavored Daqu in three producing areas

3 結(jié)論

本研究參考國內(nèi)外食品風(fēng)味輪的構(gòu)建方法，通過感官嗅聞的方式對不同產(chǎn)區(qū)、類型的21個(gè)醬香型大曲的香氣特征進(jìn)行定性定量分析，從香氣、嗅聞感和風(fēng)格3方面初步繪制了醬香型大曲風(fēng)味輪，包括43個(gè)香氣描述語(糧香、焦香、烘焙香等)、8個(gè)嗅聞感描述語(豐滿、純凈、諧調(diào)、柔和等)、風(fēng)格描述語(典型、具備)2個(gè)。通過M值分析、聚類分析和主成分分析得到了21個(gè)能夠表達(dá)醬香型大曲香氣特征的描述語：醬香、酸香、焦糖香、烘焙香、煙熏香、陳曲香、焦香、炭烤香、高火香、糧香、奶油香、生糧香、中藥香、青草香、酯香、中火香、麥香、糊香、芝麻香、汗臭、新曲香。并通過建立風(fēng)味剖面圖更直觀地表現(xiàn)了不同產(chǎn)區(qū)醬香大曲香氣特征的差異，其中茅臺(tái)產(chǎn)區(qū)大曲的高火香、烘焙香最為突出，湖南產(chǎn)區(qū)大曲的焦香最為突出，山東產(chǎn)區(qū)大曲整體香氣較弱，3個(gè)產(chǎn)區(qū)大曲的醬香香氣強(qiáng)度較為接近。

醬香型大曲風(fēng)味輪的初步構(gòu)建使風(fēng)味特征描述語更易被使用者理解和接受，為進(jìn)一步剖析大曲的關(guān)鍵香氣特征和完善大曲質(zhì)量評價(jià)方法提供了科學(xué)依據(jù)，有利于解析大曲的香氣特征與成品酒品質(zhì)間的關(guān)聯(lián)性，但局限于所選用大曲樣品的代表性、曲樣數(shù)量等因素，醬香型大曲風(fēng)味輪仍待進(jìn)一步完善，需要對更多不同區(qū)域、廠家中醬香高溫大曲的香氣特征進(jìn)行分析，如四川等地區(qū)，從而逐步建立一個(gè)更加全面典型的醬香型大曲風(fēng)味輪，為不同區(qū)域、廠家“因地制宜”、“因曲制宜”，選擇合適的醬香高溫大曲用于釀造提供參考。