中国白酒有十二种不同的香型。在四大基础香型白酒中,己酸乙酯是浓香型白酒中最具代表性的风味物质,乙酸乙酯是清香型白酒的主要特征风味物质,苯乙醇是米香型白酒中的主要风味物质,而酱香型白酒是目前十二种白酒香型中唯一未被确定主体香成分的白酒[1]。酱香型白酒中的微量风味物质种类繁多,组合复杂,造就其“酱香突出、幽雅细腻、酒体醇厚、空杯留香持久”的风味特点[2]。这类白酒不仅历史悠久,且深受广大消费者的喜爱。近年来,随着市场需求的持续增长,酱香型白酒的产量和利润也在不断攀升。2023年,中国酱香型白酒产量约为75万kL,同比增长7.1%,利润达到940亿元,同比增长8%(数据来自《2023-2024年中国酱酒产业发展报告》)。
酱香型白酒的传统生产工艺非常复杂,被称为“四高两长”,包括高温制曲、高温堆积、高温发酵、高温镏酒、生产周期长、储存周期长[3]。白酒的发酵过程一般在开放式或半开放式发酵环境中进行,所以其品质是由独特的发酵技术[4]、生态环境[5]和微生态结构[6]共同决定的。鉴于酱香型白酒本身的复杂性,酱香风味形成的原因是一个未解决的问题,目前系统阐述酱香型白酒风味及其关键物质分析技术方面较为欠缺。因此,本文综述了酱香型白酒中的典型风味物质及风味物质在酱香型白酒酿造过程中的变化,还介绍了白酒风味化学的研究方法,以期为科学认识酱香型白酒风味化学和确立酱香型白酒的主体风味物质提供理论支持。
酱香型白酒中的风味物质不仅是影响其独特味道的关键因素,也是评估酱香型白酒质量的重要指标。迄今为止,已从酱香型白酒中鉴定出528种化合物,其中有30多种化合物被认为是主要风味物质,但其关键香气成分仍无定论,研究表明,酱香型白酒中吡嗪、呋喃、有机酸、醛、酮、醇类化合物含量较高,总酯含量较低[7]。
酯类化合物是由酸与醇酯化作用生成,主要呈现果味、花香和甜味,是白酒中主要的风味物质,不同香型白酒中酯类化合物所含的比例不同,赋予不同香型白酒不同的风格[8]。目前在酱香型白酒中检测到的酯类物质包括:己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸异戊酯和异丁酸乙酯等。许忠平等[9]采用气相色谱(gas chromatography,GC)法对不同地区酱香成品酒中酯类种类及含量进行分析,结果发现酯类物质中乙酸乙酯和乳酸乙酯含量较高。酯类化合物含量的变化,会对酒的风味有决定性的影响,黄锶钘等[10]对10个市售酱香型白酒样品的挥发性风味化合物进行聚类分析(cluster analysis,CA),确定了棕榈酸乙酯、3-甲基戊酸乙酯和正己酸乙酯是可有效区分3个聚类酒样的显著差异化合物。
在白酒中,酯类物质主要可分为乙酸酯和乙基酯,乙酸酯是指乙酸与其他醇类发生酯化反应生成的酯,而脂肪酸和乙醇缩合酯化得到的产物被称为乙基酯。白酒酿造过程中酯类化合物的产生途径主要有三种:第一种是通过发酵过程中的微生物生化反应生成酯[11],在白酒发酵过程中存在着许多参与代谢产酯的微生物,如酵母菌[12]、霉菌[13]等;第二种是由酒曲中微生物产生的酯化酶催化有机酸与醇类生成酯类[14],白酒酿造中使用的各种酒曲都含有一定的酯化酶,不同类型酒曲的酯化酶活性有所差异;第三种是游离的酸、醇分子通过有机化学反应生成酯类物质,这种反应在常温下较为缓慢,经过几年时间才能趋于平衡,所以主要发生在蒸馏期、发酵的中后期及贮存期[15]。酯化酶主要是由发酵系统中的微生物产生,通过控制乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、乳酸乙酯的产生来影响全酯的产量。XU Y Q等[16]结合基因组测序、转录组测序、基因库构建和酶工程发现了一种新的生物催化剂,该酶可促进戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯或癸酸乙酯的合成。为了改善白酒的风味和感官品质,在白酒发酵过程中,利用接种功能菌群的生物强化发酵是一种有效的定向调节方法。LENG W等[17]基于生物强化的酱香型白酒酿造过程中微生物群落演替及挥发谱响应模式进行深入研究,结果发现,生物强化明显改变了微生物组成,并促进了酯类等挥发性风味化合物的产生。
酸类化合物在白酒中不仅起到呈香的作用,还起到呈味的作用,主要影响白酒的味道和回味,增强香气和香味,减少刺激。大部分酸呈现出奶酪和酸味,对改善白酒的口感起到了至关重要的作用,可以消除白酒的苦味、杂味和辣味,所以是构成酒后味的重要物质之一[18]。目前酱香型白酒中检测到的酸类物质包括:丁酸、己酸、醋酸、丙酸、2-甲基丙酸和戊酸等。酸类作为酯类合成的前体物质,可以直接影响白酒的风味物质组成,另外酸度的改变也会影响微生物的代谢过程,进而影响醇类及其他物质的生成。李义等[19]研究分析了酸度对糟醅微生物群落结构的重塑过程,结果发现酿造有益菌如酵母菌群、乳酸杆菌属等在高酸度条件下生长繁殖会被抑制,这样的情况可能会影响酱香型白酒的产量和质量。
酸类化合物的产生主要是依靠微生物的作用,并且在发酵过程中,酸类产量逐渐增加。酱香型白酒所使用的高温大曲,微生物的种类繁多、数量庞大,因此酱香型白酒的酸类化合物含量会高于其他香型白酒。蒙德俊等[20]研究了酱香型白酒轮次基酒酸类风味物质与酒醅微生物之间的相关性。结果显示,毕赤酵母属(Pichia)与乳酸呈显著正相关(P<0.05),酵母菌属(Saccharomyces)与乳酸呈显著负相关(P<0.05),片球菌属(Pediococcus)与乙酸呈显著正相关(P<0.05)。ZHANG J等[21]通过高通量扩增子测序、宏基因组和亚转录组分析,分别根据脂肪酸生物合成相关基因的微生物丰度和表达水平,确定了与脂肪酸生物合成相关的核心微生物群为醋酸乳杆菌属(Acetilactobacillus)、克罗彭斯特菌属(Kroppenstedtia)、Saccharomyces、拟青霉属(Paecilomyces)和Pichia。
醇类物质沸点低、易挥发,并且其在挥发过程中会连带着其他物质一起挥发,所以在白酒风味形成中起到助香的作用。分析发现,乙醇和水约占白酒总质量的98%,挥发性风味化合物占剩余的2%。目前在酱香型白酒的风味化合物中检测到的醇类物质指的是异丁醇、2-甲基-1-丁醇和3-甲基-1-丁醇等高级醇类。适量的高级醇在酱香型白酒中呈果香味,不仅可以衬托出酯香,还可以丰富白酒口感,予人愉悦感;但浓度过高会产生异杂味,导致酒体苦涩,并且饮用后会导致头痛[22]。
醇类物质的产生也是依靠微生物的作用,大多数醇类是由厌氧环境中氨基酸的脱氨反应或酵母在好氧环境中糖的脱羧反应形成的。另外有机酸还原和醛类降解也可产生相应的醇类。在XU Y Q等[23]详细介绍了在发酵过程中高级醇的代谢途径:通常高级醇主要是以支链氨基酸为底物,氨基酸首先通过转氨反应转化为α-酮酸,然后脱羧成醛,最后转化为相应的醇。
羰基化合物通常是指醛类、缩醛类和酮类等含有羰基的化合物,在白酒中起到助香和提香的作用,能够赋予白酒辛辣感和刺激感。目前在酱香型白酒中检测到的羰基化合物包括:己醛、糠醛、乙缩醛、2-戊酮、2-庚酮和2-辛酮等。酱香型白酒中羰基化合物(醛类、酮类和缩醛)的含量是所有白酒中最高的,醛和酮加速陈年香气的产生,改善香气释放,增加香气[24]。
白酒中的羰基化合物(酮和醛)由不饱和脂肪酸和氨基酸在氧气条件下形成。酮类在酱香型白酒中的主要作用是助香,所以含量较低。酱香型白酒中已检测到的酮类物质主要有2-庚酮和丙酮:2-庚酮可能与原料变质有关,会给消费者带来令人不快的异味;丙酮具有甜味、果味和乙醚香气。对于醛类物质,其链长与气味阈值和香气特性密切相关,低分子质量(<150 Da)醛容易产生难闻的香气,而高分子量醛具有甜味和果香。白酒中的短链(C3~C5)醛通常来源于油脂的氨基酸降解或自氧化。直链醛(丙醛、戊醛)和支链醛(2-甲基丙醛、3-甲基丁醛)通常具有青草和刺激性香气,而不饱和醛(丙烯醛、糠醛)则伴有蔬菜和鱼腥味[25]。许忠平等[9]研究表明,南方地区酱香型白酒异戊醛含量较为丰富,草木香和花果香显著高于其他地区,且贵州各酱香型白酒酒样由于糠醛含量较高,所以焦香特点较为显著。
吡嗪是一类在1,4位含2个杂氮原子的杂环化合物,在中药学上具有一定的健康功效。拥有类似于炒花生和烤肉的香气,目前已广泛应用于香料、药物和食品添加剂行业[26]。吡嗪类是酱香型白酒中的重要化合物,目前已检测到的有:2,3,5-三甲基吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2-乙基-6-甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和2-乙基-5-甲基吡嗪等。在YAN Y等[27]使用超高效液相色谱-串联质谱(ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)分析了酱香型白酒中的16种吡嗪类化合物。定量分析结合描述性感官分析结果表明,吡嗪类(2,3-二甲基吡嗪、2,3-二乙基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪和2-乙酰基-3-甲基吡嗪)与酱香型白酒的烘焙香气显著相关。
一般来说,吡嗪类化合物可由美拉德反应、微生物代谢和蛋白质热解等多种途径产生[28]。目前相对于其他吡嗪类物质来说,四甲基吡嗪的合成路线及机制更为明确。胡智慧等[29]总结了近几年研究2,3,5,6-四甲基吡嗪(tetramethylpyrazine,TTMP)形成机理所获得的结果,提出微生物合成TTMP主要分为微生物合成中间代谢产物,后经化学反应合成TTMP两个阶段,建议以高效的“酶法合成”替换低效的“化学反应合成”,采用异源构建微生物从头合成TTMP的策略以强化其合成量,以在不影响白酒风味的同时增加TTMP的含量。
呋喃类也是酱香型白酒重要的呈香物质之一,赋予酒体舒适的焦香和烘焙香[30],与酱香气味和陈酒香气具有一定的内在联系。呋喃类化合物气味阈值较低,特征明显,在白酒贮存过程中,会呈现出颜色及风味的变化。目前酱香型白酒中检测到的呋喃类物质包括:2-丁基呋喃、5-甲基-2-乙酰基呋喃和2-乙酰基呋喃等。
呋喃类化合物主要是淀粉经水解变成各种单糖、低聚糖和多聚糖,再经氨基糖反应产生,也就是美拉德反应[31]。在白酒生产过程中有糖类和氨基酸等物质作为底物,且满足酸性和高温条件,所以必然会产生呋喃类物质及其衍生物。
酚类化合物为白酒提供烟熏风味、焦酱味和奶香味等,对白酒的香气、口感和稳定性均起到重要作用。目前在酱香型白酒中检测到的酚类物质包括带有瓜果香和甜香的4-乙基愈创木酚,带有烟熏味和酱油味的4-甲基愈创木酚以及带有窖泥气味的四甲基苯酚等[32]。
酚类化合物可以由微生物转化制曲过程的中间产物而产生,也可由酿酒原料中的氨基酸或单宁等物质经过细菌和酵母的发酵生成[33]。
传统的酱香型白酒的传统生产工艺可以简单概括为“12987工艺”,即生产周期为1年,加高粱2轮,蒸煮9轮,发酵8轮,蒸馏7轮,得到不同风味和品质等级的基酒[35]。其中,堆积发酵和窖内发酵是酱香型白酒重要的生产工艺环节和产香过程[34]。在微生物和酶的作用下,此阶段会产生白酒中重要的风味物质及前体物质。
2.1.1 堆积发酵过程
“浓香靠窖泥,酱香靠堆积”,高温堆积是酱香型白酒酿造过程中的一个独特工艺。堆积发酵是在开放或半开放的环境中进行的,通过长期的反复实践,使特定的微生物群在独特的生态环境和酿造过程中得到很好的富集,让堆积糟醅完成淀粉糖化、蛋白质降解和香味物质及其前体物质生成的过程,可为后续的窖池发酵做准备。DUAN Z等[36]在研究结果中阐明了环境变量对酱香型白酒堆积发酵过程中糟醅表层和里层真菌群落的影响及在这过程中风味物质的变化,解释了挥发性风味物质与真菌群落的相关性:含有菠萝香气的乙酸乙酯以及可以减少酱味白酒的干燥和涩味的棕榈酸乙酯与大多数表面真菌呈正相关,与内部真菌呈负相关;作为酯类前体的乙酸和带有玫瑰香气的苯乙醇,它们与表层微生物表现出较强的正相关,而与内层微生物不相关。堆积过程会产生并积累大量的风味物质和前体物质,这些含量丰富、种类多元的风味物质为入窖反应奠定物质基础。张春林等[37]采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(headspace solid phase micro-extraction gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)检测堆积酒醅中的风味化合物,并进行半定量分析,结果发现,酯类、醛类和酸类化合物含量最为丰富,并且酯类和醛类含量在堆积酒醅发酵期间呈现下降趋势,酸类则呈现上升趋势。吴成等[38]研究酱香型白酒4轮次堆积发酵过程中风味物质与微生物群落的相关性,结果发现,堆积发酵前期和中期酒醅风味化合物结构相似,以酸类和酯类为主,如乙酸、丙酸、异丁酸、乳酸乙酯、己酸丁酯等,丝状真菌和细菌主要与酸类和酯类物质呈极显著正相关(P<0.01),而到了发酵末期,主要以醇类物质为主,如丙醇、异丁醇、异戊醇等,酵母菌主要与醇类物质呈极显著正相关(P<0.01)。LI X等[39]研究了酱香型白酒中感官属性与香气化合物的相关性,结果发现,烘焙香与吡嗪类物质(三甲基吡嗪、四甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和5-乙基-2,3-二甲基吡嗪)呈正相关,酱香与3种酯类(乳酸乙酯、苯乙酸乙酯、苯甲酸乙酯)、3种醇类(2-甲基-1-丁醇、1-壬醇、异戊醇)、2种酮类(羟基丁酮、2-十一酮)、3种萜烯(α-松油醇、芳樟醇、香叶丙酮)和2-乙酰基呋喃呈正相关。
随着堆积发酵的进行,在环境条件和微生物群落的驱动下,微生物群落演替会引发生物热,并导致堆积酒糟的温度迅速升高。温度是控制堆积发酵过程的主要参数,技术人员通过监测温度变化,来决定是否入窖。为了缩短堆积发酵的持续时间,技术人员经常采用翻堆来促进堆积发酵过程的快速升温,从而加速堆积发酵过程。翻堆可以重新分配有机物,导致发酵参数发生变化,影响微生物演替和新陈代谢,进而影响翻堆前后发酵谷物中的挥发性物质。CHEN X等[40]对翻堆前后酒醅中的挥发性物质进行了鉴定和量化,共鉴定出41种挥发性风味物质,其中醇类6种、醛类2种、酸类5种、酯类22种、其他类6种。
2.1.2 窖池发酵过程
依据车间的生产工艺书和生产人员的经验,当堆积酒醅的顶部和侧部达到一定的温度时,生产人员会将堆积酒醅转移到窖池中,然后均匀地洒上尾酒。窖池发酵是为微生物分解淀粉和蛋白质创造一个环境,产生酒精、芳香物质和有机酸。在窖池发酵结束后,酯类物质含量显著增加,包括具有菠萝香味的乙酸乙酯、呈现脂肪气味的乳酸乙酯、呈现奶油香气的棕榈酸乙酯以及带有鲜花香气的油酸乙酯等物质,而高级脂肪酸乙酯含量越高,酱香风味越明显[41]。
酱香型白酒酿造所用的发酵容器为泥底石窖,窖池较深,上、下层酒醅产酒风味相差较大[42]:发酵过程中产生的热气、二氧化碳以及蒸发后的乙醇等气体会上升到上层,使得上层的环境温度高,利于嗜热芽孢杆菌的代谢产香,所以上层酒醅产酒酱香突出;下层酒醅环境温度低、水分含量高[43],更加利于窖泥中己酸菌的生长,产生更多的己酸乙酯,间接导致下层酒醅产酒窖香较浓。王玉荣等[44]针对第五轮次不同分层酒醅中的感官和风味物质进行了分析,结果发现,上层酒醅酸味相对强度要高于其他层次酒醅,而下层酒醅的苦味和鲜味相对强度最高,芳香型化合物更多,这可能是由于在重力作用下,部分有机物会向下沉积。
为使酒体柔和协调、后味绵长,刚生产的白酒必须经过一定时间的贮存才能进行勾调,以达到白酒老熟的目的,这种贮存过程称为白酒的陈酿过程。蒸馏酒越陈越醇厚,陈化过程是提高发酵蒸馏后白酒风味品质的最重要因素。在酱香型白酒贮藏阶段产生的香气成分中,酯类对白酒风味有显著贡献[23],包括呈现水果香气的异戊醛,呈现甜香的2,3-丁二醇以及苹果香气的异戊酸乙酯等。何庆等[45]系统分析了白酒陈化过程的几种机理,并指出了自然陈化和人工催陈对白酒风味的意义及这两种方法在工艺上的不足。
白酒老熟的实质是白酒中各物质之间的物理化学反应过程,在贮存过程中这些反应会逐渐达到动态平衡,进而可以增强和协调白酒的风味。目前关于白酒老熟机理的研究主要有“缔合说”、“挥发说[46]”、“溶出说[47]”、“酯化说”、“氧化说”等几种学说。乙醇与水分子之间由于氢键的存在,会发生缔合现象。容器中的微量金属离子[48]迁移融入白酒,可能对白酒的陈化老熟具有重要的催熟作用,WEI L等[49]研究发现,陶罐保存的酱香型白酒优于不锈钢罐保存的酱香型白酒。在WANG L等[50]研究表明,陶罐是白酒陈化的潜在催化剂:铝、镉、铁、钴、镁、钾和铜离子促进了二氧基甲烷、乳酸、2,3-二甲基-5-乙基吡嗪、1-己醇和2-甲基-1-丙醇等关键特征物质的形成。氧化和酯化反应会对陈年白酒的酯平衡产生影响,DENG Y等[51]通过对不同陈酿时间的白酒进行成分分析,确定了白酒陈酿过程中醇类、酸类和酯类之间的相关性,并建议适宜陈酿时间为2~3年。
酒体设计也就是指白酒的勾兑调味,经陈酿老熟之后的白酒需要通过勾兑调味来平衡基础酒中各种芳香成分的配合比例,也就是指用极少量香味特点更加突出的调味酒弥补基础酒在香味上的缺陷,以达到固有香型的特点,使其酒体丰满,风格突出。调味酒依据生产方式和感官特征可分为:酱香调味酒、窖底调味酒、醇甜调味酒、陈香调味酒、焦香调味酒、老酒调味酒、酸味调味酒等[52]。酱香型白酒不同调味酒的感官特征及其中主要挥发性风味物质见表1[53]。酒体设计系统在白酒行业中得到了广泛的应用,从最初的纯靠人工经验到后来的数字智能化,稳定可靠的酒体设计系统可以很大程度的提高成品酒的一次成型率[54]。
表1 酱香型白酒不同调味酒的感官特征及其中主要挥发性风味物质
Table 1 Sensory characteristics and main volatile flavor substances of different flavoring liquor of sauce-flavor Baijiu
调味酒类型感官特征主要挥发性风味物质酱香调味酒窖底调味酒醇甜调味酒陈香调味酒焦香调味酒老酒调味酒酸味调味酒主要突出酱香、曲香主要突出窖香、泥香主要突出香气干净、入口醇甜主要突出陈香主要突出烘焙香、坚果香主要突出老酒味、陈香主要突出酸味吡嗪类化合物,正戊醇己酸乙酯2,3-丁二醇、1,2-丙二醇等醇类物质低沸点物质吡嗪类化合物乙缩醛酸类物质
酒体设计对白酒中的风味物质的影响可以概括为四个方面:第一是通过添加调味酒来补充基酒中缺乏或含量较少的某类挥发性风味物质;第二是基酒与调味酒中的微量成分之间的生化反应,产生新的呈香呈味物质;第三是通过勾兑来协调平衡基酒中呈香呈味物质的比例和含量;第四是添加调味酒,改变基酒中挥发性风味物质原有的量比关系或增加新的挥发性风味物质,进而改变各分子间原有的排列。
白酒中挥发性风味物质种类繁多,不同的香气化合物对白酒风味的贡献度不同,所以找到对白酒风味贡献度大的化合物是研究白酒主要挥发性风味物质的关键[55]。目前用于研究白酒中的重要贡献香气化合物的方法有香气萃取稀释分析法(aroma extract dilution analysis,AEDA)和时间-强度法(odor specific magnitude estimation,OSME)[56]。
AEDA是将萃取浓缩后的样品与溶剂以一定比例梯度稀释后利用气相色谱-嗅觉法(gas chromatography-olfactometry,GC-O)闻香,确定香气稀释因子(flavor dilution factor,FD)的大小,也就是指原始的物质浓度与稀释度最大(GC-O能检测到的临界值)时的物质浓度之比。QIN D等[57]在解析导致酱香型白酒空杯香气的关键化合物时,空杯香气化合物的AEDA表明,3-苯基丙酸乙酯、苯乙醇、茄酮、对甲酚和2,3-二甲基-5-乙基吡嗪可能是空杯香气中最重要的香气贡献者。
OSME是将萃取浓缩获得的样品不经稀释直接进行GC-O分析,其结果以香气强度表示。白酒的鼻后香气与其品质和消费者的喜好息息相关,YU Y等[58]通过检测阈值、鼻后气味活性值(odor activity values,OAVs)和时间强度评估对白酒香气化合物进行鼻后感官表征,时间强度结果表明,己酸、己酸乙酯、乙酸异戊酯、3-甲基丁醛和壬醛对白酒的余香有贡献,而白酒中的余臭则归因于二甲基三硫化物、蛋硫醛、2,3,5,6-四甲基吡嗪、β-苯乙醇和其他化合物。
由于挥发性风味物质在空气与白酒中的呈香强度不同,所以在采用AEDA和OSME研究白酒中的重要贡献香气化合物时,会选择使用OAVs来表征风味物质的重要程度。OAVs是建立在获取精确定量结果基础上,用于表征挥发性风味物质在白酒中香气贡献的大小,是挥发性风味物质的浓度与阈值的比值。OAVs>1表示该香气化合物对白酒整体香气特征具有明显贡献。许忠平等[59]的研究中,基于OAVs的计算结果分析了不同工艺酱香型白酒挥发性风味物质的构成及差异,发现戊酸乙酯、己酸乙酯、乙醛、乙缩醛和异戊醛香气贡献明显,且坤沙酒中有香气贡献的风味物质数量超过其他工艺。
初步筛选出白酒中的重要挥发性风味物质之后,要想确定白酒中的关键挥发性风味物质还需进一步验证结果。目前,主要采用的研究方法包括香气重组实验和香气遗漏实验。
香气重组实验是基于酒样香气物质的准确定量及其气味活性值数据,通过在酒样模拟体系中以相同浓度添加前期筛选出的对酒样香气具有重要贡献的香气化合物,来实现酒样香气特征的重构。随后,通过感官评品的方式,评估重构酒样的香气与原酒样香气特征之间的相似程度。相似度较高表明前期对酒样香气化合物的定性与定量结果较为准确,即筛选出的重要香气化合物较为精确;反之,则意味着前期研究中有重要的香气物质被遗漏。LIU Q等[60]采用气相色谱-火焰离子化检测(Gas chromatography-flame ionization detection,GC-FID)和液液微萃取-顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用(liquid-liquid microextraction and headspace solid phase microextraction combined with gas chromatography-mass spectrometry,LLME/HS-SPME-GC-MS)技术,对赤水河流域4个产区酱香型白酒的风味特征进行了系统研究,根据OAVs和投影重要变量(variable importance in the projection,VIP)值,确定了样品中20种最关键的香气化合物。由这20个最关键的香气化合物构建的香气重构样品与原始酱香型白酒样品具有较高的相似性,具体而言,酱香、醇香、粮香、蜂蜜香、果香、花香和烘培香对风味的贡献显著,因此重构实验的结果可以说明,挥发性风味物质的结构和数量比是影响感官品质的重要因素。
香气重组成功后可再进行遗漏实验。遗漏实验是通过在配制模拟酒样时省略某个或某类香气物质来进行的。当发现缺失某一特定香气物质后,若重组样品的香气与原酒样相比存在显著差异或表现出明显差距,即可推断该化合物为关键香气化合物。HUANG H等[61]在研究四个代表性地区酱香型白酒挥发性成分的差异时,为了验证风味物质在不同产区白酒样品中的重要性和贡献,选取OAVs≥1的物质进行了香气重组实验和香气添加实验,结果显示,辛酸乙酯、2-甲基丙酸乙酯、乙酸丙酯、庚酸乙酯、2-壬酮和己酸丁酯可以有效鉴别酱香型白酒的产地,并且相关网络分析表明,这6种化合物均增强了白酒样品的收敛性,并促进了“果味”和“花香”。
白酒是一种有着数千年历史的传统发酵饮品,在中国人民的身体健康和社会文化中起着至关重要的作用。风味特征是白酒品质的重要组成部分,是香气、口感、风格和品质的关键,而白酒的风味特性是由白酒中风味化合物的含量和种类决定的。酱香型白酒是中国最著名的白酒之一,由于采用“高温大曲、高温堆积、高温发酵、高温蒸馏、多轮发酵”的独特生产工艺,酱香型白酒具有风味物质多、香气复杂的特点,目前已鉴定出了500多种香气化合物,但造就其“酱香”特点的主体香气化合物仍不清楚。猜测原因可能是:“酱香”并不简单地等于其香气化合物的总和,而是由多种风味物质相互作用而呈现出来的。也就是说,白酒中的痕量组分之间存在感知交互作用,包括挥发性和非挥发性组分。因此在未来的研究中,应有效借助最先进的风味组学研究手段和最前沿的化学计量学分析工具,改进检测方法,以建立正确的模型,探索风味化合物之间的相关性,以期探明酱香型白酒中,风味化合物相互作用的机制。
另外,成品白酒的风味特征与酿酒、陈酿老熟及酒体设计等过程息息相关,多种不同风味物质在此期间消耗、产生,最后以特定比例存在于酒体中,决定了白酒特有的风味特征。未来应当考虑从酿酒环境、工艺设计及风味物质相互作用等不同方向突破白酒的风味化学研究。利用宏基因组学、宏转录组学和代谢组学技术,可以深入研究酿酒环境和发酵过程中微生物的变化、相互作用和代谢产物。通过这些方法,可以探索不同微生物在发酵过程中的代谢途径,揭示它们独特的功能以及对风味的影响。这些研究有助于逐步揭示酱香型白酒复杂风味和品质的形成机制。
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Research progress on the flavor and key substance analysis techniques of sauce-flavor Baijiu