多元化学计量学结合分子感官组学探究长链脂肪酸乙酯对不同白酒馏段品质的影响

田文静1,武亚帅2,王 硕2,陈乙源2,高 乐3,李 畅4,赵东瑞2,马长路1*

(1.北京农业职业学院食品与生物工程系,北京 102442;2.北京工商大学中国轻工业酿酒分子工程重点实验室,北京 100048;3.北京食品科学研究院,北京 100068;4.河北科技大学环境科学与工程学院,河北石家庄 050018)

摘 要:该研究运用分子感官组学与多元化学计量学手段,对馏酒工艺过程的5种代表性长链脂肪酸乙酯(LCFAEEs)分布特性进行解析,从视觉、嗅觉、味觉和饮后评价四个维度对样品组进行感官品评实验,明确LCFAEEs与不同白酒馏段品质的对应关系。结果表明,不同馏段白酒中LCFAEEs的含量分布存在显著差异(P<0.05),LCFAEEs含量随着馏酒过程进行呈下降趋势。馏酒前段样品中的LCFAEEs总含量最高,平均值为5.77 mg/L,其中棕榈酸乙酯(EP)的含量最高,平均值为1.77 mg/L。馏酒后段样品中的LCFAEEs总含量最低,平均值为0.75 mg/L。结合酒体感知分析可以发现,LCFAEEs总含量对白酒品质具有极显著影响(P<0.01),尤其是对酒体的果香、花香、柔顺度、酒体风格具有极显著正相关作用(P<0.01,R>0.8)、对酒体的酸味、醇味、异杂味具有极显著负相关作用(P<0.01,R<-0.8)。十六酸乙酯(EP)的添加为白酒带来了更为浓郁的果香和花香,同时提升了甜香和口感的柔顺度。该研究为白酒关键品质因子的挖掘,以及工艺的优化提供了数据支撑。

关键词:长链脂肪酸乙酯;白酒馏段;多元化学计量学;分子感官组学;柔顺度;酒体风格

白酒作为中国的国酒,酿造历史悠久,传承2 000余年,兼具物质与文化属性,深受中国人喜爱与认同[1]。其酿造过程包括原料处理、发酵、糖化、蒸煮、蒸馏等复杂的工艺步骤,共同决定原酒品质[2]。其中,乙醇与水是白酒的主体成分,占比约为98%~99%,微量成分仅占1%~2%。然而,正是这些微量成分决定了白酒的口感、香气和独特风格,其中一些成分更是构建白酒独特风味的不可或缺的要素[3]。根据报道[4],白酒中已检测出2 067种微量成分,其中大部分基于气相色谱-质谱(gaschromatography-massspectrometry,GC-MS)技术进行鉴定分析。随着研究深入,从众多微量成分中挖掘对白酒风味品质具有直接贡献的风味物质成为研究重点,以风味提取、风味分析、风味评价、风味验证为体系的分子感官组学技术的介入,极大推动了白酒中风味物质的筛定研究[5]。HONG J X等[6]借助此方法,探究了不同风味物质对北派浓香型白酒风味轮廓的贡献程度,同时利用风味分子矩阵确证了不同风味物质与北派浓香型白酒不同感官特性之间的对应关系。在众多构成白酒香气的微量成分之中,长链脂肪酸乙酯(long-chain fatty acid ethyl esters,LCFAEEs)因其独特作用受到本研究的高度关注。生产实践发现,冬季生产的白酒容易出现“失光”现象,此现象主要由白酒中的长链脂肪酸乙酯含量高低所致。根据对白酒生产过程的实地调研,发现过滤过程会改变白酒的香气和口感,引发业界对长链脂肪酸乙酯含量变化及其对白酒品质影响的探讨。尽管长链脂肪酸乙酯并非易挥发成分,但它们是否能通过与酯类等其他关键香气成分的相互作用,影响香气的释放及白酒的整体风味,这一问题仍待解答。

前期研究显示,长链脂肪酸乙酯在白酒中广泛分布,对白酒品质具有潜在贡献[7]。馏酒工艺是白酒生产过程中的关键工艺,对原酒品质有重要决定作用,工艺直接影响后续原酒分级管理。由此,不同原酒馏段中微量成分的动态变化受到关注。倪书干等[8]以34种经过机械化酿造的浓香型原酒为研究对象,对其中主要的16种风味物质进行分析,分为A类和B类两大类,在馏酒过程中,A类物质逐渐减少,而B类物质呈相反趋势。陈龙[9]及其团队运用色谱技术和白酒品评方法,通过深入研究分段摘酒,发现浓香型白酒中己酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯在馏酒过程中不同程度下降,而总酸含量则随断酒酒精度减少而逐渐上升。目前研究中,馏酒过程LCFAEEs等风味物质动态变化对不同馏段原酒品质的内在关联尚不明晰,关键品控因子尚未充分挖掘。这对探究LCFAEEs动态变化对不同馏段原酒品质的内在关联提供重要借鉴。但研究偏重于风味物质与酒体气味感知的对应分析,就滋味、饮用感受的研究尚未系统开展[10]

基于上述,本研究旨在探究LCFAEEs与不同馏段(前段、中段、尾段)白酒品质之间的关系。根据文献调研和前期研究基础[7],选取白酒中最常见的LCFAEEs,即十四酸乙酯(ethyl tetra decanoate,ET)、棕榈酸乙酯(ethyl palmitate,EP)、十八酸乙酯(ethyl octadecenoate,EO)、9-十八碳烯酸乙酯(ethyl 9-octadecenoate,9-EO)、9,12-十八碳二烯酸乙酯(ethyl 9,12-octadecadienoate,912-EO)作为目标成分,综合运用分子感官组学与多元化学计量学手段,对5种代表性长链脂肪酸的分布特性进行解析,明确LCFAEEs与不同白酒馏段品质(气味+滋味+饮用感受)的对应关系,筛定关键品控因子,旨在为工艺优化提供数据支撑,为促进白酒行业的现代化提供支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

十四烷酸乙酯、棕榈酸乙酯、十八酸乙酯、9-十八碳烯酸乙酯、9,12-十八碳二烯酸乙酯标准品(纯度>98%):北京伊诺凯科技有限公司。

本次样品选择了某酒厂正常生产过程中浓香型白酒样品,分别标记为A2、A4、A6、A8、A10、A12,B2、B4、B6、B8、B10、B12,C2、C4、C6、C8、C10组,其中A、B、C分别代表酒样馏酒过程中的前段、中段、尾段白酒,编号数字分别代表不同窖池,酒醅为窖池中层。A组酒样平均酒精度为71.28%vol;B组酒样平均酒精度为66.19%vol;C组酒样平均酒精度为44.50%vol。取样过程中为3次平行取样后混合。取样后保存在4 ℃冰箱冷藏备用。

1.2 仪器与设备

7890B气相色谱-5977A质谱仪(配备Combi PAL自动进样器):美国Agilent公司;DB-WAX毛细管色谱柱(60 m×0.25 mm,0.25 μm):美国J&W Scientific公司。

1.3 方法

1.3.1 样品前处理方法

将每个待测白酒样品充分振荡,然后静置10 min。随后,使用0.22 μm过滤膜进行过滤。经过滤后的待测样品,进行GC-MS分析。针对每个单独样品,重复测定3次。

1.3.2 GC-MS检测分析参数

GC条件:进样量1 μL,不分流,DB-WAX毛细管色谱柱(60m×0.25mm,0.25μm),载气为氦气(He),流速1.5 mL/min。进样口温度250 ℃,升温程序为初始温度40 ℃,以30℃/min升至200 ℃,保持恒定2 min,之后以2 ℃/min升温至240 ℃,保持10 min。溶剂延迟时间4~8 min。

MS条件:电子电离(electronic ionization,EI)源,离子源温度230 ℃,电离能量70 eV,激活电压1.5 V。采用全扫描模式,扫描范围为45~350 amu。

1.3.3 LCFAEEs的定性、定量分析

使用上述分析条件对白酒样品进行全离子扫描分析。通过将白酒样品中的6种LCFAEEs的保留时间与标准品的保留时间相匹配来进行定性分析,并通过匹配美国国家标准与技术研究院(national institute of standards and technology,NIST)20库中的标准质谱进行比较评估。定量分析采用外标法标准曲线定量分析,外标物为5种LCFAEEs标准品(即ET、EP、EO、9-EO、912-EO)。

1.3.4 白酒的感官品评

白酒感官品评实验时,遵循GB/T 33404—2016《白酒感官品评导则》标准,以保证实验的准确性和科学性。感官评价人员为10名相关专业人员,主要从4个维度(视觉、嗅觉、味觉、酒体风格)进行评分[11-12],具体感官评价如表1所示(满分100分)。

表1 白酒不同维度感官评价描述
Table 1 Description of sensory evaluation with different dimensions for Baijiu

感官维度感官属性评分/分描述视觉视觉果香甜香花香酚/烟熏嗅觉酸味窖香/奶酪香醇味粮香味觉柔顺0~2 3~4 5~6 7~8 9~10 0~1 2~3 4~5 0~1 2~3 4~5 0~1 2~3 4~5 0~1 2~3 4~5 0~1 2~3 4~5 0~1 2~3 4~5 0~1 2~3 4~5 0~1 2~3 4~5 0~2 3~4 5~6 7~8 9~10酒液浑浊,有明显沉淀物,色泽暗淡酒液稍微浑浊,有轻微沉淀物,色泽欠佳酒液透明度一般,无明显沉淀物,色泽正常酒液清澈透明,色泽较亮酒液晶莹剔透,色泽纯正明亮无果香或果香极弱有轻微果香,但不明显果香浓郁,明显,持久无甜香或甜香极弱有轻微甜香,但不明显甜香浓郁,明显,持久无花香或花香极弱有轻微花香,但不明显花香浓郁,明显,持久无酚香或烟熏味极弱有轻微酚香或烟熏味,但不明显酚香或烟熏味浓郁,明显,持久无酸味或酸味极弱有轻微酸味,但不明显酸味浓郁,明显,持久无窖香或奶酪香极弱有轻微窖香或奶酪香,但不明显窖香或奶酪香浓郁,明显,持久无醇味或醇味极弱有轻微醇味,但不明显醇味浓郁,明显,持久无粮香或粮香极弱有轻微粮香,但不明显粮香浓郁,明显,持久入口辛辣或刺喉感明显,不柔顺入口稍有刺激感,不够柔顺入口顺滑,但不够柔和入口柔顺,顺滑无刺激感入口极其柔顺,顺滑且口感细腻

续表

感官维度感官属性评分/分描述口腔内香气释放余味异杂味酒体风格酒体风格0~2 3~4 5~6 7~8 9~10 0~2 3~4 5~6 7~8 9~10 0~2 3~4 5~6 7~8 9~10 0~2 3~4 5~6 7~8 9~10口腔内无香气释放,缺乏层次感口腔内有少量香气释放,但不明显口腔内香气释放较好,有一定层次感口腔内香气释放丰富,层次感明显口腔内香气释放极其丰富,层次感极强余味短暂或有不愉快的尾味余味稍短,但无不愉快的尾味余味适中,较为愉悦余味较长,愉悦且有回味余味悠长,愉悦且回味无穷有明显的异杂味有轻微异杂味基本无异杂味无异杂味,纯净极其纯净,无任何异杂味酒体风格单一,缺乏个性酒体风格较单一,有一定特点酒体风格较为丰富,有明显特点酒体风格丰富,有独特个性酒体风格极其丰富,个性鲜明,具有独特的魅力

1.3.5 单一变量添加试验

为验证LCFAEEs对酒体品质影响,采用单一添加LCFAEEs对其进行验证,综合分析添加LCFAEEs对酒体的影响。研究发现各LCFAEEs物理化学性质相似,结合EP在酒体中含量最高,且综合WU Y S等[2]研究,最终选择EP作为单一添加物。将不同窖池A馏段酒样混合样品,标记为AA样品组,在AA样品中单次添加EP至质量浓度为5 mg/L,标记为EP添加组,对两组酒样进行感官组学实验,每组设置3个平行。

1.3.6 数据分析

数据统计、数据标准化(相关性分析采用皮尔森相关系数)及单因素ANOVA检验(事后多重比较采用邓肯假定方差、显著性水平为0.05、0.01)分析通过Microsoft Office 2016、IBM SPSS Statistics 26完成。通过SIMCA 14.1完成正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squaresdiscriminant analysis,OPLS-DA)并计算变量投影重要性(variable importance in the projection,VIP)值,利用Origin 2021、Chiplot(https:/www.chiplot.online/)绘图。

2 结果与分析

2.1 白酒中LCFAEEs含量分析

2.1.1 不同馏段白酒中LCFAEEs的整体含量分布分析

LCFAEEs在窖池不同馏段样品中的含量分布结果见表2。

表2 不同馏段白酒样品组中长链脂肪酸乙酯含量测定结果
Table 2 Determination results of long-chain fatty acid ethyl esters contents of Baijiu samples with different distillate stages mg/L

注:“—”表示样品组中LCFAEEs含量低于定量限,不同字母表示差异显著(P<0.05)。

不同白酒样品组 总含量ETEPEO9-EO 912-EO A2 A4 A6 A8 A10 A12 B2 B4 B6 B8 B10 B12 C2 C4 C6 C8 C10 4.77d 4.46d 8.56a 7.75b 4.53d 4.53d 4.47d 3.30e 4.45d 4.42d 5.70c 7.86b 0.76f 0.74f 0.74f 0.29e 0.28f 0.35b 0.34c 0.28f 0.28f 0.28f 0.29e 0.29e 0.28f 0.31d 0.36a 1.50d 1.22e 4.91a 4.08b 1.30e 1.29e 1.25e 1.01ef 1.23e 1.20e 2.29c 4.12b 0.76f 0.74f 0.74f 0.94c 0.94c 0.96a 0.96a 0.94c 0.93d 0.93d—0.93d 0.93d 0.95b 0.96a 1.00c 0.99c 1.05b 1.11a 0.99c 0.99c 0.99c 0.98d 0.99c 0.99c 1.02bc 1.10a 1.04e 1.04e 1.29b 1.26c 1.03ef 1.03ef 1.02fg 1.01h 1.02gh 1.02gh 1.13d 1.31a————————————

由表2可知,不同馏段白酒样品LCFAEEs含量呈现明显差异(P<0.05)。在A馏段样品组中,各种LCFAEEs的含量相对较高。特别是棕榈酸乙酯(EP)的平均含量(1.766 mg/L)较其他馏段高。B馏段样品组中,各种脂肪酸乙酯的含量总体略低于A馏段样品组。其中,EP(1.602 mg/L)仍然是主要成分,但相较于A馏段样品组有所降低。值得注意的是,B4馏段样品组中的9-十八碳烯酸乙酯(9-EO)含量未达到定量限,而其他样品中均有一定含量。C馏段样品组明显不同于A和B馏段样品组(P<0.01),几乎所有样品的脂肪酸乙酯含量都极低或低于定量限。由于在C馏段样品组中,大多数样品中LCFAEEs的含量低于定量限,标准偏差也较低,呈现出相对一致的分布(P>0.05)。

综合而言,不同白酒馏段中LCFAEEs的含量分布反映了它们在白酒生产过程中的差异,白酒馏段越靠后,白酒中LCFAEEs含量越低。白酒馏段A和B中LCFAEEs含量较高,而C馏段样品组中则明显较低。

2.1.2 同一窖池不同馏段白酒中LCFAEEs含量分布分析

由表2可知,在同一窖池的不同馏段中,LCFAEEs含量存在明显的差异(P<0.05)。A2馏段样品组总LCFAEEs含量为4.77 mg/L,且各种LCFAEEs的含量均相对较高,尤其是EP(1.50 mg/L)和912-EO(1.04 mg/L)。这可能反映了在该馏段中LCFAEEs的丰富存在。在B2馏段样品组中,总LCFAEEs含量稍低于A2馏段样品组,为4.47 mg/L。不同的是,B2馏段样品组中的LCFAEEs含量相对平均,没有明显突出的组分。而在C2馏段样品组中,总LCFAEEs含量明显降低至0.76 mg/L,且大多数脂肪酸乙酯的含量未达到定量限,这表明在该馏段中,LCFAEEs的含量相对较低,甚至无法被定量。

A4馏段样品组总体LCFAEEs含量为4.46 mg/L,主要成分为EP(1.22 mg/L)和912-EO(1.04 mg/L)。这表明在该馏段中,特定的LCFAEEs组分较为突出。相比之下,B4馏段样品组中总LCFAEEs含量稍低于A4馏段样品组,为3.30 mg/L,此馏段中,EO的含量未达到定量限,而其他脂肪酸乙酯的含量相对平均。而在C4馏段样品组中,总LCFAEEs含量明显降低至0.74 mg/L,且主要由EP(0.74 mg/L)组成。其他脂肪酸乙酯的含量都未达到定量限,可能说明在该馏段中LCFAEEs未被馏出。

6号窖池中不同馏段样品组中LCFAEEs含量分布情况与其他窖池相同。总体来看,A6馏段样品组中含有最高的LCFAEEs含量,特别是EP和912-EO成分相对较高。B6馏段样品组在总体含量和各种成分上都略低于A6馏段样品组,但含量相对C6馏段样品组较高,C6馏段样品组则在所有样本中具有最低的LCFAEEs总含量,并且仅由EP组成。

A8馏段样品组的中LCFAEEs具有最高含量分布,尤其是EP和912-EO。相比之下,B8馏段样品组中LCFAEEs含量都较低,但仍然明显高于C8馏段样品组,后者在所有LCFAEEs均未达到定量限。B10馏段样品组中LCFAEEs总含量最高,为5.70 mg/L,A10馏段样品组次之,为4.53 mg/L,而C10馏段样品组中LCFAEEs未达到定量限。B12馏段样品组中LCFAEEs在总含量、EP和912-EO方面均显著高于A12馏段样品组(P<0.05)。在其他成分(ET、EO和9-EO)方面,两者的差异相对较小。

总的来说,这些数据显示了不同窖池不同馏段白酒样品组中LCFAEEs含量的显著差异,进一步确证了馏段越靠后,LCFAEEs含量越低。而LCFAEEs是否是影响不同馏段白酒风味感知,对应关系是什么,需要结合感官组学进行进一步探究。

2.2 酒体感官分析

2.2.1 视觉维度

不同白酒样品组视觉感官维度评分结果见图1。由图1可知,A馏段样品组和B馏段样品组的所有样品评分都是10分,而C馏段样品组的评分在9.4~9.9分之间。这可能表明A馏段样品组和B馏段样品组的白酒在视觉感官上具有更高的一致性,而C馏段样品组的样品可能存在一些差异性。酒尾产生轻微浑浊的原因涉及蒸馏的基本原理以及化学和物理过程。在酿造和发酵的过程中,酒醅是固体,酵母、蛋白质等物质在蒸馏过程中可能被带入酒尾,导致其轻微的浑浊。酒尾中的轻微浑浊可能还与油脂或脂肪的存在有关。这些物质可能在蒸馏的过程中以微小的颗粒形式存在,导致酒尾看起来稍显浑浊。需要注意的是,酒尾的产生并不一定意味着酒质不好,实际上,很多时候酒尾中的某些微量成分对于酒体的口感和风味也有贡献[13-15]

图1 不同白酒样品组视觉感官维度评分
Fig.1 Visual sensory dimension scores of different Baijiu sample groups

2.2.2 嗅觉维度

不同白酒样品组嗅觉感官维度评分结果见图2。由图2可知,A2馏段样品组果香强度最高,达到4分,而C8馏段样品组最低,为1.5分;B6馏段样品组在甜香方面得分最高(1.6分),而C2、C10馏段样品组得分最低(0.4分);A6馏段样品组花香强度最高(2.7分),而A12馏段样品组为最低分(1.0分);B8馏段样品组在酚/烟熏这一属性上评分较低,为0.3分,而其他馏段样品组在0.4~1.0分之间。C6馏段样品组在酸味强度较高(3.3分),而A8馏段样品组得分最低(1.9分);B2、B6馏段样品组在窖香/奶酪香方面均达到了4.4分,而A8馏段样品组最低(3.3分);B6馏段样品组在醇味方面表现最佳(3.5分),而B12馏段样品组最低(1分);B10馏段样品组在粮香属性上评分最高(3.7分),而A4、A12馏段样品组最低(1.8分)。

图2 不同白酒样品组嗅觉感官维度评分
Fig.2 Smell sensory dimension scores of different Baijiu sample groups

通过对比不同馏段白酒样品组嗅觉感官评分可以发现,不同馏段的白酒样品组在各属性上存在差异。在果香方面,A馏段样品组的平均得分最高,为3.82分,而C馏段样品组的得分最低,为2.08分。这表明A馏段样品组白酒在果香方面更为突出。B馏段样品组在甜香、花香、醇味方面,评分相较于A馏段样品组较低,但在甜香、花香、粮香属性上高于C馏段样品组。需要注意的是,在每个馏段中,不同窖池的得分差异可能较大,这可能与生产工艺、原材料等因素有关,需要进一步的分析和研究。

整体而言,不同馏段的白酒样品组在各嗅觉维度上存在一定的差异。B馏段样品组普遍在花香、窖香/奶酪香、醇味和粮香方面表现较为出色,而C馏段样品组在酸味方面相对突出。A馏段样品组在多个维度上取得了中等水平的评分。

2.2.3 味觉维度

不同白酒样品组味觉感官维度评分结果见图3。

图3 不同白酒样品组味觉感官维度评分
Fig.3 Taste sensory dimension scores of different Baijiu sample groups

由图3可知,不同馏段白酒样品味觉维度感官评分差异较大,且窖池不同也是影响味觉维度感官评价的主要因素。不同馏段的白酒样品组在柔顺度、口腔内香气释放、余味和异杂味这四个味觉感官属性上的评分具有明显差异。在柔顺度属性方面,A、B、C三个馏段样品组的评分范围分别在3.7~8.3分,4.9~6.8分,3.7~5.7分,平均值分别为5.48分、5.71分、4.86分。B馏段样品组在柔顺度上略高于其他组。在口腔内香气释放属性方面,A、B、C三个馏段样品组的评分范围分别在4.0~5.7分,2.7~5.7分,4.3~5.1分,平均值分别为4.52分、4.85分、4.84分。B和C馏段样品组略高于A馏段样品组。在余味属性方面,A、B、C三个馏段样品组的评分范围分别在3.7~6.5分,3.0~5.8分,3.7~5.3分,平均值分别为4.92分、4.67分、5.00分。A馏段样品组评分稍高于其他组。在异杂味属性方面,A、B、C三个馏段样品组的评分范围分别在1.1~4.1分,3.8~4.8分,7.2~7.9分,平均值分别为3.27分、4.4分、7.52分。C馏段样品组异杂味远高于其他组,且波动较大。

在柔顺度、口腔内香气释放、余味和异杂味这四个感官属性上,不同馏段的白酒样品组表现出了各自的特点。B馏段样品组在柔顺度上稍高,口腔内香气释放方面表现也不错,但在余味和异杂味方面与A馏段样品组和C馏段样品组有所差距。A馏段样品组在余味上表现较好,而C馏段样品组在异杂味方面评分较高,但整体来看,C馏段样品组在口腔内香气释放和柔顺度上略逊于其他组。

2.2.4 酒体风格维度

不同白酒样品组风格维度评分结果见图4。由图4可知,不同馏段的白酒样品组的酒体风格评分越高代表酒体风格越典型[16-20]。在A馏段中,样品组A2和A4都获得了9.3分的高分,说明酒体风格非常显著且协调。其次,A6、A8、A10和A12样品组的评分分别为8.7分、8.2分、9.0分和9.1分,这表明A馏段整体上呈现出较为典型的酒体风格。对于B馏段,样品B2和B10同样获得了高分,分别为9.3分和9.0分,表明在这两个样品中酒体风格的表现较为突出。然而,B4、B6、B8和B12的评分分别为8.4分、8.9分、8.7分和8.8分,呈现出较为平均的表现。相比之下,C馏段的样品组在酒体风格上表现较为低分。样品C2、C4、C6、C8和C10的评分分别为4.7分、4.7分、5.0分、4.8分和5.6分,整体呈现出相对较差的酒体风格。

图4 不同白酒样品组酒体风格维度评分
Fig.4 Liquor body style dimension score of different Baijiu sample groups

2.2.5 综合分析

在实际生产中,三个馏段的白酒均有各自不可或缺的作用。在白酒的勾调过程中,馏酒的后段(尾酒)的主要作用是调节酒体的口感和香气[21-22]。尾酒通常包含一些不愉快的物质,如辛辣、苦涩或刺激的成分,但同时也含有一些重要的香气物质[23]。勾调师在勾兑过程中会根据需要控制尾酒的含量,以调整酒的整体平衡和风格。尾酒的加入可以使酒体更加丰满、柔和,也能增添一些特定的香气[24-25]

综上所述,不同馏段酒中的LCFAEEs含量分布差异显著。A馏段样品组LCFAEEs含量较高,尤以EP为主。B馏段样品组略低于A馏段样品组,但仍保持一定水平,9-EO在部分样品中未达到定量限。C馏段样品组LCFAEEs含量则明显低于A、B馏段样品组,大部分LCFAEEs含量低于定量限。有关不同馏段白酒样品组的酒体感官评分,为进一步的酒体品质改进和研究提供了有益的数据参考。

2.3 LCFAEEs分布特性与酒体感官特性相关性分析

为进一步揭示LCFAEEs分布特性与酒体感官特性之间的关系,借助OPLS-DA多元统计分析对二者之间的对应性进行了分析。LCFAEEs含量与感官维度评分相关性分析结果见图5。

图5 长链脂肪酸乙酯含量与感官维度评分相关性分析结果
Fig.5 Correlation analysis results of long-chain fatty acid ethyl esters concentration and sensory dimension scores

图中长方形大小代表相关性绝对值大小,“*”代表显著相关(P<0.05),“**”代表极显著相关(P<0.01)。

由图5可知,不同白酒样品组中LCFAEEs的含量与不同感官维度评分之间存在一定的相关性。结合2.3.1分析可知,在视觉感官维度LCFAEEs对其评分产生影响,酒尾的浑浊是一些酒醅蒸馏出来的一些油脂类的物质产生的。LCFAEEs的总含量与“果香”、“花香”、“柔顺”、“酒体风格”四个感官属性具有极显著正相关性(P<0.01,R>0.8)。特别是与“果香”这一属性,与所有单个LCFAEEs的含量(除EP)都表现出了极显著正相关(P<0.01),与EP的含量表现出了显著正相关(P<0.05),相关系数在0.60~0.92之间。另一方面,“醇味”这一感官属性与LCFAEEs(除9-EO)的含量均呈现出极显著负相关性(P<0.01),与9-EO呈现出显著负相关(P<0.05),相关系数在-0.58~-0.81之间,这表明LCFAEEs对于酒体醇味的掩盖具有重要作用。“异杂味”这一感官属性与LCFAEEs含量也显示出极显著的负相关性(P<0.01),表明LCFAEEs的含量越低,异杂味越少,但是影响酒体口腔内香气释放。“酸味”这一感官属性与LCFAEEs总含量及EP的含量之间显示出极显著的负相关性(P<0.01),这表明LCFAEEs的含量增多会降低酒体的酸味。“甜香”这一感官属性与除LCFAEEs总含量及EP的含量之外的4种LCFAEEs之间显示出极显著的正相关性(P<0.01),这表明随着这些特定LCFAEEs的含量增加,白酒中的“甜香”感官属性也显著增强。其他感官属性,如“烟熏/酚香”、“地窖/奶酪香”、“粮香”和“余味”与LCFAEEs含量的相关性较弱,有些甚至不显著。

综上所述,LCFAEEs对酒体品质具有重要影响。LCFAEEs的总含量与果香、柔顺度和酒体风格等呈现显著正相关,而与醇味、口腔内香气释放和异杂味等呈显著负相关。这些发现为白酒的生产和品质控制提供了重要的指导,为改善某些感官属性,提供了潜在的调控途径。

2.4 棕榈酸乙酯添加实验

酒样中单一添加棕榈酸乙酯(EP)前后的感官组学对比分析结果见图6。由图6可知,两组样品的视觉感官评分都是10分,表明在一定范围内,EP的单一添加不会对酒体视觉感官造成影响,但是如蒸馏尾段,LCFAEEs与酒中其他微量成分产生交互作用产生浑浊的问题值得注意。EP添加组相较于样品组展现出更为丰富和复杂的香气和口感特性。尤其是在果香、甜香、花香、柔顺和口腔内香气释放等方面,EP添加组的表现更为突出,这可能与EP的添加有关。EP的加入可能为白酒带来了更为浓郁的果香和花香,同时提升了甜香和口感的柔顺度。然而,异杂味方面AA样品组表现更好,这可能是EP添加组中EP加入的一个负面效应。EP的添加对于白酒的整体风格产生了一定影响,但并没有改变其基本特征。

图6 单一添加棕榈酸乙酯前后酒样感官组学对比分析结果
Fig.6 Sensoromics comparative analysis results of Baijiu samples before and after single adding ethyl palmitate

在整体感官分析中,需要权衡各感官维度的得分,以制定最终的品质评估。此外,消费者口味的不同也需考虑在内,以确定LCFAEEs是否为产品提升的关键因素。未来的研究可以进一步深入探讨LCFAEEs在不同酒体感官特性上的作用机制,以更好地指导白酒生产工艺和品质控制。总体而言,EP的添加对于白酒的整体风格产生了一定影响,但并没有改变其基本特征。

3 结论

本研究以不同馏段白酒样品为切入点,明确了LCFAEEs在白酒样品中普遍存在,馏段越靠后其含量越低的规律。在不同馏段的白酒样品中,EP,9-EO,912-EO是含量最高的三个LCFAEEs。结合感官组学实验证明,LCFAEEs含量与白酒的感官品质存在显著相关性。值得注意的是,LCFAEEs的总含量与“果香”、“花香”、“柔顺”、“酒体风格”四个感官属性具有极显著正相关性(P<0.01);“醇味”这一感官属性与LCFAEEs(除9-EO)的含量均呈现出极显著负相关性(P<0.01),与9-EO呈现出显著负相关(P<0.05);“酸味”这一感官属性与LCFAEEs总含量及EP的含量之间显示出极显著的负相关性(P<0.01)。添加棕榈酸乙酯可以改善白酒的感官品质。本研究为筛定白酒品质因子提供了方法借鉴,同时为白酒的工艺调整(即提高柔顺度、降低酒体异杂味)提供了指向性明确的策略支持。

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Effects of long-chain fatty acid ethyl esters on the quality of different Baijiu distillate stages by multivariate metrology combined with molecular sensoromics

TIAN Wenjing1,WU Yashuai2,WANG Shuo2,CHEN Yiyuan2,GAO Le3,LI Chang4,ZHAO Dongrui2,MA Changlu1*
(1.Department of Food and Bioengineering,Beijing Vocational College of Agriculture,Beijing 102442,China;2.Key Laboratory of Brewing Molecular Engineering of China Light Industry,Beijing Technology and Business University,Beijing 100048,China;3.Beijing Academy of Food Sciences,Beijing 100068,China;4.School of Environmental Science and Engineering,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang 050018,China)

Abstract:The distribution characteristics of 5 representative long-chain fatty acid ethyl esters(LCFAEEs)in distillate process were analyzed by means of molecular sensoromics and multivariate metrology.Sensory evaluation experiments were conducted on the sample groups from four dimensions of vision,smell,taste and post-drink evaluation,and the corresponding relationship between LCFAEEs and the quality of different Baijiu distillate stages was clarified.The results showed that there were significant differences in the contents distribution of LCFAEEs in different distillate stages(P<0.05),and the LCFAEEs content showed a decreasing trend with the distillate process.The total LCFAEEs contents in the first stage of distillate was the highest,with an average value of 5.77 mg/L,among them,the ethyl palmitate(EP)content was the highest,with an average value of 1.77 mg/L.The total LCFAEEs contents in the last stage of distillate was the lowest,with an average value of 0.75 mg/L.Combined with the perception analysis of liquor body,the total LCFAEEs contents had a significant influence on Baijiu quality(P<0.01),in particular,it had a significant positive correlation with fruit aroma, floral aroma, smoothness and liquor body style (P<0.01, R>0.8), and a significant negative correlation with sour, alcoholic and miscellaneous taste of liquor(P<0.01,R<-0.8).The addition of ethyl hexadecate(EP)brought more fruity and floral flavor to Baijiu,and improved the sweetness and softness of the taste.This study provided data support for the mining of key quality factors and process optimization.

Key words:long-chain fatty acid ethyl esters;Baijiu distillate stage;multivariate metrology;molecular sensoromics;smoothness;Baijiu body style

中图分类号:TS261.2

文章编号:0254-5071(2024)12-0116-08

doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2024.12.017

引文格式:田文静,武亚帅,王硕,等.多元化学计量学结合分子感官组学探究长链脂肪酸乙酯对不同白酒馏段品质的影响[J].中国酿造,2024,43(12):116-123.

收稿日期:2024-04-11

修回日期:2024-07-14

基金项目:北京农业职业学院首席专家团队项目(XY-TD-22-04);国家自然科学基金青年科学基金项目(32001826)

作者简介:田文静(1992-),女,讲师,硕士,研究方向为功能性食品开发、食品风味分析。

*通讯作者:马长路(1978-),男,教授,博士,研究方向为食品微生物发酵及应用。