不同二次蒸馏方式对威士忌新酒风味的影响

杨云霞1，路峻2，宋绪磊2，王欣3，王恒3，王德良1，2*，杨贻功4，仲崇沪4，张芙瑜4

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐 830052；2.中国食品发酵工业研究院有限公司，北京 100015；3.北京燕京啤酒股份有限公司，北京 101300；4.钰之锦蒸馏酒（山东）有限公司，山东烟台 265600）

摘要：为了研究不同的蒸馏方式对威士忌新酒风味的影响，该研究选取两种常见的蒸馏方式（壶式蒸馏和塔式蒸馏）对一次蒸馏的初馏液进行二次蒸馏，分阶段取样并进行感官品评。采用气相色谱（GC）法测定22个蒸馏后酒样的挥发性风味物质，对比两种二次蒸馏方式对威士忌新酒风味的影响。结果表明，两种蒸馏方式蒸馏后的威士忌新酒风味差异较大，壶式蒸馏得到的威士忌新酒样品中花香更加突出，塔式蒸馏得到的威士忌新酒样品中果香和甜香更突出。威士忌新酒中共检测出40种挥发性风味化合物，其中醛类及酯类物质主要在酒头部分，酯类物质主要为乙酸乙酯；醇类物质中甲醇在酒心部分含量较低，酒尾部分含量较高。由壶式蒸馏得到的威士忌新酒挥发性风味物质主要是醇类物质，而由塔式蒸馏得到的威士忌新酒挥发性风味物质主要为醛类和酯类物质。

关键词：威士忌新酒；二次蒸馏；蒸馏方式；气相色谱法；挥发性风味物质

引文格式：杨云霞，路峻，宋绪磊，等.不同二次蒸馏方式对威士忌新酒风味的影响[J].中国酿造，2025，44（1）：177-184.

作者简介：杨云霞（1999-），女，硕士研究生，研究方向为威士忌风味。

*通讯作者：王德良（1972-），男，高级工程师，博士，研究方向为发酵工程。

YANG Yunxia1,LU Jun2,SONG Xulei2,WANG Xin3,WANG Heng3,WANG Deliang1,2*,YANG Yigong4,ZHONG Chonghu4,ZHANG Fuyu4
(1.School of Food Science and Pharmacy,Xinjiang Agricultural University,Urumqi 830052,China;2.China National Research Institute of Food&Fermentation Industries Co.,Ltd.,Beijing 100015;3.Beijing Yanjing Brewery Co.,Ltd.,Beijing 101300;4.Yuzhijin Distilled Liquor(Shandong)Co.,Ltd.,Yantai 265600,China)

Abstract：In order to study the effect of different distillation methods on the flavor of new whisky,selecting two common distillation methods(pot distillation and tower distillation)in this study,the initial distillate of the first distillation was distilled twice,and the sample was taken in stages and then evaluated by sensory evaluation.The volatile flavor substances of 22 distilled spirits samples were determined by gas chromatography(GC),and the effects of two different secondary distillation methods on the flavor of new whisky were compared.The results showed that the flavor of new whiskey distilled by the two distillation methods was different.The new whiskey distilled by pot distillation was biased towards floral aroma, while the new whiskey distilled by tower distillation was more biased towards fruity and sweet aroma.A total of 40 volatile flavor compounds were detected in new whisky,of which aldehydes and esters were mainly in the head part the wine,and esters were mainly ethyl acetate.Among the alcohols,the content of methanol in the core part of the whisky was low,and high in the tail part of the whisky.The volatile flavor substances in the new whiskey distilled by pot distillation were mainly alcohols,while the volatile flavor substances in the new whiskey distilled by tower distillation were mainly aldehydes and esters.

Key words：new whiskey;secondary distillation;distillation method;gas chromatography;volatile aroma substance

威士忌是一种由麦芽、谷物为原料，经糖化、发酵、蒸馏、陈酿、调配而成的蒸馏酒[1-6]，与中国白酒[7]、白兰地、伏特加、朗姆酒和金酒并称为世界著名的六大蒸馏酒[8]。对于威士忌香气物质的研究，国外主要集中在原料[9-14]、发酵[12-13]、入桶熟成[15-16]等方面。传统的苏格兰威士忌通常采用二次壶式蒸馏的方式制取酒液，但是随着工艺和设备的创新，不同类型的蒸馏器出现[17]。壶式蒸馏器能够使威士忌具有更浓郁、复杂和持久地香气特征，这归因于其较低的蒸馏效率和相对较长的加热过程，有利于风味物质的浓缩和化学反应的发生；塔式蒸馏则因高效的连续蒸馏过程，生产出的威士忌香气较为纯净、轻盈[18]。有研究证明，蒸馏所用设备的构造和材质、液体回流程度和切割点等因素都会对香气物质的形成有影响[19-20]。同时，这些因素也会间接影响威士忌在蒸馏过程中所产生的系列化学反应，如酯的水解、合成和交换[21]。而国内关于威士忌香气相关的研究报道较少，鲜少有研究证明蒸馏方式对威士忌挥发性风味物质的具体影响。蒸馏作为威士忌生产中重要的一环，有必要开展进一步的研究，以更全面、深入地揭示不同蒸馏方式对威士忌风味的影响机制，为威士忌的生产和品质控制提供更科学的依据。伴随着消费升级以及威士忌文化的迅速发展，威士忌（尤其是高端威士忌）所针对的高知、高净值的潜在用户画像（或者是产品定位画像），引发了更多消费者和资本的高度关注。

本研究将一次蒸馏的初馏液分别使用两种常见的蒸馏方式（壶式蒸馏和塔式蒸馏）进行二次蒸馏，分阶段取样并进行感官评价。由于气相色谱法（gaschromatography，GC）对长短碳链物质具备优异的检测性能，且相较于气相色谱-质谱联用法（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）更适用于分析含量较高的目标化合物[22]。因此，本研究采用GC测定不同蒸馏阶段威士忌新酒的挥发性风味成分，对比两种不同的二次蒸馏方式对不同蒸馏阶段威士忌新酒风味的影响，以期揭示威士忌生产过程中的关键环节和因素，并为生产工艺的改进和优化提供依据[23]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

一次蒸馏后的初溜液：由北京燕京啤酒股份有限公司生产。

无水乙醇、甲醇（均为分析纯）、乙醛、丙醛、异丁醛、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙缩醛、异戊醛、仲丁醇、正丙醇、异戊酸乙酯、异丁醇、乙酸异戊酯、戊酸乙酯、2-戊醇、正丁醇、活性戊醇、异戊醇、己酸乙酯、正戊醇、3-羟基-2-丁酮、庚酸乙酯、乳酸乙酯、正己醇、己酸丁酯、三甲基吡嗪、辛酸乙酯、己酸异戊酯、糠醛、四甲基吡嗪、苯甲醛、2,3-丁二醇（左消旋）、2,3-丁二醇（内消旋）、1,2丙二醇、癸酸乙酯、丁二酸二乙酯、月桂酸乙酯、苯乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、苯甲醇、β-苯乙醇、十四酸乙酯、棕榈酸乙酯、硬脂酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯（均为色谱纯）：比利时ACROS公司。

1.2 仪器与设备

DMA 35手持式酒精计：安东帕（上海）商贸有限公司；DY20多功能蒸馏器20 L：烟台吉讯酿酒设备厂；CLARUS 600气相色谱仪：珀金埃尔默仪器有限公司。

1.3 方法

将一次蒸馏后初馏液的酒精度加水稀释至30%vol，取20.8 L稀释初馏液加入壶式蒸馏器中蒸馏。根据馏出酒液酒精度取样，粗分为三部分：其中酒头（酒精度＞72%vol）按照酒精度细分为5个阶段；酒心（60%vol≤酒精度＜72%vol）按照酒精度细分为3个阶段；酒尾（40%vol≤酒精度＜60%vol）按照酒精度细分为3个阶段，共取酒样11个，取样总体积占一次蒸馏后稀释初馏液的39.63%，具体取样方法见表1。

将一次蒸馏后初溜液的酒精度加水稀释至30%vol，取20 L稀释初馏液加入塔式蒸馏器中蒸馏。由于塔式蒸馏器高酒精度出酒占比较高，若根据壶式蒸馏方案中按酒精度取样酒头占比会较大，所以选用按蒸馏前稀释初馏液体积（20 L）的百分比取样，酒头占5%、酒心占30%、酒尾占3%，共取酒样11个，取样总体积占一次蒸馏后稀释初馏液的38%，具体取样方案见表2。

参照国标GB/T 11857—2008《威士忌》[24]与WANIKAWA A[25]的方法，组织品评小组共计5人对二次蒸馏酒样进行感官评价，以0～10分感官强度进行打分。

1.3.4 挥发性风味物质的检测

采用气相色谱法测定22个蒸馏后酒样的挥发性风味物质含量[26]。气相色谱条件：CP-WAX 57 CB毛细管色谱柱（50 m×0.25 mm×0.2 μm），进样口温度250 ℃，检测器温度250℃，载气为高纯氮气（N2）（纯度≥99.999%），流速1mL/min，分流比20∶1；升温程序为40 ℃保温4 min，4 ℃/min升温至130 ℃，15 ℃/min升温至210 ℃，保持15 min。定性定量的方法：根据保留时间进行定性，采用外标法定量。

每个试验重复3次，使用Excel 2016对数据进行处理，使用Origin 2021绘图，使用R version 3.5.1进行正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis，OPLS-DA）分析。

2 结果与分析

2.1 威士忌新酒感官评价

22个威士忌新酒样品的感官评价见图1。由图1可知，在木质香上，两种不同蒸馏方式生产的威士忌新酒的评分几乎为0；在果香上，塔式酒头1的评分最高；在花香上，塔式酒尾与壶式酒尾的评分较高，塔式酒头的评分最低；在甜香上，塔式酒头1和3的评分最高，酒尾和酒心的评分最低；在泥土香上，塔式酒头1的评分最高，其他样品评分几乎为0；在酒香上，壶式酒头与塔式酒头的评分较高，塔式酒尾的评分最低。结果表明，壶式蒸馏得到的威士忌新酒样品中花香更加突出，塔式蒸馏得到的威士忌新酒样品中果香和甜香更突出，二者在品评结果上差异较为明显。

2.2 威士忌新酒挥发性风味物质检测结果

采用GC检测蒸馏酒样中的挥发性风味物质，结果见表3和表4。由表3、表4可知，采用GC从威士忌新酒样品中共检出40种挥发性风味物质，其中，醇类物质12种、醛类物质7种、酯类物质20种、其他类1种，且含量基本在酒头较高。

2.2.1 主要醇类物质分析

醇类物质是酒中主要香气物质之一，主要呈水果香、花香，适宜浓度的醇类物质可衬托酯香，促进香气的协调性[27]。壶式及塔式蒸馏过程中威士忌新酒中主要醇类物质的变化见图2。

由图2可知，两种蒸馏方式蒸馏过程中甲醇含量的变化趋势大致相似，在酒头、酒心部分含量较低，酒尾部分含量较高，壶式蒸馏酒样中甲醇含量在酒心2中含量最低，为17.31 mg/L，塔式蒸馏酒样中甲醇含量在酒头2时含量最低，为20.00 mg/L。这是因为在蒸馏过程中，甲醇分子质量低，不易与水分开，所以一般出现在酒精度低的酒尾中[28-29]。由于国家标准GB 2757—2012《食品安全国家标准蒸馏酒及其配制酒》规定蒸馏酒中甲醇含量≤2 g/L，所以在威士忌生产中一般进行掐头去尾来降低含量[30]。

由图2a可知，壶式蒸馏过程中，醇类物质的含量会随蒸馏时间的延长而降低，且在酒头、酒心、酒尾中差异明显，所以酒样的总高级醇含量整体呈下降趋势，且从酒心开始下降速度较为明显。由图2b可知，塔式蒸馏过程中，由于塔式蒸馏器构造的特殊性，含有高级醇的大量酒精蒸汽会通过泡罩后继续上升，当遇到上层的塔板时，高级醇就会在尾部集结，在托盘上可能存在聚集现象[29]，所以样品中的酒头部分高级醇含量较低；由于塔式蒸馏酒心取样截点靠前，酒精度高，酒心高级醇含量较高；随着高级醇在不同的塔板间，不断的回流、复蒸，大部分在酒心被蒸出，酒尾部分含量降低[30]；所以酒样的总高级醇含量整体呈先升高后下降的趋势，且在酒心1中含量最高，在酒心2到酒心3之间下降速度较为明显。蒸馏过程中，正丙醇、异丁醇、活性戊醇和异戊醇含量的变化趋势与总高级醇含量基本相似，β-苯乙醇含量则与之相反，在蒸馏中逐渐上升，在酒尾处含量极高。而正丁醇由于含量太低，所以变化趋势不明显。研究结果表明，不同蒸馏方式蒸馏过程中高级醇类物质含量的变化趋势不一致可能与蒸馏器的构造和取样截点有关。

2.2.2 主要醛类物质的分析

醛类物质可通过醇氧化形成，这些化合物与其他化合物相结合时，可能会产生芳香风味，有助于增强整体芳香的复杂性和平衡性[30]。壶式及塔式蒸馏过程中共检出7种醛类物质，其中乙醛和乙缩醛含量较高，其含量在蒸馏过程中的变化见图3。由图3可知，两种蒸馏方式醛类物质主要在酒头部分被蒸馏出来，且塔式蒸馏后酒液中醛类含量高于壶式蒸馏，分析原因可能是塔式蒸馏可以提高乙醛及乙缩醛物质的萃取。有研究表明，乙缩醛是威士忌陈酿过程中的重要特征性物质，其含量的增加也将促进后续陈酿[28]。

2.2.3 主要酯类物质的分析

酯类化合物可能是饮料酒中最重要的风味化合物，是酒体果香和花香的来源[31]。脂肪酸乙酯的链长越短果香越强，而长链脂肪酸则会削弱果香的强度，不同长度碳链物质的存在可增加酒体香气的复杂性和典型性[31]。两种蒸馏方式蒸馏过程中主要酯类物质含量的变化见图4。由图4可知，两种蒸馏方式的酒头中酯类物质含量较高，酒心和酒尾含量较少，酯类物质含量的变化整体呈下降趋势。乙酸乙酯在酒样中作为短链脂肪酸乙酯中含量最高的酯类物质出现了较大幅度的变化，由于乙酸乙酯的沸点低于乙醇[32]，经过不同蒸馏方式蒸馏，随着蒸馏的进行其含量逐渐降低。在塔式蒸馏过程中的最高含量（1 892.69 mg/L）明显高于壶式蒸馏过程中的最高含量（1 023.21 mg/L）；由于甲酸乙酯沸点也低于乙醇[32]，所以其在蒸馏过程中的变化趋势与乙酸乙酯相似；乙酸异戊酯和己酸乙酯沸点相似[32]，在蒸馏过程中这两种酯类物质的变化趋势与乙酸乙酯也相似。同时己酸乙酯作为中链脂肪酸乙酯在壶式蒸馏酒头1中的含量最高为10.58 mg/L；乙酸异戊酯在塔式蒸馏酒头1中的含量最高为164.28 mg/L。随着沸点的升高，苯乙酸乙酯和乙酸苯乙酯含量在蒸馏过程中都存在上升的趋势。总体上塔式蒸馏酒样中酯类物质含量高于壶式蒸馏，这可能与塔式蒸馏器的高效率有关。由此可见，蒸馏过程中，威士忌新酒中酯类物质的变化不仅与蒸馏方式息息相关，还与沸点有关。

2.3 不同蒸馏方式威士忌新酒样品中主要挥发性风味物质差异分析

基于挥发性风味物质含量对不同蒸馏方式的威士忌新酒进行正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA），并基于变量投影重要性（variable important in projection，VIP）值筛选差异风味物质，结果见图5。

由图5a可知，模型中变量解释能力R2Y为0.86、预测能力Q2为0.782，均大于0.5，说明该模型对不同蒸馏方式威士忌新酒中挥发性风味物质分析的预测能力较好，可用于区分不同蒸馏方式威士忌新酒样品；主成分1和主成分2的方差贡献率分别为13.8%和38.9%，累计方差贡献率为52.7%，说明该模型能够很好的代表不同蒸馏方式威士忌新酒挥发性风味物质的信息[33]。两种蒸馏方式不同蒸馏阶段威士忌新酒样品能被明显分开，表明两种蒸馏方式不同蒸馏阶段威士忌新酒的挥发性组分与含量存在一定的差异。由图5b可知，共筛选出10种VIP值＞1的差异挥发性风味物质，分别为苯乙酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、乙醛、乙酸乙酯、甲酸乙酯、乙缩醛、三甲基吡嗪、正丁醇、异戊醛，说明这10种物质对不同蒸馏方式的威士忌新酒分类有显著影响，是区分不同蒸馏方式的重要指标。壶式蒸馏的主要差异化合物为异戊醇等醇类，塔式蒸馏的主要差异化合物为乙酸乙酯、乙缩醛和乙酸异戊酯等醛类和酯类物质，乙酸乙酯为短链脂肪酸是塔式蒸馏偏向于果香的主要原因，也是区分壶式蒸馏与塔式蒸馏的风味差异的重要因素。

综上所述，经蒸馏的威士忌新酒挥发性风味物质在酒头的含量最多，酒心及酒尾的挥发性风味物质种类及含量都随着蒸馏逐渐减少。经壶式蒸馏的威士忌新酒在酒头部分醇类物质含量较为突出，而经塔式蒸馏的威士忌新酒在酒头部分酯类和醛类物质含量较为突出。由此可见，两种蒸馏方式所得酒液在风味上具有明显的差异性。

3 结论

通过感官评定和气相色谱技术对壶式蒸馏和塔式蒸馏得到的威士忌新酒挥发性风味物质进行分析，结果表明，两种蒸馏方式蒸馏后的威士忌新酒风味差异较大，壶式蒸馏得到的威士忌新酒样品中花香更加突出，塔式蒸馏得到的威士忌新酒样品中果香和甜香更突出。从威士忌新酒中共检测出40种挥发性化合物，其中醛类及酯类物质主要在酒头部分，酯类物质主要为乙酸乙酯；醇类物质中甲醇在酒心部分含量较低，酒尾部分含量较高。由壶式蒸馏得到的威士忌新酒挥发性风味物质主要是醇类物质，而由塔式蒸馏得到的威士忌新酒挥发性风味物质主要为醛类和酯类物质，本研究结果可为今后威士忌风味物质的研究提供依据。

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