天麻露酒的挥发性风味物质分析与安全性评价

李 雪1,李幼娟2,王 瑜2,杨 娟2,李东海2,文 平3,田 弢3,何 娟3,李立郎2*

(1.四川职业技术学院 食品与生物技术学院,四川 遂宁 629000;2.贵州省天然产物研究中心,贵州 贵阳 550014;3.贵州九龙天麻有限公司,贵州 毕节 551600)

摘 要该研究以天麻、西洋参、枸杞子为原料,以酱香型白酒为酒基,制备天麻露酒。对5种不同生产批次的酒基(1#~5#)的挥发性风味物质进行检测,结合相对气味活度值(ROAV)分析关键挥发性风味化合物(ROAV>1)以筛选最佳酒基,对该酒基制备天麻露酒的挥发性风味物质进行分析,并对其安全性进行评价。结果表明,5种酒基共检出79种挥发性风味成分和13种关键挥发性风味化合物,其中,酒基5#挥发性风味物质种类最丰富(45种),含关键性挥发性风味物质12种。酒基5#制备天麻露酒中共检出68种挥发性风味物质,其中,醇类、酯类种类较多(22种、21种),相对含量分别为79.33%、11.36%。安全性评价结果表明,小鼠未出现中毒症状或死亡现象,且脏器指数无显著性差异(P<0.05),最大耐受量(MTD)>8 260 mg/kg体质量,对小鼠肝组织病理损伤程度较轻。因此,酒基5#制成天麻露酒呈现协调的复合香气,有明显的酱香风味;口感醇厚平和;并保持独特的植物性露酒风格,且安全性较高。

关键词天麻露酒;酱香型酒基;相对香气活性值;安全性评价

天麻,是指兰科植物天麻(Gastrodia elata)的干燥块茎,具有息风止痛,祛风通络的功效[1-2],主要分布于我国贵州、云南、四川、陕西等地。天麻中含有酚类、多糖、有机酸、蛋白质、甾醇及多种微量元素[3]。天麻相关食品主要包括天麻露酒、天麻饮品以及各类天麻加工制品[4]。其中,天麻露酒是通过将天麻与具有保健功能的其他药食同源材料共同酿制而成的一种酒类产品[5-6]

露酒的香气成分主要来源于原料、工艺和酒基[7-8]。天麻露酒由天麻、西洋参、枸杞子通过传统渗漉法配制而成[9],其酒基为酱香白酒,酒体呈微黄透明,具有酱香突出,优雅细腻、酒体醇厚、回味悠长的鲜明特点[10-11]。酒基是天麻露酒的基础物质,直接影响酒的风味、香气、口感、色泽等指标方面,酱香型酒基显著提升露酒的酯类香气复杂度,有机酸与药材醇类在陈酿中形成新酯类,而黄酒基更适合保留水溶性活性成分(如多糖)并缓和苦涩感[12]。当前研究对于不同类型酱香型基酒与露酒风味特征及品质形成的系统性影响机制探究仍存在一定局限性,不同窖龄酱香基酒对露酒风味物质组成的动态影响研究不足,关键香气物质的贡献权重与基酒贮存时间、轮次的定量关系尚未形成体系化的理论框架与实证支撑。

本研究以天麻、西洋参、枸杞子为原料,以酱香型白酒为酒基,制备天麻露酒。采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)联用技术对5种不同生产批次的(酒基1#~酒基5#)挥发性风味物质进行检测,结合相对气味活度值(relative odor activity value,ROAV)分析关键挥发性风味化合物(ROAV>1)以筛选最佳酒基,对该酒基制备天麻露酒的挥发性风味物质进行分析,并对其安全性进行评价。旨在开发一款独具酱香风味且食用安全的天麻露酒成品,为酱香型天麻露酒的研发提供理论参考与技术支撑,促进酱香型白酒的多元化发展。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料与试剂

天麻:贵州大方;西洋参:吉林长白山;枸杞子:宁夏中宁;酒基1#(3年、4轮次)、酒基2#(7年、4轮次)、酒基3#(5年、3轮次)、酒基4#(5年、4轮次)、酒基5#(5年、5轮次)(酒精度53%vol):由茅台学院提供;磺基水杨酸(分析纯):天津市科密欧化学试剂有限公司;4%多聚甲醛溶液:北京雷根生物技术有限公司。

1.1.2 试验动物

无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级昆明种小鼠(Kunming mice,KM),雌雄各20只,体质量(20±2)g:由重庆腾鑫生物技术有限公司提供,试验动物生产许可证:SCXK(京)2019-0008,饲养条件:温度(25±1)℃,湿度(60±5)%,均给与小鼠标准颗粒饲料,自由饮水和自然昼夜节律光照,适应性饲养一周。

1.2 仪器与设备

HP6890/5975C GC/MS联用仪:美国Agilent公司;AS-3901ASF固相微萃取装置:美国Supelco公司;德国Sykam公司;YH-A20002型电子天平:瑞安市英衡电器有限公司;FW100型高速万能粉碎机:天津市泰斯特仪器有限公司;渗漉仪:郑州科教玻璃仪器商城;N-1300D-WB型旋转蒸发器:上海爱朗仪器有限公司;HS-B7126-B型包埋机、B301型光学显微镜:德国Leica公司。

1.3 方法

1.3.1 天麻露酒加工工艺流程及操作要点

原料→粉碎→加入酒基→浸渍→渗漉→收集渗漉液→成品

操作要点:

将原材料粉碎过50目筛;将三种原材料按照质量比50∶3∶15比例进行混合,将混合原材料按照料液比1∶9(g∶mL)加入酒基,在室温条件下浸润6 h,以3 mL/min流速渗漉至料液比1∶15,收集渗漉液,定容至50 mL,即得天麻露酒成品。

1.3.2 天麻露酒中挥发性风味成分分析

HS-SPME条件:取2mL样品注入至10 mL固相微萃取装置采样瓶内,将装有50/30 μm DVB/CAR/PDMS Stable Flex纤维头的手动进样器插入采样瓶中。在60 ℃的加热平板上,同时使用磁力搅拌器进行顶空萃取60 min。萃取完成后,立即将纤维头取出并迅速插入到预设温度为230 ℃的气相色谱仪进样口中进行热解吸进样。

GC条件:HP-5MS弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),柱温40 ℃,保持2 min,以4 ℃/min升温至220 ℃,保持15 min,运行时间62 min;汽化室温度230 ℃;载气为高纯氦气(He)(99.999%);柱前压7.06 psi,载气流量1.0 mL/min;分流进样,分流比为10∶1;溶剂延迟时间1 min。

MS条件:采用电子电离(electronic ionization,EI)源;离子源温度230 ℃;四极杆温度150 ℃;电子能量70 eV;发射电流34.6 μA;倍增器电压1 823 V;接口温度240 ℃;质量范围29~500 amu。

定性定量分析:通过对总离子流图中各峰的质谱计算机数据系统检索及与美国国家标准技术研究所(national institute of standards and technology,NIST)20 和Wiley275标准质谱图的比对,选取匹配度>80%的数据确定挥发性风味成分,并采用峰面积归一化法计算相对含量。

相对香气活力值计算与评价:采用相对气味活度值(ROAV)评价检出挥发性风味成分对酒基香气体系的贡献度,ROAV是一种用于评估混合物中不同气味物质对整体气味贡献强度的指标,通过结合物质的浓度和其香气阈值,量化各成分在复杂气味中的重要性[13]。ROAV计算公式为:

式中:Ci为酒基某一香气组分的相对含量,%;Cmax为酒基香气体系中贡献最大组分的相对含量,%;Ti为该组分的香气阈值,μg/L;Tmax为酒基香气体系中贡献最大组分的香气阈值,μg/L。

酒基中所有挥发性风味成分ROAV≤100,对于某一种确定组分,ROAV越大,则该物质对酒基香气体系贡献度越大。ROAV≥1的化合物为关键香气成分,0.1≤ROAV<1.00为修饰香气成分,ROAV<0.01为潜在香气成分。

1.3.3 天麻露酒的感官评价

天麻露酒的感官评价标准参考GB/T 27588—201l《露酒》,选取10名经过培训的感官评价人员从色泽及外观、香气、口感3个方面进行感官评价,满分为100分,天麻露酒感官评价标准见表1。

表1 天麻露酒感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation standards of Gastrodia elata Lujiu

项目 评分标准 感官评分/分色泽及外观(20)澄清透明,无明显沉淀和悬浮物,具有应有的浅黄至金黄色泽轻微浑浊或色泽略淡,整体仍较为协调,无严重色泽缺陷颜色浅黄,略有失光,色泽不自然浑浊明显,色泽异常(如过深、过浅或有其他杂色)16~20 11~15 6~10 0~5香气(40)浓郁、愉悦和谐的酒香、原料香,香气层次突出,整体协调浓郁、愉悦和谐的酒香、原料香,香气层次较突出、整体较协调酒香、原料香较淡,香气层次良好、整体较协调酒香、原料香很淡,香气层次较差、整体不协调香气不足,整体协调性很差36~40 31~35 26~30 21~25 0~20口感(40)口感醇和饱满、舒顺协调,无苦涩味,余味悠长且令人愉悦口感较醇和饱满、较舒顺协调,无苦涩味,余味悠长且令人愉悦口感醇和饱满、舒顺协调,无苦涩味,余味短暂口感协调性较差,略有苦涩味,余味不佳口感辛辣,协调性差,有明显的苦涩味36~40 31~35 26~30 21~25 0~20

1.3.4 急性毒性试验方法

依据《保健食品及其原料安全性毒理学检验与评价技术指导原则》[14],取2 L样品减压浓缩至56 mL后,量取浓缩液11.2 mL并加入5.66 mL基酒(酒精度53%vol),加蒸馏水补足至20 mL,此时样品酒精度为15%vol。

采用最大耐受量(maximum tolerated dose,MTD)法[15]对上述天麻露酒样品进行急性毒性试验,样品最大质量浓度为413 mg/mL,基于最大灌胃量20 mL/kg体质量,灌胃剂量为8 260 mg/kg体质量,将40只KM小鼠随机分组,分为4个组,雄性空白组、雌性空白组、雄性天麻露酒组、雌性天麻露酒组,每组10只,空白组均灌胃生理盐水(0.9%),天麻露酒组灌胃天麻露酒(15%vol),灌胃前禁食不禁水12 h,灌胃后正常饮食,饲养两周。观察小鼠活动、饮食、毛发和大小便及死亡情况,将小鼠处死,迅速从腹腔中取出肝组织、脾脏称质量后,用于计算肝脏、脾脏脏器指数[16],根据半数致死量(median lethal dose,LD50[15]统计每组小鼠14 d内死亡只数。

1.3.5 小鼠肝组织病理形态的观察

末次灌胃结束后,小鼠禁食24 h,处死小鼠取右叶肝脏组织,切成1 cm×1 cm,对肝脏组织进行固定、脱水、包埋、切片、染色、显微镜观察病理情况并拍照记录。

1.3.6 数据统计分析

采用Excel 2018软件处理数据;采用Origin 2024、TB tool软件绘图。

2 结果与分析

2.1 不同酒基的挥发性风味成分分析

不同酒基的挥发性风味化合物组成分析见图1。由图1可知,不同酒基共检出79种挥发性风味化合物,其中,醇类19种、酯类25种、酸类12种、酚类2种、酮类3种、吡嗪类2种、醛类5种、烷烃类4种以及其他类7种。由图1a可知,酒基1#、酒基2#、酒基3#、酒基4#、酒基5#分别检出挥发性风味化合物6类、8类、6类、6类、7类,其中,分别未检出3类、1类、2类、3类、1类,共计33种、44种、30种、37种、45种。5种酒基所共有的挥发性风味物质有15种,分别为2-丁醇、2,3-丁二醇、丁醇、异戊醇、丙醇、丙二醇、苯乙醇、糠醇、乳酸乙酯、棕榈酸乙酯、己酸、丁酸、乙酸、棕榈酸、糠醛。醇类和酯类物质较丰富。因此,酯类和醇类物质对酱香型天麻露酒的独特风味具有重要影响;由图1b可知,酒基1#、酒基2#的醇类物质相对含量较高;酒基3#、酒基4#、酒基5#的香气成分以酯类、酸类物质相对含量均较高。其中,酒基5#的酯类、醇类、酸类物质相对含量分别为45.38%、19.1%、23.9%,对天麻露酒的独特风味具有重要影响。

图1 不同酒基各类别挥发性风味化合物数量及相对含量
Fig.1 Quantities and relative contents of various categories of volatile flavor components in different base liquors

2.2 不同酒基的相对活度值分析

由表2可知,酒基1#、2#、3#、4#、5#ROAV>1的醇类化合物分别是异戊醇、苯乙醇。醇类化合物是白酒香气成分含量最大的一类物质,它主要通过微生物初级代谢活动产生,或者由相应的羟基化合物还原得到醇类物质[17]。异戊醇作为白酒中高级醇,含量过多或过少,则会给酒体香气带来刺激性气味[18-19]。异戊醇具有类似苹果白兰地的辛辣香气;而苯乙醇则展现出玫瑰蜂蜜般的花香特性。5种酒基醇类化合物中的丙醇对酒样香气具有修饰作用(ROAV>0.1),丙醇也是酱香型白酒典型高级醇代表物质之一,但具有苦涩味,含量过高不利于酒体风味协调,仅酒基3#中的2-庚醇(ROAV>1)为关键香气物质,其他酒样中未检出。

表2 不同酒基的相对气味活度值分析
Table 2 Analysis of relative odor activity values of different base liquors

序号 种类 化合物 阈值/(μg·L-1)[27-29] 香味描述[28-30]酒基1号 酒基2号ROAV酒基3号 酒基4号 酒基5号1 2 3 4 5 6 8 9 1 0醇类0.04 0.03 0.04 0.31 11.68 0.07 9.64 0.01 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32// / / / / /0.07 0.03 0.05 0.39 20.88 0.16 12.18 0.01 0.07 0.03// / / /0.33 0.01 0.07 0.57 7.81 0.48 3.06 0.00 0.08 0.03 1.23 2-丁醇2,3-丁二醇异丁醇丁醇异戊醇丙醇苯乙醇糠醇正己醇1-戊醇2-庚醇辛酸乙酯乙酸异戊酯异戊酸乙酯丁酸乙酯乳酸乙酯正己酸乙酯乙酸乙酯棕榈酸乙酯庚酸乙酯戊酸乙酯丁二酸二乙酯苯乙酸乙酯异戊酸己酸丁酸异丁酸乙酸正戊酸辛酸3-羟基-2-丁酮9 940 150 000 28 300 2 730 300 54 000 82 54 673 4 800 4 000 16 26 40 6.89 20 154 636 14 7 500 1 000 300 26.8 353 000 407 33.4 1 036 400 2 300 200 389 1 354 259薄荷香果香和花香水果香水果香苹果白兰地、辛辣水果香、醇香花香、玫瑰、蜂蜜特殊的苦辣气味青草味淡淡果香特殊臭味葡萄、柠檬香菠萝、梨、花香香蕉香带酒香的果香菠萝、草莓味乳香,悬钩子果香具有曲香、菠萝香型的香气果香、溶剂味、水果香水果香果香有苹果似的水果香气熟苹果香、花香/大曲酒气味泡菜味,腐败味乳酪,腐臭脂肪腐臭、奶酪// / /0.36 0.02/0.44 28.20 0.08 10.34 0.02 0.13 0.03/6.35 6.09//0.21 24.92 0.4 1.16 0.39酯类//0.18 23.52/1.06// / /// / / /酸类10.91 0.06 2.19 0.13 100//0.28 1.10 0.15 100 0.80酮类脂肪香、奶油味// /2.02 0.13 8.47 0.02 0.28 14.72 0.58 3.03/100 0.31 0.06 4.67//0.31 68.26/2.02 0.18 11.94 0.01 0.38/0.01 1.95/100 1.50/13.77 0.06 0.01 0.11 0.72 20.51 0.06 10.20 0.01 0.17 0.05/12.18 4.81 25.80 91.22 0.29 29.27/1.87 0.61 11.82 0.03 0.50 20.53 1.61 2.64/100 0.37/7.18

酒基3#、4#、5#ROAV>1的酯类化合物分别有2、5、7种。酒基1#、2#中关键香气物质各有2种。白酒中的多数酯类化合物是在初级发酵过程中形成的,这些化合物在酵母细胞内经由酶的作用而产生,对于白酒中愉悦的花香和果香特质至关重要[20-21]。棕榈酸乙酯是白酒的三大高级脂肪酸乙酯之一,含量过高会引起酒体浑浊,过低则造成酒体余味不足,可贡献果香;戊酸乙酯则带来花香、果香和甜香;辛酸乙酯展现出类似白兰地酒香和花香;乙酸异戊酯含有菠萝、梨和花香;丁酸乙酯则带有酒香的果香都对酒基整体风味贡献较大。乳酸乙酯、乙酸乙酯、苯乙酸乙酯是酒基香气的修饰成分。正己酸乙酯在酒基1#、3#、4#、5#共有的关键香气物质,呈现出乳香和悬钩子果香,相对含量较高而阈值低,使白酒具有甜绵爽静、余味悠长的特点[22]

酒中的酸类化合物一部分来自于原料,大部分由微生物发酵生成,酸类化合物本身对酒香的直接贡献不大,但是具有维持酯类的香气、调整酒的风味作用[23-24]。酒基1#、2#中ROAV>1的化合物均为乙酸、异戊酸、丁酸。酒基3#、酒基4#ROAV>1的化合物为丁酸、乙酸,酒基5#中ROAV>1的化合物有4种,分别为乙酸、丁酸、异戊酸、己酸。乙酸是属于酸类化合物中的低碳链有机酸,具有白醋味,能够对酒体起到呈香作用,但是含量过大则会抑制白酒香气[25-26]。己酸具有一种类似于大曲酒的独特气味,其嗅觉体验带有刺鼻感。此外,由于己酸的水溶性较差,若其含量过高,则可能导致白酒出现浑浊现象。通过对5种不同类型酒基香气风味物质的ROAV分析,酒基5#的关键性成分较为突出,种类组成丰富;鉴于酒基对露酒整体香气基调的影响,故选择酒基5#制备天麻露酒。

2.3 天麻露酒的挥发性风味物质及ROAV分析

2.3.1 天麻露酒的挥发性风味物质种类及含量分析

天麻露酒各类别挥发性风味化合物种类及相对含量见图2。由图2可知,采用酒基5#制备的天麻露酒中共检出68种挥发性风味物质,其中,醇类22种,相对含量79.329%;酯类21种,相对含量11.359%;醛酮类7种,相对含量1.804%;呋喃类5种,相对含量0.330%;吡嗪类成分4种,相对含量0.186%;酚类3种,相对含量0.489%;酸类2种,相对含量1.467%;其他类4种,相对含量0.060%。与制备前的酒基5#相比,天麻露酒的挥发性风味成分种类更加丰富,但醇类成分含量有所降低,酸类成分的种类和含量减少,可能是由于渗漉过程中酒精的挥发及药材中多糖成分的溶出所致[9],其中相对含量较高的物质有:乙醇(71.824%),乳酸乙酯(5.790%),乙酸乙酯(3.285%),1-丙醇(2.511%),酯类成分一般带有果香或者花香香气,乳酸乙酯具有令人愉快的微甜香气,亦可增加酒体的醇厚感,乙酸乙酯赋予酒品果香味和陈酒香气,1-丙醇具有温和的甜香。乙酸苯乙酯、乙酸苯乙酯、丁二酸二乙酯、糠醛及2,4-二叔丁基苯酚等成分相对含量较低,但可赋予酒样花香香气、令人愉快而温和的果香味、浓郁烤面包焦香,以及柠檬香气,它们使天麻露酒中富有浓郁的果香及典型酱香又融合了天麻、枸杞等药香的风味,酒体醇厚、协调。

图2 天麻露酒各类别挥发性风味化合物数量及相对含量
Fig.2 Quantities and relative contents of various categories of volatile flavor components in Gastrodia elata Lujiu

2.3.2 天麻露酒的挥发性风味物质ROAV分析

选取天麻露酒中ROAV>0.1的挥发性风味物质进行分析,结果见表3。由表3可知,相对气味活度值(ROAV>0.1)的香气成分有15种,己酸乙酯ROAV为100,为天麻露酒的重要关键香气成分,这与酒基5#的关键香气成分相似,说明酱香酒基的关键性风味物质在很大程度上影响天麻露酒的风味物质构成。戊酸乙酯、苯乙醇、辛酸乙酯均为关键香气物质(ROAV均>1);辛酸乙酯(烤香)与苯乙醇(玫瑰香)的协同作用有效平衡果香单一性,形成“果香-花蜜-烘焙”三段式香气。此外,苯乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、乙酸乙酯的ROAV均>1。天麻露酒香气以己酸乙酯为核心,呈现典型果香主导特征,辅以苯乙醇的花香与辛酸乙酯的烤香,形成多层次感官体验。

表3 天麻露酒的相对气味活度值分析
Table 3 Analysis of relative odor activity values of Gastrodia elata Lujiu

序号 化合物 香气特征[27-29] 香气阈值[28-30]/(μg·L-1)ROAV 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 1-丁醇3-甲基-1-丁醇正己醇苯乙醇乙酸乙酯戊酸乙酯己酸乙酯辛酸乙酯庚酸乙酯乳酸乙酯苯乙酸乙酯乙酸苯乙酯乙醛苯甲醛糠醛刺激性气味、醇香花香、甜香花香浓玫瑰花香轻灵果香香气果香和花香果香和花香果香、酒香、烤香果香水果香、奶油香玫瑰、蜂蜜花香青草香、苹果香浓郁的苦杏仁气味面包、焦糖、烤香2 730 30 000 4 800 82 7 500 26.8 14 26 300 154 636 407 250 1 200 4 203.1 14 100 1.08 0.13 0.32 12.80 1.21 29.16 100.00 14.13 0.51 0.10 4.76 1.72 0.56 0.17 0.23

2.4 天麻露酒的感官评价

天麻露酒的感官评价结果见图3,天麻露酒的色泽和外观的感官评分为17分,酒体呈现浅琥珀色至金黄色,清澈透亮;无浑浊或悬浮颗粒。天麻露酒的香气评分为38分,该酒具有典型的焦糊香与豆豉香,天麻的木本清香穿透酱香,浓郁、愉悦和谐的酱香、原料香,香气层次突出,整体协调;天麻口感评分为37分,天麻露酒具有酱香酒标志的焦糖甜,伴有天麻的清苦回甘,醇和饱满、舒顺协调,无苦涩味,余味悠长且令人愉悦的口感。

图3 天麻露酒的感官评价结果
Fig.3 Sensory evaluation results of Gastrodia elata Lujiu

2.5 天麻露酒的安全性评价分析

2.5.1 小鼠的体质量及死亡情况

天麻露酒对小鼠体质量、死亡数及最大耐受量(MTD)的影响见表4。由表4可知,给予天麻露酒受试物后,各组小鼠的体质量增长范围为9~12 g;雄性天麻露酒组小鼠在14 d后的体质量增长(37.17 g)比空白组高,说明天麻露酒对小鼠健康和体质量增长有利。雌性对照组小鼠受到雌激素影响,体质量低于雄性对照组。试验期间各组动物生长良好、体质量随着饲养时间延长增长,饮食、行为活动、外观形态等均未见异常,未见中毒反应,且无死亡情况发生。由小鼠急性经口毒性试验结果可知,天麻露酒对小鼠的MTD>8 260 mg/kg体质量,最大给药量相当于人体推荐摄入量的32倍,按急性毒性分级属于实际无毒级。

表4 天麻露酒对小鼠体质量、死亡数及最大耐受量的影响
Table 4 Effect of Gastrodia elata Lujiu on body mass, mortality and maximum tolerance dose of mice

组别 初始体质量/g 7天后体质量/g 14天后体质量/g 死亡数 MTD/(mg·kg-1)雄性空白组雄性天麻露酒组雌性空白组雌性天麻露酒组25.14±0.31 24.64±0.19 23.46±0.38 24.00±0.24 30.25±1.32 31.78±0.81 30.18±1.92 28.57±0.32 36.95±0.59 37.17±0.42 32.25±0.56 31.00±0.43 0/10 0/10 0/10 0/10>8 260/>8 260/

2.5.2 小鼠的脏器指数

动物脏器系数可以反映并评估受试物对受试动物脏器的损伤情况。天麻露酒对小鼠脏器指数的影响见表5。由表5可知,与空白组小鼠相比,经系统解剖、肉眼观察,对照组及服用天麻露酒各剂量组小鼠的主要脏器的外观形态、表面色泽、轮廓体积、所处位置等均未见异常病理改变。与空白组小鼠脏器指数相比,天麻露酒组小鼠的脏器指数无显著性差异(P>0.05),天麻露酒组的雄性小鼠、雌性小鼠肝脏指数分别为5.709%、5.086%,脾脏指数分别为0.266%、0.291%。根据《保健食品检验与评价技术规范实施手册》[31]的相关规定,在此基础上可进一步对天麻露酒进行功能学研究,评价产品的保健功效。

表5 天麻露酒对小鼠脏器指数的影响
Table 5 Effect of Gastrodia elata Lujiu on organ indices of mice

组别 肝脏指数/% 脾脏指数/%雄性空白组雄性天麻露酒组雌性空白组雌性天麻露酒组5.483±0.259 5.709±0.180 5.006±0.099 5.086±0.145 0.251±0.009 0.266±0.023 0.313±0.030 0.291±0.021

2.5.3 小鼠的肝组织病理形态

肝脏作为机体的核心代谢器官,在毒性物质的代谢、解毒及毒性效应中发挥关键作用[32]。多数毒性物质通过肝脏代谢后可能引发结构损伤,肝组织病理切片是评估外源性物质对肝脏损伤的关键工具。天麻露酒对小鼠肝脏组织病理形态的影响见图4。由图4可知,空白对照组小鼠肝索排列整齐,肝细胞结构完整,肝窦清晰,没有肿胀和坏死细胞;天麻露酒组小鼠肝索排列尚整齐,肝小叶结构和形态较模型组改善,少量细胞空泡化,接近空白组小鼠肝细胞形态,这说明天麻露酒对小鼠肝组织细胞损伤程度较轻。

图4 天麻露酒对小鼠肝脏组织病理形态的影响
Fig.4 Effect of Gastrodia elata Lujiu on liver histopathological morphology of mice

a:雄性空白组;b:雄性天麻露酒组;c:雌性空白组;d:雌性天麻露酒组。

3 结论

本研究通过对5种酱香型白酒酒基1#~5#的挥发性风味物质分析,共检测到79种挥发性成分及13种关键风味化合物(ROAV>1)。其中,酒基5#挥发性风味成分种类最丰富(45种),含12种关键风味物质,如乙酸乙酯、己酸乙酯等,奠定了酱香型白酒的典型风味特征,适合作为天麻露酒的基酒。以酒基5#制备的天麻露酒中共检出68种挥发性风味物质,以醇类(22种,79.329%)和酯类(21种,11.359%)为主,赋予酒体醇厚绵柔的基底风味。通过感官评价得到天麻露酒的香气特征包含酱香主体和植物清香:酱香主体主要来源于酒基的酯类、酸类及吡嗪类化合物;植物清香主要来源于天麻、西洋参、枸杞子贡献的萜烯类及醛酮类物质形成独特草本风味;总体风味较为协调,醇类与酯类比例较为平衡,未出现单一香气现象,口感醇和且层次分明,具有良好的色泽和植物露酒的典型风格。由小鼠急性经口毒性试验可得,天麻露酒对小鼠的MTD>8 260 mg/kg体质量,最大给药量相当于人体推荐摄入量的32倍,按急性毒性分级属于实际无毒级。实验期间小鼠无中毒症状或死亡,脏器指数与对照组无显著差异(P>0.05)。小鼠肝组织病理切片可见轻微肝细胞空泡化,无坏死或纤维化病变,表明天麻露酒短期摄入对肝脏无明显毒性。

酒基5#因风味复杂度高且与植物成分相容性好,是天麻露酒生产的优选基酒。所制天麻露酒兼具酱香型白酒的醇厚基底与草本植物的清新风味,感官品质协调,市场潜力显著。通过短期毒理学数据支持其安全性,建议后续开展长期亚慢性毒性试验、功能评价试验的研究。本研究为植物露酒的基酒筛选、风味调控及安全性评估提供了科学依据,对开发兼具传统酱香与健康功能的新型露酒产品具有指导意义

参考文献:

[1]雷格格,乔雨雨,党娅.天麻保健功能研究进展[J].现代食品,2024,30(11):20-22.

[2]郭佳欣,谢佳,蒋丽施,等.天麻保健食品开发现状分析[J].中草药,2022,53(7):2247-2254.

[3]尚玉杰,张强,韩彦斌,等.天麻化学成分、药理作用及其产品开发分析[J].中医药学报,2024,52(8):115-121.

[4]胡芙蓉,王昱涵,向琴,等.天麻改善失眠作用机制及产品开发研究进展[J].食品工业科技,2025,46(6):438-447.

[5]陈璐,车明秀,刘文举,等.乌红天麻风味发酵酒的酿造[J].济南大学学报(自然科学版),2022,36(6):711-717

[6]于倩,张艺,苏瑶,等.天麻提取酒液与天麻渣液态发酵酒的调配酒初探[J].食品科技,2020,45(3):100-104

[7]陆伦维,张健,尹艳艳,等.中国露酒研究进展[J].酿酒科技,2025(1):107-111.

[8]郭文韬,王晓琴,崔文文,等.露酒风味与功效的研究进展[J].中国酿造,2024,43(4):1-7.

[9]李幼娟,李立郎,陈发菊,等.天麻酒渗漉工艺优化及其对小鼠肝组织的影响[J].中国酿造,2022,41(7):116-121.

[10]何菲,陈仁远.基于因子分析和神经网络分析预测评价酱香酒轮次与工艺[J].中国酿造,2020,39(2):162-168.

[11]陈吉,李海军.大曲酱香白酒醇甜酒典型体与成品酒风格相关性研究[J].现代食品,2024,30(7):160-164.

[12]郑蕾,屠婷瑶,牛曼思,等.露酒风味感官特征及其风味轮的构建[J].酿酒科技,2020(9):50-57,73.

[13]刘发洋,吴勇,杨阳,等.OAV/ROAV值在表征白酒风味的应用研究进展[J].酿酒科技,2025(1):103-106,111

[14]陶瑞,刘晨晨,王远远,等.保健食品检测技术指导原则解读及发展方向探讨[J].食品安全质量检测学报,2023,14(14):166-174.

[15]李贺,陈红旭,牛胜男.五味子藤茎多糖小鼠经口最大耐受量的测定[J].北华大学学报(自然科学版)2022,23(6):763-767.

[16]龙昌锐,乡世健,张振华,等.金丝桃苷调控肝脏脂质合成改善小鼠非酒精性脂肪性肝病的机制研究[J].中国药房,2025,36(6):668-673.

[17]王晓欣,范文来,徐岩.应用GC-O和GC-MS分析酱香型习酒中挥发性香气成分[J].食品与发酵工业,2013,39(5):154-160.

[18]张永燕,黄业传,腾刚.不同轮次酱香型酒醅的理化指标及风味物质变化规律研究[J].宁夏师范学院学报,2018,39(4):28-35.

[19]戴奕杰,李宗军,田志强.酱香型白酒的轮次酒以及“二次制曲”过程中的风味物质分析[J].食品研究与开发,2019,40(19):24-32.

[20]熊小月,李利利,马宇,等.酱香白酒酿造轮次醇甜典型体基酒风味解析[J].食品与发酵工业,2022,48(13):261-267.

[21]LI H H, ZHANG X, GAO X J, et al.Comparison of the aroma-active compounds and sensory characteristics of different grades of light-flavor Baijiu[J].Foods,2023,12(6):1238.

[22]杨亮,何珺珺,罗楚翔,等.采用GC×GC-TOF-MS分析酱香型白酒缺陷酒挥发性风味物质[J].中国酿造,2019,38(8):67-72.

[23]STANOJEVIC′ J,KARABEGOVIC′ I,DANILOVIC′ B,et al.Comparison of gas chromatography-mas s spectrometry and headspace-solid phase microextraction methods for the qualitative and semi-quantitative determination of aroma compounds in fruit-based spirits(Rakija)from Serbia[J].J Anal Chem,2024,79:81-94.

[24]GAO W J, FAN W L, XU Y.Characterization of the key odorants in light aroma type Chinese liquor by gas chromatography-olfactometry,quantitative measurements,aroma recombination, and omission studies[J].J Agr Food Chem,2014,62(25):5796-5804.

[25]KANG B S,LEE J E,PARK H J,et al.Qualitative and quantitative prediction of volatile compounds from initial amino acid profiles in Korean rice wine(makgeolli)model[J].J Food Sci,2014,79(6):C1106-C1116.

[26]王金龙,尹延顺,田栋伟,等.不同质量等级酱香白酒中风味物质及差异性分析[J].中国酿造,2024,43(1):41-49.

[27]何东梅,马宇,黄永光,等.机械化酱香型轮次基酒风味结构及特征酯类化合物解析[J].食品科学,2021,42(10):269-275.

[28]ZHANG X Y,WANG C C,WANG L L,et al.Optimization and validation of a head space solid-phase microextraction-arrow gas chromatographymass spectrometry method using central composite design for determination of aroma compounds in Chinese liquor(Baijiu)[J].J Chromatogr A,2020,1610:460584.

[29]马宇.基于风味组学策略研究酱香型白酒关键成分及其呈香呈味特性[D].贵阳:贵州大学,2019.

[30]欧又铭.基于风味组学的酱香白酒尾酒风味结构解析及质量评价[D].贵阳:贵州大学,2024.

[31]洪海棉,肖淋,吴梅玲.肾康灵胶囊的急性毒性和亚急性毒性实验研究[J].福建中医药,2024,55(6):21-24,39.

[32]阮天音,王四园,李旭涛,等.Lieber-DeCarli酒精性肝损伤小鼠模型的转录组学分析[J].中国实验动物学报,2025,33(2):204-215.

Analysis of volatile flavor components and safety evaluation of Gastrodia elata Lujiu

LI Xue1,LI Youjuan2,WANG Yu2,YANG Juan2,LI Donghai2,WEN Ping3,TIAN Tao3,HE Juan3,LI Lilang2*
(1.College of Food and Biotechnology,Sichuan Vocational and Technical College,Suining 629000,China;2.Natural Products Research Center of Guizhou Province,Guiyang 550014,China;3.Guizhou Jiulong Gastrodia Co.,Ltd.,Bijie 551600,China)

Abstract:Gastrodia elata Lujiu was prepared with G.elata,American ginseng and wolfberry as raw materials,and strong-flavor(Nongxiangxing)Baijiu as base liquor.The volatile flavor components of 5 different production batches of base liquor(1#-5#)were detected.The key volatile flavor components(ROAV>1)were analyzed in combination with the relative odor activity value(ROAV)to screen the optimal base liquor.The volatile flavor components of the G.elata Lujiu prepared by the base liquor were analyzed,and its safety was evaluated.The results showed that a total of 79 volatile flavor components and 13 key volatile flavor components were detected in the 5 base liquors.Among them,base liquor 5#had the richest variety of volatile flavor components(45),including 12 key volatile flavor components.A total of 68 volatile flavor components were detected in G.elata Lujiu prepared by the base liquor 5#.Among them,there were many types of alcohols and esters(22 and 21),with relative contents of 79.33%and 11.36%,respectively.The results of the safety evaluation indicated that no poisoning symptoms or death occurred in the mice,and there was no significant difference in organ indices(P<0.05).The maximum tolerated dose(MTD)was>8 260 mg/kg body mass,and the degree of pathological damage to the liver tissue of mice was relatively mild.Therefore, G.elata Lujiu prepared by the base liquor 5# presented a harmonious and complex aroma with a distinct sauce flavor and rich and mellow taste,and it maintained a unique plant-based fortified Lujiu style,with relatively high safety.

Key words:Gastrodia elata Lujiu;sauce-flavor base liquor;relative aroma activity value;safety evaluation

中图分类号TS261.2

文章编号:0254-5071(2025)06-0141-07

doi: 10.11882/j.issn.0254-5071.2025.06.020

引文格式李雪,李幼娟,王瑜,等.天麻露酒的挥发性风味物质分析与安全性评价[J].中国酿造,2025,44(6):141-147.

收稿日期2024-09-03

修回日期:2024-12-30

基金项目贵州省科技计划项目(黔科合基础-ZK[2024]一般639,黔科合成果[2024]一般087,黔科合支撑[2020]4Y088号);贵州省教育厅高等学校特色重点实验室建设项目(黔教合KY字[2020]018号)

作者简介李 雪(1995-),女,助教,硕士,研究方向为功能食品。

*通讯作者李立郎(1987-),男,副研究员,硕士,研究方向为食品科学。