酱香型白酒作为中国白酒四大基础香型之一，不仅蕴含着深厚的历史文化，还具备显著的经济价值。在十二大香型白酒中，酱香型因其长周期的生产过程、严格的环境要求以及复杂的工艺和风味结构而独树一帜。该香型白酒以红缨子高粱为单一发酵基质，依托纯小麦制备的酱香大曲作为生物催化媒介，遵循“一二九八七”基础工艺框架（即1年1个生产周期、2次投料、9次蒸煮、8轮发酵、7次取酒），并具备“四高三长”的核心工艺特征[1-2]。其中，“四高”体系涵盖高温制曲、高温堆积、高温发酵及高温馏酒四大热力学控制节点；“三长”要素则体现为长达6个月的大曲培养周期、跨年度的基酒生产周期以及不少于3年的陶坛陈贮周期[3]。此外，其独特的风格特征——“酱香突出、幽雅细腻、醇厚协调、回味悠长、空杯留香持久”——与其所含风味物质的组成及含量紧密相关[4]。由于不同海拔地区的环境和气候条件有所差异，对酿造微生物的生长繁殖产生影响，从而可能造成白酒风味存在差异[5]，即便采用相同的酿造工艺，不同海拔地区的酱香型白酒在风味化合物的种类和含量上可能存在显著差异。因此，深入分析贵州省不同海拔地区酱香型白酒的风味特征，对于明确贵州酱香型白酒的风格特点具有重要意义。
近年来，气相色谱（gas chromatography，GC）因其高分辨率、高灵敏度和定性定量能力而广泛应用于食品香气物质的检测与分析。特别是在复杂风味基质的分析中，GC技术能够有效分离和鉴定食品中的挥发性化合物，因此被广泛应用于白酒香气物质的定性与定量分析，提高了对白酒质量、香型和品牌鉴别的准确性[6-8]。相较于气相色谱，电子鼻（electronic nose，E-nose）作为一种快速分析工具，近年来在食品质量控制中发挥了越来越重要的作用[9]。电子鼻通过模拟生物嗅觉系统，利用传感器阵列采集样品释放的挥发性化合物气味模式，并结合模式识别技术，对食品整体风味特征进行定性评估[10]。特别是在白酒香型分类和地区鉴别中，电子鼻技术因其无损检测、快速反应和低成本的优势，已成为传统分析手段的有力补充[11-12]。此外，统计学分析逐步融入食品科学，与仪器检测的结合展现出显著优势。主成分分析（principal component analysis，PCA）及正交偏最小二乘-判别分析（orthogonal partial least squares discriminant analysis，OPLS-DA）是常用的多元统计分析方法，广泛应用于酒类[13-15]、茶叶[16]和食品[17]等领域。
本研究以贵州省不同海拔地区的酱香型白酒为研究对象，通过气相色谱和电子鼻技术，对酒样中的挥发性风味物质进行差异分析。并对结果进行主成分分析（PCA）、正交偏最小二乘-判别分析（OPLS-DA）及聚类分析（cluster analysis，CA），基于香气活度值（ordor activity values，OAV）筛选关键香气物质，利用方差分析P值及变量投影重要性（variable importance in the projection，VIP）值，通过OPLSDA筛选关键差异物质。以期对酱香型白酒产区海拔划分、企业品牌标准体系建立提供研究基础与理论指导，对从海拔角度酱香产区分类有一定指导意义。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 白酒酒样
海拔1 500 m左右酱香白酒（产地贵州毕节，编号为A1）、海拔1 000 m左右酱香白酒（产地贵阳修文，编号为B1；产地贵州遵义，编号为B2）、海拔400 m左右酱香白酒（产地贵州仁怀，编号为C1；产地贵州习水，编号分别为C2、C3）。以上酒样均为2023年采用传统工艺生产的大曲酱香型白酒基酒样品，由相应企业提供。
1.1.2 化学试剂
正己醇、异戊酸乙酯、丙酸乙酯、苯乙酸乙酯、2-戊醇、甲醇、辛酸乙酯、丁酸乙酯、四甲基吡嗪、乙酸正戊酯（内标物质）、异丁醇、正丙醇、β-苯乙醇、乙酸、2-乙基丁酸（内标物质）、异戊酸、月桂酸乙酯、2-丁醇、正丁醇、丙酸、乙酸苯乙酯、油酸乙酯、乙偶姻、异丁酸、棕榈酸乙酯、正戊醇、1,2-丙二醇、2-戊酮、壬酸乙酯、庚酸、丁酸、糠醇、2,3-丁二醇、己酸、正丙醛、乙酸异戊酯、己酸乙酯、十四酸乙酯、硬脂酸乙酯、苯甲醛、甲酸乙酯、乙酸乙酯、丁二酸二乙酯、异戊醛、乙缩醛、丙酮、庚酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸、乙醛、糠醛、戊酸、亚油酸乙酯、2-甲基丁醇、3-甲基丁醇、异丁醛、戊酸乙酯、叔戊醇（内标物质）（均为色谱纯）：上海易恩化学技术有限公司。
1.2 仪器与设备
7890A气相色谱仪：安捷伦科技有限公司；PAL RTC多功能自动进样器：广州智达实验室科技有限公司；PEN3电子鼻：德国AIRSENSE公司；Millipore-Q超纯水系统：北京众力挽生物科技有限公司；YM-060S超声清洗器：北京科伟永兴仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 白酒样品预处理
取适量白酒样品用0.22 μm有机滤膜过滤，吸取9.9 mL过膜后的样品于试管中，加入0.1 mL混合内标溶液（叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸），封膜后摇匀，取2 mL加入进样品瓶中，所有样品做3个平行。
1.3.2 挥发性风味物质检测
采用气相色谱法检测白酒样品中的挥发性风味物质。仪器条件参照王金龙等[18]方法稍作改动。
GC条件：DB-WAX色谱柱（50 m×0.200 mm×0.20 μm），火焰离子检测器（flame ionization ditector，FID）；载气为高纯氮气（99.999%）；进样口温度240 ℃；分流进样，分流比50∶1；检测器温度240 ℃；氢气流量30 mL/min；空气流量300 mL/min，尾吹气流量25 mL/min；升温程序为初始温度30 ℃，保持6 min，以6 ℃/min升温至135 ℃，保持8 min，再以25 ℃/min升温至210 ℃，保持8 min。
定性、定量分析：采用保留时间（retention time，RT）进行定性分析，采用内标法[19]定量分析。
1.3.3 香气活度值的计算
香气活度值（OAV）用于表征风味化合物的香气贡献大小，各种挥发性物质的阈值通过查阅相关文献资料确定，并结合风味物质的质量浓度计算OAV。通常认为OAV＞1的风味物质对白酒香气具有贡献作用，是关键香气物质。OAV计算公式如下：
式中：C为各种挥发性风味化合物的质量浓度，mg/L；OT为各种挥发性风味化合物的香气阈值，μg/L。
1.3.4 电子鼻分析条件
准确量取15 mL酒样于50 mL烧杯中，用双层保鲜膜密封。样品在室温条件下静置约30 min后进样测试。测量时将进样针头插入密封的杯中进行分析（直接顶空吸气法）。测定时，采样时间为每组1 s，传感器自清洗时间设定为120 s，归零时间为5 s，样品准备时间为5 s，进样流量为600 mL/min，分析采样时间设定为120 s。为确保数据的准确性与重复性，每个样品均进行了3次平行实验。电子鼻传感器及对应的敏感物质见表1。
表1 电子鼻传感器及对应敏感物质
Table 1 E-Nose sensor and corresponding sensitive substances
序号 传感器 敏感物质1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 W1C W5S W3C W6S W5C W1S W1W W2S W2W W3S芳香族化合物氮氧化合物氨气以及芳香族化合物氢气烷烃类化合物、芳香族化合物以及弱极性化合物甲烷无机硫化物、很多含硫有机物以及萜烯类、吡嗪类化合物乙醇以及部分芳香族化合物芳香族化合物以及含硫有机化合物对甲烷选择性较强
1.3.5 关键差异物质的筛选
对测得的所有挥发性风味物质含量进行单因素方差分析，结合方差分析P值和VIP值，通过OPLS-DA筛选贵州省不同海拔地区酱香型白酒的关键差异物质（VIP＞1，P＜0.05）[20]。
1.3.6 数据处理
采用Excel 2019软件对实验数据进行统计分析；利用IBM SPSS Statistics 24.0在P＜0.05显著性水平下进行单因素方差分析和电子鼻传感器与差异风味物质的Spearman相关性分析；利用SIMCA 14.0软件对数据进行PCA、OPLSDA及VIP值排序；使用Metabo Analyst 4.0软件绘制聚类分析热图、Origin 2021绘制电子鼻雷达图。
2 结果与分析
2.1 贵州省不同海拔地区酱香型白酒挥发性风味物质分析
对贵州省不同海拔地区酱香型白酒中55种挥发性风味物质进行检测，包括21种酯类、14种醇类、10种醛酮类、9种酸类和1种吡嗪类。挥发性物质测定结果及OAV见表2。由表2可知，不同海拔地区的白酒样品在43种挥发性风味化合物的含量方面存在显著差异（P＜0.05），表明海拔因素可能对风味物质的组成和含量分布产生重要影响。
表2 不同海拔地区酱香型白酒样品中挥发性风味物质含量测定结果及香气活度值
Table 2 Determination results of volatile flavor components contents in sauce-flavor Baijiu with different altitude regions and odor activity values
化合物 阈值/（μg·L-1）[27-28]A含量/（mg·L-1）B C A OAV B C乙醛正丙醛异丁醛丙酮甲酸乙酯乙酸乙酯乙缩醛甲醇异戊醛丙酸乙酯2-戊酮2-丁醇丁酸乙酯258.42±2.86a 4.74±0.08a 19.09±0.68ab 17.17±0.36a 28.32±0.90b 2 640.22±182.32a 414.87±9.20a 122.39±3.08b 45.27±0.65b 447.53±18.95 28.32±1.28a 52.54±1.05a 22.24±0.87a 126.34±32.74c 3.49±0.06b 14.45±2.92b 11.43±0.02b 18.36±2.82c 2 147.91±100.9b 193.69±71.03b 117.83±0.76b 35.46±3.30b 454.18±25.46 13.19±8.85b 42.42±22.44a 8.42±3.03b 167.95±31.95b 3.70±0.21b 30.37±10.77a 18.42±2.00a 36.76±1.74a 2 439.66±186.45ab 223.55±30.87b 168.72±4.44a 74.26±21.20a 397.31±121.54 17.40±5.08b 58.13±15.29a 23.87±5.74a 500.00—35.64 21 395.22 348 805.47 32 551.6 2 090—925.93 19 019.33—3 300.00 110.00 516.85a 252.6c 335.91b 535.52ab 0.80a 0.08b 81.11a 198.5a 405.55b 0.53b 0.05c 65.99b 92.67b 852.04a 0.86a 0.11a 74.95ab 106.96b 48.89b 23.53 a 38.29b 23.88 a 80.20a 20.89 a 15.92 a 202.16a 12.86 a 76.53b 17.61 a 217.02a
续表
注：A、B、C分别代表1 500 m左右、1 000 m左右、400 m左右海拔高度，挥发性化合物含量分别取相应海拔高度挥发性化合物含量均值；同行不同小写字母表示差异显著（P＜0.05）；“—”表示未找到相应阈值。
化合物 阈值/（μg·L-1）[27-28]A含量/（mg·L-1）B C A OAV B C正丙醇异戊酸乙酯异丁醇乙酸异戊酯2-戊醇戊酸乙酯正丁醇2-甲基丁醇3-甲基丁醇己酸乙酯正戊醇乙偶姻庚酸乙酯乳酸乙酯正己醇辛酸乙酯乙酸糠醛四甲基吡嗪苯甲醛丙酸壬酸乙酯异丁酸2,3-丁二醇1,2-丙二醇丁酸糠醇异戊酸丁二酸二乙酯戊酸苯乙酸乙酯乙酸苯乙酯己酸月桂酸乙酯β-苯乙醇庚酸十四酸乙酯辛酸棕榈酸乙酯硬脂酸乙酯油酸乙酯亚油酸乙酯2 780.60±113.15a 1.83±0.02b 198.33±1.79a 8.85±0.13a 182.15±4.32c 2.78±0.03a 127.35±4.89a 50.17±1.11a 326.27±13.67 18.02±0.55a 5.37±0.16b 109.92±3.01a 1.79±0.08a 3 864.02±144.83 16.48±1.01a 1.98±0.04a 2 147.79±40.15a 117.41±5.09b 1.67±0.05c 1.33±0.02b 19.58±1.51a 22.45±0.92a 58.37±3.87c 9.13±0.45b 73.14±0.39a 35.36±1.46a 20.74±0.29c 27.04±1.00b 3.13±0.05b 2.44±0.08a 4.85±0.07c 2.55±0.05a 6.50±0.13a 250.03±9.11 4.05±0.09a 2.14±0.08a 1.62±0.05b 58.81±0.92b 60.00±0.24ab 2.88±0.09a 28.83±0.25b 43.99±0.53b 1 578.22±784.28b 1.75±0.23b 162.63±54.54b 5.77±2.20b 254.84±66.25b 0.95±0.12b 35.01±9.71c 46.48±16.51ab 335.12±119.08 2.90±0.85c 4.00±1.34c 41.65±6.66c 2.01±0.60a 4 085.90±662.22 3.63±1.95c 2.94±1.28a 1 931.66±130.43b 128.36±34.02b 5.23±1.52b 1.63±0.02a 13.61±1.10b 16.26±1.35c 81.14±15.00b 11.85±5.33b 75.07±29.48a 12.38±4.37c 27.08±8.6b 26.23±3.48b 4.26±0.70ab 2.40±0.22a 5.89±0.44b 2.63±1.41a 1.66±0.45c 333.05±50.28 4.17±0.56a 2.06±0.06a 1.54±0.11b 73.44±2.35ab 57.10±18.76b 3.17±0.97a 28.65±12.06b 42.07±21.41b 1 768.67±762.78b 4.78±0.42a 140.26±25.21b 5.44±1.13b 428.30±50.28a 2.35±1.31ab 74.08±10.42b 42.36±6.30b 317.79±43.8 8.06±3.32b 5.94±0.31a 74.30±13.44b 1.92±0.18a 3 938.49±307.64 5.76±0.64b 3.04±1.49a 2 156.72±43.74a 219.48±72.1a 18.59±15.14a 1.89±0.24a 13.45±0.47b 18.79±2.71b 104.47±35.17a 20.17±5.17a 80.12±14.32a 27.18±4.35b 32.38±2.62a 38.98±6.14a 5.08±1.03a 3.71±1.35a 9.59±1.95a 2.25±0.16b 3.56±1.02b 310.07±150.78 7.12±3.36a 2.69±0.82a 2.33±0.31a 81.46±15.27a 63.34±3.7a 2.46±0.77a 34.21±1.99a 49.23±1.75a 53 952.63 6.89 75 000 93.93—26.78 2 733.35 89 810.04 179 190.83 55.33 4 000.00 259.00 13 153.17 128 083.8 5 370 12.87 160 000 44 029.73 80 073.16 4 203.1 18 100 3 150.61 126.00 5 040 000—964.64 2 000 1 045.47 353 193.25 389.11 406.83 908.83 2 517.16 350.00 28 922.73 13 821.32 500.00 2 701.23 1 000.00—10 331.44 30 942.92 51.54a 266.22b 2.64a 94.19a 29.25b 254.5b 2.17b 61.44b 32.78b 693.66a 1.87b 57.9b 103.97a 46.59a 0.56a 1.82 a 325.68a 1.34b 424.4a 0.14 a 30.17 a 3.07a 154.19 13.42a 2.67b 0.02c 0.32b 1.08a 7.12a 463.26c 0 35.62b 12.81c 0.52ab 1.87 a 52.42c 1.00c 160.81c 0.15 a 31.9 a 0.68c 228.77 12.07b 2.92b 0.07b 0.39a 0.75b 5.16c 643.99b 0 87.59ab 27.1b 0.47b 1.77 a 145.61b 1.49a 286.86b 0.15 a 30.75 a 1.07b 236.49 13.48a 4.99a 0.23a 0.45a 0.74b 5.96b 829.16a 0 36.65a 10.37c 25.87b 0.01a 6.27 a 11.91c 2.81a 2.58a 714.38 a 0.14 a 0.16 a 3.24b 21.77b 60.00ab 12.84c 13.54b 25.09b 0.01a 6.18 a 14.48b 2.89a 0.66c 951.57 a 0.14 a 0.15 a 3.07b 27.19ab 57.1b 28.18b 16.19a 37.29a 0.01a 9.53 a 23.58a 2.48b 1.41b 885.92 a 0.25 a 0.20 a 4.66a 30.16a 63.34a 2.79b 1.42b 2.77b 1.36b 3.31a 1.59a
不同海拔地区酒样中的正丙醇（A：2 780.60 mg/L，B：1 578.22 mg/L，C：1 768.67 mg/L）、异丁醇（A：198.33 mg/L，B：162.63 mg/L，C：140.26 mg/L）、正丁醇（A：127.35 mg/L，B：35.01 mg/L，C：74.0 mg/L）和正己醇（A：16.48 mg/L，B：3.63 mg/L，C：5.76 mg/L）等高级醇类的含量差异显著（P＜0.05），在高海拔地区酒样中高级醇含量最高。这些高级醇主要在白酒中增强香气、丰富口感，并衬托酯类香气[20-21]。适量的高级醇可使白酒香气更加浓郁、口感更饱满，但过高的含量可能导致酒体失衡，甚至对人体健康产生负面影响[21-23]。因此，白酒酿造过程中需严格控制高级醇的含量，以确保其品质和风味。
甲酸乙酯（A：28.32 mg/L，B：18.36 mg/L；C：36.76 mg/L）、己酸乙酯（A：18.02 mg/L，B：2.90 mg/L，C：8.06 mg/L）、壬酸乙酯（A：22.45 mg/L，B：16.26 mg/L，C：18.79 mg/L）和苯乙酸乙酯（A：4.85mg/L，B：5.89 mg/L，C：9.59 mg/L）等酯类在不同海拔地区酒样中含量差异显著（P＜0.05）。酯类化合物是白酒中重要的香气物质，赋予酒体果香、花香及浓郁的芳香特征，对白酒的风味品质起关键作用[24-25]。不同海拔地区的这些酯类物质含量的显著差异反映了环境条件对酿造过程的深远影响。这种差异可能与海拔带来的温度、湿度、气压等微环境变化密切相关，这些因素会显著影响发酵过程中微生物的种群结构及代谢活动，从而导致酯类化合物的种类和含量发生变化。
酱香型白酒的典型风味物质四甲基吡嗪（A：1.67 mg/L，B：5.23 mg/L，C：18.59 mg/L）和乙偶姻（A：109.92 mg/L，B：41.65 mg/L，C：74.30 mg/L）在不同海拔地区的含量差异显著（P＜0.05）。四甲基吡嗪在低海拔地区酒样中含量显著高于其他海拔地区（P＜0.05）。然而，四甲基吡嗪的重要前体物质乙偶姻在高海拔地区的含量显著高于其他海拔地区。四甲基吡嗪是酱香型白酒的核心香味物质之一，赋予白酒独特的焦香、坚果香与烘焙香气，对酒体层次感和风味平衡具有重要作用[26-27]。高、低海拔地区可能通过特定环境调控微生物群落结构与代谢路径，形成了具有辨识度的风味特征（高海拔的层次感、低海拔的酱香强度），而中海拔地区因环境条件比较温和，导致微生物代谢分散，风味表现相对均衡但缺乏特色。
2.2 关键风味物质的筛选
在白酒中，挥发性风味物质的含量高并不一定意味着对香气贡献显著。为进一步解析挥发性风味物质对酱香白酒挥发性香气物质的作用，当挥发性风味物质OAV＞1时，表示该化合物对酒体风格有显著贡献，一般认为是关键风味物质。且OAV越大，其对整体风味的贡献越强[29-30]。基于OAV＞1筛选关键香气物质，不同海拔地区酱香型白酒样品中共筛选出39种关键香气物质。将不同海拔地区酱香型白酒中关键风味化合物分为三个组别：①OAV＞1关键风味物质；②50＜OAV＜500关键风味物质；③OAV＞500关键风味物质。不同海拔地区酱香型白酒中各组别关键风味物质数量韦恩图见图1。由图1a可知，高、中、低海拔地区酒样中分别筛选出OAV＞1关键风味物质39种、36种和38种，高、中、低海拔地区酒样中共有的关键风味物质有36种，丙酸是高海拔地区酒样中独有的关键风味物质，这可能是其区别于其他海拔地区酒样的主要差异化合物。己酸和正己醇是高海拔和低海拔地区酒样中共有的关键风味物质，它们可能是导致高、低海拔地区酒样风格区别于中海拔地区的原因之一。
图1 不同海拔地区酱香型白酒样品中关键风味物质数量韦恩图
Fig.1 Venn diagram of the quantity of key flavor components in sauce-flavor Baijiu with different altitude regions
a：OAV＞1关键风味物质数量；b：50＜OAV＜500关键风味物质数量；c：OAV＞500关键风味物质数量。
由图1b可知，在50＜OAV＜500的范围内，不同海拔地区酒样共有的关键香气物质有8种，包括乙偶姻（平均OAV为290.69）、己酸乙酯（平均OAV为174.51）、丁酸乙酯（平均OAV为165.24）、乙缩醛（平均OAV为132.71）、辛酸乙酯（平均OAV为206.48）、乙酸异戊酯（平均OAV为71.17）、乙酸乙酯（平均OAV为74.02）、棕榈酸乙酯（平均OAV为60.15）。其中，正丙醇是高海拔地区酒样中独有的关键风味物质，是区别于其他地区的化合物。由表2可知，高海拔地区酒样正丙醇的OAV显著高于中、低海拔地区（P＜0.05），而异丁酸的OAV显著低于中、低海拔地区（P＜0.05）。
由图1c可知，不同海拔地区酒样共有的OAV＞500的关键香气物质仅有一种，即月桂酸乙酯，其对三种海拔地区酒样风味的贡献均非常高。此外，高海拔地区乙醛的OAV（平均OAV为516.85）显著高于其他海拔地区（P＜0.05），对高海拔地区酒样风味贡献极高。同样，低海拔地区异戊酸乙酯（平均OAV为693.66）显著高于高、中海拔地区（P＜0.05），对低海拔地区酒样风味贡献极高。
综上所述，白酒产区海拔高度的差异可能导致温度、相对湿度等环境条件的显著变化，从而引起白酒挥发性风味化合物特征的显著差异。
2.3 基于挥发性风味物质的主成分分析
对贵州不同海拔地区的酱香型白酒酒样中55种挥发性风味物质含量进行数据处理，并绘制了PCA散点图见图2，PC1为0.306，PC2为0.248，总解释率达到0.554。由图2可知，PCA可以实现高、中、低海拔地区白酒样品良好区分，同一海拔地区的酒样具有较高的聚集度，高海拔地区的酱香型白酒样品主要分布在坐标轴下半轴，中海拔地区样品集中于坐标轴右上半轴，而低海拔地区样品分布于左半轴附近。不同海拔地区酱香型白酒样品的显著区分，以及相同海拔样品分布的一致性，可能与地理位置相近、环境条件相似及微生物种类的相似性密切相关。
图2 不同海拔地区酱香型白酒样品挥发性风味物质主成分分析散点图
Fig.2 Scatter plot of principal component analysis of volatile flavor components in sauce-flavor Baijiu with different altitude regions
2.4 基于挥发性风味物质的正交偏最小二乘法-判别分析
为进一步研究贵州不同海拔地区酱香型白酒的差异及筛选关键差异物质，构建OPLS-DA模型，分析结果见图3。由图3a可知，模型的解释变异数（R2X）为0.983，预测能力（Q2Y）为0.999，表明该模型具有较好的准确性和预测性能。OPLS-DA可以区分不同海拔地区的6种酒样。结果表明，不同海拔地区的酱香型白酒在挥发性风味物质组成上存在显著差异。由图3b可知，200次置换检验结果左侧的R2和Q2值均低于右侧，且R2截距为0.178，Q2截距为-0.834，表明OPLS-DA模型未发生过拟合。VIP值可量化各变量对样品分类的贡献[20]，利用方差分析P值及VIP值＞1筛选关键差异物质（VIP＞1，P＜0.05）。由图3c可知，不同海拔地区的酱香型白酒样品中共鉴定出27种关键差异物质，包括12种酯类（辛酸乙酯、月桂酸乙酯、丙酸乙酯、庚酸乙酯、壬酸乙酯、十四酸乙酯、戊酸乙酯、乳酸乙酯、油酸乙酯、丁二酸二乙酯、棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯）、6种醇类（2-丁醇、正丙醇、1,2-丙二醇、3-甲基丁醇、β-苯乙醇、2-甲基丁醇）、4种酸类（庚酸、异丁酸、戊酸、辛酸）、4种醛酮类（糠醛、异丁醛、异戊醛、2-戊酮），以及1种吡嗪类（四甲基吡嗪）。
图3 不同海拔地区酱香型白酒样品挥发性风味物质正交偏最小二乘-判别分析（a），置换检验结果（b）及变量投影重要性值（c）
Fig.3 Orthogonal partial least squares-discriminant analysis of volatile flavor components in sauce-flavor Baijiu with different altitude regions (a), results of the permutation test (b) and variable importance in the projection values (c)
2.5 关键差异物质聚类分析
为直观反映贵州不同海拔地区酱香型白酒的风味差异，研究根据筛选出的27种关键差异物质进行聚类分析，结果见图4。由图4可知，不同海拔地区样品组（A、B、C）在关键差异物质含量分布上存在显著差异，反映出不同海拔地区酱香型白酒的风味物质具有特征性。在高海拔地区样品（A）关键差异物质中，正丙醇、2甲基丁醇、戊酸乙酯、壬酸乙酯的含量较高，乳酸乙酯等其余酯类和四甲基吡嗪等的含量相对较低，这可能会导致高海拔地区酒体的酱香和花果香较为温和。在中海拔地区样品组（B）关键差异物质中，乳酸乙酯、庚酸乙酯的含量较高，但其余大多数风味物质的含量均较低，这可能导致酒样风味较为清淡，并削弱白酒整体的香气表现。低海拔地区样品组（C）关键差异物质中，高级脂肪酸乙酯、四甲基吡嗪、糠醛等风味物质浓度均较高，这些化合物通常带有浓郁的焦香和酯香气息，可能使低海拔地区白酒表现出更加突出香气特征。
图4 不同海拔地区酱香型白酒样品关键差异物质聚类分析热图
Fig.4 Cluster analysis heatmap of key differential components in sauce-flavor Baijiu with different altitude regions
这些关键差异物质含量差异表明，海拔高度对白酒发酵过程具有显著影响。高海拔地区较低的温度和氧气含量可能限制了某些微生物的活性，降低特定化合物的生成[32]；中海拔地区因环境条件介于高海拔与低海拔之间，挥发性化合物含量特征不显著；低海拔地区较高的温度和湿度可能加速某些特征化合物的积累，形成独特的风味特征[33]。这些差异反映了环境条件对白酒发酵微生态系统及其最终风味形成的深远影响。
2.6 电子鼻分析
通过电子鼻分析贵州不同海拔地区酱香型白酒的挥发性物质轮廓，结果见图5。由图5a可知，所测白酒样品的整体挥发性物质轮廓较为相似，电子鼻中W5S、W1S、W1W、W2S和W2W5个传感器的响应值较高，且存在一定差异。这表明样品中芳烃、氮氧化物、烷烃类化合物、硫化物、醇类、醛类和酮类物质的含量较高。这一结果与张振东[34]关于YBFL酱香型白酒主体风味物质的研究结果相一致。具体而言，高海拔地区酒样在W5S传感器上的响应值最低，低海拔地区酒样在W5S和W1W传感器响应较高，这一现象可能是由酒样中含氮、含硫化合物的差异所致。
图5 不同海拔地区酱香型白酒样品挥发性风味物质电子鼻传感器响应值雷达图（a）及电子鼻传感器响应值与关键差异物质相关性分析（b）
Fig.5 Radar chart of sensor response values of volatile flavor components (a) and correlation analysis between key differential components and E-Nose sensor response values of sauce-flavor Baijiu with different altitude regions (b)
由图5b可知，根据Spearman相关性分析的相关系数|ρ|＞0.5筛选与传感器响应值相关的关键差异物质，包括32个正相关和28个负相关。与W2W传感器相关的关键差异物质数量最多（13种风味化合物），其次是W1C和W3S传感器，分别与9种关键差异物质相关。与W5C、W3C、W1C、W6S、W2S、W1W、W5S、W2W、W3S和W1S传感器相关性最高的关键差异物质分别是壬酸乙酯（ρ=-0.828）、戊酸乙酯（ρ=-0.828）、月桂酸乙酯（ρ=0.771）、戊酸乙酯（ρ=-0.830）、油酸乙酯（ρ=0.771）、月桂酸乙酯（ρ=0.943）、壬酸乙酯（ρ=-0.771）、正丙醇（ρ=0.828）、乳酸乙酯（ρ=-0.771）和月桂酸乙酯（ρ=0.886）。
W5S、W5C、W1S和W1W传感器均与月桂酸乙酯（花果香）、辛酸乙酯（果香）、庚酸乙酯（果香和脂肪香）、2-丁醇（花草香）呈显著正相关。W1C和W3S传感器均与亚油酸乙酯（坚果香）、棕榈酸乙酯（油脂香）和月桂酸乙酯（花果香）显著正相关。然而，W6S和W3C传感器与戊酸乙酯和壬酸乙酯均呈负相关。表明这些化合物含量的不同是电子鼻响应差异的主要原因，同时也提示它们对酱香型白酒风味有重要影响。
3 结论
本研究以贵州省不同海拔地区的酱香型白酒为研究对象，运用气相色谱（GC）技术和电子鼻感官评价，系统表征了各地区酱香白酒的挥发性风味物质及其感官特征差异。结果表明，不同海拔地区酱香型白酒共检出55种挥发性风味物质，其种类和含量上存在显著差异（P＜0.05）。基于香气活度值（OAV）不同海拔地区酱香型白酒中共筛选出39种关键香气物质（OAV＞1）。高海拔地区白酒样品中戊酸乙酯、壬酸乙酯等酯类和正丙醇、2-甲基丁醇等醇类含量较多，整体香气层次较丰富；低海拔地区白酒样品则富含棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯、十四酸乙酯和辛酸乙酯等酯香物质以及四甲基吡嗪等焦香物质，赋予酒体浓郁特征；中海拔地区白酒样品挥发性风味含量相对较低，整体香气不突出。PCA和OPLS-DA可以有效区分不同海拔地区酱香型白酒。利用方差分析P值及变量投影重要性（VIP）值共筛选出27种关键差异物质（VIP＞1，P＜0.05）。CA结果显示，不同海拔地区酱香型白酒关键差异物质含量分布上存在显著差异。
本研究不仅为贵州省不同海拔地区白酒风味差异提供了数据和理论支持，还深化了对不同海拔环境对白酒风味影响的认识。为建立更具实用价值和稳定性的白酒鉴别模型，未来需进一步扩大样本量，结合宏基因组学解析微生物群落与环境互作机制，并建立跨区域风味预测模型以提升产业应用价值。
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