白酒作为中国特有的蒸馏酒，拥有数千年的酿造历史，其风味独特且复杂，深受消费者的喜爱。清香型白酒是中国白酒重要的香型之一，以其“清香纯正、醇甜柔和、自然协调、余味爽净”的风格特点著称[1-2]。已有研究表明白酒中含有种类繁多的挥发性化合物，这些化合物共同构成了白酒风味特征[3]，其中清香型白酒的风味物质主要包括酯类、醇类、酸类、醛类等，它们的含量和比例直接影响清香型白酒的品质和风格。清香型白酒的发酵过程以其“清蒸二次清”和“地缸固态分离发酵”为核心工艺，形成风味纯净的典型风格。原料经单独清蒸后，在洁净的地缸中进行固态发酵。此过程依赖于大曲微生物的演替作用：前期霉菌糖化、产酸，中期酵母菌主导乙醇和主体香气（乙酸乙酯）生成，后期酯化反应丰富风味。该工艺通过物理隔离与低温控制，有效抑制杂菌，确保了酒体“清香纯正、醇甜爽净”的特点。
酯类化合物是构成清香白酒香气的重要成分，其中乙酸乙酯和乳酸乙酯为主要香气成分[4]，它们的含量通常占总酯含量的90%及以上，对清香型白酒的典型风格起到重要作用。其次是醛类物质，其为构成白酒前香的重要成分，特有的辛辣感也可以调节口感的平衡[5]。在醇类化合物中，异戊醇、正丙醇和异丁醇是主要的醇类呈味物质，可塑造酒体风味，并影响口感协调性。酸类化合物的含量相对前三者来说较低，但可以调节白酒的酸度和适口度。
清香型白酒的传统固态发酵时间为28 d。在发酵后期，由于发酵过程中微生物持续代谢以及物质之间相互作用，基酒中各种物质不断积累，对基酒在发酵后期的风味特征产生影响。研究表明，延长发酵期使白酒的口感更协调、丰富[6]。但是延长固态发酵时间，可能会对基酒品质产生影响。醇和酸的含量会影响酯类物质的含量，增加反应底物浓度可提高酯化速度和酯类含量，以此达到提高酯化率的目的。所以，合理的延长发酵周期，对提高白酒质量具有重要的意义。
近年来，气相色谱-火焰离子化检测器、全二维气相色谱-飞行时间质谱、气相色谱-质谱[7]、气相色谱-离子迁移谱等先进检测技术被广泛应用于白酒风味物质的系统研究中[7-9]，这些技术能够全面地检测出酒中的风味成分，为探究风味提供了非常有力的支持。然而，大型精密仪器存在价格昂贵、维护成本高的局限。相比之下，气相色谱法对碳氢化合物具有良好的响应特性，信号稳定性佳，且操作简单、成本较低，具有高分离效能、高灵敏度等特点，已被广泛应用于白酒中挥发性风味物质的检测，成为白酒风味物质分析的标准[10]。
传统清香型白酒的核心优势是“清、正、净”，但存在香气层次单一、酒体偏薄的缺点，难以满足高端白酒市场对“香气复杂度、口感醇厚感”的需求。延长发酵周期的核心目的是在保留“清、净”本质的前提下，通过微生物的深度代谢，积累酯类、乳酸等成分含量，构建“清雅为基、馥郁为辅”的复合香气体系，强化酒体的品质和感官，弥补清香型白酒的香气风味缺点。本研究以不同发酵周期（28 d和56 d）的清香型白酒为研究对象，采用气相色谱法与高效液相色谱法分别对酒样中的醇类、醛类、酸类、酯类等香气物质及乳酸进行定性和定量分析，探究不同发酵周期对清香型白酒风味差异的影响，从而为不同发酵周期的清香型白酒中风味物质的研究提供一定数据支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
酒样分别在采集于不同发酵周期。设置2个发酵周期实验组（28 d组、56 d组），其中地缸发酵28 d的原酒4个样本，地缸发酵56 d的原酒4个样本，共8个白酒样品。所有样品均使用同一批次酿酒原料，在地缸发酵环境及蒸馏工艺保持一致的条件下制备。
乙醇（色谱纯）、各挥发性组分的标准物质（色谱纯） 天津市科密欧化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
PerkinElmer Clarus 690气相色谱仪（配氢火焰离子化检测器） 珀金埃尔默仪器有限公司；Arc高效液相色谱仪（配备 2489 UV/Vis检测器） 美国Waters公司；AB204-N分析天平 梅特勒托利多科技（中国）有限公司。
1.3 方法
1.3.1 感官评价
感官评价小组由10名品酒员组成，白酒感官品评方法参考GB/T 10345—2022《白酒分析方法》进行，采用编号暗评打分的方式，参照GB/T 33404—2016《白酒感官品评导则》和GB/T 33405—2016《白酒感官品评术语》对白酒的香气（清香、粮香、曲香、糟香、花香、果香、甜香）、滋味（苦、酸、甜）、口感（柔和度、谐调度、纯净度、持久度、丰满度）、风格（典型性）4个方面进行评价，每项指标采用10分制评分，取平均值作为该项的得分。
1.3.2 挥发性风味物质含量测定
采用气相色谱法测定白酒中挥发性风味物质含量：TR-WAXMS毛细管色谱柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；色谱柱温度：起始温度35 ℃，保持1 min，以3.5 ℃/min升至230 ℃，保持10 min；检测器温度250 ℃；进样口温度250 ℃；载气流量0.8 mL/min；进样量1.0 μL；分流比20∶1。
定性、定量分析：根据标准品保留时间计算香气物质保留指数，通过与NIST数据库和文献中的保留指数对香气物质进行定性；采用内标法定量。
1.3.3 乳酸含量测定
采用高效液相色谱法测定乳酸含量：aQ C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）。柱温30 ℃；检测波长214 nm；进样量10 μL；流动相A：980 mL 0.12%磷酸水溶液加入20 mL甲醇，用1.5%磷酸溶液调pH值至2.2，充分混匀；流动相B：甲醇；梯度洗脱条件：0～9 min，流速0.8 mL/min，A相100%；9～12 min，流速0.8 mL/min，A相由100%降至40%；12～18 min，流速0.8 mL/min，A相40%；18～20 min，流速0.8 mL/min，A相由40%升至100%。
1.3.4 香气活性值（odor activity value，OAV）计算
OAV是指香气化合物的质量浓度与其嗅觉阈值的比值，可用于衡量化合物对整体香气的贡献程度，OAV＜0.1表明化合物对整体风味无贡献，0.1≤OAV＜1表明化合物对整体风味有修饰作用，OAV≥1表明化合物对整体风味有贡献，OAV≥10表明该化合物是重要的挥发性风味物质，OAV计算公式如下：
式中：C为各香气化合物的质量浓度/（μg/L）；OT为香气化合物的嗅觉阈值/（μg/L）。
1.4 数据分析
采用Origin 2024绘制雷达图、柱状图、聚类热图和相关性热图。采用SIMCA 14.1进行偏最小二乘判别分析（partial least squares-discriminant analysis，PLS-DA）。所有数据均进行3次重复实验，结果以
表示。
2 结果与分析
2.1 不同发酵周期清香型白酒感官评价
由图1可知，与发酵28 d样品相比，发酵56 d的酒样在多项关键感官指标上均有明显提升：香气方面，曲香、糟香、花香、果香、甜香、清香和粮香均明显增强，尤其花香、果香改善最为突出（差值＞1.2），清香也明显提高（差值≥1.0），说明更长的发酵时间促进了风味物质的形成与积累；口感方面，柔和度、谐调度、丰满度均得到优化（差值≥1.0），纯净度和持久度也显著改善，同时基本味觉呈现甜感增强、酸味提升而苦味明显降低（差值0.8）的趋势。这些变化证实延长发酵时间至56 d有利于酯化、陈化等生化反应的充分进行，从而形成更丰富、协调、醇厚和饱满的风味体系，为优化白酒发酵工艺提供了重要的感官科学依据。
图1 发酵28 d与56 d酒样的感官评价雷达图
Fig.1 Radar map of sensory evaluation for Baijiu samples fermented for 28 and 56 days
2.2 不同发酵周期清香型白酒挥发性风味物质和乳酸含量
由表1可知，2个发酵周期的酒样中共检出31种化合物。包含醇类物质8种，分别为仲丁醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、异戊醇、正戊醇、正己醇、庚醇；醛类物质5种，分别为乙醛、乙缩醛、异戊醛、正己醛、糠醛；酸类物质6种，分别为乙酸、丙酸、乳酸、戊酸、己酸、丁酸；酯类物质12种，分别为甲酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯。
表1 发酵28 d与56 d酒样挥发性风味物质与乳酸含量
Table1 Contents of volatile flavor compounds and lactic acid in Baijiu samples fermented for 28 and 56 days
化合物质量浓度/（mg/mL）发酵28 d发酵56 d仲丁醇1.75±0.65a4.72±0.84b正丙醇140.15±12.39 a 166.63±7.06 a异丁醇129.91±8.00 a 152.81±2.68 b正丁醇6.73±0.95a9.10±0.26a异戊醇400.24±20.07a449.68±27.02b正戊醇6.19±0.41a6.23±0.43a正己醇2.87±0.43a2.69±0.40a庚醇56.65±5.22a55.66±6.43a乙醛815.32±97.87a1 103.63±138.33b乙缩醛338.35±51.93a446.29±61.22a异戊醛2.84±0.44a2.34±0.89a正己醛10.08±1.50 a NDb糠醛1.57±0.22 a 2.47±0.34 b甲酸乙酯4.90±1.13a6.78±1.18a乙酸乙酯2 954.61±112.95a3 083.70±141.39a丁酸乙酯4.87±0.79a6.60±0.79b乙酸丁酯5.32±0.49a6.53±1.00a乙酸异戊酯6.31±1.33a6.75±0.87a己酸乙酯7.74±0.22a8.97±1.12a乳酸乙酯2 186.46±74.42a2 268.55±71.96a辛酸乙酯6.87±0.92a7.53±0.62a癸酸乙酯4.54±0.88 a 5.46±1.27 a棕榈酸乙酯32.67±1.18 a 31.08±1.83 a油酸乙酯14.93±0.80a13.74±0.98a亚油酸乙酯35.28±1.97a32.12±2.87a乳酸320.78±39.65a423.18±27.89b戊酸6.82±0.26a6.47±0.14a己酸2.24±1.43a1.77±1.07a丁酸7.68±0.21a7.56±0.32a乙酸367.70±41.17a311.92±47.75a丙酸21.51±3.11a22.89±5.25a
注：同行小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）；ND.未检出，表2同。
在清香白酒中，醇类物质在清香型白酒中是重要的呈味物质。由表1可知，异戊醇、正丙醇和异丁醇是其中含量较高的醇类化合物，这些适量的醇可增添甜香与脂香气息，可以衬托酯香，但含量过高会带来油味和苦涩。醇类物质的香气描述相对于酯类物质单一的花果香来说，还多了一种油脂的特殊香味[11]。发酵56 d样品中异戊醇、正丙醇、异丁醇的含量高于发酵28 d样品；仲丁醇、正丁醇、正戊醇、正己醇含量较低，其中仲丁醇含量在发酵56 d的样品中含量比28 d的样品中高。总体来讲随着发酵时间的延长，醇类物质含量呈上升趋势。发酵56 d的酒样异戊醇、正丙醇、异丁醇含量较发酵28 d的酒样增加，花果香（异戊醇）会更加明显，口感层次也会更加丰富，正丙醇的感官特征使清香型白酒的香气更加浓郁。
醛类物质在清香型白酒中主要起到助香作用，可增加酒体香味；2个发酵周期的清香型白酒中乙醛和乙缩醛占主要部分，其中乙醛在所有醛类中含量最高，发酵56 d的样品中含量显著高于发酵28 d的样品含量（P＜0.05）；发酵56 d的酒中乙缩醛含量也比发酵28 d的酒含量高；正己醛仅在发酵28 d样品中检出，发酵56 d样品未检出，可能是因为正己醛是脂肪族醛类，主要来源于原料中不饱和脂肪酸的氧化分解，也可通过氨基酸的脱氨、脱羧反应生成，属于发酵前期易积累的风味物质。发酵56 d，体系进入微生物二次代谢阶段，耐酸、耐营养缺乏的功能微生物大量增殖。这类微生物可将其代谢为正己酸，导致完全降解，在56 d样品中未检出[12]。乙醛和乙缩醛等醛类物质虽能增强酒体香气[13]，但过量会导致刺激性气味，需通过发酵周期调控其平衡。同时乙缩醛自带甜味且有果香的清香[14]，发酵56 d的酒体口感层次更丰富，香味更明显。
酸类物质一般指的是脂肪酸类物质，香气为酸味，酸类物质是白酒中酯香味的稳定剂[15]，2个发酵周期的清香型白酒中检测出了乙酸、丙酸、乳酸、戊酸、己酸、丁酸；乙酸是主要酸类物质，发酵56 d的样品含量与发酵28 d的样品中乙酸含量无显著差异（P＞0.05），乙酸有清爽的酸感，丙酸相对于乙酸来说更加柔和，同时带有轻微的脂香，能平衡酒的风味。乙酸主要表现出刺激性酸味，随着发酵时间的延长，清香型白酒中的刺激性气味降低。代汉聪等[16]对白酒中酸类物质变化研究结果表明，酒中酸类物质含量随时间的增加呈增加趋势。
酯类物质中的乙酸乙酯有清新的花果芬芳（苹果、香蕉），而乳酸乙酯有温和的米香和乳脂香，可以增强白酒的醇厚感，让口感更佳柔滑[17]。乳酸乙酯和乙酸乙酯是2个发酵周期的清香型白酒中测出的主要酯类成分，其中乳酸乙酯、乙酸乙酯在发酵56 d酒样中的含量高于28 d，但差异不显著（P＞0.05）。发酵中后期乙醇与乙酸的大量产生，在合适的条件下乙醇与乙酸反应会生成乙酸乙酯。丁酸乙酯含量随发酵时间延长显著上升，且酯类含量整体呈上升趋势。清香白酒中的酯类物质主要来自于白酒发酵过程中的产酸阶段，由乳酸菌代谢直接产生的酸类物质与醇类物质发生酯化反应，生成酯类化合物[18]。综上，不同发酵周期的酒样中乙酸乙酯为主体香，乙酸乙酯具有清香纯正、类似水果香的气味，其含量在清香型白酒中相对较高，是构成清香型白酒典型清香风格的主要成分[19]。
由表1可知，发酵56 d的酒样中大部分物质含量高于发酵28 d的酒样，其中仲丁醇、异丁醇、异戊醇、乙醛、糠醛、丁酸乙酯、乳酸含量有显著差异（P＜0.05）。13种物质含量在发酵56 d的酒样中高于发酵28 d的酒样，但是含量差异不显著（P＞0.05），包括正丙醇、正丁醇、正戊醇、乙缩醛、丙酸、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸乙酯。10种物质（正己醇、庚醇、异戊醛、乙酸、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯、戊酸、己酸、丁酸）含量随发酵时间增加而降低，且变化不显著（P＞0.05）。醛类与酯类可丰富酒体香气层次，同时提升酒体刺激性；其中酯类还赋予酒体清新的花果香气，如苹果香、香蕉香[20]。综上所述，发酵56 d的清香型白酒比28 d的酒样口感层次更加丰富，白酒的清新香味（果香、花香等）也更加明显。
由图2可知，发酵56 d的酒样中各类物质含量均高于发酵28 d酒样，其中酯类物质总含量最高，其次是醛类、醇类和酸类含量。发酵56 d的酒中酯类（5 478 mg/kg）和醛类（1 555 mg/kg）物质总含量高于发酵28 d的酒样酯类（5 264 mg/kg）和醛类（1 168 mg/kg）总含量。说明延长发酵周期，发酵过程中微生物持续代谢以及物质之间相互作用使基酒中各种物质不断积累，对基酒在发酵后期的风味特征产生影响。
图2 发酵28 d及56 d酒样中各类别挥发性化合物种类含量
Fig.2 Contents of various categories of volatile compounds in Baijiu samples fermented for 28 and 56 days
2.3 不同发酵周期清香型白酒关键香气物质
根据气相色谱测定结果，并根据化合物阈值[21-25]计算各化合物在不同发酵周期的OAV，结果见表2。有22种化合物在不同发酵周期酒样中的OAV均大于1，是关键香气物质。其中有8种化合物在发酵28 d的酒样中OAV＞100，在发酵56 d的酒样中则有7种化合物是关键风味物质（OAV＞100）。这些物质分别是庚醇、乙缩醛、丙酸、乙酸乙酯、乙酸己酯、辛酸乙酯和油酸乙酯。酯类占据大多数，说明酯类对酒样总体香气有明显贡献，使得成熟的清香型白酒带有自然清新的花果芬芳[26]。正己醛在发酵28 d的酒样中OAV＞30 000，油酸乙酯在发酵28 d和56 d的酒样中OAV均达到了20 000以上[27]，是最关键的香气组成部分，其具有弱化酒体“烈感”的功能[28]，可以提升酒体风味的协调性。其中正己醛在发酵56 d的酒样中未检出，酒的感官上会减少了一些醛类的刺激味，也证明了发酵时间延长酒体的口感品质有改善。
表2 发酵28 d及56 d酒样挥发性风味化合物OAV
Table2 OAVs of volatile flavor compounds in Baijiu samples fermented for 28 and 56 days
1仲丁醇500.040.092正丙醇53.9522.603.827正己醇7.7470.370.3510乙缩醛0.719470.58620.7111异戊醛0.0647.2538.9613糠醛440.040.0614乙酸1602.301.9521己酸乙酯0.06129.00149.5025棕榈酸乙酯1.521.7820.72序号化合物阈值/OAV（mg/L）发酵28 d发酵56 d 3异丁醇403.253.824正丁醇2.7332.463.335异戊醇179.192.232.516正戊醇37.370.170.178庚醇0.2283.24278.309乙醛1 200.30.680.9212正己醛0.000 2836 008.93ND 15丙酸0.027796.48847.5916甲酸乙酯1500.030.0517乙酸乙酯3.786780.40814.5018丁酸乙酯0.081 559.7980.9219乙酸丁酯160.330.4120乙酸异戊酯0.0970.0874.9422乳酸乙酯120.0818.2118.8923辛酸乙酯0.013528.27578.8524葵酸乙酯1.124.054.8726油酸乙酯0.000 529 855.0027 480.0027亚油酸乙酯48.828.0328乳酸1.26254.59335.8629戊酸0.3917.4916.5930己酸2.520.890.7031丁酸0.968.007.88
延长发酵周期至56 d显著提升了清香型白酒的风味复杂度与感官品质，醛类与酯类物质的协同作用显著增强了酒体的陈香、果香与花香基调，同时醇类物质的积累进一步丰富了香气的厚度与甜润感。酸度的适度下降与高阈值酯类的增加有效柔化了酒体的刺激感，使整体风味更饱满、更平衡，标志着酒体在生化成熟与风味整合上达到了更优状态。
发酵28 d和56 d的酒样中风味物质OAV均大于1的22种香气物质热图见图3。异丁醇、异戊醇、丁酸乙酯这3种化合物的OAV在发酵56 d的酒中显著高于发酵28 d的酒中。有8种物质（庚醇、异戊醛、乙酸、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯、戊酸、丁酸）的OAV在发酵56 d的酒中低于发酵28 d的酒中。发酵时间延长至56 d时，酒中多数风味活性成分（14/22种）的含量与OAV呈上升趋势，尤其是异丁醇、异戊醇、丁酸乙酯等核心组分的显著富集，使酒样的香气更浓郁，酒体更饱满；而少数组分的轻微降低未破坏风味平衡，反而优化了口感的柔和度[29]。
图3 发酵28 d和56 d酒样中OAV＞1的香气物质热图
Fig.3 Heatmap of aroma substances with OAV ＞ 1 in Baijiu samples fermented for 28 and 56 days
2.4 不同发酵周期清香型白酒差异挥发性风味物质
由图4A可知，发酵28 d和发酵56 d的酒样分别分布于横轴正负两侧，组间差异明显，模型能将不同发酵时间的酒样进行有效区分。由图4B可知，经200次置换检验验证模型的拟合效果，结果显示所有置换模型的Q2值均低于原始模型，且Q2回归线与纵轴的截距小于0，表明模型不存在过拟合现象。变量投影重要性（variable importance in projection，VIP）值可以直观地反映挥发性组分之间的差异物质。由图4C可知，根据VIP＞1筛选到的差异物质有13种，分别为正己醛、仲丁醇、异丁醇、正丁醇、糠醛、正丙醇、乙醛、异戊醇、丁酸乙酯、乙酸丁酯、乙缩醛、乳酸、甲酸乙酯，这些成分含量的差异可作为清香型白酒不同发酵时间的重要区分因素[30]。
图4 发酵28 d和56 d酒样挥发性风味物质PLS-DA得分图（A）、200次置换检验结果（B）及VIP值（C）
Fig.4 PLS-DA score plot (A), 200 permutation test results (B), and VIP values (C) for volatile flavor compounds in Baijiu samples fermented for 28 and 56 days
2.5 感官属性和特征香气化合物关联分析
为进一步研究感官属性和特征化合物之间的联系，采用皮尔逊相关性分析建立感官属性和特征化合物之间的相关性并绘制相关性热图，结果见图5。
图5 风味属性和特征香气化合物相关性热图
Fig.5 Correlation heatmap of flavor attributes and characteristic aroma compounds
由图5可知，糠醛与丰满度呈高度显著正相关（P＜0.001）。糠醛与清香、花香、果香呈极显著正相关（P＜0.01）。糠醛带有甜香和坚果香，可进一步丰富香气的层次感。果香与异丁醇、正丁醇、甲酸乙酯、丁酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸呈显著正相关（P＜0.05）。花香与仲丁醇、异丁醇、正丁醇、乙酸丁酯、己酸乙酯呈显著正相关（P＜0.05）。其中，酯类物质如丁酸乙酯和己酸乙酯通常具有水果和花香气息，其含量的增加直接增强了酒体的果香和花香强度；而这一结果说明，延长发酵周期可通过促进酯类和醛类物质的积累，显著提升白酒的香气复杂度和愉悦感。酸味与仲丁醇、正丁醇、糠醛、乳酸呈极显著正相关（P＜0.01）。酸味与丁酸乙酯、异戊醇、异丁醇、正丙醇呈显著正相关（P＜0.05），反映出酸味并非单一由有机酸贡献，而是多种风味物质共同作用的结果。综上所述，延长发酵周期至56 d，通过促进酯类、醛类和醇类等关键风味物质的生成与平衡，显著增强了清香型白酒的香气复杂度、口感协调性和风格典型性。
3 结 论
该研究以发酵28 d和发酵56 d的清香型白酒作为研究对象，对酒中酯类、醇类、酸类、醛类等关键风味物质的含量进行测定。结果表明，发酵周期的延长显著影响白酒中风味物质的含量。发酵56 d的酒中仲丁醇、异丁醇、异戊醇、乙醛、糠醛、丁酸乙酯、乳酸含量显著高于发酵28 d（P＜0.05）。发酵56 d的酒香气（花香、果香等）更浓，口感更柔协调丰满，甜、酸味增强，苦味减弱，风味丰富醇厚。延长发酵周期可通过促进酯类、醛类和醇类等关键风味物质的生成与平衡显著增强清香型白酒的香气复杂度、口感协调性和风格典型性。本研究为清香型白酒发酵工艺的优化与风味导向型生产提供了理论依据和数据支持。
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