酱香白酒高温堆积酒醅挥发性风味物质的检测分析

尚柯;韩兴林;王德良;舒冬梅;陈耀

【摘 要】该文采用HS-SPME结合GC-MS对酱香型白酒第三轮次堆积不同时间点、不同位置点酒醅挥发性风味物质进行检测分析.共计检测出挥发性风味物质32种,其中,醇类物质10种,醛类物质3种,酸类物质4种,酯类物质9种,酚类物质1种,其他类物质5种.其醇、醛、酸、酯类物质平均相对含量分别为32.88％、4.37％、9.18％、30.93％.包括酒体中常见的乙酸乙酯、乳酸乙酯、异戊醇、乙酸、丁酸等.分析结果表明,堆积过程在富集微生物的同时,产生了大量酒体有益风味物质,对酱香白酒的品质具有一定的影响.

【期刊名称】《中国酿造》

【年(卷),期】2016(035)002

【总页数】5页(P139-143)

【关键词】酱香型白酒;高温堆积;酒醅;挥发性物质

【作 者】尚柯;韩兴林;王德良;舒冬梅;陈耀

【作者单位】新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐830052;中国食品发酵工业研究院,北京100015;中国食品发酵工业研究院,北京100015;中国食品发酵工业研

究院,北京100015;新疆农业大学食品科学与药学学院,新疆乌鲁木齐830052;中国食品发酵工业研究院,北京100015;中国食品发酵工业研究院,北京100015

【正文语种】中 文

【中图分类】TS262.3

酱香型白酒酿造工艺复杂，其中高温堆积是酱香型白酒重要的工艺环节之一。其指的是粮食原料在蒸煮糊化，添加高温大曲后，先在窖池旁边的场地上经过一段时间的自然堆积，使得酒醅温度升高，醅料中富集丰富的糖化发酵和生香微生物，同时，在微生物代谢作用下，形成一定的酱香香气成分或风味前驱物。此时，再将堆积完成的醅料入窖发酵，并完成后续酿造工艺。由此形成的酱香型白酒具有“酱香突出、幽雅细腻、酒体醇厚、回味悠久、空杯留香”的典型风格特征。

由于堆积在酱香型白酒酿造过程中起着重要的作用，行业有“没有堆积，就没有酱香型白酒的酿造”一说。沈海月等［1-2］论述了酱香型白酒生产工艺中堆积发酵的重要性；唐玉明等［3］对酱香型白酒糟醅堆积第四轮次微生物区系分布进行了研究，并对影响微生物生长繁殖的温度条件进行了跟踪测定；有学者［4］对酱香型白酒糙沙轮次堆积新工艺研究，再次提出“堆积”对酱香型白酒的重要性。针对酒醅中挥发性风味物质的检测分析，之前的研究报道较少。范文来等［5］应用固相微萃取（headspace solid-phase microextraction，HS-SPME）技术测定了固态发酵浓香型酒醅中的微量成分；赵爽等［6-9］应用顶空-固相微萃取和气相色谱-质谱联用方法分析了白酒酒醅的微量挥发性成分。综合上述研究发现，之前对堆积工艺的研究主要集中在堆积过程中微生物变化的方面，

对堆积过程酒醅中微生物代谢可能产生风味物质的研究少有报道。该文采用顶空-固相微萃取和气相色谱-质谱联用方法对酱香型白酒第三轮次堆积不同时间点不同空间点酒醅的挥发性物质进行分析检测，并得出相应结论，有利于企业改进工艺，提升产品品质。

1.1 材料与试剂

1.1.1 样品

实验所采集的样品是青州云门酒厂酿酒车间三组、四组的1#、2#窖堆积过程中的样品酒醅。取样点分别为第三轮次的堆积第1天、堆积第4天与堆积第9天（入池前）的表层、面层、堆心、堆底不同空间点的酒醅样品，共12个样品，编号分别为1～12号，如表1所示取回样品后及时分析。图1为取样点的设计，从右至左，从上至下的四个点分别为表层、面层、堆心、堆底。

1.1.2 化学试剂

氯化钠（分析纯）：上海国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

6890N-5973i气相色谱-质谱联用仪：美国安捷伦公司；PC420固相微萃取仪、固相微萃取柄、萃取头（75μm CAR/ PDMS、65 μm PDMS/DVB、50/30 μm DVB/CAR/PDMS、100 μm PDMS颜色为蓝色）：美国Supelo公司。

1.3 试验方法

1.3.1 堆积过程中酒醅挥发性物质前处理方法

取10 g酒醅样品放入用封口膜包好的三角瓶中，同时加入20 mL的去离子水，混匀，静置30 min后，吸取8 mL混合物于装有3 g氯化钠与磁石的20 mL顶空瓶中，放置磁力搅拌器上搅拌15 min后，将顶空瓶置于50℃水浴锅中恒温萃取45 min，萃取完毕后将萃取头取出，插入气相色谱进样口热解析6 min，用于气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）分析。

1.3.2 色谱条件及定性分析方法

GC条件：色谱柱为DB-Wax（30 m×0.25 mm，0.25 μm），进样口温度250℃，载气He，流速2 mL/min，进样量为1 μL。升温程序为60℃保持4min，再以5℃/min升温速率至150℃，保留4 min，再以3℃/min升温速率至220℃，保留5 min。

MS条件：电子电离（electron ionization）源，电子能量70 eV，离子源温度230℃，激活电压1.5 V，质量扫描范围30～350 m/z。

定性分析：采用质谱计算机自带的NIST和Wiley数据库定性，各香气物质组分的质谱经计算机谱库检索，再结合相关报道文献解析谱图，确定香气物质。

半定量分析：通过将酒醅各香气物质组分峰面积含量除以所有测得香气物质峰面积含量综合，初步得出酒醅风味化合物的相对含量。

2.1 酒醅挥发性物质总结

12个样品中共计检测出挥发性物质32种，其中，醇类物质10种，醛类物质3种，酸类物质4种，酯类物质9种，酚类物质1种，其他类物质5种，酒醅中不同时间及空间点的挥发性成分种类及含量见表2。

2.1.1 检出化合物种类分析

如表2所示，在堆积第1天、堆积第4天、入池前的表层、面层、堆心、底部12个样品的挥发性成分种类分别为26、25、27、28、28、28、26、28、29、31、30、29种，经显著性方差分析，P=0.006＜0.01，可认为酱香型白酒的堆积工艺下，不同的堆积时间点，不同的堆积空间点酒醅中的挥发性物质种类数量是有差异的。

从堆积时间点角度分析，随着堆积时间的延长，挥发性物质的种类呈现一个缓慢上升的趋势，也就是说，入池前的各个空间位置点酒醅的挥发性物质种类均高于堆积第一天各个空间位置点挥发性物质种类。

从堆积空间位置点角度分析，不同空间点的酒醅挥发性物质种类变化不明显，堆积第一天，堆子底部的挥发性物质种类略高，堆积中期，各个空间位置点（包括堆子表层、面层、堆心、堆底）的挥发性物质种类大致相当，入池前，各个空间点的酒醅挥发性物质种类变化为表层的略高于其他位置点。

在检出的9种酯类风味中，包括酒体中常见的乙酸乙酯、乙酸丙酯、乳酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸戊酯等。醇类物质检出有异戊醇、苯乙醇、正己醇等醇类物质。有机酸包括乙

酸、丁酸、辛酸等。其他一些在酒体中常见的醛类、酚类等也有检出。分析结果说明，酱香白酒堆积过程起到富集微生物的作用，同时，微生物也进行着代谢活动，生成了酒体中需要的呈香呈味物质［10］。

2.1.2 检出化合物含量分析

将不同时间空间位置点的醇类、醛类、酸类、酯类相对含量分别加和，对比检出挥发性风味化合物相对含量。不同时间点不同空间点挥发性风味物质相对含量见图2。

（1）从堆积不同时间点不同空间点酒醅挥发性风味化合物相对含量分析

由图2可知，醇类风味化合物在整个第三轮堆积过程中相对含量较高；从不同时间点角度分析，随着堆积时间的延长，其醇类物质相对含量的变化趋势呈先下降再升高的趋势，入池前的醇类物质含量相对略微高于其他时间，原因是在堆积发酵的过程中，某些细菌将葡萄糖发酵产生酒精，生成了丰富的醇类物质。醇类风味化合物的变化趋势大致是表层、底部较低，面层、堆心部位略高。空间点的规律性变化大致可以认为堆子的内部以及堆积的前期，某些细菌为优势菌。

白酒酒醅中有机酸、醛类化合物生产途径也很多。醛类、有机酸类风味化合物在整个第三轮堆积过程中相对含量均较低；随着堆积时间的延长，有机酸类挥发性风味化合物和醛类化合物随着堆积的时间延长，变化趋于平缓。从不同空间位置点分析，堆积前期，面层有机酸类化合物明显高于其他位置点，而醛类化合物明显低于其他位置点。可大致认为堆积第一天面层的微生物代谢活动较弱，到堆积后期，微生物代谢活动较为均匀。同时，

某些产酸能力强的细菌在堆积前期作用旺盛且堆子靠外部的微生物作用较为旺盛，后期渐渐缓慢。

白酒中的酯类主要是乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯及己酸乙酯，由图2可知，随着堆积时间的延长，酯类物质相对含量呈现明显升高的趋势，堆积第1天与堆积第4天的酯类物质含量大致相当，变化幅度不明显。认为在堆积的末期，堆积酒醅中的某些微生物具有较强的产酯能力，伴随着生成了许多酯类物质。从整个堆积的不同空间点来看，堆积第4天酯类物质的相对含量变化情况没有一定的规律性。堆积第1天、入池前的酯类物质的相对含量变化情况为面层略高于其他空间位置点。也可以推测认为入池前，也就是堆积后期，酒醅中的某些产酯能力强的微生物逐渐占主导地位。

综合上述结果显示，分析认为，酱香型白酒进入第三轮次，堆积酒醅中醇醛酸酯达到相对平衡，与最终蒸馏所得酱香型白酒品质较优有一定关联。

（2）从酒体中较为重要的风味物质相对含量分析

在整个堆积过程中，各类挥发性化合物各个位置点出现的醇类平均含量为32.88%，主要有仲丁醇、异戊醇、己醇、丙二醇、苯乙醇、十二醇等。其中苯乙醇、异戊醇的相对含量占比较高，12个取样点苯乙醇、异戊醇的平均相对含量为23.6%、6.30%。异戊醇是白酒中重要的高级醇类，适量的含量可以增加酒体的醇厚和回甜感。苯乙醇有玫瑰花香，是米香型等小曲酒中的特征性风味成分，近期研究结果表明，在酱香型白酒中也含有相对含量较高的苯乙醇。

堆积过程中醛类物质平均含量为4.37%，主要有十一醛、糠醛、苯甲醛，醛类风味中，检出相对含量较多的是糠醛。12个取样点糠醛的平均相对含量为3.80%，糠醛的产生是由微生物发酵而产生的，在酱香型白酒中含量相对较高，是酱香型白酒的特征性风味成分。

堆积过程中酸类物质平均含量为9.18%，主要有乙酸、2-甲基丁酸、丁酸、辛酸。其中2-甲基丁酸相对含量所占的比重较大，其是一种具有水果香气，味辛辣的芳香味物质。

堆积过程中酯类物质平均含量为30.93%，主要有乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸戊酯、己酸乙酯、乳酸乙酯、乳酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸苯乙酯等。其中乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯的相对含量占比较大，12个取样点乳酸乙酯、己酸乙酯、乙酸丙酯的平均相对含量分别为16.70%、5.31%、3.06%，其也是白酒中的主要酯类成分。

本研究首先采用HS-SPME结合GC-MS分析对酱香型白酒堆积酒醅挥发性风味物质进行了定性和半定量检测，并对结果进行了讨论分析。

共从酱香白酒第三轮次堆积酒醅中定性检测出挥发性物质32种，其中，醇类物质10种，醛类物质3种，酸类物质4种，酯类物质9种，酚类物质1种，其他类物质5种。风味相对含量较多的醇类和酯类化合物的平均相对含量分别约为32.88%、30.93%，占检出所有挥发性化合物总量一半以上。检出较低的挥发性风味化合物为有机酸和醛类化合物，分析认为堆积过程中产生的香气成分为酱香型白酒的品质发挥着一定的作用。堆积过程在富集微生物的同时，产生了大量酒体风味物质，对酱香白酒的品质具有一定的影响［11-12］。

酱香型白酒酿造工艺复杂，堆积是酱香型白酒酿造工艺不可缺少的一部分［13-16］，其主要作用是富集微生物。对堆积工艺的研究有利于企业改进工艺，提升产品品质。因此，对堆积过程微生物变化的研究十分重要，需要进一步深入研究。

【相关文献】

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