不同地區(qū)調(diào)味料酒的揮發(fā)性風味物質(zhì)研究

康波，段鑫銳，張小龍，付彩霞，汪超，徐寧*

(1.湖北工業(yè)大學 生物工程與食品學院 湖北省食品發(fā)酵工程技術(shù)研究中心，武漢 430068；2.湖北土老憨生態(tài)農(nóng)業(yè)科技股份有限公司，湖北 宜昌 443000)

調(diào)味料酒(seasoning wine)是以發(fā)酵酒、蒸餾酒或食用酒精成分為主體，添加食用鹽(可加入植物香辛料)配制加工而成的液體調(diào)味品,主要含有氨基酸、酯類、醛類與有機酸類等[1-2]。調(diào)味料酒在食品加工和烹飪行業(yè)廣泛使用，隨著現(xiàn)代社會經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，大眾對料酒的品質(zhì)需求也隨之增加。因此，料酒市場飛速發(fā)展，市場上料酒種類繁多，越來越趨向多元化。調(diào)味料酒主要由黃酒基酒和香辛料組成，不僅能夠去腥膻、除異味、和味增香、提質(zhì)增鮮[3]，而且可以用于制作特殊酒漬類菜肴，同時具有殺菌和延長烹飪原料儲存期的作用。料酒分布于全國各地，深受廣大人民群眾的喜愛，在食品加工和烹飪行業(yè)被廣泛使用，由于各地的風俗習慣及口味愛好存在差異，各地的料酒也具有不同的風味。

由于料酒風味物質(zhì)成分十分復雜, 通過簡單的感官和一般分析很難判定其風味物質(zhì)成分的種類及含量。目前國內(nèi)已有一些料酒鑒定新技術(shù),如李英等[4]采用電子舌和高效液相色譜法對料酒的品質(zhì)進行評價；陳燕清等[5]利用小波變換-可見-近紅外光譜技術(shù)來鑒別一系列品牌料酒，這些技術(shù)方法對料酒的品質(zhì)評價具有十分重要的參考價值。但在料酒揮發(fā)性風味成分方面的研究較少。風味是決定調(diào)味料酒品質(zhì)的重要因素，明悉料酒風味物質(zhì)的組成對其風味的調(diào)控和保持有重要意義。

本文以浙江、廣東、北京、四川、山西和上海6個不同產(chǎn)地的料酒為研究對象，采用同時蒸餾萃取和頂空固相微萃取與GC-MS聯(lián)用技術(shù)分析其揮發(fā)性成分的種類及含量，比較不同產(chǎn)地料酒風味物質(zhì)的差異，分析其特點，為料酒風味研究領(lǐng)域提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器設(shè)備

料酒樣品：廣東佛山海天料酒、山西紫林料酒、上海鼎豐料酒、浙江湖州老恒和料酒、四川眉山千禾料酒、北京王致和料酒，見表1；氯化鈉、二氯甲烷、無水硫酸鈉：國藥集團化學試劑有限公司。

Agilent GC-MS 7890B-5977B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國安捷倫公司；SPME手動進樣手柄及萃取頭(CAR/PDMS) 美國Supelco公司；HH-8CJ數(shù)顯磁力恒溫水浴鍋 常州市金壇友聯(lián)儀器研究所；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海愛朗儀器有限公司。

1.2 料酒揮發(fā)性風味物質(zhì)檢測方法

1.2.1 萃取方法

1.2.1.1 同時蒸餾萃取法(SDE)

取50 mL料酒和150 mL蒸餾水加入到SDE裝置500 mL圓底燒瓶中，然后用電熱套加熱燒瓶，使溶液保持沸騰；另外加入50 mL二氯甲烷于100 mL圓底燒瓶中，將其置于50 ℃恒溫水浴鍋中，待兩邊同時微沸時開始計時，連續(xù)蒸餾2 h。停止加熱后，收集萃取液，置于-20 ℃冰箱中冷凍24 h脫水，用濾紙過濾后，繼續(xù)用無水硫酸鈉過濾除水。最后經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)濃縮至1 mL，經(jīng)0.22 μm有機膜過濾后轉(zhuǎn)入溶劑瓶中，供GC-MS分析鑒定。

1.2.1.2 頂空固相微萃取法(HS-SPME)

在15 mL頂空瓶中準確加入5 mL樣品，并加入1 g NaCl和磁力攪拌子，壓緊瓶蓋后于55 ℃磁力攪拌水浴鍋中加熱平衡30 min，用已活化好的萃取頭頂空萃取30 min，然后手動將萃取頭插入GC進樣口，于250 ℃解吸5 min后開始運行。

1.3 GC-MS檢測條件

1.3.1 色譜條件

色譜柱：Agilent HP-5MS(30 m×250 μm×0.25 μm)；程序升溫：初溫40 ℃，進樣溫度250 ℃，程序升溫條件為40 ℃保留3 min，以4 ℃/min升溫至150 ℃，保留1 min，再以8 ℃/min升溫至250 ℃，保留6 min。

1.3.2 質(zhì)譜條件

電離方式：EI；電離能量：70 eV；傳輸線溫度：250 ℃;掃描質(zhì)量范圍:35～400 amu；化合物定性方法:經(jīng)NIST 14數(shù)據(jù)庫檢索定性；化合物定量方法：采用面積歸一化法對樣品中揮發(fā)性風味物質(zhì)的相對含量進行計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 SDE和HS-SPME萃取調(diào)味料酒揮發(fā)性物質(zhì)的比較

由表2和表3可知，6種不同產(chǎn)地料酒樣品采用SDE法和HS-SPME法共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)233種。SDE法鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)153種，HS-SPME法鑒定出113種揮發(fā)性成分。其中共同鑒定出的揮發(fā)性物質(zhì)有33種，包括醇類(13種)、酚類(6種)、酯類(6種)、酸類(4種)、酮類(2種)、醛類(1種)和醚類(1種)。具體為2,3-丁二醇、2-茨醇、3-苯丙醇、三甲基-1-丁醇、三甲硫基丙醇、α-油醇、桉葉油醇、苯甲醇、苯乙醇、芳樟醇、4-萜烯醇、香茅醇、香葉醇、2,4-二叔丁基苯酚、3-烯丙基-6-甲氧基苯酚、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、丁香酚、對甲酚、甲基丁香酚、β-丁內(nèi)酯、丁二酸二乙酯、鄰苯二甲酸二丁酯、乙酸-2-苯乙基酯、乙酸芐酯、棕櫚酸乙酯、己酸、戊酸、辛酸、乙酸、(+)-2-硼南酮、葑酮、糠醛和茴香腦。

表2 SDE檢測的揮發(fā)性成分及其組分峰面積相對含量

表3 HS-SPME法檢測的揮發(fā)性成分及其組分峰面積相對含量

HS-SPME法提取的6種調(diào)味料酒中揮發(fā)性物質(zhì)種類相對含量見圖1。共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)113種，分別為醇類(25種)、酯類(23種)、酸類(10種)、烴類(20種)、酚類(13種)、醛類(6種)、酮類(6種)、醚類(6種)和其他(4種)，占比最高的為醇類，其次為酯類、烴類、酚類、酸類、醛類、酮類、醚類和其他化合物。

圖1 HS-SPME法提取不同地區(qū)調(diào)味料酒中揮發(fā)性物質(zhì)相對含量

SDE法提取的6種調(diào)味料酒中揮發(fā)性物質(zhì)種類相對含量見圖2。共鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)153種，分別為醇類(32種)、酯類(32種)、酸類(18種)、烴類(46種)、醛類(7種)、酮類(7種)、酚類(6種)、其他(4種)和醚類(1種)，占比最高的是烴類，其次是醇類、酯類、酸類、醛類、酮類、酚類、其他化合物和醚類。

圖2 SDE法提取不同地區(qū)調(diào)味料酒中揮發(fā)性物質(zhì)相對含量

由圖1和圖2可知，大多數(shù)揮發(fā)性物質(zhì)在兩種方法中均可檢測出，對于檢測的揮發(fā)性風味物質(zhì)種類而言，SDE法檢測出的揮發(fā)性成分較HS-SPME法多[6]，尤其是烴類、醇類、酯類和酸類物質(zhì)。而醚類化合物在HS-SPME法中鑒定出的種類較SDE法多，包括15-冠醚-5、2-乙基苯酚-正丙醚、肉豆蔻醚、二甲醚、茴香腦和烯丙基正辛醚。由此可見，SDE法適用于揮發(fā)性成分較多的樣品分析，而HS-SPME法為含酚類和醚類成分的樣品分析提供了參考依據(jù)[7-8]。

2.2 不同地區(qū)調(diào)味料酒中主要揮發(fā)性風味物質(zhì)分析

6種不同地區(qū)的調(diào)味料酒，用同時蒸餾萃取法(SDE)和頂空固相微萃取法(HS-SPME)萃取后，經(jīng)GC-MS分析，揮發(fā)性風味物質(zhì)組成及其相對含量見表2和表3。

6種調(diào)味料酒樣品中，HT樣品、ZL樣品、DF樣品、LHH樣品、QH樣品、WZH樣品分別鑒定出86，62，66，100，84，71種揮發(fā)性物質(zhì)。其中鑒定出次數(shù)較多且相對含量較高的有2-甲基-1-丙醇、3-甲基-1-丁醇、2,4-二叔丁基苯酚、4-萜烯醇、苯乙醇、桉葉油醇、芳樟醇、亞油酸乙酯、十四烷、雌三烯、丁香酚、茴香腦等。ZL樣品用兩種方法均檢測出最高含量的烴類，WZH樣品用兩種方法均檢測出較高含量的酚類物質(zhì)，DF樣品用HS-SPME法檢測出的醇類物質(zhì)含量最高，HT、LHH和QH 3個樣品用SDE法檢測出較高含量的醇類物質(zhì)。6種樣品用SDE法檢測出的醇類物質(zhì)含量很高，檢測出的醚類物質(zhì)較少。HT樣品相對于其他5種樣品而言，含有較多的酸類物質(zhì)和其他類物質(zhì)，在SDE法中，和其他樣品相比，ZL樣品和DF樣品酯類物質(zhì)含量最高，而在HS-SPME法中LHH樣品檢測出的酯類物質(zhì)含量最高。

2.2.1 醇類化合物分析

醇類化合物是料酒中重要的風味物質(zhì)，也是形成酯類的前體物質(zhì)，主要通過蛋白質(zhì)分解、酵母發(fā)酵代謝以及氨基酸代謝等過程生成[9]，醇類物質(zhì)閾值一般較高，對風味貢獻較小，但一些不飽和醇，如芳樟醇、α-松油醇閾值較低，對料酒的香氣和風味的形成具有較大貢獻[10]。樣品中大量檢出的芳樟醇、α-松油醇、4-萜烯醇、香葉醇、桉葉油醇等可能來源于生姜加熱后產(chǎn)生的風味，這與調(diào)味料酒中加入的生姜等輔料密切相關(guān)。

芳樟醇是一種具有鈴蘭香氣似玫瑰木的醇類物質(zhì)，帶有濃青帶甜的木青氣息，既有紫丁香、鈴蘭與玫瑰的花香，又有木香、果香氣息，因來源不同而具有不同香氣，在全世界每年最常用和用量最大的香料排名中，芳樟醇幾乎年年都名列前茅[11-12]，在HT樣品、ZL樣品、DF樣品、LHH樣品和QH樣品中均有檢出。苯乙醇具有玫瑰香與蜂蜜香，對調(diào)味料酒的香氣有重要影響，另外，苯乙醇也是水果中重要的香氣成分之一[13]，除了未在ZL樣品中檢出，其余樣品均檢測出該物質(zhì)。2-茨醇又名冰片，似樟腦氣味。桉葉油醇又名桉葉醇，具有樟腦氣味和清涼的草藥味道。4-萜烯醇呈淡淡的胡椒香和泥土香。

2.2.2 酯類化合物分析

酯類化合物在調(diào)味料酒的香氣成分中有特別重要的地位，是一類芳香型化合物，具有果香、酒香或蜜香香氣，通常來源于蛋白質(zhì)水解生成的有機酸和醇類物質(zhì)的酯化作用[14]。乳酸乙酯和己酸乙酯具有一種酒香中略微帶有一絲果香的獨特香氣，兩種香氣成分在DF樣品中均被檢出；棕櫚酸乙酯具有一絲蠟香和奶油香氣[15]，在ZL、DF、QH和WZH樣品中檢測出；油酸乙酯是一種高級脂肪酸，具有果香以及油脂香味，使料酒的風味更加濃郁與協(xié)調(diào)，僅在WZH樣品中被檢測出。

2.2.3 酸類化合物分析

酸類物質(zhì)一般來源于烷烴類有機化合物的氧化以及酯類物質(zhì)的水解[16]，或來自于人為添加的食用防腐劑。棕櫚酸具有輕微水果香氣，在LHH樣品中檢測出；乙酸具有食醋類酸味及刺激性氣味，可能是后期加工工藝中人為添加，在HT、DF和LHH樣品中檢測出，在其余樣品中未檢測出；辛酸具有淡淡的水果香氣，在HT和LHH樣品中檢測出。

2.2.4 烴類化合物分析

烷烴類化合物是一類分子量大且閾值較高、香氣不突出的化合物[17]。在本次實驗檢測出的風味物質(zhì)中，烷烴類物質(zhì)的類別較多，相對含量較高。在SDE法中檢測出的烷烴類物質(zhì)達42種，可能是由于長時間的高溫蒸餾生成了較多的長鏈烴。相比于烷烴類物質(zhì)，烯烴類化合物本身閾值較低，對調(diào)味料酒的風味貢獻更大。雌三烯、β-石竹烯、水合戊烯等含量在所有揮發(fā)性物質(zhì)中占比較高。雌三烯在QH樣品和WZH樣品中分別占比18.53%和12.41%；白菖烯在ZL樣品中占比15.59%；在HT和DF樣品中檢測出的β-石竹烯賦予料酒辛香、木香、柑橘香及樟腦香風味；水芹烯有薄荷及黑胡椒香氣，僅在QH樣品中被檢測出。

2.2.5 醛、酮類化合物分析

醛類物質(zhì)是料酒中一類重要的香氣物質(zhì)，主要來源于脂肪酸代謝、氨基酸轉(zhuǎn)氨基作用或Strecker降解[18]，香氣濃厚，大多呈現(xiàn)花香和果香氣味。例如，HT樣品、LHH樣品和QH樣品中檢測出的苯乙醛就具有濃烈的花香及果香；糠醛呈焦香味；苯甲醛呈杏仁、燒焦的糖香，是行業(yè)中最常使用的芳香醛，在HT、ZL、LHH和QH樣品中均被檢測出。

酮類化合物多來源于不飽和脂肪酸氧化降解，也可能來源于醇類的氧化或酯類的降解，閾值相對較低，是調(diào)味料酒中不可或缺的風味化合物之一。香芹酮作為廣為熟知的辛香型香料, 用途廣泛，具有留蘭香特征的香味, 香氣擴散, 氣味芬芳，是目前常用的天然香料之一[19]；(-)-小茴香酮具有特殊的甜香味。

2.2.6 酚、醚類化合物分析

酚類物質(zhì)大多來源于纖維素等的熱解，是一類擁有復雜基因的化合物，呈現(xiàn)出一種煙熏、藥香的特殊香氣[20-21]，可能與制作料酒時加入的香辛料有關(guān)。在本次實驗中，6種料酒樣品中均檢出含量較高的丁香酚，具有強烈的丁香香氣，在WZH樣品中相對含量占比高達18.56%，在HT、ZL、DF、LHH和QH樣品中含量分別為3.14%、1.68%、7.06%、0.27%、0.44%。

醚類化合物閾值低,特征性強，對料酒風味貢獻非常大,特別是含苯環(huán)的醚,大多具有強烈而愉快的香氣，賦予食品特殊香味[22]。茴香腦又稱茴香醚，具有茴香、甘草的氣味，茴香腦可能主要來源于八角茴香等辛香料。在HT、ZL、DF、LHH、QH和WZH 6種料酒樣品中均檢測出高含量的茴香腦，分別占比21.35%、13.34%、13.04%、1.62%、6.61%和12.82%，對調(diào)味料酒風味做出了重大貢獻。

2.2.7 其他類化合物

在一定的溫度范圍內(nèi)，吡嗪類化合物的生成是由于隨著溫度升高，氨基酸、蛋白質(zhì)、胺、肽等含氧雜環(huán)化合物與羰基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng)，產(chǎn)生了吡嗪類等含氮雜環(huán)化合物，是一種具有特征性香氣的物質(zhì)，具有強烈的烤香和堅果味香氣[23]，在QH樣品中檢測出微量的吡嗪類物質(zhì)。

呋喃類化合物主要由氨基酸和還原糖之間發(fā)生的美拉德反應(yīng)、氨基酸和硫胺素的熱解反應(yīng)生成，具有濃郁的肉香味[24]，在LHH樣品中檢測出少量的呋喃類物質(zhì)，雖然含量不高，但卻是料酒中不可或缺的風味成分。

硫化物是一類具有較高抗氧化活性的化合物，主要來源于含硫氨基酸的分解，含硫化合物閾值較低，低濃度時能產(chǎn)生一種令人愉悅的香氣，在HT和QH樣品中檢測出微量硫化物。

2.3 統(tǒng)計學研究分析料酒揮發(fā)性風味物質(zhì)

將多次實驗的氣質(zhì)原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換格式后通過SIMCA軟件進行統(tǒng)計學分析?；?種不同調(diào)味料酒樣品繪制的PCA圖見圖3和圖4。

圖3 SDE法提取的6種不同地區(qū)調(diào)味料酒揮發(fā)性物質(zhì)PCA分析圖

圖4 SPME法提取的6種不同地區(qū)調(diào)味料酒揮發(fā)性物質(zhì)PCA分析圖

圖3中每個點代表了用SDE法提取的一個單獨樣本，反映了樣本的集中和分離趨勢，從圖3中可以清晰地看出LHH樣本與其他5個樣本之間有一定的分離趨勢，表明該樣本與其他樣本之間存在著較大差異。而ZL、HT和WZH樣本較其他3個樣本而言較為接近，表明該3個樣本兩兩之間差異相對較小，DF和QH兩樣本也較為接近，說明它們之間差異較小。

由圖4可知，SPME法提取的樣本中WZH和DF以及LHH和HT兩對樣本之間有明顯的集中趨勢，說明每組樣本之間差異不大。而QH和ZL樣本較其他4個樣本而言相距甚遠，表明這兩個樣本與其他樣本之間存在較大差異。

由此可知，只有將兩種方法結(jié)合起來，才能對產(chǎn)品的風味成分進行綜合性分析。

3 結(jié)論

本文采用HS-SPME法和SDE法與GC-MS聯(lián)用分析了6種不同地區(qū)調(diào)味料酒的揮發(fā)性成分，HS-SPME法和SDE法的萃取機理不同，得到的香氣成分差異較大，SDE法對分子量高、揮發(fā)性低的物質(zhì)萃取效果較好，HS-SPME法則適用于高揮發(fā)性化合物(如酸類、酯類等)的萃取，且其萃取條件相對溫和，更能相對真實地呈現(xiàn)樣品的原始風味。兩種萃取方法各具優(yōu)劣，只有將兩種方法結(jié)合起來，才能夠多角度深入分析調(diào)味料酒樣品的風味，結(jié)果更加全面可靠[25]。

不同地區(qū)的調(diào)味料酒因原料及生產(chǎn)工藝上的差異，各種品牌料酒中的風味物質(zhì)種類和含量也不盡相同，故產(chǎn)品展現(xiàn)出的風味彼此之間也有很大區(qū)別。HT樣品中含有較多的酸類物質(zhì)；ZL樣品中烴類物質(zhì)和酯類含量較高；DF樣品中醇類物質(zhì)較高；LHH樣品中酯類物質(zhì)含量較高；QH樣品中含有較多的醇類和酚類物質(zhì)；WZH樣品中酚類物質(zhì)較多。α-油醇、苯乙醇、芳樟醇、4-萜烯醇、香茅醇、香葉醇、2,4-二叔丁基苯酚、3-烯丙基-6-甲氧基苯酚、丁香酚、對甲酚、甲基丁香酚、β-丁內(nèi)酯、丁二酸、二乙酯、乙酸芐酯、棕櫚酸乙酯、戊酸、辛酸、乙酸、葑酮和糠醛等主要風味物質(zhì)在6種樣品中均被檢測出，對料酒本身的風味具有重大貢獻。

鑒別不同地區(qū)調(diào)味料酒中的揮發(fā)性風味物質(zhì)，分析其對各地料酒風味做出的貢獻以及形成的風味特征，為調(diào)味料酒風味研究及品質(zhì)評價提供了一定的科學依據(jù)和理論基礎(chǔ)。