不同楂次天佑德青稞酒揮發性物質分析

◎ 匡桂佳，謝子怡，王進英，陳 霞

（青海大學 農牧學院，青海 西寧 810016）

青稞酒是青藏高原特色產品，屬于清香型白酒，具有“清香純正、綿甜柔和”的獨特風格[1-2]。青稞酒的釀造具有豐厚的歷史底蘊，其釀造歷史可以追溯到1264年，其中以天佑德青稞酒作為互助青稞酒的代表，具有“清香馥郁、沁人心腑”的特點[3]。天佑德青稞酒選用天然優質青稞為原料，以青稞和豌豆為制曲原料，通過中低溫培養制成“槐瓤曲”，加入曲料產生的香蘭素和香蘭素酸給天佑德青稞酒增添了特殊的清香味和曲香味[4]。

在釀造過程中，天佑德青稞酒采取獨特的“清蒸清燒四次清”工藝，即原料清蒸，輔料清蒸，清糟發酵，清蒸流酒，最后用花崗巖窖池足時發酵。經過4次發酵、4 次蒸餾分別產生四楂不同風味的原酒，接著進行陳釀勾兌，最終形成4 種不同風味的青稞酒[5]。酒液中的揮發性物質是構成酒液香氣的主要來源，清香型白酒的呈香物質主要為酯類化合物[2,5-6]。不同楂次的酒配料補料和入缸發酵條件都有所不同，產生的酒香也具有不同的風味。兩次不同工藝產出的原酒具有不同的風味，其中一楂酒表現為突出的清香，入口較醇厚，具有一定的青稞糧香；二楂酒清香較淡且有輕微輔料味，入口辛辣，略帶苦澀味，但回味較長[5]。郭俊花等[7]研究發現，一楂酒中的香氣來源主要是酯類、芳香族和醇類，二楂酒中芳香族、有機酸、硫化物、內酯類及雜環類化合物對香氣影響較大，酯類化合物影響較小。高文俊[5]對一楂酒和二楂酒的香氣化合物成分進行測定后發現，二楂酒相對于一楂酒而言會產生更多的糠醛類物質以及其他化合物，但香味成分中占比較大的酯類化合物的含量會相對減少。綜上，可以得知青稞酒一楂酒和二楂酒中的主要香氣來源，對本試驗研究具有一定的參考意義。

目前對青稞酒的揮發性成分雖有研究，但對不同楂次青稞酒的研究不夠深入。本研究采用氣相色譜-質譜聯用法對天佑德釀造生產的一楂酒和二楂酒原酒中的揮發性物質進行測定與分析，主要目的在于分析比較天佑德青稞酒中一楂酒和二楂酒揮發性物質的差異，進而對不同楂次酒的揮發性物質進行探索，對評價不同楂次青稞酒的風味特征具有一定的指導作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

天佑德青稞酒一楂原酒、二楂原酒，青?；ブ煊拥虑囡乒煞萦邢薰尽?/p>

1.2 儀器與設備

7890A-5975C氣相色譜-質譜聯用儀，美國Agilent公司；DB-5MS 毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），美國Agilent 公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 天佑德青稞酒釀造工藝

天佑德青稞酒釀造工藝流程圖見圖1。天佑德青稞酒的生產過程經過4 次發酵、4 次蒸餾，其中一楂酒蒸出后的酒醅出甑散熱，再下曲進行二楂酒的糖化發酵，裝甑蒸餾后產出二楂酒，酒醅在窖池中發酵，達到發酵周期后再經蒸餾、陳釀、勾兌等工序，最終完成釀造。

圖1 天佑德青稞酒釀造工藝流程圖

1.3.2 一楂酒、二楂酒揮發性物質的測定

（1）香氣成分的富集。分別取一楂酒、二楂酒酒液適量，置于頂空瓶中，于70 ℃恒溫條件下平衡30 min，再將SPME 插入樣品瓶中，吸附30 min，最后將萃取頭插入進樣口，完成進樣。每個樣品重復進樣3次。

（2）儀器條件。進樣口溫度為240 ℃，檢測器溫度230 ℃，載氣為N2，流速為1.0 mL·min-1，分流比為10∶1，溶劑延遲為4 min。

EI 電離源，電子能量70 eV，質量掃描范圍m/z為35～500。升溫程序：初溫50 ℃，保持2 min，然后以5 ℃·min-1的速率升至160 ℃，再以10 ℃·min-1的速率升至240 ℃，保持10 min。

1.4 數據處理

每個試驗組設3 個平行，數據采用Microsoft Office Excel 2010 進行處理，IBM SPSS 19.0 對數據進行單因素方差分析及差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結果與分析

應用氣相色譜-質譜聯用法分析揮發性化合物，經氣質檢測后得到總離子流圖，如圖2、圖3所示。天佑德青稞酒一楂酒和二楂酒的揮發性成分以酯類、醇類、烷烴類為主，此外還有少量的酚酸類、醛類、呋喃類等。這些揮發性香氣成分是衡量青稞酒風味品質的主要指標。

圖2 一楂酒的香氣成分GC-MS 總離子流圖

圖3 二楂酒的香氣成分GC-MS 總離子流圖

通過國家標準技術局質譜數據庫檢索和人工解析對檢測到的峰進行定性分析，再采用面積歸一化法對采集到的峰進行定量分析，一楂酒與二楂酒中揮發性成分分析見表1～表5。天佑德青稞酒一楂酒揮發性成分為50 種，其中主要揮發性成分為酯類，其次為烷烴類和醇類；天佑德青稞酒二楂酒揮發性成分為48 種，其中主要揮發性成分為酯類，其次是醇類和烷烴類。2-乙基苯乙酯、2-甲基丁酸、二十一烷、二十二烷、二十三烷、二十四烷、二十五烷僅在一楂酒酒樣中檢出；而2-甲基-1-丙醇、乙酸苯乙酯、1-戊醇、丁二酸乙基-3-甲基丁酯、十一烷僅在二楂酒酒樣中被檢測到。天佑德青稞酒一楂酒與二楂酒的所有檢出物質共包括酯類24 種、烷烴類16 種、醇類10 種、酚酸類3 種、醛類1 種、呋喃類1 種。

表1 一楂酒與二楂酒中醇類化合物分析表

表2 一楂酒與二楂酒中酯類化合物分析表

表3 一楂酒與二楂酒中酚酸類化合物分析表

表4 一楂酒與二楂酒中烷烴類化合物分析表

表5 一楂酒與二楂酒中其他化合物分析表

2.1 酯類化合物

酯類化合物是白酒香味物質中數量最多、影響最大的一類化合物[2]，大部分都帶有水果香和花香[12]。在一楂酒和二楂酒中含量較高的酯類化合物為十四酸乙酯和十六酸乙酯，二者分別帶有鳶尾油香[10]和水果香[8]。試驗發現，在一楂酒和二楂酒檢測出的風味物質中，二楂酒的酯類化合物總體含量相較于一楂酒的酯類化合物總體含量而言降低了6.793%，這些酯類化合物基本呈水果香，這可能是在發酵過程中，酯類化合物發生水解反應[13]，從而使二楂酒的果香味較一楂酒更淡。

2.2 醇類化合物

醇類物質是青稞酒中主要的香氣成分，由糖代謝、氨基酸脫羧和脫氫產生[14]。試驗表明，一楂酒中醇類物質主要為1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-己醇、1-辛烯-3-醇、1-辛醇、松油醇和苯乙醇，二楂酒中醇類物質主要為2-甲基-1-丙醇、1-戊醇、1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-己醇、1-辛烯-3-醇、1-辛醇、松油醇和苯乙醇。由表1可知，在一楂酒酒樣中，醇類物質的相對百分含量為12.133%，而二楂酒酒樣中醇類物質相對百分含量為18.058%，其中2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇較一楂酒分別增加了約75.4%、33.7%，而且還在二楂酒中檢測出一楂酒中沒有檢測到的2-甲基-1-丙醇，這種物質都屬于高級醇。高級醇是酒精發酵代謝副產物的主要成分，是在青稞酒二楂酒發酵過程中由于酵母菌大量生長繁殖而形成的，酵母利用丙酮酸生成的α-酮酸可經脫羧和還原反應生成高級醇，從而使二楂酒中醇類物質含量明顯高于一楂酒[15]。

2.3 酚類化合物

酚類化合物對天佑德青稞酒的香氣、口感和穩定性起重要作用，清香型白酒中苯酚類酚占多數[16]。青稞酒中的酚類化合物主要來源于青稞中的阿魏酸、木質素、單寧等，經過細菌和酵母的發酵形成，或是在制曲過程中首先形成中間產物，再經微生物轉化而形成[17]。天佑德一楂和二楂青稞酒中酚類化合物種類較少，含量較低，這可能與生產環境、釀酒原料等的不同有一定關系[16]。對比一、二楂酒中的4-乙基-2-甲氧基苯酚和2,4-二叔丁基苯酚兩種酚類物質含量，二楂酒中的4-乙基-2-甲氧基苯酚含量較一楂酒減少了66%左右，2,4-二叔丁基苯酚含量減少了14%左右，這可能是由于酚類物質結構的變化與蛋白質的結合、酵母的吸附等有關[18]，使得酚類物質含量在發酵過程中下降。

2.4 酸類化合物

酸類化合物主要來自于青稞酒的發酵過程，是大量微生物共同作用的產物，同時也是青稞酒中酯類化合物的前體物質，是重要的協調成分或調和成分，適量的有機酸能夠增強青稞酒的口感和味道[19]。檢測結果表明，僅在一楂酒中檢測出了2-甲基丁酸，推測在二次發酵的過程中2-甲基丁酸分解產生醇類化合物或合成酯類化合物。

2.5 其他類化合物

在一楂酒和二楂酒酒樣中均檢測出了呋喃類物質和醛類物質，即糠醛和苯甲醛，這兩種物質主要呈現出甜香、杏仁以及水果香[5]。相對于一楂酒而言，二楂酒中糠醛和苯甲醛分別提高了約30%和94%。由于高溫餾酒會促進呋喃類化合物，特別是糠醛的生成[20]，因此在二次蒸餾的過程中，糠醛含量大大增加，這也是青稞酒二楂酒香氣較一楂酒馥郁的一個原因。

2.6 揮發性物質含量差異

由圖4可知，二楂酒揮發性物質中的醇類化合物、呋喃類化合物、烷類化合物含量均高于一楂酒，而酯類化合物含量低于一楂酒，推測二次發酵后，可以產生更多的醇類、呋喃類、烷類化合物，并水解掉部分酯類化合物。酯類化合物普遍富含花果香，因此二次發酵后，酒液的花果香減弱，且由于醇類化合物賦予酒體醇香，更加體現出一楂酒果香濃郁、二楂酒香味醇厚的特性。

圖4 一楂酒和二楂酒揮發性物質相對百分含量差異圖

3 結論

本次試驗以天佑德一楂和二楂青稞酒為原料，運用氣相色譜-質譜聯用法分別對一楂酒和二楂酒的揮發性成分進行檢測，共檢測出55 種揮發性成分。一楂酒和二楂酒的所有檢出物質共包括酯類24 種、烷烴類16 種、醇類10 種、酚酸類3 種、醛類1 種、呋喃類1 種。一楂酒檢測出揮發性成分為50 種，其中主要揮發性成分為酯類，其次為醇類和烷烴類；二楂酒檢測出揮發性成分為48 種，其中主要揮發性成分為酯類，其次是烷烴類和醇類。其中，2-乙基苯乙酯、2-甲基丁酸、二十一烷、二十二烷、二十三烷、二十四烷、二十五烷僅在一楂酒酒樣中檢出；而2-甲基-1-丙醇、乙酸苯乙酯、1-戊醇、丁二酸乙基-3-甲基丁酯、十一烷僅在二楂酒酒樣中被檢測到。導致天佑德青稞酒一楂酒果香更為濃郁以及二楂酒酒體更醇厚的呈香物質可能為部分的酯類化合物以及醇類化合物，其中在二楂酒中檢測出了一楂酒沒有的2-甲基-1-丙醇和1-戊醇，分別具有醇香、水果香和果香、香脂味[5]，為二楂酒增添了不同的風味。