GC-MS結合OAV分析生物降糖發酵紅曲酒特征性香氣成分

黃建明 黃祖新 李欣 章文賢 林錦云

摘 要：為高品質紅曲酒的釀造提供技術支撐，以傳統甜型紅曲酒為對照，在生物降糖發酵低糖紅曲酒理化指標分析、感官品評的基礎上，采用GC-MS定性分析生物降糖發酵低糖度紅曲酒香氣成分，進一步采用OAV評估特征性香氣成分以及醇酯比值的變化，以此表征生物降糖發酵低糖度紅曲酒特征性香氣成分。結果表明：（1）生物降糖發酵低糖紅曲酒呈橙紅色，具有紅曲酒清雅醇香，口感鮮美圓潤、爽口醇和，酒體協調，感官評分96分，優于傳統甜型黃酒（感官評分94分）。（2）生物降糖發酵低糖紅曲酒總糖含量僅26 g·L-1，比傳統甜型紅曲酒下降了79.2%。（3）生物降糖發酵紅曲酒和對照樣品中共鑒定出揮發性物質32種，分別為醇類（7種）、酯類（18種）、其他類（7種）。揮發性化合物種類占比最高的是酯類，其次是醇類，其中乙醇、β-苯乙醇、2，3-丁二醇、乙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸異戊酯等14種風味物質OAV值都>1，是紅曲酒特征性香氣的重要香氣成分。

關鍵詞：紅曲酒；生物降糖發酵；GC-MS；OAV；醇酯比值

中圖分類號：TS 262.4 ??文獻標志碼：A ??文章編號：0253-2301（2023）06-0073-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2023.06.011

Analysis of the Characteristic Aroma Components of Red Koji Wine Fermented by

Biological Hypoglycemic Fermentation by Using GC-MS Combined with OAV

HUANG Jian-ming1， HUANG Zu-xin2*， LI Xin2， ZHANG Wen-xian2， LIN Jin-yun3

（1. Fujian Testing Technology Research Institute， Fuzhou， Fujian 350003， China;

2. School of Life Sciences， Fujian Normal University， Fuzhou， Fujian 350117， China;

3. Fujian Jibainian Food Co.， Ltd.， Fuzhou， Fujian 364400， China）

Abstract： The GC-MS was used to qualitatively analyze the aroma components of red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation， and the OAV was further used to evaluate the changes of the characteristic aroma components and alcohol-ester ratios， so as to characterize the characteristic aroma components of red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation. The results showed that： （1） The red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation was salmon pink， with the elegant and mellow aroma， delicious and round taste， and harmonized wine body. And its sensory score was 96 points， which was better than that of the traditional sweet rice wine （the sensory score being 94 points）. （2） The total sugar content of red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation was only 26 g·L-1， which was 79.2% lower than that of the traditional sweet red koji wine. （3） A total of 32 kinds of volatile substances were identified in the red koji wine fermented by biological hypoglycemic fermentation and the control samples， including alcohols （7 kinds）， esters （18 kinds）， and the others （7 kinds）.The highest proportion of volatile compounds was esters， followed by alcohols. Among them， the OAV values of 14 flavor substances such as ethanol， β-phenylethanol， 2，3-butanediol， ethyl acetate， ethyl caproate， isoamyl acetate and so on were all＞1， which were important aroma components of the characteristic aroma of red koji wine.

Key words： Red koji wine； Biological hypoglycemic fermentation； GC-MS； OAV； Alcohol ester ratio

福建紅曲酒，具有清雅醇香、鮮美圓潤、爽口醇和、酒體協調風味，深受市場消費者喜愛。目前市場上通常將甜型紅曲酒與干型紅曲酒勾兌或直接將甜型紅曲酒兌水成為低糖度紅曲酒，使其失去甜型紅曲酒濃郁優雅的香氣和醇厚的口感。因此，采用酵母菌生物二次發酵甜型紅曲酒，研制出低糖度紅曲酒產品，在降低傳統甜型紅曲酒糖度的同時可以保持其原有風格。但新工藝對傳統甜型紅曲酒揮發性香味成分的影響尚不清楚。

近年來，不少學者采用固相微萃取GC-MS分析方法分析酒類揮發性香味成分。固相微萃取GC-MS分析方法具有萃取條件溫和，操作簡捷，風味物質分析的穩定性和準確性較好的特點［1-3］。采用GC-MS方法分析紅曲酒的揮發性香氣組分，如郭偉靈等［4］采用HS-SPME-GC/MS技術分析4種不同紅曲黃酒中的揮發性風味組分；蘇昊等［5］采用GC-MS技術分析烏衣紅曲黃酒揮發性物質并探討檢測方法；呂旭聰等［6］研究分析紅曲黃酒傳統釀造用曲及其釀造紅曲酒特征揮發性風味成分。目前，應用GC/MS技術分析結合OAV綜合評估分析紅曲酒的特征香氣成分及其香氣活性值還鮮有報道。

因此，本研究以傳統甜型紅曲酒為對照，在生物降糖發酵低糖紅曲酒理化指標分析、感官品評的基礎上，采用GC-MS定性分析生物降糖發酵低糖度紅曲酒香氣成分，進一步采用OAV評估特征性香氣成分以及醇酯比值的變化，以此表征生物降糖發酵低糖度紅曲酒特征性香氣成分，為高品質紅曲酒的釀造提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗樣品

生物降糖發酵低糖度紅曲酒、傳統甜型紅曲酒（對照樣品）取自福建吉百年食品有限公司。

1.2 試驗儀器

氣質聯用儀型號：7890A/5975（安捷倫科技有限公司）；手動SPME進樣器、65 μm PDMS/DVB固相微萃取頭（美國Supelco公司）；恒溫磁力攪拌器（常州市凱航儀器有限公司）；MSE225S-000-DU電子天平（北京化玻站生物分析技術有限公司）；ZWY-100H恒溫培養振蕩器（德國賽多利斯公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 紅曲酒感官品評方法 參考QB/T 5334-2018《紅曲酒行業標準》的要求制定感官評定方法（表1），感官評定小組由10名經過相關培訓的食品專業人士組成，按感官品評百分制從色澤（10分）、香氣（25分）、口感（50分）、風格（15分）4個品質因子對紅曲酒進行感官評價。

1.3.2 紅曲酒理化指標測定 按照QB/T 5334-2018《紅曲酒行業標準》中的規定方法對酒精度、總酸、總糖等理化指標進行檢測。

1.3.3 固相微萃取GC-MS法檢測紅曲酒揮發性香氣成分 （1）樣品處理。取8 mL生物降糖發酵紅曲酒及對照樣品各于20 mL頂空瓶中，加入3 g氯化鈉，于恒溫磁力攪拌器上；采用頂空條件：平衡溫度60℃， 磁力攪拌速率600 r·min-1，平衡時間40 min；用固相微萃取頭富集香氣成分。（2）測試條件及參數。色譜柱：HP-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm；柱溫：（初溫：50℃、2 min）→（程升：10℃·min-1） →（恒溫：260℃、15 min）；流速：0.5 mL·min-1；分流比：5∶1；進樣器溫度：250℃；接口溫度：280℃；四極桿溫度：150℃；離子源溫度：230℃，掃描范圍：（30～800）amu? ；電離方式：EI；電子能量：70 eV。（3）數據處理與分析。運用色譜工作站，根據色譜保留時間，進行譜庫檢索（NIST05/WILEY7N）結合參考文獻定性香氣成分，以譜庫匹配度大于60%作為定性標準；運用峰面積歸一化法，求得各成分相對含量。

1.3.4 OAV評估紅曲酒特征香氣成分 OAV法用于確定和測量單個揮發性化合物對整體香氣成分的貢獻，見公式（1）。含有OAV>1的化合物被認為是關鍵的揮發性芳香族化合物。

OAVi=CiTi公式（1）

式中OAVi是一個風味物質i的OAV值；Ci是樣品中風味物質i的濃度（μg·g-1）；Ti是風味物質i的氣味閾值濃度。

1.3.5 醇酯比的測定 醇酯比是醇類香氣成分與酯類香氣成分的比值。

2 結果與分析

2.1 生物降糖發酵低糖紅曲酒感官品評

由表2可知，生物降糖發酵低糖紅曲酒呈橙紅色，清亮透明，有光澤；具有紅曲酒清雅醇香；口感鮮美圓潤、爽口醇和；酒體協調，清爽型紅曲酒典型風格。生物降糖發酵低糖紅曲酒總分96分，優于傳統甜型紅曲酒（94分）。

2.2 生物降糖發酵低糖紅曲酒理化指標分析

由表3可知，生物降糖發酵低糖紅曲酒酒精度達16.5%、非糖固形物含量為19.8 g·L-1、氨基酸態氮0.51 g·L-1，均高于傳統甜型紅曲酒；總糖含量僅26 g·L-1，比傳統甜型紅曲酒下降79.2%。

2.3 生物降糖發酵低糖紅曲酒揮發性香氣成分分析

由表4可知，生物降糖發酵低糖紅曲酒和對照樣品中共鑒定出揮發性物質32種，分別為醇類（7種）、酯類（18種）、其他類（7種）。揮發性化合物種類占比最高是酯類，其次是醇類。兩種紅曲酒的酯類物質種類多于醇類物質，生物降糖發酵低糖紅曲酒酯類物質種類多于傳統甜型紅曲酒。

2.4 OAV評估生物降糖發酵低糖紅曲酒的醇酯類香氣成分

由表5可知，兩種酒中OAV香氣活性值大于1的酯類物質有琥珀酸二乙酯、乳酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸乙酯、油酸乙酯、己酸乙酯，十四酸乙酯、十六酸乙酯；醇類物質OAV香氣活性值大于1有乙醇、異丁醇、異戊醇、苯乙醇、2，3-丁二醇。

2.5 生物降糖發酵低糖度紅曲酒揮發性香氣成分的醇酯比值

隨著酒類釀造風味化學研究的深入，一些研究報道認為飲用酒類的上頭現象不只與高級醇含量高有關，而且與酒類的揮發性成分的醇酯比值的高低與范圍有關［12-13］。由表5可知，生物降糖發酵低糖紅曲酒和傳統甜型紅曲酒的醇酯比值分別為6.25和7.57，生物降糖發酵低糖度紅曲酒釀造過程產生的醇酯比值下降了17.4%。

3 結論

本研究采用OAV來評估GC-MS檢測紅曲酒的醇類、酯類香氣成分，生物降糖發酵低糖度紅曲酒中14種主要醇類、酯類香氣成分大于1，對于紅曲酒整體香氣的貢獻大，是紅曲酒特征性香氣的重要香氣成分［14-15］。生物降糖發酵低糖紅曲酒與傳統甜型紅曲酒相比，香氣成分沒有顯著差異，總糖含量下降了79.2%，醇酯比下降了17.4%，在不改變傳統紅曲酒風味的情況下提升了紅曲酒品質。

參考文獻：

［1］HE Y X，LIU Z P，QIAN M，et al.Unraveling the chemosensory char-acteristics of strong-aroma type Baijiu from different regions using comprehensive two-dimensional gas chromatography-time-of-flight mass spectrometry and descriptive sensory analysis［J］.Food Chemistry，2020，331：127335.

［2］DONG W，GUO R，LIU M，et al.Characterization of key odorants causing the roasted and mud-like aromas in strong-aroma types of base Baijiu［J］.Food Research International，2012，5：108546.

［3］GAO W J，FAN W L，XU Y.Characterization of the key odorants in light aroma type Chinese liquor by gas chromatography-olfactometry，quantitative measurements，aroma recombination，and omission studies［J］.J agric food chem，2014，62（25）：5796-5804.

［4］郭偉靈，周文斌，蔣雅君，等.不同類型紅曲黃酒中的揮發性風味組分比較分析［J］.福州大學學報（自然科學版），2018，46（4）：586-592.

［5］蘇昊，梁璋成，李維新，等.烏衣紅曲黃酒揮發性物質檢測方法學研究［J］.福建農業科技，2022，53（10）：60-65.

［6］呂旭聰，蔣雅君，胡榮康，等.紅曲黃酒傳統釀造用曲的特征揮發性風味成分分析［J］.中國食品學報，2019，19（5）：222-333.

［7］劉斌善，魏曉明，邵丹青.等.GC-MS/O結合香氣活性值表征燒麥中關鍵香氣成分及其貯存過程中的變化情況［J］.食品科學，2023，44（6）：268-276.

［8］榮波，蔣青香，林詩笛，等.基于GC-MS-O結合OAV比較鐵觀音和白芽奇蘭茶葉的香氣品質［J］.現代食品科技，2022，38（12）：351-363.

［9］孫優蘭，黃永光，唐東亞，等.基于香氣活性值及感官屬性對金銀花尾酒釀造風味食醋特的分析［J］.食品與發酵工業，2019，45（15）：233-242.

［10］易封萍，馬寧，朱建才.基于GC-O、OAV及Feller加和模型對醬香型習酒特征香氣成分的分析［J］.食品科學，2022，43（2）：242-256.

［11］PANG X L，GUO X F，QIN Z H，et al.Identification of aroma-active compounds in Jiashi muskmelon juice by GC-O-MS and OAV calculation［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2012， 60（17）：4179-4185.

［12］徐國權.影響成品酒醇酯比及相關風味物質因素的探討［J］.啤酒科技，2007（3）：46-48.

［13］楊帥，皇甫潔，董建輝，等．清雅型“玉冰燒”白酒酒體風格特征研究［J］.中國釀造，2022，39（4）：49-52.

［14］洪家麗，李秋藝，潘雨陽，等.紅曲黃酒傳統釀造過程揮發性風味組分及微生物菌群多樣性分析［J］.食品科學，2019，40（12）：137-144.

［15］FENG Y Z，CUI C，ZHAO H F，et al.Effect of koji fermentation on generation of volatile compounds in soy sauce production［J］.International Journal of Food Science & Technology，2013，48（3）：609-619.

（責任編輯：林玲娜）

收稿日期：2023-04-12

作者簡介：黃建明，男，1972年生，高級工程師，主要從事色譜技術分析研究。

*通信作者：黃祖新，男，1956年生，教授，主要從事微生物發酵食品的釀制與創新技術研究（E-mail：zxhuang@fjnu.edu.cn）。

基金項目：福建省科技計劃星火項目（2021S01020094）。