?輻照處理對高粱小曲白酒品質的影響?

摘 要：為了探究輻照對高粱小曲白酒催陳的效果，采用電子鼻、電子舌檢測技術和氣相色譜分析法研究了不同劑量（0、2、4和6 kGy）輻照處理后高粱小曲白酒的氣味、滋味及主要成分含量的變化。結果表明：不同劑量輻照處理后樣品的主要氣味組分不變，均為W5S（氮氧化物）、W1S（烴類物質）、W1W（無機硫化物）、W2S（醇類和部分芳香型化合物）、W2W（芳香化合物和有機硫化物），但輻照處理對高粱小曲白酒氣味產生明顯影響；不同劑量輻照處理后樣品滋味指標中苦味差異不顯著（P＞0.05），甜味和酸味差異顯著（P＜0.05），其中樣品的酸味表現出隨著輻照劑量的增加而酸味值增加的趨勢；不同劑量輻照處理樣品的主要成分含量與對照的差異隨著輻照劑量的增大而增大。總體而言，高粱小曲白酒經輻照處理后表現出一定程度的老熟現象，其變化規律符合白酒自然老熟規律，可在生產過程中嘗試用輻照催陳高粱小曲白酒，以提升其品質。

關鍵詞：高粱小曲白酒；輻照；氣味；滋味；主要成分；品質分析

中圖分類號：TS262.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2023）02-0081-04

Abstract： To explore the effect of irradiation on aging of sorghum Xiaoqu Baijiu， electronic nose and electronic tongue detection technology and gas chromatography were used to analyze changes of odor， flavor and main components of sorghum Xiaoqu Baijiu after different doses of irradiation treatments （0， 2， 4， and 6 kGy）. Results showed that the main volatile components of sorghum Xiaoqu Baijiu were the same before and after different doses of irradiation treatments， including W5S （nitrogen oxides）， W1S （hydrocarbons）， W1W （inorganic sulfides）， W2S （alcohols and some aromatic compounds）， and W2W （aromatic compounds and organic sulfides）， but the irradiation treatment had obvious effect on the odor of sorghum Xiaoqu Baijiu; there were no significant differences in bitter taste index among different treatments （P gt; 0.05）， but there were significant differences in sour taste and sweet taste indexes"（P lt; 0.05）， and the sour taste value increased with the increase of irradiation doses. The" differences in the content of main components in sorghum Xiaoqu Baijiu samples between different doses of treatments and CK （0 kGy） increased with the increase of irradiation doses. Generally， after irradiation treatments， sorghum Xiaoqu Baijiu exhibites a certain degree of aging which conforms to the natural aging rule of Baijiu， so it can try to use irradiation to promote the aging of sorghum Xiaoqu Baijiu in the production process， thus improving its quality.

Key words： sorghum Xiaoqu Baijiu; irradiation; odor; taste; main components; quality analysis

白酒為中國特有的一種蒸餾酒，是世界六大蒸餾酒（白蘭地、威士忌、伏特加、金酒、朗姆酒、中國白酒）之一[1]。中國酒業協會第五屆理事會工作報告指出，2015—2019年我國白酒利潤增幅達99.5%，利潤分配占比嚴重向優質白酒傾斜，預示著白酒產業正在向高質量發展穩步推進[2]。其中陳釀白酒占據了重要地位[3]。由于白酒自然老熟耗時耗資，因此通過技術手段縮短白酒的陳化老熟過程對白酒生產企業有著極其重要的經濟意義。

目前白酒自然陳化主要包括“締合說”“酯化說”“氧化說”“溶出說”“揮發說”這5種機理學說[4]，基于這5種機理學說研究出的人工催陳技術主要分為物理催陳法、化學催陳法和生物催陳法[3]。其中輻照催陳是使被輻射酒體中分子發生電離，產生自由基從而加速酒體中的氧化酯化反應。林平等[5]研究表明，以2～3 kGy的輻照劑量處理白酒既可快速降低酒中雜醇和糠醛的含量，又不會引起酒中酯類物質的降解，有助于提升醬香型白酒的順口性和香味協調性；張義杰等[6]研究表明，采用8 kGy單圈輻照劑量處理的方式有助于濃香型白酒熟化；何江等[7]研究表明，在10 kGy劑量范圍內，清香型白酒中相對組分變化規律與白酒自然陳化變化規律相似。但目前利用輻照技術加速小曲白酒陳化的研究報道較少。

高粱小曲白酒屬于清香型白酒[8]，具有醇香清雅、酒體柔和、回甜爽口、純凈怡然的風格特征[9]，小曲白酒用曲量少、出酒率高，幾乎在全國白酒生產省份都有生產，尤其在中國南部的安徽、湖南、湖北、江西、貴州、云南、四川、重慶等地產量較高[10]。為了探究輻照處理對小曲白酒催陳的效果，以高粱小曲白酒為研究對象，比較了不同輻照劑量處理后白酒的香氣特征差異，以期為輻照催陳小曲白酒提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試高粱小曲白酒購自湖南某酒廠。主要試劑有30種白酒組分混合標樣（色譜純）、氯化鈉（分析純）等。試驗用水為超純水。主要儀器與設備有7890B氣相色譜儀、7890B–5977A氣質聯用儀（美國Agilent 科技有限公司），PEN3型電子鼻系統（德國AIRSENSE公司）， TS–5000Z電子舌系統（日本INSENT公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 高粱小曲白酒的輻照處理 60Co–γ射線輻照在湖南省農業科學院核農學與航天育種研究所湖南輻照中心進行，輻照方式采取動態步進式，輻照劑量設定為0、2、4和6 kGy，分別編號CK、R2、R4、R6；樣品貯藏3個月后進行后續試驗。

1.2.2 電子鼻、電子舌測定 直接將進樣針頭插入電子鼻的頂空瓶中進行測定，采樣時間為1 s/組；傳感器自清洗時間為120 s；傳感器歸零時間為10 s；樣品準備時間為5 s；進樣流量為400 mL/min；分析采樣時間為120 s。取10 mL白酒與50 mL純水混合均勻，上電子舌儀器測定，采樣時間為1 s/組，分析采樣時間為120 s。

1.2.3 氣相色譜分析 （1）氣相色譜條件。升溫程序：60℃保持5 min，3.5℃/min升至200℃，維持 5 min。進樣口溫度250℃，色譜柱為HP–INNOWAX毛細管柱（30 m×320 μm×0.5 μm），載氣（高純氮）流速為 1 mL/min，分流比約20∶1，氫氣流速為 30 mL/min，空氣流速為 400 mL/min；直接進樣，進樣量1 μL。（2）定量方法。分別吸取30種白酒混合標樣和試驗待測樣品各5 mL，加入0.1 mL內標樣（乙酸丁酯和2–乙基丁酯），記錄混標峰和樣品峰及二者內標峰的保留時間和峰面積，計算目標分析成分的相對校正因子，分析成分含量。

1.3 數據分析

試驗數據采用Excel軟件整理，利用SPSS 19和Origin 2018進行數據分析及繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同劑量輻照處理對高粱小曲白酒氣味的影響

電子鼻中10個傳感器W1C、W5S、W3C、W6S、W5C、W1S、W1W、W2S、W2W、W3S對應的敏感物質分別為芳香型化合物、氮氧化物、氨類和芳香型化合物、氫化物、烯烴和芳香型化合物、烴類物質、無機硫化物、醇類和部分芳香型化合物、芳香化合物和有機硫化物、烷烴。經方差分析和LSD多重比較，不同輻照處理后高粱小曲白酒樣品對各氣味的響應顯著（P＜0.05），且樣品間差異顯著（P＜0.05）。

根據電子鼻檢測結果平均值繪制雷達圖（圖1A）可以看出，各樣品主要的揮發性組分為W5S（氮氧化物）、W1S（烴類物質）、W1W（無機硫化物）、W2S（醇類和部分芳香型化合物）、W2W（芳香化合物和有機硫化物），說明輻照前后高粱小曲白酒主要的揮發性組分相同。

對不同輻照劑量高粱小曲白酒樣品氣味指標進行線性判別分析，由LDA分析圖譜可見（圖1B），判別式LD1和LD2的方差貢獻率分別為82.9%和9.3%，總方差貢獻率92.2%，能夠反映原始數據的大部分信息。其中，輻照高粱小曲白酒樣品數據點聚在一起且相互重疊，未輻照高粱小曲白酒樣品數據點單獨聚為一類，在第一主成分上能明顯區分輻照前后高粱小曲白酒樣品，表明輻照處理對高粱小曲白酒氣味產生了顯著影響。

2.2 不同劑量輻照處理對高粱小曲白酒滋味的影響

電子舌6個傳感器分別對應鮮味、咸味、酸味、苦味、澀味、甜味。若樣品對某傳感器的數值低于無味點（標樣），則該傳感器相應滋味就不是樣品味覺的有效評價指標。試驗結果顯示，高粱小曲白酒的有效評價指標為酸味、甜味、苦味。經方差分析和 LSD 多重比較（表1），不同劑量輻照處理后高粱小曲白酒樣品間的苦味差異不顯著（P＞0.05），酸味和甜味表現出顯著差異（P＜0.05）；高粱小曲白酒的酸味隨著輻照劑量的增加而增加，除R2與CK的差異不顯著外，其他處理的差異均達顯著水平；輻照處理降低了高粱小曲白酒的甜味，其中R2處理樣品的甜味顯著低于CK處理的。

2.3 不同劑量輻照處理對高粱小曲白酒主要成分含量的影響

經氣相色譜直接進樣分析，在高粱小曲白酒樣品中共發現16種主要成分，包括乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯和辛酸乙酯4種酯類物質，乙醛、異丁醛和糠醛3種醛類物質，甲醇、仲丁醇、異丁醇和異戊醇4種醇類物質，乙酸、丙酸、異丁酸、異戊酸和己酸5種酸類物質，其定量結果見表2。（1）酯類物質中，與CK相比，R4處理樣品的總酯含量增加了4.35%，R6處理樣品的總酯含量減少了4.95%；輻照處理對樣品中乙酸乙酯的含量影響較大，而對己酸乙酯、乳酸乙酯、辛酸乙酯含量的影響相對較小；與CK相比，R2處理樣品的乙酸乙酯含量增加了3.68%，R6處理樣品的乙酸乙酯含量減少了4.50%。張麗敏等[11]研究表明，清香型白酒在陳釀過程中乙酸乙酯含量逐漸減少，與研究中R6處理的結果一致。（2）醛類物質中，與CK相比，R4處理樣品的總醛含量增加了3.43%，R2處理樣品的總醛含量減少了4.71%；輻照處理能明顯增加乙醛的含量，降低異丁醛和糠醛的含量，尤其是糠醛含量降低了約92.59%，表明糠醛對60Co–γ射線非常敏感，這與輻照處理會顯著降低醬香型白酒中糠醛的含量的結論一致[5]，糠醛的焦苦味會對白酒氣味產生不利影響，糠醛含量的降低有助于提升白酒口感。（3）醇類物質中，與CK相比，R4處理樣品的總醇含量增加了3.21%，R6處理樣品的總醇含量減少了4.77%；其中，R4處理樣品的甲醇含量增加了6.76%，R6處理樣品的異丁醇含量減少了5.34%；值得注意的是，輻照處理對樣品中仲丁醇含量的影響顯著（P＜0.05），隨著輻照劑量的增加樣品中的仲丁醇含量隨之增加。仲丁醇是陳化標志性組分之一[13]，少量存在有減輕悶感、延長后味的作用。（4）酸類物質中，與CK相比，R4處理樣品的總酸含量增加了2.60%，R6 處理樣品的總酸含量減少了3.48%；輻照處理對樣品中乙酸、異戊酸和己酸含量沒有顯著影響，但樣品中丙酸的含量隨著輻照劑量的增加而減少，R6處理樣品的丙酸含量比CK減少了74.07%；樣品中異丁酸含量則隨著輻照劑量的增加而顯著增加，R6處理樣品的異丁酸含量是CK的19.25倍；總體來看，4 kGy劑量以下的輻照處理能引起高粱小曲白酒總酸含量的增加，這與清香型白酒貯存過程中酸類物質變化規律一致[12]。

為進一步了解不同輻照劑量處理后高粱小曲白酒主要成分的總體特征差異，對不同輻照劑量處理的高粱小曲白酒進行聚類分析，從圖2可以看出，相比，R2處理的高粱小曲白酒與CK的差異最小，R6處理的高粱小曲白酒與CK的差異最大，表明輻照劑量越大，高粱小曲白酒主要成分的變化越明顯。

3 結論與討論

白酒樣品在電子束輻照作用下會被電離激發，產生大量自由基和高活性分子產物，這些由輻照產生的自由基會加快酒體的氧化還原反應和酯化反應[14]。有研究表明，輻照處理后酒體酸類物質含量明顯增加，酯類物質含量下降，乙醛含量明顯增加[15]，這與試驗結果基本一致。白酒在自然老熟過程中的“酸增酯降”規律[16]也與輻照處理后成分變化規律一致，表明輻照處理對高粱小曲白酒有一定的提質作用。

通過分析不同輻照劑量下白酒樣品氣味、滋味及主要成分含量的變化可知，不同劑量輻照處理高粱小曲白酒后，樣品中的主要氣味組分不變，但輻照處理對高粱小曲白酒氣味產生了明顯影響；不同劑量輻照處理樣品的滋味指標中酸味差異顯著，表現出隨著輻照劑量的增加酸味增加的趨勢；隨著輻照劑量的增大，樣品的主要成分含量與對照的差異隨之增大。總體而言，高粱小曲白酒經輻照處理后表現出一定程度的老熟現象，其變化規律符合白酒自然老熟規律，可在生產過程中嘗試用輻照催陳高粱小曲白酒，以提升其品質。

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（責任編輯：肖彥資）