市售雪菊酒品质评价

王玉荣，折米娜，靳昕东，双全

（内蒙古农业大学食品科学与工程学院，内蒙古呼和浩特010018）

雪菊（Coreopsis tinctorial Nutt.），学名双色金鸡菊，属菊科，为一年生草本植物，主要分布在海拔3 000 m以上的昆仑山脉[1-2]。研究表明，雪菊富含黄酮、氨基酸、维生素、多糖和挥发油等多种活性成分，具有调节三高、益肝明目、清热解毒、提高抵抗力等功效[3-5]。雪菊不仅可以入药，还可以食用，属药食两用植物[6]。因具有丰富的营养与药用价值，近年来雪菊越来越受到药理学家和营养学家的关注，但目前的研究多集中在对雪菊活性成分的提取与检测或雪菊复合饮料的研制方面，而与雪菊相关产品品质评价的报道较少。

滋味和气味是评价酒类产品品质的重要指标[7]。本研究采用气相色谱-质谱联用（Gas Chromatograph Mass Spectrometer，GC-MS）[8-9]和电子鼻对采集的雪菊酒样品中挥发性风味物质进行测定以确定它们中挥发性风味物质的成分及含量，并探究造成其与白酒间产生风味差异的原因。同时使用灵敏度高、应用范围广的电子舌和色度仪对样品的各滋味指标相对强度及各色度指标差异进行定性定量分析[10-11]，并结合多元统计学手段对雪菊酒品质进行综合评价，以期为雪菊新产品的研发或雪菊产品品质检测提供一定的理论依据。

1　材料与方法

1.1　材料与仪器

雪菊酒、白酒：市售；阳离子溶液、阴离子溶液、参比溶液、内部溶液：日本Insent公司；SA402B电子舌：日本Insent公司；UltraScan PRO色度仪：美国Hunter－Lab公司；GCMS-QP2020：岛津企业管理（中国）有限公司；PEN3电子鼻：德国Airsense公司。

1.2　试验方法

1.2.1　样品采集

从呼和浩特市的家乐福、万达、维多利等超市各采集3个品名的雪菊酒和白酒，编号分别为X1、X2、X3、B1、B2和B3。X1：贵州茅台黄金集团有限公司生产的35%vol雪菊酒（露酒）；X2：香港万基保健食品有限公司生产的35%vol雪菊酒（直接浸泡类配制酒）；X3：香港万基保健食品有限公司生产的42%vol雪菊酒（直接浸泡类配制酒）；B1：北京顺鑫农业股份有限公司生产的42%vol牛栏山（陈酿酒）；B2：湖北枝江酒业股份有限公司生产的45%vol枝江粮谷酒（配制酒）；B3：泸州老窖股份有限公司生产的42%vol醇香老窖（浓香型）。

1.2.2　雪菊酒滋味品质评价

测定前，将传感器和参比电极置于参比溶液中活化24 h[12]。样品事先用蒸馏水稀释一倍，然后将100 mL稀释液均分在两个样品杯中待测。测样前味觉分析系统先进行诊断和自检，以确保传感器相应信号的准确性和稳定性，测时传感器在阳离子与阴离子溶液中洗涤以去除其人工脂膜表面吸附的杂质，然后在参比溶液中浸泡30 s得出参比电势，接着在样品溶液中浸泡30 s测得样品溶液电势，样品溶液电势与参比电势的差值即为样品的酸味、苦味、涩味、咸味、鲜味和甜味的相对强度值。然后3个回味电极再在参比溶液中浸泡一定时间测得相应电势，该电势与样品溶液电势的差值即为后味A（涩味的回味）、后味B（苦味的回味）和丰度（鲜的回味）这3个回味指标的相对强度[13-15]。每个样品重复测4次（甜味测5次），选取后3次（甜味取后4次）测定结果作为本研究要分析的原始数据。

1.2.3　雪菊酒挥发性风味物质品质评价

1）取样品1 mL稀释20倍后置于125 mL电子鼻样品杯中进行香气成分分析。该电子鼻的传感器阵列由W1C（侧重测芳香类物质）、W5S（侧重测氮氧化物）、W3C（侧重测氨气、芳香类物质）、W6S（侧重测氢气）、W5C（侧重测烷烃、芳香类物质）、W1S（侧重测甲烷）、W1W（侧重测有机硫化物、萜类物质）、W2S（侧重测乙醇）、W2W（侧重测有机硫化物）、W3S（侧重测甲烷）等10个金属氧化物传感器组成，可对不同挥发性组分进行测定[16]。每个样品测试60 s，每秒测定一个响应值，该值是传感器测试样品的电阻G与测试空气的电阻GO的比值，比值越偏离1说明对应的挥发性气体浓度越大[17]。

2）直接取样品0.5mL，注入GC-MS分析。条件为，色谱柱：SH-Rtx-Wax，30 m×2.25 mm×0.25 μm；进样方式：分流进样；分流比为20∶1；进样口温度：200℃；升温程序：40℃保持5 min，以5℃/min升温至120℃，然后以10℃/min升温至240℃，维持10 min；恒线速度：30.0 cm/s；离子源温度：200℃；接口温度：240℃；采集方式：Scan；质量数范围：m/z 45 amu～450 amu；MS 程序：3.8 min～5 min 灯丝关闭。

定性分析：利用NIST14标准质谱库进行定性分析。为保护灯丝，所有数据均在乙醇的出峰时间3.8 min～5 min关闭灯丝，定性结果表中为除去乙醇样品的百分含量。

1.2.4　雪菊酒色度品质评价

用校正光阱、黑卡和校正标准白板对色度仪进行校正后将分装在10 mm比色皿中的样品置于透射室内在“透射”模式下进行测定。测试完成后采用CIE1976 LAB色度空间对所得结果进行评价，其中L*表示明度（0～100：白～黑），a*表示红绿度（-a*～+a*：绿～黄），b*表示黄蓝度（-b*～+b*：蓝～黄），样品间的总色差 ΔE 通过公式计算得到[18-20]。

1.2.5　统计分析

采用聚类分析（ClusterAnalysis）、主成分分析（Principal Component Analysis，PCA）和非加权组平均法（Unweighted Pair-group Method with Arithmetic means，UPGMA）对样品滋味整体结构差异进行分析；采用方差分析（Analysis of Variance，ANOVA）及线性判别式分析（Linear Discriminant Analysis，LDA）对样品间各滋味及色度指标的差异性进行分析。PCA和聚类分析使用SAS 9.2软件，LDA使用R软件，其他分析均采用Matlab 2010软件，作图采用origin8.5软件。

2　结果与分析

2.1　雪菊酒滋味品质的评价

滋味是评价酒类感官品质的一项重要指标[21]，因而本研究首先使用电子舌对雪菊酒和白酒的滋味品质进行了评价，各滋味指标的相对强度如图1所示。

图1　酒样各滋味品质相对强度的热图Fig.1　The relative strength heat map of each taste quality of the wine

由图1可知，雪菊酒与白酒在酸味和甜味这两个指标上差异较明显，参照右侧图例可知雪菊酒的酸味不及白酒的酸味浓郁，而甜味要比白酒的甜味重，这可能与雪菊酒中添加有白砂糖、果糖等配料有关。值得一提的是，X2、X3的酸味较X1的浓郁；B1的酸味较B2、B3的浓郁而甜味却不及B2、B3的重。

采用UPGMA对酒样滋味整体结构差异进行分析时所有样品从整体上看可分为两个聚类，即B1、B2、B3较相近可归为一类，而X1、X2、X3较相似可归为一类。进一步采用多元方差分析发现，当以样品种类为分组依据时，多元方差分析检验P值显著（P=0.045）。

本研究进一步采用PCA法对酒样滋味整体结构差异进行定性分析，分析结果如图2所示。

图2　酒样滋味品质的PC1与PC2因子得分图Fig.2　PC1 and PC2 factor score chart of the taste quality of wine

使用PCA法对酒样滋味整体结构差异进行研究时，PC1主要由酸味、苦味、涩味、咸味、鲜味、后味A、后味B 7个指标构成，且占全部变量82.73%的权重，而PC2的权重为14.01%仅由甜味和丰度这两个指标构成。由图2可知，以这两个权重最高的主成分作图时，酒样呈现出明显的区分，在水平方向上，雪菊酒较白酒明显偏右；在垂直方向上，两类酒无明显差异，这与UPGMA法分析结果一致。

由上述分析可以看出雪菊酒与白酒滋味品质整体上差异显著，但究竟是哪些指标的不同导致了上述差异的存在，是亟待本研究进一步解决的问题。作为一种常规的判别样品所属类型的统计方法，LDA借助方差分析的思想通过投影将高维的模式样本映射到最佳鉴别矢量空间，在最大限度提取样品有用信息的同时降低特征空间维数，以提高样品的可分离性[16-17]。酒样各滋味品质的线性判别分析结果如图3所示。

图3　酒样各滋味品质的LDA得分图Fig.3　LDA score chart for each taste quality of the wine

由图3可知，正是由于酸味、后味A、丰度、后味B、鲜味、涩味、甜味和咸味等滋味指标的不同导致了两类酒滋味品质存在显著差异。本研究进一步使用显著性分析对两类酒各滋味品质的差异性进行了分析，其结果如表1所示。

表1　两类酒各滋味品质差异性分析Table 1　Difference analysis of each taste quality of the wine

由表1可知，雪菊酒在酸味这一指标上较白酒清淡（P＜0.05），而在苦味、涩味、咸味、鲜味、甜味、后味 A和后味B这几个指标上明显比白酒高（P＜0.05），其中两类酒间的涩味和咸味差异极显著（P＜0.001）。值得一提的是，雪菊酒和白酒在丰度上无明显差异（P＞0.05）。

2.2　雪菊酒挥发性风味物质的分析

挥发性物质作为构成和影响酒的风味的主要因素，是评价酒类品质优劣的重要指标[22-23]。因此，分析酒中挥发性风味物质对于评价酒品质量具有重要的意义。

在对雪菊酒风味特征进行评价时，本研究首先基于电子鼻这一仿生设备，使用10组选择性的电化学传感器阵列对其气味进行了识别。样品稀释20倍后，使用传感器阵列对其分别测定60 s，每秒采集一个响应值，在根据绘制传感器响应曲线的基础上，进而选择最佳的测试时间。电子鼻各传感器响应曲线如图4所示。

图4　电子鼻各传感器响应曲线Fig.4　Response curves of each electronic nose sensor

由图4可知，当测试时间达到45 s以后，各传感器的响应曲线基本趋于稳定状态，在综合考虑测试时间和响应曲线稳定的基础上，本研究选取49 s、50 s和51 s这3个测试点的平均响应值作为原始数据进行分析。不同酒样各传感器电导率比值如表2所示。

表2　不同酒样各传感器电导率比值（n=6）Table 2　The conductivity ratio in each sensor of wine sample（n=6）

由表2可以看出，10个传感器测出的电阻比值均大于 1，尤以 W5S、W1S、W1W、W2S和 W2W 最为明显，说明样品中氮氧化合物、甲烷、萜烯类、乙醇及有机硫化物的含量较高。

不同酒样GC-MS分析结果见表3。

由表3可知，共检测出18种挥发性风味物质，其中从雪菊酒中检测出14种，从白酒中测出10种，两类酒中共有的挥发性风味物质有6种。总体上看，两类酒在酯类物质种类上无明显差异，但雪菊酒中的醇类物质种类明显比白酒中的多，这些醇类含量适当可以改善酒的口味[24]，而白酒中含有雪菊酒没有的乙酸、丁酸等物质。值得一提的是，雪菊酒中还含有部分未知成分，而这些未知成分在雪菊酒挥发性风味物质中也占有相当大的比例。

2.3　雪菊酒色度品质的评价

在对雪菊酒滋味和气味品质进行评价的基础上，本研究进一步使用色度仪对雪菊酒的色泽进行了定量分析，其结果如表4所示。

表3　不同酒样GC-MS分析结果（n=6）Table 3　The relative contents of wine samples GC-MS analysis（n=6）

表4　酒样各色度指标差异性分析（n=6）Table 4　The difference analysis of each chroma index among the wine（n=6）

由图4可知，雪菊酒的L*值小于白酒，而a*和b*值呈现出相反的趋势，由此可见，雪菊酒亮度要小于白酒，而颜色较白酒要偏红偏黄，这可能与雪菊酒制作过程中添加了雪菊提取物、红枣提取物和焦糖色等配料有关。经计算发现，雪菊酒和白酒的平均△E值为65.99，远大于1.50，因而两类酒的颜色差异即使通过肉眼观察亦可识别[18]。

3　结论与讨论

本研究表明，雪菊酒较白酒的甜味重而酸味要比白酒的淡，两类酒在苦味、涩味、咸味、鲜味、甜味、后味A和后味B这几个指标上差异显著。挥发性风味物质上，雪菊酒与白酒中在酯类物质种类上无明显差异，但雪菊酒中醇类物质种类要比白酒的多，而酸类物质较白酒少，但总体来看，两类酒在挥发性风味物质上差异并不显著。色度指标上，二者色度差异明显，经肉眼即可区分出来。雪菊营养丰富，然而目前市场上与雪菊相关的产品种类较少，雪菊酒更是少见，故期望本研究可为提高雪菊产品丰富度提供一定理论依据。

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