迎驾贡酒洞藏过程中物质变化研究

李正涛，倪永培，项兴本，曹荣升，赵金松*

1(四川轻化工大学 生物工程学院，四川 宜宾，644000)2(安徽迎驾贡酒股份有限公司，安徽 六安，237271)

洞藏是酒体达到自然老熟、改善口感、提高质量的一项重要工艺，其实质就是白酒自然老熟过程[1]，近年来，白酒陈酿过程的研究一直是行业内的热点[2-3]，不同贮存条件对白酒品质影响较大[4-7]。罗政等[5]通过研究不同贮藏容器对浓香型白酒品质的影响，发现不同贮藏容器对原酒的微量成分有一定的影响，但没有对浓香型白酒微量成分的酸类物质进行研究。胡志平[8]研究浓香型白酒在陈酿过程中酒质变化情况，分析不同酒度、不同陈酿容器的陈酿变化规律，发现不同酒体在陈酿过程中，质量都会有很大的改善，但没有对酒体风味物质进行详细分析。李家民[9]通过对浓香型白酒贮存过程中质量变化规律的研究，分析浓香型白酒陈酿过程中总酸、总酯含量变化情况，主要是针对不同酒度的成品酒，未对原酒陈酿过程质量变化进行研究。李冰川等[10]对浓香型白酒陈酿过程中酒体的酸酯动态平衡进行研究，发现随着贮存时间的延长,总酸含量增加、总酯含量减少，但研究对象为瓶装成品酒，而没有对白酒微量成分含量变化进行分析。张勇等[1]通过对酒鬼酒洞藏工艺的研究，在山地溶洞中用陶坛密封储藏，利用溶洞恒温恒湿、特殊的微生物环境条件，可以提高酒鬼酒的品质，但未对陈酿过程中微量成分进行分析。胥思霞等[11]通过对贵州青酒洞藏风格特征的研究，发现采用洞藏工艺贮酒，不但能使酒损耗降到最低，而且洞藏的特殊自然环境，对酒质的提高起明显作用。

迎驾贡酒是一种具有“窖香幽雅,绵甜爽口”独特风格的浓香型白酒[12]，厂址位于大别山，拥有独特的生态气候环境，利用优质的大别山山泉水进行酿造，且具有独特的藏酒洞—黄岩洞。藏酒洞常年具有较为恒定的温度、适宜的湿度，洞内昼夜温差较小，对原酒的陈酿具有独特的作用[13-14]。本实验主要探究迎驾贡酒在洞藏陈酿过程中的质量变化规律，以及不同位置对陈酿效果的影响。为洞藏工艺提高浓香型白酒的品质提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 样品

本实验样品取自安徽迎驾贡酒股份有限公司黄岩洞，储存容器均为陶坛。取样分别在黄岩洞洞口、洞中间位置，在洞口和洞内位置分别随机选取3个容积为500 L的陶坛作为各自的平行取样点，每个陶坛中装入相同的酒样，每年取样1 000 mL用于检测分析，连续取样5年。每年洞口和洞内样品的理化和色谱分析结果均取平均值。

1.1.2 试剂与仪器

NaOH、浓H2SO4、酚酞、无水乙醇、GC6890气相色谱仪(配有FID检测器),美国Agilent科技有限公司。乙醛、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙缩醛、己酸、戊酸、异戊酸、丁酸、乙酸、糠醛、辛酸乙酯、正已醇、乳酸乙酯、庚酸乙酯、醋翁、正戊醇、己酸乙酯、异戊醇、2-甲基丁醇、正丁醇、2-戊醇、戊酸乙酯、异丁醇、正丙醇、2-丁醇、丁酸乙酯、2-戊酮、乙缩醛、叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸(色谱纯)，北京北灵威科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 风味检测

采用直接进样法，取10 mL酒样，加入100 μL混合内标(叔戊醇、乙酸正戊酯和2-乙基丁酸)，充分振荡均匀后，取1 μL进行气相色谱分析。色谱柱为CP-wax57CB毛细管柱(50 m×0.25 mm×0.25 μm)，气相进样口温度250 ℃，检测器温度280 ℃，载气为高纯度氮，流速1.0 mL/min，进样量1 μL，分流比30∶1，程序升温条件:初始温度36 ℃，保持6 min，以2 ℃/min升到39 ℃，再以10 ℃/min升到68 ℃，再以3.8 ℃/min升到78 ℃，保持5 min，以8 ℃/min升到185 ℃，保持4 min，再以16 ℃/min升到190 ℃，保持8 min。

1.2.2 理化检测

样品总酸和总酯指标均按照GB/T 10345—2007《白酒分析方法》[15]进行检测。样品酒精度按照GB 5009.225—2016《食品安全国家标准 酒中乙醇浓度的测定》[16]进行检测。

1.2.3 感官分析

由10名成员组成感官评价小组，6名男性和4名女性，年龄在25～45岁，其中国家级评委6人，省评委4人。参照GB/T 33405—2016《白酒感官品评术语》[17]和GB/T 33404—2016《白酒感官品评导则》[18]，将粮食香、发酵香、陈酿香、口味、柔和度、丰满度、谐调度、持久度、风格作为白酒感官评定指标，相关描述见表1，由评价小组进行感官评定打分，分值为0～9分，0分代表无或不存在，1～3分代表感官特征弱，4～6分代表中等，7～9分代表强。感官评价小组对所有酒样进行评价打分，取平均值，并绘制风味剖面图。

表1 白酒感官特征指标描述

2 结果与分析

2.1 黄岩洞环境跟踪情况

通过对黄岩洞洞藏环境进行一年的跟踪检测，洞口和洞内的温度和湿度变化情况如图1所示，图中数据为2018年全年跟踪数据。由图1可知，黄岩洞洞口温度为15～23 ℃，湿度在75%～85%，洞内温度为16～22 ℃，湿度在75%～87%；洞口比洞内温度略高、湿度略低，原因可能是洞口空气流动性比洞内强，在热季外界环境温度较高和冷季外界环境温度较低时，洞口温度和湿度更容易受到外界环境的影响。总体来看，洞口和洞内温度、湿度全年保持恒定，具有“冬暖夏凉”的微气候特点，有利于白酒的陈酿[1，11]。

2.2 酒精度、总酸及总酯含量变化情况

浓香型白酒在进行陈酿过程中，一般采用高度酒入库陈酿，因为高度酒中醇溶性微量物质含量更多，有利于白酒的陈酿[19]，本实验中洞藏酒样入库酒精度为60%vol。酯类和酸类物质是白酒中重要的呈香呈味物质，在浓香型白酒中，酯类和酸类分别占微量成分总含量的60%、16%左右[20-22]。由图2可知，洞口不同陈酿时间酒样的酒精度、总酸、总酯含量变化均呈显著性差异，随着陈酿时间的增加，洞口酒样酒精度逐渐降低，5年共下降了1.1%vol，可能是与陈酿容器陶坛具有微孔结构，可使微量空气进入酒中，有助于氧化还原反应的发生，以及乙醇本身具有挥发性等原因有关[8]；洞口酒样总酯含量逐渐降低，5年共下降0.70 g/L；总酸含量逐渐升高，5年共上升0.30 g/L，可见浓香型白酒在陈酿过程中呈“酸增酯降”的趋势，与罗政等[5]的研究结论一致。

由图3可知，洞内不同陈酿时间酒样的酒精度、总酸、总酯含量变化均呈显著性差异，经过5年的洞藏陈酿，洞内酒样的酒精度逐渐降低，共下降了0.7%vol，总酯含量逐渐降低，共下降0.56 g/L，总酸含量逐渐升高，共上升0.27 g/L。

不同陈酿位置酒样的酒精度、总酯含量变化存在差异，在酒精度和总酯方面，洞内比洞口下降幅度更小，可能是洞口温度比洞内略高，且空气流动性更大，乙醇等物质更易挥发，再加上酯化反应是可逆反应，导致酯类水解的化学平衡往右移动，从而加快了酯类的水解速度。

图2 洞口陈酿样品随时间变化理化指标情况

图3 洞内陈酿样品随时间变化理化指标情况

2.3 风味成分分析

2.3.1 酯类物质

酯类物质是白酒中一类重要的呈香呈味物质，己酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯是浓香型白酒中含量最高的4种酯类，被称为“四大酯”，四大酯之间的比例和含量对白酒质量起着重要的作用[20]。由图4可知，在5年的陈酿过程中，己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯含量变化均呈显著性差异。但不同物质之间差异情况不同，在陈酿前4年内，洞口和洞内酒样己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯的含量变化均呈显著性差异，而在陈酿第4～5年，己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯含量变化差异不显著，可能是由于酯化反应是可逆反应，在陈酿1～4年，己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯水解速度大于其酯化速度，而在4～5年，水解和酯化速度可能处于动态平衡；丁酸乙酯含量变化在陈酿1～3年呈显著性差异，在3～5年差异不显著，可能与上文中提到的酯类水解原因有关。4种酯类含量随陈酿时间的增加有不同程度的下降，可能是在陈酿过程中，陶坛中金属离子溶出到酒体，使酒体介电常数增大，从而加快了酯类的水解速度[23]，洞口和洞内酒样的己酸乙酯分别下降了263.51、218.98 mg/L，乙酸乙酯分别下降了247.71、207.65 mg/L，乳酸乙酯分别下降了283.54、237.22 mg/L，丁酸乙酯分别下降了48.37、31.30 mg/L。

由图5可知，在陈酿第1年时，洞口与洞内酒样只有己酸乙酯含量变化差异显著，其余均不显著；在陈酿第2年时，洞口与洞内酒样的己酸乙酯、乙酸乙酯含量变化均呈显著性差异，乳酸乙酯、丁酸乙酯含量变化差异不显著；在陈酿第3年时，洞口与洞内酒样的己酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯含量变化均呈显著性差异，乳酸乙酯含量变化差异不显著；在陈酿4年后，洞口和洞内酒样四大酯含量变化均呈显著性差异，说明不同陈酿位置对浓香型白酒四大酯含量变化有影响，随陈酿时间增加，不同位置酒样的酯类差异在增大。原因可能是洞口和洞内之间的温湿度存在着差异，也可能是洞口处空气流动性比洞内大，洞口处更有利于酯类物质的挥发。

图4 不同年份陈酿酒样四大酯含量变化

图5不同位置酒样四大酯差异性分析

2.3.2 醇类物质

醇类化合物是浓香白酒中重要的芳香类物质和呈味物质，适量的醇类物质不仅能使酒体醇甜，还能与酸酯化形成酯类物质，使酒体更加丰满[20]。由表2可知，在陈酿0～5年，所有醇类物质的含量变化均呈显著性差异，但不同物质之间差异情况不同，仲丁醇、正丙醇含量变化每年均呈显著性差异，异戊醇、正戊醇含量变化在5个年份之间均呈显著性差异，异丁醇、正丁醇、2-甲基丁醇、正己醇含量变化在4个年份之间均呈显著性差异，2-戊醇含量变化在3个年份之间呈显著性差异。在含量变化方面，仲丁醇、正丙醇、2-甲基丁醇、异戊醇、正戊醇和正己醇的含量随陈酿时间的增加而增加，可能是酯类水解产生醇的量大于被氧化的量；异丁醇、2-戊醇、正丁醇的含量在5年陈酿时间内没有明显的变化，可能是相应的酯类水解产生醇的量与被氧化消耗的量相差不大，也可能与异丁醇、2-戊醇、正丁醇沸点较高，不易挥发有关[23]。在不同陈酿位置，洞口和洞内陈酿酒样正丁醇、2-甲基丁醇含量变化显著性差异情况不一致，其余物质含量变化显著性差异情况一致，说明不同陈酿位置对正丁醇、2-甲基丁醇含量变化影响较大，对其余物质含量变化影响较小。

表2 洞藏酒样醇类化合物质量浓度 单位：mg/L

2.3.3 酸类物质

在浓香型白酒中，乙酸、己酸、乳酸和丁酸在酸类物质中含量最多[19]，本次实验采用气相色谱对白酒进行风味物质检测，然而利用气相色谱不易检测出乳酸，因此本实验中没有检测白酒中乳酸的含量变化情况。由图6可知，在5年的陈酿过程中，己酸、乙酸、丁酸含量变化均呈显著性差异。但不同物质之间差异情况不同，己酸、乙酸含量变化均呈显著性差异，而丁酸洞口显著，洞内不显著。己酸、乙酸、丁酸的含量随着陈酿时间的增加而增加，具体而言，洞口和洞内酒样的己酸分别增加247.07、212.33 mg/L，乙酸分别增加224.24、199.46 mg/L，丁酸分别增加35.56，28.38 mg/L；出现这一现象的原因可能是乙醇、正己醇、正丁醇氧化为醛类，再氧化为乙酸、己酸、丁酸，也可能是己酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯的水解[23]。

由图7可知，对洞口与洞内不同位置的酒样而言，在陈酿第1年时，己酸、乙酸、丁酸含量变化差异不显著，在陈酿第2年时，己酸和乙酸含量变化均呈显著性差异，而丁酸不显著；在陈酿3～5年时，己酸、乙酸、丁酸含量变化均呈显著性差异。说明不同陈酿位置对浓香型白酒的己酸、乙酸、丁酸含量变化有影响，随陈酿时间增加，不同位置酒样的酸类差异增大。

图6 不同年份酒样三大酸含量变化

图7 不同位置酒样三大酸差异性分析

2.3.4 醛酮类物质

醛酮类化合物与浓香型白酒的香气有着密切的关系，对构成白酒主要香味物质有重要的作用[24-25]，其中含量最多的是乙醛和乙缩醛，而乙醛和乙缩醛对白酒香气的平衡和协调起着重要的作用[20]。由表3可知，在陈酿0～5年，醛酮类物质含量变化均呈显著性差异，可见陈酿时间对醛酮类物质的影响是客观存在的。但不同物质之间差异情况不同，乙醛、乙缩醛含量变化每年均呈显著性差异，糠醛、醋翁含量变化在4个年份之间呈显著性差异，2-戊酮含量变化在3个年份之间呈显著性差异。随着陈酿时间增加，乙醛含量降低、乙缩醛含量升高，原因可能是一方面乙醛在溶解氧的作用下氧化成乙酸，另一方面乙醛与乙醇反应形成乙缩醛，均导致乙醛含量下降，乙缩醛含量上升，也可能是乙醛沸点较低，易挥发[24]。随着陈酿时间增加，2-戊酮和醋翁的含量变化不明显，糠醛含量降低，可能与糠醛稳定性较差，易被氧化成糠酸有关，查阅资料发现糠醛为无色，而糠酸为黄色，这可能与浓香型白酒随着陈酿时间延长酒体由无色变为微黄的事实相符[19]。在不同陈酿位置，洞口和洞内陈酿酒样乙醛、2-戊酮、醋翁含量变化显著性差异情况不一致，乙缩醛、糠醛含量变化显著性差异情况一致，说明不同陈酿位置对乙醛、2-戊酮、醋翁含量变化影响较大，对乙缩醛、糠醛含量变化影响较小。

2.4 感官品质变化情况

白酒作为一类酒精饮料，主要用于人们饮用，对于白酒的品质鉴别，除检验理化指标和微量成分外，主要是通过人的感觉器官，依其色、香、味、风格进行品评后综合评价[26]。将白酒的粮食香、发酵香、陈酿香、口味、柔和度、丰满度、谐调度、持久度、风格作为白酒感官评定指标，由图8可知，洞口处酒样的粮食香、发酵香、陈酿香、口味、柔和度、丰满度、谐调度、持久度、风格的得分均随着陈酿时间延长而增强，陈酿香从无到有，变化幅度最大，在陈酿1～3年，洞口酒样感官变化较大，而在4～5年，相对较为稳定。由图9可知，除了陈酿香外，洞内与洞口陈酿酒样变化趋势基本一致，洞内酒样的陈酿香优先达到7分以上，表明洞内比洞口酒样陈酿香的形成速度更快。综上，浓香型白酒在洞藏陈酿过程中，对酒质的影响是客观存在的。

表3 洞藏酒样醛酮类化合物质量浓度 单位：mg/L

图8 洞口陈酿酒样感官评价

图9 洞内陈酿酒样感官评价

3 结论

本研究主要考察了不同陈酿时间和不同陈酿位置对浓香型白酒在洞藏陈酿中物质含量变化的影响。实验发现陈酿时间和陈酿位置对浓香型白酒理化、微量成分、感官均有影响；对不同陈酿时间而言，随着陈酿时间的延长，洞藏酒样酒精度、总酯、总酸含量变化均呈显著性差异，其中酒精度、总酯含量下降，总酸含量升高；微量成分方面，酸类、醇类、醛酮类物质含量上升，酯类物质含量逐渐下降；不同陈酿位置酒样的己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸、乙酸、丁酸的含量均呈现显著性差异，洞口和洞内分别在第3年、第4年达到陈酿香突出，其余感官指标变化趋势基本一致。浓香型白酒在陈酿一定时间后，感官得分逐渐提高，陈酿香增强，但感官品质的变化是由哪些物质引起，以及陈酿香味物质成分及其形成机理，这些问题还有待于进一步研究。