不同地区调味料酒的挥发性风味物质研究

康波，段鑫锐，张小龙，付彩霞，汪超，徐宁*

(1.湖北工业大学 生物工程与食品学院 湖北省食品发酵工程技术研究中心，武汉 430068；2.湖北土老憨生态农业科技股份有限公司，湖北 宜昌 443000)

调味料酒(seasoning wine)是以发酵酒、蒸馏酒或食用酒精成分为主体，添加食用盐(可加入植物香辛料)配制加工而成的液体调味品,主要含有氨基酸、酯类、醛类与有机酸类等[1-2]。调味料酒在食品加工和烹饪行业广泛使用，随着现代社会经济的发展和人们生活水平的提高，大众对料酒的品质需求也随之增加。因此，料酒市场飞速发展，市场上料酒种类繁多，越来越趋向多元化。调味料酒主要由黄酒基酒和香辛料组成，不仅能够去腥膻、除异味、和味增香、提质增鲜[3]，而且可以用于制作特殊酒渍类菜肴，同时具有杀菌和延长烹饪原料储存期的作用。料酒分布于全国各地，深受广大人民群众的喜爱，在食品加工和烹饪行业被广泛使用，由于各地的风俗习惯及口味爱好存在差异，各地的料酒也具有不同的风味。

由于料酒风味物质成分十分复杂, 通过简单的感官和一般分析很难判定其风味物质成分的种类及含量。目前国内已有一些料酒鉴定新技术,如李英等[4]采用电子舌和高效液相色谱法对料酒的品质进行评价；陈燕清等[5]利用小波变换-可见-近红外光谱技术来鉴别一系列品牌料酒，这些技术方法对料酒的品质评价具有十分重要的参考价值。但在料酒挥发性风味成分方面的研究较少。风味是决定调味料酒品质的重要因素，明悉料酒风味物质的组成对其风味的调控和保持有重要意义。

本文以浙江、广东、北京、四川、山西和上海6个不同产地的料酒为研究对象，采用同时蒸馏萃取和顶空固相微萃取与GC-MS联用技术分析其挥发性成分的种类及含量，比较不同产地料酒风味物质的差异，分析其特点，为料酒风味研究领域提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器设备

料酒样品：广东佛山海天料酒、山西紫林料酒、上海鼎丰料酒、浙江湖州老恒和料酒、四川眉山千禾料酒、北京王致和料酒，见表1；氯化钠、二氯甲烷、无水硫酸钠：国药集团化学试剂有限公司。

Agilent GC-MS 7890B-5977B气相色谱-质谱联用仪 美国安捷伦公司；SPME手动进样手柄及萃取头(CAR/PDMS) 美国Supelco公司；HH-8CJ数显磁力恒温水浴锅 常州市金坛友联仪器研究所；旋转蒸发仪 上海爱朗仪器有限公司。

1.2 料酒挥发性风味物质检测方法

1.2.1 萃取方法

1.2.1.1 同时蒸馏萃取法(SDE)

取50 mL料酒和150 mL蒸馏水加入到SDE装置500 mL圆底烧瓶中，然后用电热套加热烧瓶，使溶液保持沸腾；另外加入50 mL二氯甲烷于100 mL圆底烧瓶中，将其置于50 ℃恒温水浴锅中，待两边同时微沸时开始计时，连续蒸馏2 h。停止加热后，收集萃取液，置于-20 ℃冰箱中冷冻24 h脱水，用滤纸过滤后，继续用无水硫酸钠过滤除水。最后经旋转蒸发仪蒸发浓缩至1 mL，经0.22 μm有机膜过滤后转入溶剂瓶中，供GC-MS分析鉴定。

1.2.1.2 顶空固相微萃取法(HS-SPME)

在15 mL顶空瓶中准确加入5 mL样品，并加入1 g NaCl和磁力搅拌子，压紧瓶盖后于55 ℃磁力搅拌水浴锅中加热平衡30 min，用已活化好的萃取头顶空萃取30 min，然后手动将萃取头插入GC进样口，于250 ℃解吸5 min后开始运行。

1.3 GC-MS检测条件

1.3.1 色谱条件

色谱柱：Agilent HP-5MS(30 m×250 μm×0.25 μm)；程序升温：初温40 ℃，进样温度250 ℃，程序升温条件为40 ℃保留3 min，以4 ℃/min升温至150 ℃，保留1 min，再以8 ℃/min升温至250 ℃，保留6 min。

1.3.2 质谱条件

电离方式：EI；电离能量：70 eV；传输线温度：250 ℃;扫描质量范围:35～400 amu；化合物定性方法:经NIST 14数据库检索定性；化合物定量方法：采用面积归一化法对样品中挥发性风味物质的相对含量进行计算。

2 结果与分析

2.1 SDE和HS-SPME萃取调味料酒挥发性物质的比较

由表2和表3可知，6种不同产地料酒样品采用SDE法和HS-SPME法共鉴定出挥发性物质233种。SDE法鉴定出挥发性物质153种，HS-SPME法鉴定出113种挥发性成分。其中共同鉴定出的挥发性物质有33种，包括醇类(13种)、酚类(6种)、酯类(6种)、酸类(4种)、酮类(2种)、醛类(1种)和醚类(1种)。具体为2,3-丁二醇、2-茨醇、3-苯丙醇、三甲基-1-丁醇、三甲硫基丙醇、α-油醇、桉叶油醇、苯甲醇、苯乙醇、芳樟醇、4-萜烯醇、香茅醇、香叶醇、2,4-二叔丁基苯酚、3-烯丙基-6-甲氧基苯酚、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、丁香酚、对甲酚、甲基丁香酚、β-丁内酯、丁二酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙酸-2-苯乙基酯、乙酸苄酯、棕榈酸乙酯、己酸、戊酸、辛酸、乙酸、(+)-2-硼南酮、葑酮、糠醛和茴香脑。

表2 SDE检测的挥发性成分及其组分峰面积相对含量

表3 HS-SPME法检测的挥发性成分及其组分峰面积相对含量

HS-SPME法提取的6种调味料酒中挥发性物质种类相对含量见图1。共鉴定出挥发性物质113种，分别为醇类(25种)、酯类(23种)、酸类(10种)、烃类(20种)、酚类(13种)、醛类(6种)、酮类(6种)、醚类(6种)和其他(4种)，占比最高的为醇类，其次为酯类、烃类、酚类、酸类、醛类、酮类、醚类和其他化合物。

图1 HS-SPME法提取不同地区调味料酒中挥发性物质相对含量

SDE法提取的6种调味料酒中挥发性物质种类相对含量见图2。共鉴定出挥发性物质153种，分别为醇类(32种)、酯类(32种)、酸类(18种)、烃类(46种)、醛类(7种)、酮类(7种)、酚类(6种)、其他(4种)和醚类(1种)，占比最高的是烃类，其次是醇类、酯类、酸类、醛类、酮类、酚类、其他化合物和醚类。

图2 SDE法提取不同地区调味料酒中挥发性物质相对含量

由图1和图2可知，大多数挥发性物质在两种方法中均可检测出，对于检测的挥发性风味物质种类而言，SDE法检测出的挥发性成分较HS-SPME法多[6]，尤其是烃类、醇类、酯类和酸类物质。而醚类化合物在HS-SPME法中鉴定出的种类较SDE法多，包括15-冠醚-5、2-乙基苯酚-正丙醚、肉豆蔻醚、二甲醚、茴香脑和烯丙基正辛醚。由此可见，SDE法适用于挥发性成分较多的样品分析，而HS-SPME法为含酚类和醚类成分的样品分析提供了参考依据[7-8]。

2.2 不同地区调味料酒中主要挥发性风味物质分析

6种不同地区的调味料酒，用同时蒸馏萃取法(SDE)和顶空固相微萃取法(HS-SPME)萃取后，经GC-MS分析，挥发性风味物质组成及其相对含量见表2和表3。

6种调味料酒样品中，HT样品、ZL样品、DF样品、LHH样品、QH样品、WZH样品分别鉴定出86，62，66，100，84，71种挥发性物质。其中鉴定出次数较多且相对含量较高的有2-甲基-1-丙醇、3-甲基-1-丁醇、2,4-二叔丁基苯酚、4-萜烯醇、苯乙醇、桉叶油醇、芳樟醇、亚油酸乙酯、十四烷、雌三烯、丁香酚、茴香脑等。ZL样品用两种方法均检测出最高含量的烃类，WZH样品用两种方法均检测出较高含量的酚类物质，DF样品用HS-SPME法检测出的醇类物质含量最高，HT、LHH和QH 3个样品用SDE法检测出较高含量的醇类物质。6种样品用SDE法检测出的醇类物质含量很高，检测出的醚类物质较少。HT样品相对于其他5种样品而言，含有较多的酸类物质和其他类物质，在SDE法中，和其他样品相比，ZL样品和DF样品酯类物质含量最高，而在HS-SPME法中LHH样品检测出的酯类物质含量最高。

2.2.1 醇类化合物分析

醇类化合物是料酒中重要的风味物质，也是形成酯类的前体物质，主要通过蛋白质分解、酵母发酵代谢以及氨基酸代谢等过程生成[9]，醇类物质阈值一般较高，对风味贡献较小，但一些不饱和醇，如芳樟醇、α-松油醇阈值较低，对料酒的香气和风味的形成具有较大贡献[10]。样品中大量检出的芳樟醇、α-松油醇、4-萜烯醇、香叶醇、桉叶油醇等可能来源于生姜加热后产生的风味，这与调味料酒中加入的生姜等辅料密切相关。

芳樟醇是一种具有铃兰香气似玫瑰木的醇类物质，带有浓青带甜的木青气息，既有紫丁香、铃兰与玫瑰的花香，又有木香、果香气息，因来源不同而具有不同香气，在全世界每年最常用和用量最大的香料排名中，芳樟醇几乎年年都名列前茅[11-12]，在HT样品、ZL样品、DF样品、LHH样品和QH样品中均有检出。苯乙醇具有玫瑰香与蜂蜜香，对调味料酒的香气有重要影响，另外，苯乙醇也是水果中重要的香气成分之一[13]，除了未在ZL样品中检出，其余样品均检测出该物质。2-茨醇又名冰片，似樟脑气味。桉叶油醇又名桉叶醇，具有樟脑气味和清凉的草药味道。4-萜烯醇呈淡淡的胡椒香和泥土香。

2.2.2 酯类化合物分析

酯类化合物在调味料酒的香气成分中有特别重要的地位，是一类芳香型化合物，具有果香、酒香或蜜香香气，通常来源于蛋白质水解生成的有机酸和醇类物质的酯化作用[14]。乳酸乙酯和己酸乙酯具有一种酒香中略微带有一丝果香的独特香气，两种香气成分在DF样品中均被检出；棕榈酸乙酯具有一丝蜡香和奶油香气[15]，在ZL、DF、QH和WZH样品中检测出；油酸乙酯是一种高级脂肪酸，具有果香以及油脂香味，使料酒的风味更加浓郁与协调，仅在WZH样品中被检测出。

2.2.3 酸类化合物分析

酸类物质一般来源于烷烃类有机化合物的氧化以及酯类物质的水解[16]，或来自于人为添加的食用防腐剂。棕榈酸具有轻微水果香气，在LHH样品中检测出；乙酸具有食醋类酸味及刺激性气味，可能是后期加工工艺中人为添加，在HT、DF和LHH样品中检测出，在其余样品中未检测出；辛酸具有淡淡的水果香气，在HT和LHH样品中检测出。

2.2.4 烃类化合物分析

烷烃类化合物是一类分子量大且阈值较高、香气不突出的化合物[17]。在本次实验检测出的风味物质中，烷烃类物质的类别较多，相对含量较高。在SDE法中检测出的烷烃类物质达42种，可能是由于长时间的高温蒸馏生成了较多的长链烃。相比于烷烃类物质，烯烃类化合物本身阈值较低，对调味料酒的风味贡献更大。雌三烯、β-石竹烯、水合戊烯等含量在所有挥发性物质中占比较高。雌三烯在QH样品和WZH样品中分别占比18.53%和12.41%；白菖烯在ZL样品中占比15.59%；在HT和DF样品中检测出的β-石竹烯赋予料酒辛香、木香、柑橘香及樟脑香风味；水芹烯有薄荷及黑胡椒香气，仅在QH样品中被检测出。

2.2.5 醛、酮类化合物分析

醛类物质是料酒中一类重要的香气物质，主要来源于脂肪酸代谢、氨基酸转氨基作用或Strecker降解[18]，香气浓厚，大多呈现花香和果香气味。例如，HT样品、LHH样品和QH样品中检测出的苯乙醛就具有浓烈的花香及果香；糠醛呈焦香味；苯甲醛呈杏仁、烧焦的糖香，是行业中最常使用的芳香醛，在HT、ZL、LHH和QH样品中均被检测出。

酮类化合物多来源于不饱和脂肪酸氧化降解，也可能来源于醇类的氧化或酯类的降解，阈值相对较低，是调味料酒中不可或缺的风味化合物之一。香芹酮作为广为熟知的辛香型香料, 用途广泛，具有留兰香特征的香味, 香气扩散, 气味芬芳，是目前常用的天然香料之一[19]；(-)-小茴香酮具有特殊的甜香味。

2.2.6 酚、醚类化合物分析

酚类物质大多来源于纤维素等的热解，是一类拥有复杂基因的化合物，呈现出一种烟熏、药香的特殊香气[20-21]，可能与制作料酒时加入的香辛料有关。在本次实验中，6种料酒样品中均检出含量较高的丁香酚，具有强烈的丁香香气，在WZH样品中相对含量占比高达18.56%，在HT、ZL、DF、LHH和QH样品中含量分别为3.14%、1.68%、7.06%、0.27%、0.44%。

醚类化合物阈值低,特征性强，对料酒风味贡献非常大,特别是含苯环的醚,大多具有强烈而愉快的香气，赋予食品特殊香味[22]。茴香脑又称茴香醚，具有茴香、甘草的气味，茴香脑可能主要来源于八角茴香等辛香料。在HT、ZL、DF、LHH、QH和WZH 6种料酒样品中均检测出高含量的茴香脑，分别占比21.35%、13.34%、13.04%、1.62%、6.61%和12.82%，对调味料酒风味做出了重大贡献。

2.2.7 其他类化合物

在一定的温度范围内，吡嗪类化合物的生成是由于随着温度升高，氨基酸、蛋白质、胺、肽等含氧杂环化合物与羰基化合物发生美拉德反应，产生了吡嗪类等含氮杂环化合物，是一种具有特征性香气的物质，具有强烈的烤香和坚果味香气[23]，在QH样品中检测出微量的吡嗪类物质。

呋喃类化合物主要由氨基酸和还原糖之间发生的美拉德反应、氨基酸和硫胺素的热解反应生成，具有浓郁的肉香味[24]，在LHH样品中检测出少量的呋喃类物质，虽然含量不高，但却是料酒中不可或缺的风味成分。

硫化物是一类具有较高抗氧化活性的化合物，主要来源于含硫氨基酸的分解，含硫化合物阈值较低，低浓度时能产生一种令人愉悦的香气，在HT和QH样品中检测出微量硫化物。

2.3 统计学研究分析料酒挥发性风味物质

将多次实验的气质原始数据转换格式后通过SIMCA软件进行统计学分析。基于6种不同调味料酒样品绘制的PCA图见图3和图4。

图3 SDE法提取的6种不同地区调味料酒挥发性物质PCA分析图

图4 SPME法提取的6种不同地区调味料酒挥发性物质PCA分析图

图3中每个点代表了用SDE法提取的一个单独样本，反映了样本的集中和分离趋势，从图3中可以清晰地看出LHH样本与其他5个样本之间有一定的分离趋势，表明该样本与其他样本之间存在着较大差异。而ZL、HT和WZH样本较其他3个样本而言较为接近，表明该3个样本两两之间差异相对较小，DF和QH两样本也较为接近，说明它们之间差异较小。

由图4可知，SPME法提取的样本中WZH和DF以及LHH和HT两对样本之间有明显的集中趋势，说明每组样本之间差异不大。而QH和ZL样本较其他4个样本而言相距甚远，表明这两个样本与其他样本之间存在较大差异。

由此可知，只有将两种方法结合起来，才能对产品的风味成分进行综合性分析。

3 结论

本文采用HS-SPME法和SDE法与GC-MS联用分析了6种不同地区调味料酒的挥发性成分，HS-SPME法和SDE法的萃取机理不同，得到的香气成分差异较大，SDE法对分子量高、挥发性低的物质萃取效果较好，HS-SPME法则适用于高挥发性化合物(如酸类、酯类等)的萃取，且其萃取条件相对温和，更能相对真实地呈现样品的原始风味。两种萃取方法各具优劣，只有将两种方法结合起来，才能够多角度深入分析调味料酒样品的风味，结果更加全面可靠[25]。

不同地区的调味料酒因原料及生产工艺上的差异，各种品牌料酒中的风味物质种类和含量也不尽相同，故产品展现出的风味彼此之间也有很大区别。HT样品中含有较多的酸类物质；ZL样品中烃类物质和酯类含量较高；DF样品中醇类物质较高；LHH样品中酯类物质含量较高；QH样品中含有较多的醇类和酚类物质；WZH样品中酚类物质较多。α-油醇、苯乙醇、芳樟醇、4-萜烯醇、香茅醇、香叶醇、2,4-二叔丁基苯酚、3-烯丙基-6-甲氧基苯酚、丁香酚、对甲酚、甲基丁香酚、β-丁内酯、丁二酸、二乙酯、乙酸苄酯、棕榈酸乙酯、戊酸、辛酸、乙酸、葑酮和糠醛等主要风味物质在6种样品中均被检测出，对料酒本身的风味具有重大贡献。

鉴别不同地区调味料酒中的挥发性风味物质，分析其对各地料酒风味做出的贡献以及形成的风味特征，为调味料酒风味研究及品质评价提供了一定的科学依据和理论基础。