不同楂次天佑德青稞酒挥发性物质分析

◎ 匡桂佳，谢子怡，王进英，陈 霞

（青海大学 农牧学院，青海 西宁 810016）

青稞酒是青藏高原特色产品，属于清香型白酒，具有“清香纯正、绵甜柔和”的独特风格[1-2]。青稞酒的酿造具有丰厚的历史底蕴，其酿造历史可以追溯到1264年，其中以天佑德青稞酒作为互助青稞酒的代表，具有“清香馥郁、沁人心腑”的特点[3]。天佑德青稞酒选用天然优质青稞为原料，以青稞和豌豆为制曲原料，通过中低温培养制成“槐瓤曲”，加入曲料产生的香兰素和香兰素酸给天佑德青稞酒增添了特殊的清香味和曲香味[4]。

在酿造过程中，天佑德青稞酒采取独特的“清蒸清烧四次清”工艺，即原料清蒸，辅料清蒸，清糟发酵，清蒸流酒，最后用花岗岩窖池足时发酵。经过4次发酵、4 次蒸馏分别产生四楂不同风味的原酒，接着进行陈酿勾兑，最终形成4 种不同风味的青稞酒[5]。酒液中的挥发性物质是构成酒液香气的主要来源，清香型白酒的呈香物质主要为酯类化合物[2,5-6]。不同楂次的酒配料补料和入缸发酵条件都有所不同，产生的酒香也具有不同的风味。两次不同工艺产出的原酒具有不同的风味，其中一楂酒表现为突出的清香，入口较醇厚，具有一定的青稞粮香；二楂酒清香较淡且有轻微辅料味，入口辛辣，略带苦涩味，但回味较长[5]。郭俊花等[7]研究发现，一楂酒中的香气来源主要是酯类、芳香族和醇类，二楂酒中芳香族、有机酸、硫化物、内酯类及杂环类化合物对香气影响较大，酯类化合物影响较小。高文俊[5]对一楂酒和二楂酒的香气化合物成分进行测定后发现，二楂酒相对于一楂酒而言会产生更多的糠醛类物质以及其他化合物，但香味成分中占比较大的酯类化合物的含量会相对减少。综上，可以得知青稞酒一楂酒和二楂酒中的主要香气来源，对本试验研究具有一定的参考意义。

目前对青稞酒的挥发性成分虽有研究，但对不同楂次青稞酒的研究不够深入。本研究采用气相色谱-质谱联用法对天佑德酿造生产的一楂酒和二楂酒原酒中的挥发性物质进行测定与分析，主要目的在于分析比较天佑德青稞酒中一楂酒和二楂酒挥发性物质的差异，进而对不同楂次酒的挥发性物质进行探索，对评价不同楂次青稞酒的风味特征具有一定的指导作用。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

天佑德青稞酒一楂原酒、二楂原酒，青海互助天佑德青稞酒股份有限公司。

1.2 仪器与设备

7890A-5975C气相色谱-质谱联用仪，美国Agilent公司；DB-5MS 毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），美国Agilent 公司。

1.3 试验方法

1.3.1 天佑德青稞酒酿造工艺

天佑德青稞酒酿造工艺流程图见图1。天佑德青稞酒的生产过程经过4 次发酵、4 次蒸馏，其中一楂酒蒸出后的酒醅出甑散热，再下曲进行二楂酒的糖化发酵，装甑蒸馏后产出二楂酒，酒醅在窖池中发酵，达到发酵周期后再经蒸馏、陈酿、勾兑等工序，最终完成酿造。

图1 天佑德青稞酒酿造工艺流程图

1.3.2 一楂酒、二楂酒挥发性物质的测定

（1）香气成分的富集。分别取一楂酒、二楂酒酒液适量，置于顶空瓶中，于70 ℃恒温条件下平衡30 min，再将SPME 插入样品瓶中，吸附30 min，最后将萃取头插入进样口，完成进样。每个样品重复进样3次。

（2）仪器条件。进样口温度为240 ℃，检测器温度230 ℃，载气为N2，流速为1.0 mL·min-1，分流比为10∶1，溶剂延迟为4 min。

EI 电离源，电子能量70 eV，质量扫描范围m/z为35～500。升温程序：初温50 ℃，保持2 min，然后以5 ℃·min-1的速率升至160 ℃，再以10 ℃·min-1的速率升至240 ℃，保持10 min。

1.4 数据处理

每个试验组设3 个平行，数据采用Microsoft Office Excel 2010 进行处理，IBM SPSS 19.0 对数据进行单因素方差分析及差异显著性分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

应用气相色谱-质谱联用法分析挥发性化合物，经气质检测后得到总离子流图，如图2、图3所示。天佑德青稞酒一楂酒和二楂酒的挥发性成分以酯类、醇类、烷烃类为主，此外还有少量的酚酸类、醛类、呋喃类等。这些挥发性香气成分是衡量青稞酒风味品质的主要指标。

图2 一楂酒的香气成分GC-MS 总离子流图

图3 二楂酒的香气成分GC-MS 总离子流图

通过国家标准技术局质谱数据库检索和人工解析对检测到的峰进行定性分析，再采用面积归一化法对采集到的峰进行定量分析，一楂酒与二楂酒中挥发性成分分析见表1～表5。天佑德青稞酒一楂酒挥发性成分为50 种，其中主要挥发性成分为酯类，其次为烷烃类和醇类；天佑德青稞酒二楂酒挥发性成分为48 种，其中主要挥发性成分为酯类，其次是醇类和烷烃类。2-乙基苯乙酯、2-甲基丁酸、二十一烷、二十二烷、二十三烷、二十四烷、二十五烷仅在一楂酒酒样中检出；而2-甲基-1-丙醇、乙酸苯乙酯、1-戊醇、丁二酸乙基-3-甲基丁酯、十一烷仅在二楂酒酒样中被检测到。天佑德青稞酒一楂酒与二楂酒的所有检出物质共包括酯类24 种、烷烃类16 种、醇类10 种、酚酸类3 种、醛类1 种、呋喃类1 种。

表1 一楂酒与二楂酒中醇类化合物分析表

表2 一楂酒与二楂酒中酯类化合物分析表

表3 一楂酒与二楂酒中酚酸类化合物分析表

表4 一楂酒与二楂酒中烷烃类化合物分析表

表5 一楂酒与二楂酒中其他化合物分析表

2.1 酯类化合物

酯类化合物是白酒香味物质中数量最多、影响最大的一类化合物[2]，大部分都带有水果香和花香[12]。在一楂酒和二楂酒中含量较高的酯类化合物为十四酸乙酯和十六酸乙酯，二者分别带有鸢尾油香[10]和水果香[8]。试验发现，在一楂酒和二楂酒检测出的风味物质中，二楂酒的酯类化合物总体含量相较于一楂酒的酯类化合物总体含量而言降低了6.793%，这些酯类化合物基本呈水果香，这可能是在发酵过程中，酯类化合物发生水解反应[13]，从而使二楂酒的果香味较一楂酒更淡。

2.2 醇类化合物

醇类物质是青稞酒中主要的香气成分，由糖代谢、氨基酸脱羧和脱氢产生[14]。试验表明，一楂酒中醇类物质主要为1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-己醇、1-辛烯-3-醇、1-辛醇、松油醇和苯乙醇，二楂酒中醇类物质主要为2-甲基-1-丙醇、1-戊醇、1-丁醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、1-己醇、1-辛烯-3-醇、1-辛醇、松油醇和苯乙醇。由表1可知，在一楂酒酒样中，醇类物质的相对百分含量为12.133%，而二楂酒酒样中醇类物质相对百分含量为18.058%，其中2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇较一楂酒分别增加了约75.4%、33.7%，而且还在二楂酒中检测出一楂酒中没有检测到的2-甲基-1-丙醇，这种物质都属于高级醇。高级醇是酒精发酵代谢副产物的主要成分，是在青稞酒二楂酒发酵过程中由于酵母菌大量生长繁殖而形成的，酵母利用丙酮酸生成的α-酮酸可经脱羧和还原反应生成高级醇，从而使二楂酒中醇类物质含量明显高于一楂酒[15]。

2.3 酚类化合物

酚类化合物对天佑德青稞酒的香气、口感和稳定性起重要作用，清香型白酒中苯酚类酚占多数[16]。青稞酒中的酚类化合物主要来源于青稞中的阿魏酸、木质素、单宁等，经过细菌和酵母的发酵形成，或是在制曲过程中首先形成中间产物，再经微生物转化而形成[17]。天佑德一楂和二楂青稞酒中酚类化合物种类较少，含量较低，这可能与生产环境、酿酒原料等的不同有一定关系[16]。对比一、二楂酒中的4-乙基-2-甲氧基苯酚和2,4-二叔丁基苯酚两种酚类物质含量，二楂酒中的4-乙基-2-甲氧基苯酚含量较一楂酒减少了66%左右，2,4-二叔丁基苯酚含量减少了14%左右，这可能是由于酚类物质结构的变化与蛋白质的结合、酵母的吸附等有关[18]，使得酚类物质含量在发酵过程中下降。

2.4 酸类化合物

酸类化合物主要来自于青稞酒的发酵过程，是大量微生物共同作用的产物，同时也是青稞酒中酯类化合物的前体物质，是重要的协调成分或调和成分，适量的有机酸能够增强青稞酒的口感和味道[19]。检测结果表明，仅在一楂酒中检测出了2-甲基丁酸，推测在二次发酵的过程中2-甲基丁酸分解产生醇类化合物或合成酯类化合物。

2.5 其他类化合物

在一楂酒和二楂酒酒样中均检测出了呋喃类物质和醛类物质，即糠醛和苯甲醛，这两种物质主要呈现出甜香、杏仁以及水果香[5]。相对于一楂酒而言，二楂酒中糠醛和苯甲醛分别提高了约30%和94%。由于高温馏酒会促进呋喃类化合物，特别是糠醛的生成[20]，因此在二次蒸馏的过程中，糠醛含量大大增加，这也是青稞酒二楂酒香气较一楂酒馥郁的一个原因。

2.6 挥发性物质含量差异

由图4可知，二楂酒挥发性物质中的醇类化合物、呋喃类化合物、烷类化合物含量均高于一楂酒，而酯类化合物含量低于一楂酒，推测二次发酵后，可以产生更多的醇类、呋喃类、烷类化合物，并水解掉部分酯类化合物。酯类化合物普遍富含花果香，因此二次发酵后，酒液的花果香减弱，且由于醇类化合物赋予酒体醇香，更加体现出一楂酒果香浓郁、二楂酒香味醇厚的特性。

图4 一楂酒和二楂酒挥发性物质相对百分含量差异图

3 结论

本次试验以天佑德一楂和二楂青稞酒为原料，运用气相色谱-质谱联用法分别对一楂酒和二楂酒的挥发性成分进行检测，共检测出55 种挥发性成分。一楂酒和二楂酒的所有检出物质共包括酯类24 种、烷烃类16 种、醇类10 种、酚酸类3 种、醛类1 种、呋喃类1 种。一楂酒检测出挥发性成分为50 种，其中主要挥发性成分为酯类，其次为醇类和烷烃类；二楂酒检测出挥发性成分为48 种，其中主要挥发性成分为酯类，其次是烷烃类和醇类。其中，2-乙基苯乙酯、2-甲基丁酸、二十一烷、二十二烷、二十三烷、二十四烷、二十五烷仅在一楂酒酒样中检出；而2-甲基-1-丙醇、乙酸苯乙酯、1-戊醇、丁二酸乙基-3-甲基丁酯、十一烷仅在二楂酒酒样中被检测到。导致天佑德青稞酒一楂酒果香更为浓郁以及二楂酒酒体更醇厚的呈香物质可能为部分的酯类化合物以及醇类化合物，其中在二楂酒中检测出了一楂酒没有的2-甲基-1-丙醇和1-戊醇，分别具有醇香、水果香和果香、香脂味[5]，为二楂酒增添了不同的风味。