GC-MS结合OAV分析生物降糖发酵红曲酒特征性香气成分

黄建明 黄祖新 李欣 章文贤 林锦云

摘 要：為高品质红曲酒的酿造提供技术支撑，以传统甜型红曲酒为对照，在生物降糖发酵低糖红曲酒理化指标分析、感官品评的基础上，采用GC-MS定性分析生物降糖发酵低糖度红曲酒香气成分，进一步采用OAV评估特征性香气成分以及醇酯比值的变化，以此表征生物降糖发酵低糖度红曲酒特征性香气成分。结果表明：（1）生物降糖发酵低糖红曲酒呈橙红色，具有红曲酒清雅醇香，口感鲜美圆润、爽口醇和，酒体协调，感官评分96分，优于传统甜型黄酒（感官评分94分）。（2）生物降糖发酵低糖红曲酒总糖含量仅26 g·L-1，比传统甜型红曲酒下降了79.2%。（3）生物降糖发酵红曲酒和对照样品中共鉴定出挥发性物质32种，分别为醇类（7种）、酯类（18种）、其他类（7种）。挥发性化合物种类占比最高的是酯类，其次是醇类，其中乙醇、β-苯乙醇、2，3-丁二醇、乙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸异戊酯等14种风味物质OAV值都>1，是红曲酒特征性香气的重要香气成分。

关键词：红曲酒；生物降糖发酵；GC-MS；OAV；醇酯比值

中图分类号：TS 262.4   文献标志码：A   文章编号：0253-2301（2023）06-0073-05

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2023.06.011

Analysis of the Characteristic Aroma Components of Red Koji Wine Fermented by

Biological Hypoglycemic Fermentation by Using GC-MS Combined with OAV

HUANG Jian-ming1， HUANG Zu-xin2*， LI Xin2， ZHANG Wen-xian2， LIN Jin-yun3

（1. Fujian Testing Technology Research Institute， Fuzhou， Fujian 350003， China;

2. School of Life Sciences， Fujian Normal University， Fuzhou， Fujian 350117， China;

3. Fujian Jibainian Food Co.， Ltd.， Fuzhou， Fujian 364400， China）

Abstract： The GC-MS was used to qualitatively analyze the aroma components of red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation， and the OAV was further used to evaluate the changes of the characteristic aroma components and alcohol-ester ratios， so as to characterize the characteristic aroma components of red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation. The results showed that： （1） The red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation was salmon pink， with the elegant and mellow aroma， delicious and round taste， and harmonized wine body. And its sensory score was 96 points， which was better than that of the traditional sweet rice wine （the sensory score being 94 points）. （2） The total sugar content of red koji wine with low glucose fermented by biological hypoglycemic fermentation was only 26 g·L-1， which was 79.2% lower than that of the traditional sweet red koji wine. （3） A total of 32 kinds of volatile substances were identified in the red koji wine fermented by biological hypoglycemic fermentation and the control samples， including alcohols （7 kinds）， esters （18 kinds）， and the others （7 kinds）.The highest proportion of volatile compounds was esters， followed by alcohols. Among them， the OAV values of 14 flavor substances such as ethanol， β-phenylethanol， 2，3-butanediol， ethyl acetate， ethyl caproate， isoamyl acetate and so on were all＞1， which were important aroma components of the characteristic aroma of red koji wine.

Key words： Red koji wine； Biological hypoglycemic fermentation； GC-MS； OAV； Alcohol ester ratio

福建红曲酒，具有清雅醇香、鲜美圆润、爽口醇和、酒体协调风味，深受市场消费者喜爱。目前市场上通常将甜型红曲酒与干型红曲酒勾兑或直接将甜型红曲酒兑水成为低糖度红曲酒，使其失去甜型红曲酒浓郁优雅的香气和醇厚的口感。因此，采用酵母菌生物二次发酵甜型红曲酒，研制出低糖度红曲酒产品，在降低传统甜型红曲酒糖度的同时可以保持其原有风格。但新工艺对传统甜型红曲酒挥发性香味成分的影响尚不清楚。

近年来，不少学者采用固相微萃取GC-MS分析方法分析酒类挥发性香味成分。固相微萃取GC-MS分析方法具有萃取条件温和，操作简捷，风味物质分析的稳定性和准确性较好的特点［1-3］。采用GC-MS方法分析红曲酒的挥发性香气组分，如郭伟灵等［4］采用HS-SPME-GC/MS技术分析4种不同红曲黄酒中的挥发性风味组分；苏昊等［5］采用GC-MS技术分析乌衣红曲黄酒挥发性物质并探讨检测方法；吕旭聪等［6］研究分析红曲黄酒传统酿造用曲及其酿造红曲酒特征挥发性风味成分。目前，应用GC/MS技术分析结合OAV综合评估分析红曲酒的特征香气成分及其香气活性值还鲜有报道。

因此，本研究以传统甜型红曲酒为对照，在生物降糖发酵低糖红曲酒理化指标分析、感官品评的基础上，采用GC-MS定性分析生物降糖发酵低糖度红曲酒香气成分，进一步采用OAV评估特征性香气成分以及醇酯比值的变化，以此表征生物降糖发酵低糖度红曲酒特征性香气成分，为高品质红曲酒的酿造提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验样品

生物降糖发酵低糖度红曲酒、传统甜型红曲酒（对照样品）取自福建吉百年食品有限公司。

1.2 试验仪器

气质联用仪型号：7890A/5975（安捷伦科技有限公司）；手动SPME進样器、65 μm PDMS/DVB固相微萃取头（美国Supelco公司）；恒温磁力搅拌器（常州市凯航仪器有限公司）；MSE225S-000-DU电子天平（北京化玻站生物分析技术有限公司）；ZWY-100H恒温培养振荡器（德国赛多利斯公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 红曲酒感官品评方法 参考QB/T 5334-2018《红曲酒行业标准》的要求制定感官评定方法（表1），感官评定小组由10名经过相关培训的食品专业人士组成，按感官品评百分制从色泽（10分）、香气（25分）、口感（50分）、风格（15分）4个品质因子对红曲酒进行感官评价。

1.3.2 红曲酒理化指标测定 按照QB/T 5334-2018《红曲酒行业标准》中的规定方法对酒精度、总酸、总糖等理化指标进行检测。

1.3.3 固相微萃取GC-MS法检测红曲酒挥发性香气成分 （1）样品处理。取8 mL生物降糖发酵红曲酒及对照样品各于20 mL顶空瓶中，加入3 g氯化钠，于恒温磁力搅拌器上；采用顶空条件：平衡温度60℃， 磁力搅拌速率600 r·min-1，平衡时间40 min；用固相微萃取头富集香气成分。（2）测试条件及参数。色谱柱：HP-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm；柱温：（初温：50℃、2 min）→（程升：10℃·min-1） →（恒温：260℃、15 min）；流速：0.5 mL·min-1；分流比：5∶1；进样器温度：250℃；接口温度：280℃；四极杆温度：150℃；离子源温度：230℃，扫描范围：（30～800）amu  ；电离方式：EI；电子能量：70 eV。（3）数据处理与分析。运用色谱工作站，根据色谱保留时间，进行谱库检索（NIST05/WILEY7N）结合参考文献定性香气成分，以谱库匹配度大于60%作为定性标准；运用峰面积归一化法，求得各成分相对含量。

1.3.4 OAV评估红曲酒特征香气成分 OAV法用于确定和测量单个挥发性化合物对整体香气成分的贡献，见公式（1）。含有OAV>1的化合物被认为是关键的挥发性芳香族化合物。

OAVi=CiTi公式（1）

式中OAVi是一个风味物质i的OAV值；Ci是样品中风味物质i的浓度（μg·g-1）；Ti是风味物质i的气味阈值浓度。

1.3.5 醇酯比的测定 醇酯比是醇类香气成分与酯类香气成分的比值。

2 结果与分析

2.1 生物降糖发酵低糖红曲酒感官品评

由表2可知，生物降糖发酵低糖红曲酒呈橙红色，清亮透明，有光泽；具有红曲酒清雅醇香；口感鲜美圆润、爽口醇和；酒体协调，清爽型红曲酒典型风格。生物降糖发酵低糖红曲酒总分96分，优于传统甜型红曲酒（94分）。

2.2 生物降糖发酵低糖红曲酒理化指标分析

由表3可知，生物降糖发酵低糖红曲酒酒精度达16.5%、非糖固形物含量为19.8 g·L-1、氨基酸态氮0.51 g·L-1，均高于传统甜型红曲酒；总糖含量仅26 g·L-1，比传统甜型红曲酒下降79.2%。

2.3 生物降糖发酵低糖红曲酒挥发性香气成分分析

由表4可知，生物降糖发酵低糖红曲酒和对照样品中共鉴定出挥发性物质32种，分别为醇类（7种）、酯类（18种）、其他类（7种）。挥发性化合物种类占比最高是酯类，其次是醇类。两种红曲酒的酯类物质种类多于醇类物质，生物降糖发酵低糖红曲酒酯类物质种类多于传统甜型红曲酒。

2.4 OAV评估生物降糖发酵低糖红曲酒的醇酯类香气成分

由表5可知，两种酒中OAV香气活性值大于1的酯类物质有琥珀酸二乙酯、乳酸乙酯、癸酸乙酯、乙酸异戊酯、乙酸乙酯、油酸乙酯、己酸乙酯，十四酸乙酯、十六酸乙酯；醇类物质OAV香气活性值大于1有乙醇、异丁醇、异戊醇、苯乙醇、2，3-丁二醇。

2.5 生物降糖发酵低糖度红曲酒挥发性香气成分的醇酯比值

随着酒类酿造风味化学研究的深入，一些研究报道认为饮用酒类的上头现象不只与高级醇含量高有关，而且与酒类的挥发性成分的醇酯比值的高低与范围有关［12-13］。由表5可知，生物降糖发酵低糖红曲酒和传统甜型红曲酒的醇酯比值分别为6.25和7.57，生物降糖发酵低糖度红曲酒酿造过程产生的醇酯比值下降了17.4%。

3 结论

本研究采用OAV来评估GC-MS检测红曲酒的醇类、酯类香气成分，生物降糖发酵低糖度红曲酒中14种主要醇类、酯类香气成分大于1，对于红曲酒整体香气的贡献大，是红曲酒特征性香气的重要香气成分［14-15］。生物降糖发酵低糖红曲酒与传统甜型红曲酒相比，香气成分没有显著差异，总糖含量下降了79.2%，醇酯比下降了17.4%，在不改变传统红曲酒风味的情况下提升了红曲酒品质。

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（责任编辑：林玲娜）

收稿日期：2023-04-12

作者简介：黄建明，男，1972年生，高级工程师，主要从事色谱技术分析研究。

*通信作者：黄祖新，男，1956年生，教授，主要从事微生物发酵食品的酿制与创新技术研究（E-mail：zxhuang@fjnu.edu.cn）。

基金项目：福建省科技计划星火项目（2021S01020094）。