张五九;何松贵;韩兴林;李红;余剑霞;江伟;唐坤甜
【摘 要】对豉香型九江白酒风味成分的定量进行了研究,采用不同前处理方法及各种先进分析仪器处理分析,建立了针对豉香型白酒风味成分的定量分析方法.在先前定量分析66种风味化合物的基础上,使定量分析能力达到100种以上.同时,对豉香型九江白酒风味成分的定性及呈香化合物的研究也取得了一定的成果. 【期刊名称】《酿酒科技》 【年(卷),期】2010(000)012 【总页数】7页(P58-64)
【关键词】豉香型;小曲白酒;固相微萃取;呈香化合物 【作 者】张五九;何松贵;韩兴林;李红;余剑霞;江伟;唐坤甜
【作者单位】中国食品发酵工业研究院,北京,朝阳,100027;广东九江酒厂有限公司,广东,南海,528203;中国食品发酵工业研究院,北京,朝阳,100027;中国食品发酵工业研究院,北京,朝阳,100027;广东九江酒厂有限公司,广东,南海,528203;中国食品发酵工业研究院,北京,朝阳,100027;中国食品发酵工业研究院,北京,朝阳,100027 【正文语种】中 文
【中图分类】TS262.3;TS261.4
Abstract:Quantitative analysis of the flavor components of Jiujiang soybean-flavor liquor was carried out.Different pretreatment methods were adopted and various advanced analytic apparatus was applied to
establish a new quantitative analytic method.Previous quantitative analysis could only analyze 66 kinds of flavoring compounds,however,present quantitative analysis could analyze more than 100 kinds of flavoring compounds. Meanwhile,some accomplishements had also been achieved in the qualitative analysis and the research on aroma-producing compounds of Jiujiang soybean-flavor liquor.(Tran.by YUE Yang) Key words:soybean-flavor;Xiaoqu liquor;solid-phase microextraction;aroma-producing compounds
豉香型白酒是我国广东地方特产,生产和出口量较大,酒体澄清透明,无色或略带黄色,入口醇滑,有豉香味,无苦杂味,酒度一般在30%vol左右。其规范评语为:玉洁冰清,豉香独特,醇和甘滑,余味爽净[1]。国家标准规定豉香型白酒定义为(GB/T16289—2007):以大米为原料,经蒸煮,用大酒饼作为主要糖化发酵剂,采用边糖化边发酵的工艺,釜式蒸馏,陈肉酝浸勾兑而成,未添加食用酒精及非白酒发酵产生的呈香呈味物质,具有豉香特点的白酒。
豉香型白酒生产工艺特点[2]比较独特,豉香型白酒按糖化发酵剂分类,属于小曲酒类。但它与半固态、全固态发酵不同,是全液态发酵下的边糖化边发酵产品。微生物的代谢产物与固态法不同,导致风味有别于其他小曲酒。生产工艺的另一独特之处在于大酒饼生产中加入先经煮熟焖烂的20%~22%黄豆。黄豆中含有丰富的蛋白质,经微生物作用而形成特殊的与豉香有密切关系的香味物质。成品酒的酒精体积分数仅为31%~32%,是我国传统蒸馏白酒中酒精含量最低的白酒品种。肥肉坛浸是豉香型白酒生产工艺中的重要环节。经过肥肉浸坛的米酒,入口柔和醇化,而且在坛浸过程中产生的香味物质与米酒本身的香气成分互相衬托,形成了突出的豉香特点。这种陈酿工艺在白酒生产中独树一帜[3]。
独特的生产工艺使豉香型白酒具有了独特的豉香味,在酒体构成上表现为微量风味
成分的组成及量比关系的差异。豉香型白酒风味成分分析研究工作起步较早,早期研究成果总结如下。
1995年,中国食品发酵工业研究院为确立“豉香”新香型及制定豉香型白酒国家标准,系统分析了一定批次的豉香型白酒酒样,通过液-液萃取浓缩后进质谱分离出200余个色谱峰,定性检出豉香型白酒中醇类23种、酯类27种、酸类17种、羰基化合物13种、缩醛类5种,共85种香味物质,准确定量出其中66种风味物质(见表5)。
采用的定量分析方法如下:①采用FFAP交联柱直接进样测定白酒中主要香味组分含量;②采用FFAP交联柱直接进样测定白酒中高沸点香味组分含量;③采用白酒专用分析柱测定白酒中乙酸乙酯和乙缩醛的含量;④采用美国惠普公司的ULTRA2柱测定白酒中甘油的含量;⑤采用BIO-RAD公司的有机酸分析柱测定白酒中乳酸的含量;⑥采用国家标准分析方法测定白酒中常规理化指标[4]。 根据豉香型白酒的特殊生产工艺及其典型风格特征,1996年,GB/T16289—1996豉香型白酒标准由国家技术监督局发布,是继浓香型、清香型、米香型、凤香型白酒国家标准之后,建立的第5个香型白酒国家标准。标准中规定了β-苯乙醇含量高和存在二乙酸<庚二酸、辛二酸、壬二酸>二乙酯是豉香型白酒产品的特征检验项目。
2001年,九江酒厂余剑霞采用气相色谱定量分析豉香型白酒中的二元酸二乙酯,结果为:庚二酸二乙酯、辛二酸二乙酯、壬二酸二乙酯的相对标准偏差分别为3.19%、2.07%和2.92%[5]。2002年,金佩璋、袁艳雯采用毛细管直接进样测定分析了豉香型白酒中的高沸点香味物质,通过提高初温、快速程序升温,使目的组分和内标都在恒温条件下出峰,提高了分析速度和定量准确性[6]。2006年,九江酒厂余剑霞采用高效液相定量分析了豉香型白酒中6种高级脂肪酸,包括亚麻酸、肉豆蔻酸、亚油酸、油酸、棕榈酸、硬脂酸[6-7]。
广东九江酒厂提供35%vol豉香型原酒。
气质联用仪,配EI离子源(PerkinElmer,美国)。色谱条件:毛细管色谱柱:WAX ETR 30 m×0.25 mm×0.50 μm (PerkinElmer,美国);柱温程序:起始温度为35℃,恒温2 min,以4℃/min升温至230℃,恒温7 min;载气(高纯氦气):纯度≥99.999%,流速1 mL/min,不分流进样;进样口温度:240℃。质谱条件:离子源温度230℃,传输线温度240℃,电子轰击源70 eV;扫描范围:30~550 amu,定性采用全扫描模式(SCAN),定量采用选择离子扫描模式(SIM)。 气相色谱仪(PerkinElmer,美国)。自动进样器,载气N2;流速1 mL∕min;检测器:FID(280℃);H245 mL/min;空气:450 mL/min;色谱柱:CP-Wax57CB。升温程序,起始温度:35℃,保持4.00min;以4.0℃∕min升温到60℃,再以10.0℃∕min升温到130℃,再以15.0℃∕min升温到205℃,保持15.00 min。采用内标法,内标物选用常用的叔戊醇、乙酸正戊酯、2-乙基丁酸。采用30∶1分流比进样。
ICS-3000型离子色谱仪(Dionex公司,美国)。配有EluGen Cartridge淋洗液自动发生器、电导检测器和Chrromeleon 6.80色谱工作站;Ionpac AS11-HC型分离柱(250 mm×4 mm);Ionpac AG11-HC型保护柱(50 mm× 4 mm)(分析有机酸)。
ICS-3000多功能色谱装置(Dionex,美国),包括双泵(DP)模块、检测器/色谱(DC)模块、自动进样器(AS)模块。双泵模块中包含1个单元泵和1个四元梯度泵;检测器/色谱模块中放置进样阀、分析柱和安培检测器,温度均设为30℃,安培检测器用金工作电极,pH/Ag/AgCl参比电极,钛对电极。CarboPac MA1(4 mm)分析柱,Chameleon 6.7色谱工作站(分析多元醇)。
固相微萃取装置配SPME手柄 (Supelco,美国);PDMS萃取头(Supelco,美国)。 柏恩特超纯水制备仪。
氯化钠(分析纯,北京化学试剂公司)、无水硫酸钠(分析纯,北京化学试剂公司)、甲醇(分析纯)等。
酒体风味成分及内标样共约100种,均为高纯度进口试剂。 2.4.1 气相色谱对常规风味成分的定量分析
吸取一定量分析酒样,加入内标,直接进样分析,分析结果见图1及表1。 2.4.2 HS-SPME和GC-MS对微量风味成分的定量分析
将分析酒样用超纯水降度至10%vol,移取一定量稀释后的酒样于20 mL的顶空瓶中,加入NaCl饱和,然后加入内标储备液,放入磁力搅拌转,密封。插入萃取头,纤维头置于距离酒样表面约20 mm的上部空间,搅拌约15 min,在50℃水浴温度下萃取,先预热15 min,萃取30 min后,取出手柄,直接进样分析,解析5 min,分析结果见表2。
2.4.3 离子色谱法对有机酸类的定量分析
将样品稀释50倍直接进样,可直接定量含量较高且保留时间靠前的部分有机酸(如乳酸、乙酸等);将一定量的酒样氮吹至少量,用超纯水定容至一定体积,最终浓缩4倍进样检测,可以定量含量较低且保留时间靠后的有机酸(如二元酸),分析结果见图2及表3。
2.4.4 离子色谱法对多元醇的定量分析
将一定量的酒样氮吹至少量,用超纯水定容至一定体积,最终浓缩4倍进样检测,分析结果见图3及表4。 3.1.1 常规风味成分定量分析
气相色谱对九江原酒常规风味的定量分析结果,见表1。 3.1.2 微量风味成分定量分析
采用HS-SPME和GC-MS对九江原酒微量风味成分进行定量分析,结果见表2。 3.1.3 有机酸类定量分析
采用离子色谱法对九江原酒有机酸类进行定量分析,结果见表3。 3.1.4 多元醇定量分析
采用离子色谱对九江原酒多元醇进行定量分析,结果见表4。
根据白酒中香味成分的溶解性及极性,通过液液萃取及过柱,氮吹浓缩,将酒样分成11个组分进样,用GC-MS对样品进行定性。
经过对谱图的解析,初步定性出风味成分615种,其中包括醛类16种,酮类27种,缩醛类9种,醇类67种,酯类116种,萜烯类3种,苯酚类8种,硫化物11种,酸类31种,苯类33种,吡啶及吡咯类7种,吡嗪类3种,呋喃类7种,含氨基类7种,烷烃类31种,其他化合物5种,未知峰234个。
根据“169项目”要求,试验用嗅闻仪(GC-O)对豉香型九江白酒的呈香化合物进行了研究。采用原酒直接进样、浓缩(200倍左右)进样、AEDA进样,分别进行嗅闻,承担嗅闻工作的是我院两名酒类国家评委。并结合豉香型白酒生产工艺,从80种左右的呈香化合物中确定了11~16种特征香味化合物。由于时间及工作量原因,现研究只进行了初步阶段,接下来将进一步优化研究思路,并对呈香物质进行筛选确认。
作为“169项目”对豉香九江白酒风味剖析的阶段性研究成果,本文主要论述了在微量风味成分定量上取得的进展,并简要述说了对豉香型九江白酒微量风味成分定性及呈香化合物初步研究思路及结果。
本研究采用了目前国内最先进的定量方法,采用固相微萃取结合气质联用,对豉香型白酒中微量风味成分的定量分析取得了较好的效果。同时,为了提高定量风味的准确性,在研究过程中,采用气相色谱分析酒体中常规风味、采用HS-SPME结合GC-MS分析酒体中微量风味、采用离子色谱分析酒体中有机酸类、多元醇类。对豉香型九江白酒风味定量分析达到了100种以上,大大提高了定量分析水平,为豉香型白酒的生产和勾兑工艺打下了基础。表5对比列举了1995年轻工业部食品
质量监督检验中心定量分析的66种风味成分及本次阶段性研究的定量分析结果。 在对白酒风味成分的定性研究上,借鉴了目前国际国内较为先进的液液萃取等前处理方法,结合GC-MS对豉香型九江白酒进行了初步分析,表6为现阶段研究结果与1995年我院的定性研究结果的对比。
对豉香型白酒呈香化合物的研究起步较早,为豉香型白酒香型的确立发挥了积极的作用。目前,新版国标GB/T 16289—2007中,在理化要求上单独对β-苯乙醇和3种二元酸二乙酯的量进行了规定,也是大家比较公认的豉香型白酒的重要风味成分。另外,不少专家学者针对豉香型白酒独特的酿造工艺,结合分析结果提出了可能的豉香型白酒特征风味。如2001年曾新安、张本山等采用GC-MS及GC分析手段,对广东豉香型米酒的特征香气成分进行鉴定,认为β-苯乙醇及9,9-二乙氧基壬酸乙酯是其主要特征香气成分[8]。2004年,金佩璋通过分析研究,提出3-甲硫基丙醇亦可能是豉香型白酒的特征性成分[9]。
本次借助“169项目”,采用先进前处理手段和GCO对豉香型白酒的主要香气成分和特征香气成分进行一次较为系统的研究,研究结果将在未来陆续列出。 4.1 对豉香型九江白酒风味成分剖析工作仍将继续,现阶段已定量分析100种以上,定性和呈香化合物的研究工作也取得了一定的进展。接下来将通过进一步开发或优化酒样前处理手段,提高先进仪器设备分析水平,分析更多的豉香型白酒风味成分,并确定出豉香型九江白酒的主要风味成分和特征风味成分。
4.2 豉香型白酒醇和甘滑,余味爽净,是我国白酒香型中除四大香型外最早确立的香型之一,也是我国白酒市场中出口量较大的酒种之一[10]。但目前仍属于地方性产品,其年产量及销售量仍显不足。如何以技术为后盾,通过对豉香型白酒酒体风味的剖析,搞清楚形成豉香独特风味的呈香呈味化合物及来源,指导生产,进一步提高豉香型白酒的优质品率及大众适应性,是未来应该研究的重点工作。 4.3 本研究属于“中国白酒169计划”的一部分,通过对各种香型白酒酒体风味成
分的剖析,能够更加深刻地把握中国白酒的精妙韵力,对中国白酒的快速发展将发挥积极作用。本院将根据项目要求,不断探索新的研究方法,及时和各大酒厂保持沟通联系,对包括豉香型九江白酒在内的各种白酒风味剖析工作展开持续有效的研究。
[1] 沈怡方.白酒生产技术全书[M].北京:中国轻工业出版社,1998. [2] 肖冬光.白酒生产技术[M].北京:化学工业出版社,2005.
[3] 冯志强,邱晓红.豉香型白酒香型研究[J].酿酒,1995,(4):75-82.
[4] 冯志强,郭新光.豉香型白酒国家标准修订的研究[J].现代食品科技,2007,(8):83-85.
[5] 余剑霞.气相色谱法测定豉香型白酒中的二元酸二乙酯[J].酿酒科技,2001,(6):95-97.
[6] 金佩璋,袁艳霞.毛细管直接进样测定豉香型白酒中高沸点香味物质[J].酿酒科技,2002,(1):68-71.
[7] 余剑霞.高效液相色谱法测定豉香型白酒中微量的高级脂肪酸[J].酿酒科技,2006,(6):89-90.
[8] 曾新安,张本山,等.豉香型米酒特征香气成分研究[J].华南理工大学学报,2001,(12):93-95.
[9] 金佩璋.豉香型白酒中的3-甲硫基丙醇[J].酿酒,2004,(9):110-111. [10] 李大和.试论豉香型白酒独特风格的成因[J].酿酒科技,2004, (1):24-27.
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