不同地区酱香型白酒风格特征及风味物质构成差异相关性研究

许忠平，梁明锋，张娇娇，雷显仲，沈世明，张明松，孙志伟，刘海坡，张翠英，韩兴林*

（1.天津科技大学 生物工程学院 工业发酵微生物教育部重点实验室，天津 300457；2.中国食品发酵工业研究院有限公司，北京 100015；3.国家酒类品质与安全国际联合研究中心，北京 100015；4.贵州迎宾酒股份有限公司，贵州 遵义 564500；5.中国酒业协会 北京 100831）

酱香型白酒是中国白酒四大基础香型之一，具有悠久的历史文化价值和较高的经济价值[1-2]。因其“酱香突出，幽雅细腻，醇厚协调，回味悠长，空杯留香持久”的风格受到广大消费者喜爱[3]。酱香型白酒的独特的风格特征与繁琐的生产工艺密不可分，即“12987”工艺：一年生产周期、两次投粮、九次蒸煮、八次发酵、七次取酒，再经贮存和盘勾而成[4-5]，同时由于工艺的繁琐性，导致不同地区生产酱香型白酒酒体特征均有所不同。

目前对不同地区酱香型白酒的研究主要集中在发酵工艺[6]、大曲质量[7]、微生物群落[8-10]和感官差异[11]等方面。沈世明等[12]参照国内外食品风味轮的构建方法，结合酱香型大曲的风味研究，对不同产区、类型的21个典型酱香型大曲进行感官定性定量评价，从香气、嗅闻感和整体风格3方面初步绘制酱香型大曲风味轮。对于感官和风味物质差异研究相对较少，张健等[13]建立了不同产地酱香型白酒感官香气雷达图，结果表明，贵州、四川与其他地区存在差异且四川酱酒与贵州酱酒相似度更高。张卜生等[14]分析国内4个不同产地的酱香型白酒风味成分，共鉴定出152种挥发性化合物，并借助偏最小二乘-判别分析从39种骨架物质中筛选出了17种差异标记物用以区分不同产地酱香型白酒。感官评定结果也显示4个产地的酒样风味特征存在差异。李研科等[15]通过对不同产地的酱香型测定分析得出，相同产地的微量成分含量基本一致，不同产地的微量成分含量略有差异，但是在酯类、醇类、醛类的量比关系中可以看出，不同产地的量比关系基本一致。但是对于不同地区酱酒风格特征以及与风味物质构成差异的相关性研究较少。

本实验选定4个不同地区酱香型白酒为研究对象，基于前期对不同产地酱香型白酒风味成分中骨架风味物质（主要指醇、醛、酸、酯等）的研究[14]，采用感官评价和气相色谱（gas chromatograph，GC）法探究不同地区感官特征差异和骨架风味物质含量，利用主成分分析（principal component analysis，PCA）和Spearman相关性分析解析其风味物质与感官特征的相关性，解析不同地区酱香型白酒感官特征及差异，对不同产地酱香型白酒的感官特征与骨架风味物质的关系进行科学解释，为快速鉴别不同地区酱香型白酒方法的开发提供理论和数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 样品

贵州地区酱香型白酒[G1（产地仁怀）、G2（产地仁怀）、G3（产地遵义）]、南方其他地区酱香型白酒[N1（产地泸州）、N2（产地常德）、N3（产地河池）]、山东地区酱香型白酒[S1（产地潍坊）、S2（产地济宁）、S3（产地青岛）]和北方其他地区酱香型白酒[B1（产地齐齐哈尔）、B2（产地廊坊）、B3（产地承德）]：市售。

1.1.2 试剂

乙醛、丙醛、异丁醛、乙缩醛、异戊醛、丙酮、3-羟基-2-丁酮、糠醛、甲醇、正丙醇、仲丁醇、异丁醇、正丁醇、活性戊醇、异戊醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯、异戊酸乙酯、乙酸异戊酯、戊酸乙酯、己酸乙酯等标准品（均为色谱纯）：美国Sigma-Aldrich公司。

1.2 仪器与设备

CP1502电子分析天平：上海奥豪斯仪器有限公司；Clarns 600气相色谱仪（配氢火焰离子检测器（flame ionization detector，FID）、CP-Wax 57CB（50 m×0.25 mm×0.2 μm）毛细管色谱柱：美国PerkinElmer股份有限公司；Aquaplore3S超纯水系统：美国艾科浦公司。

1.3 方法

1.3.1 酱香型白酒的感官评价

参照国标GB/T 33404—2016《白酒感官品评导则》[17]、国标GB/T 16291.1—2012《感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则》[18]中的方法，优选10名年龄在20至45岁且有经验的成员组成评价小组，其中有2名国家级白酒评委，其他人员均具有一级品酒师资质。参照前期研究得出的描述词，经训练与集体讨论后，筛选出特征描述词8个，分别为“酱香”、“曲香”、“焦香”、“花果香”、“粮香”、“草木香”、“醇香”和“陈香”，采用感官标尺法按10分制进行定量[19]。

1.3.2 酱香型白酒的骨架风味物质测定

采用GC法测定酱香型白酒的骨架风味物质。

样品前处理：取10 mL酒样，加入100 μL的1%内标溶液（以叔戊醇、乙酸正丁酯、2-乙基丁酸为内标），混匀后进样分析。

气相色谱条件：CP-Wax57CB毛细管柱（50m×0.25 mm×0.2 μm），载气高纯氮气（N2）：流速1 mL/min，分流比10∶1；氢气流速为45 mL/min；空气流速450 mL/min；检测器温度270 ℃；进样器温度240 ℃。升温程序：起始温度35 ℃，恒温6 min，以4 ℃/min程序升温至60 ℃，以6 ℃/min程序升温至110 ℃，恒温3 min，以6 ℃/min程序升温至205 ℃，继续恒温13 min。进样量1 μL。

定性定量方法：将34种目标化合物用无水乙醇稀释，以标准品保留时间为依据进行定性，采用内标法定量。

1.3.3 数据处理

将得到的数据用Excel 2019处理，感官香气特征雷达图由Origin 2021制作，风味物质数据采用IBM SPSS Statistics 26.0软件计算各因素的方差贡献率，按照方差贡献率得出主成分，并得出相应的散点图，利用Metabo Analyst网站绘制主成分分析图，其他均采用Graph Pad Prism5.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同地区酱香型白酒感官特征

对不同地区酱香型白酒进行感官评价，各地区酱酒感官评分结果见表1，感官评分雷达图见图1。由表1可知，不同地区酱香型白酒各具特色，风格特征不同。贵州酱香型白酒曲香、酱香、焦香评分较高，分别为7.5分、8.8分、8.1分；南方其他地区、山东、北方其他地区酱香型白酒酱香较高，分别为7.2分、6.9分、6.7分；南方其他地区酱香型白酒花果香较高，为7.5分；山东酱香型白酒醇香较高，为5.6分；北方其他地区酱香型白酒粮香较高，为5.2分。

图1 不同地区酱香型白酒感官评价雷达图Fig.1 Radar map of sensory evaluation of sauce-flavor Baijiu from different regions

表1 不同地区酱香型白酒感官评分结果Table 1 Results of sensory evaluation of sauce-flavor Baijiu from different regions

由图1可知，贵州酱香型白酒酱香、曲香和焦香显著高于另外3个地区（P＜0.05），花果香显著低于南方和北方其他地区（P＜0.05）；南方其他地区酱香型白酒草木香和花果香显著高于另外3个地区（P＜0.05）；山东酱香型白酒醇香显著高于贵州和北方其他地区（P＜0.05）；北方其他地区酱香型白酒粮香显著高于另外3个地区（P＜0.05），这与酿酒原料的品质有关[20-21]，曲香和焦香显著低于贵州地区（P＜0.05），这与气候以及微生物群落影响酱香型白酒大曲质量有关[22-23]。

2.2 不同地区酱香型白酒骨架风味物质

不同地区酱香型白酒骨架风味物质检测结果见表2，各类风味物质含量分析结果见图2。

图2 不同地区酱香型白酒各类风味物质含量分析结果Fig.2 Analysis results of various categories flavor substances in sauce-flavor Baijiu from different regions

表2 不同地区酱香型白酒骨架风味物质检测结果Table 2 Determination results of skeleton flavor substances from sauce-flavor Baijiu from different regions

由表2和图2可知，南方其他地区和山东酱香型白酒骨架风味物质总检出量略高于贵州地区，北方其他地区总检出量最低，这主要是酯类物质含量带来的差异。贵州3个酒样平均酯类物质总检出量最高，为（3 776.78±81.23）mg/L，且组内差距较小，北方其他地区组内差异较大，表明各产品酯香特征差异明显；醇类物质含量南方其他地区和山东接近，高于贵州和北方其他地区。北方其他地区醇类物质总检出量标准差最高（761.07 mg/L）；羰基类物质贵州和南方其他地区总检出量较高，北方其他地区总检出量最低（806.17 mg/L），这可能是北方其他地区酱酒感官风格特征与其他地区差异的原因之一。

2.2.1 酯类

酯类是白酒中重要的呈香呈味物质，对花香、果香和甜香均有呈香作用[24]，对不同地区酱香成品酒中酯类种类及含量进行分析，结果见图3。

图3 不同地区酱香型白酒酯类含量（a）、乙酸乙酯与乳酸乙酯比率（b）Fig.3 Esters contents (a) and ratio of ethyl acetate to ethyl lactate(b) in sauce-flavor Baijiu from different regions

由图3a可知，酯类物质中乙酸乙酯和乳酸乙酯含量较高，贵州各酱香型白酒样品乙酸乙酯和乳酸乙酯含量差异不显著（P＞0.05），且乙酸乙酯含量略高于乳酸乙酯；其他3个地区酯类物质含量差异主要是由乳酸乙酯造成的，如样品N1和B2，乳酸乙酯含量分别为1 631.30 mg/L和2 576.54 mg/L，S2乙酸乙酯含量高达2 574.71 mg/L，而乳酸乙酯含量仅612.46 mg/L，虽然样品N1、B2、S2酯类物质含量在其对应地区中均为最高，但乙酸乙酯与乳酸乙酯含量比率却与其他样品存在差异。

由图3a可知，除了乙酸乙酯和乳酸乙酯外，检测含量较高的是甲酸乙酯、丁酸乙酯和己酸乙酯，其中丁酸乙酯和己酸乙酯阈值较低，具有梨等水果的清新香气，但酱香型白酒酯香过高会造成风味偏离典型风格，样品B1、N1中己酸乙酯含量显著高于其他样品，可能与窖底泥活性及窖底酒用量有关。微量酯类物质包括异戊酸乙酯、乙酸异戊酯、戊酸乙酯、辛酸乙酯、月桂酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯等，这些酯类物质是酱香型白酒呈现花果类复合香气且优雅细腻的重要原因[25]，贵州各酒样微量酯类物质总含量较高且种类最丰富，组内标准差小，南方其他地区微量酯类物质含量低，且组内差异大。

有研究表明，贵州DYT酱香型白酒酯类物质中含量最高的是乙酸乙酯和乳酸乙酯，分别为1.8～2.7 g/L和1.1～1.7 g/L[26]。由图3b可知，12个样品中的9个样品乙酸乙酯与乳酸乙酯比率在1.4～1.9之间，贵州酱香型白酒酒样乙酸乙酯与乳酸乙酯的比率全部位于该区间。样品S2乙酸乙酯与乳酸乙酯比率最高达4.2，这可能与勾调中一、二轮次酒用量较大有关[20]；样品B2乙酸乙酯与乳酸乙酯比率最低为0.56，也是唯一乙酸乙酯检出量低于乳酸乙酯的样品，乳酸乙酯含量高于乙酸乙酯可能会带来乳臭味，降低成品酒质量。

2.2.2 醇类

醇类物质能赋予白酒秀雅的醇香，增强酒体的层次感并提升醇甜感，同时也是合成酯类物质的重要前体物质。不同地区酱香型白酒成品酒醇类物质含量测定结果见图4。

图4 不同地区酱香型白酒醇类含量分析结果Fig.4 Analysis results of alcohols contents in sauce-flavor Baijiu from different regions

由图4可知，样品B2醇类物质含量较低（1 509.49 mg/L），贵州酱香型白酒样品醇类物质含量低于其他3个地区样品，这主要由正丙醇含量差异造成的，适量正丙醇对酱香型白酒醇甜爽净口感有重要影响[27]。酱香型白酒中高级醇包括仲丁醇、正丙醇、异丁醇、正丁醇、活性戊醇、异戊醇、正戊醇、正己醇，主要由正丙醇、仲丁醇和异戊醇组成，贵州酱香型白酒酒样高级醇含量低于其他3个地区，但正丁醇含量高于其他3个地区，造成贵州酱香型白酒高级醇含量低的主要原因是正丙醇含量低，而山东酒样仲丁醇检出量高于其他样品。各地区酒样多元醇（2,3-丁二醇、1,2-丙二醇、β-苯乙醇）含量组内差异较大，北方其他地区略低。1,2-丙二醇是检出量最高的多元醇，其含量低是造成样品B2多元醇检出量低的主要原因；2,3-丁二醇具有明显的甜味，贵州酱香型白酒酒样2,3-丁二醇含量略高于其他3个地区。综上所述，以正丙醇为代表的高级醇含量高是造成山东和南方其他地区醇香显著高于贵州和北方其他地区的重要原因。

2.2.3 羰基类

白酒风味物质中的羰基类包含醛类和酮类，不同地区酱香型白酒中羰基类及醛酮类物质含量见图5。

图5 不同地区酱香型白酒羰基类含量分析结果Fig.5 Analysis results of carbonyl group contents in sauce-flavor Baijiu from different regions

由图5可知，不同地区酱香型白酒中羰基类物质含量主要由乙醛和乙缩醛含量决定，全部样品乙醛检出量均高于乙缩醛，糠醛也是含量较高的醛类物质，适量的糠醛能赋予白酒烘烤类香气如焦香，贵州各酱香型白酒酒样糠醛含量略高于其他3个地区，这与贵州酱香型白酒酒样焦香显著高的特点相互印证。不同地区酱香型白酒中醛类包括乙醛、丙醛、异丁醛、乙缩醛、异戊醛、糠醛，南方其他地区酱香型白酒醛类检出量略高于其他3个地区。醛类往往具有令人愉悦的青草味，如异戊醛具有苹果香，这与南方其他地区酱香型白酒草木香和花果香显著高于其他地区相互验证。不同地区酱香型白酒中酮类（丙酮、3-羟基-2丁酮）含量较低，但也是重要的香味物质并能起到助香的效果[28]。据报道丙酮和3-羟基-2丁酮可促进酯类物质的挥发，增强白酒香气的丰满程度[29]。贵州酱香型白酒酮类含量高于其他3个地区。

2.3 不同地区酱香型白酒骨架风味物质主成分分析

对不同地区酱香型白酒骨架风味物质含量进行主成分分析，使用去除最小特征值主成分对应的最大特征向量的降维方法，尝试一次剔除一个变量并使用剩余变量进行主成分分析，直至PC1、PC2、PC3所贡献的信息量占总信息量的90%以上各物质在对应成分相关系数见表3。由表3可知，前三个主成分累计方差贡献率达95.4%，可以较全面地反映样本信息。与第一主成分相关系数R较大的物质（R≥0.7）有正丙醇、乳酸乙酯、异戊醇、甲醇、油酸乙酯、活性戊醇、棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯和异丁醇。与第二主成分相关系数R较大的物质（R≥0.7）有β-苯乙醇、乙酸乙酯、异戊醛、异丁醛、丙酮。与第三主成分相关系数R较大的物质（R≥0.7）是辛酸乙酯。

表3 不同地区酱香型白酒骨架风味物质主成分相关系数Table 3 Correlation coefficients of principal components of key flavor substance in sauce-flavor Baijiu from different regions

不同地区酱香型白酒骨架风味物质主成分分析二维与三维得分图见图6。

图6 不同地区酱香型白酒骨架风味物质主成分分析二维（a）和三维（b）得分图Fig.6 Two dimensional (a) and three dimensional (b) score map of principal component analysis of skeleton flavor substance in sauce-flavor Baijiu from different regions

由图6a可知，贵州酒样均位于与PC1和PC2正相关区域，这表明与PC1呈正相关且相关系数大的乳酸乙酯、异戊醇、甲醇、β-苯乙醇、油酸乙酯、活性戊醇、棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯和异丁醇及与PC2呈正相关的乙酸乙酯、异戊醛、异丁醛、丙酮对贵州酱香型白酒风味构成影响较大；山东和南方其他地区位于与PC1和PC2呈负相关区域，由于山东酱香型白酒酒样品主要位于与PC1呈负相关区域，推测与PC1呈负相关的风味物质正丙醇、1,2-丙二醇、丙醛和戊酸乙酯等对山东酱酒风味构成影响较大，南方其他地区样品主要位于与PC1和PC2呈负相关下区域，与PC1和PC2同时呈负相关的风味物质如正丙醇、戊酸乙酯、仲丁醇和己酸乙酯对该地区酱香型白酒风味构成影响较大；北方其他地区酱香型白酒样品全部位于与PC2呈负相关区域，推测与PC2呈负相关且相关系数大的风味物质己酸乙酯、乳酸乙酯等对该地区酱香型白酒风味构成影响较大。由图6b可知，只有贵州酱香型白酒样品被很好地区分，而南方其他地区、山东和北方其他地区酱香型白酒样品均不能在三维图中很好地聚类，说明这3个产区成品酒风味物质存在一定差异，在各自区域内尚未形成统一风格特征，这与感官评价的结果相一致。

综上所述，乳酸乙酯、异戊醇、β-苯乙醇、油酸乙酯、活性戊醇、棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯和异丁醇对贵州酱香型白酒影响较大；1,2-丙二醇、丙醛和戊酸乙酯对山东酱香型白酒风味构成影响较大；正丙醇、戊酸乙酯和仲丁醇对南方其他地区酱香酒风味构成影响较大；己酸乙酯和乳酸乙酯对北方其他地区酱香型白酒风味构成影响较大。

2.4 不同地区酱香型白酒感官特征与骨架风味物质相关性分析

对不同地区酱香型白酒感官品评结果与骨架风味物质含量进行Spearman相关性分析，结果见图7。

图7 不同地区酱香型白酒感官特征与骨架风味物质相关性聚类分析热图Fig.7 Correlation clustering analysis heat map of sensory characteristics and skeleton flavor substances of sauce-flavor Baijiu in different regions

由图7可知，陈香、酱香、焦香和曲香被分为一类，粮香、花果香、醇香和草木香被分为另一类，正丁醇、3-羟基-2-丁酮、异戊酸乙酯、辛酸乙酯、异戊醛和糠醛与上述第一类香气有显著相关性，正丁醇、油酸乙酯、亚油酸乙酯和棕榈酸乙酯与上述第二类香气有显著相关性。其中陈香与异戊酸乙酯、辛酸乙酯呈极显著正相关（P＜0.01），曲香与异戊酸乙酯、异戊醛呈极显著正相关（P＜0.01），焦香与正丁醇呈极显著正相关（P＜0.01），酱香与3-羟基-2-丁酮、糠醛呈极显著正相关（P＜0.01），花果香与正丁醇呈极显著负相关（P＜0.01），草木香与丙醛、乙缩醛和甲酸乙酯呈显著正相关（P＜0.05），而与棕榈酸乙酯、油酸乙酯与亚油酸乙酯呈极显著负相关（P＜0.01）。

3 结论

本研究以不同产区酱香型白酒为研究对象，从感官和风味角度解析其主要特征构成，并探究关键风味物质及相关性。感官评价结果表明，贵州酱香型白酒样品酱香、曲香和焦香得分高，南方其他地区样品花果香和草木香得分高，山东酱香型白酒样品醇香最高，北方其他地区粮香明显。骨架风味物质分析结果表明，贵州酱香型白酒样品酯类含量最高，山东和南方其他地区样品醇类含量较高，北方其他地区样品羰基类物质含量较低。且不同地区酱酒乙酸乙酯与乳酸乙酯含量的比率在1.4～1.9之间。主成分分析能较好地将贵州地区酱香型白酒聚为一类，Spearman相关性分析表明，正丁醇、3-羟基-2-丁酮、异戊酸乙酯、辛酸乙酯、异戊醛和糠醛与陈香、酱香、曲香和焦香极显著正相关（P＜0.01），是贵州酱香型白酒区别其他地区酱酒的关键风味物质。结果表明，不同地区酱酒感官和风味维度各有特色，同时解析了造成差异的主要风味物质，为酱香型白酒酒体设计和风味理论研究提供了基础。