酱香型白酒中油味缺陷酒的感官特性及特征风味物质分析

罗 兰，黄张君，戴秋涟，罗 雪，马 龙，吴奇霄，余松柏，冯治平，沈才洪，*

（1.四川轻化工大学生物工程学院，四川宜宾 643000；
2.泸州品创科技有限公司/国家固态酿造工程技术研究中心，四川泸州 646000；
3.泸州老窖股份有限公司，四川泸州 646000）

酱香型白酒是中国白酒具有代表性的十二种香型白酒之一，其酒体有“酱香突出、幽雅细腻、酒体醇厚、回味悠长、空杯留香持久”的风格特点[1]。然而，酱香型白酒在酿造过程中，会不可避免的生产出偏离正常风味的即有异味的基酒，这类基酒被酱香型白酒生产企业定义为缺陷酒[2]，其中油味缺陷酒是常见的缺陷酒之一。目前对于白酒中产生油味的原因分析有使用含油脂高的原料、没有正确的掐头去尾、蒸馏操作控制不当[3]、使用含油贮存容器等[4]，推测主要是酒中的高级脂肪酸乙酯、高级脂肪酸导致了油味的产生[5]，但迄今为止，对于酱香型油味缺陷酒的具体特征成分分析还未见相关报道。

白酒风味组成十分复杂，对于白酒中异味物质的解析需采用多种分析方法结合，孙优兰等[6]采用气相色谱质谱联用（GC-MS）结合化学计量方法分析出构成酱香型白酒生青味缺陷的15 个特征成分；
孙细珍等[7]采用气相色谱-嗅闻-质谱技术（GC-O-MS）结合化学计量法解析出9 种成分失调致使小曲清香型白酒产生醛异味；
王露露[8]采用分子感官方法分析多种含硫化合物含量过高造成酱香型白酒出现盐菜味，并采用气相色谱-火焰光度检测技术（GC-PFPD）对这些化合物的含量进行了定量分析；
赵腾飞等[9]用味觉稀释分析结合液相色谱质谱（LC-MS）分析了酱香型白酒的后鼻糊味和苦味化合物。缺陷酒的出现，制约了优质白酒的产量，给企业造成了经济损失，而油味酱香型异味酒是时常会出现的一类风味质量缺陷酒，解析其化学本质的研究还需要进一步开展。

本研究以油味缺陷型和正常风味的酱香型白酒作为研究对象，采用感官定量描述性分析法（QDA）对酒样进行感官评定，分别利用气相色谱法-氢火焰离子化检测器（GC-FID）、高效液相色谱法（HPLC）和液相色谱-质谱联用仪法（LC-MS）对酒样中的60 种主要风味成分、21 种有机酸进行准确定量分析，并结合偏最小二乘判别分析（OPLSDA）对酒样中的风味成分进行判别分析，以找到对油味缺陷型酱香白酒贡献度较高的特征风味化合物，为酱香型白酒的品质调控与提升提供数据和理论支持。

1.1 材料、试剂及仪器

酒样：油味酒样（YW），正常味酒样（ZC），样品均采自四川省泸州市古蔺县某公司。在感官初筛的基础上挑选出3 个油味酒样和3 个正常风味酒样，油味酒样记为YW1、YW2、YW3，其酒精度分别为53 %vol、53.5 %vol、53.7 %vol；
正常风味酒样记为ZC1、ZC2、ZC3，其酒精度分别为53.5 %vol、54.7 %vol、53.4 %vol。所采集酒样均统一置于10 ℃以下干燥贮存，待测。

试剂及耗材：色谱级标准品：甲酸乙酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、异丁酸乙酯、乙酸丙酯、丁酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、异戊酸乙酯、乙酸异戊酯、戊酸乙酯、己酸甲酯、己酸乙酯、乙酸己酯、庚酸乙酯、乳酸乙酯、己酸丁酯、辛酸乙酯、己酸异戊酯、己酸戊酯、壬酸乙酯、2-羟基-4-甲基戊酸乙酯、癸酸乙酯、丁二酸二乙酯、苯甲酸乙酯、苯乙酸乙酯、乙酸苯乙酯、月桂酸乙酯、苯丙酸乙酯、肉豆蔻酸乙酯、棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯、甲醇、2-丁醇、丙醇、异丁醇、2-戊醇、丁醇、2-甲基丁醇、异戊醇、戊醇、己醇、2,3-丁二醇（左旋）、辛醇、2,3-丁二醇（内消旋）、1,2-丙二醇、糠醇、苯乙醇、甲酸、乙酸、丙酸、己酸、草酸、乳酸、柠檬酸、丁二酸、苹果酸、戊二酸、庚二酸、DL-甘油酸、乙醇酸、S-2-羟基丁酸、糠酸、酒石酸、辛酸、软脂酸、亚油酸、油酸、硬脂酸、乙醛、异丁醛、甲缩醛、乙缩醛、2-甲基丁醛、异戊醛、苯甲醛、丙酮、2,3-丁二酮、2-戊酮、乙偶姻（纯度均大于＞98%），上海安谱实验科技股份有限公司；
内标物质：叔戊醇、乙酸正戊酯（纯度均≥99.5%），天津光复精细化工研究所。

仪器设备：气相色谱仪（GC-2010 PLUS）、三重四级杆液相色谱质谱联用仪（LCMS-8045），岛津企业管理（中国）有限公司；
液相色谱系统（1260 Infinity，配有UV 检测器），美国Agilent 公司；
DBWAX毛细管气相色谱柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm）、Polaris C18-A液相色谱柱（4.6 mm×250 mm×5 μm），美国Agilent 公司；
ACQUITY BEH C18 液相色谱柱（2.1 mm×100 mm×1.7 μm），美国沃特世公司；
涡旋仪（S0200-230 V-EV），美国Labnet 公司；
万分之一分析天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；
Milli-Q Synergy超纯水系统，德国Merck公司。

1.2 试验方法

1.2.1 感官评价

按照国标GB/T 10220—2012《感官分析方法学总论》和参考文献方法[10]，对油味缺陷酒样和正常酒样进行感官分析。建立感官品评小组，小组成员共10 人，年龄在20～35 岁之间，每个成员均具有3 年以上品评训练经验，其中4 名为国家级、省级白酒评委，另外6 人为公司专业品酒师。使用六点刻度法（0 分代表无风味感知，5 分代表风味感知最强）对样品异嗅味感官强度进行描述。分别让每个品评人员对一款表现出明显油味的特征酒样（YW）和一款正常风味酒样（ZC）进行反复感官品评，收集全部品评人员的描述词，从所有收集到的描述词中筛选出现频率最高的10 个感官描述词，确定为最终感官定量打分的描述词，分别为粮香、曲香、花果香、甜香、烘焙香、酱香、陈香、酸味、油味、苦味。全体品评人员针对筛选出的10 个描述词进行感官强度评分，分值为0～5分（其中0为无，1 为弱，2 为较弱，3 为中等，4 为较强，5 为强）。小组成员对每个白酒样品重复进行3 次评价，每种气味的强度值为10 名品评人员打分的平均值，并将其绘制成风味感官轮廓图。

1.2.2 酒样中风味成分的测定方法

1.2.2.1 GC-FID分析

参考文献方法[11]，白酒中含量较高的60种成分通过直接进样的方式，用GC-FID 进行准确定量检测。GC-FID 检测条件：DB-Wax 色谱柱（60 m×0.25 mm×0.25 μm）；
检测器和进样口温度为250 ℃；
进样量1.0 μL；
分流模式，分流比40∶1；
程序升温条件：初温35 ℃保持3 min，以3 ℃/min 升至80 ℃保持1 min，以5 ℃/min升至100 ℃保持3 min，以5 ℃/min升至160 ℃保持2 min，最后以10 ℃/min升至230 ℃保持18 min；
载气为高纯氮气（≥99.95%），柱前压力103.3 kPa，柱流量0.79 mL/min，线速度17.8 cm/s，吹扫流量3.0 mL/min，总流量35.4 mL/min，氢气流量为40 mL/min，空气流量为400 mL/min；
FID检测器温度为250 ℃。

采用内标法定量，在混合标准品或酒样中加入内标物质（叔戊醇和乙酸正戊酯），以各标准品质量浓度与对应内标物质的质量浓度比为横坐标，以各标准品的峰面积与对应内标物质的峰面积比为纵坐标，建立各风味化合物的标准曲线，通过标准曲线计算待测物的质量浓度，每个样品平行测定3次。

1.2.2.2 HPLC分析条件

参考文献方法[12]，白酒样品中甲酸、乙酸、丙酸、己酸、草酸、乳酸6 种有机酸的质量浓度采用HPLC 进行检测。仪器条件：Polaris C18-A 色谱柱（4.6 mm×250 mm×5 μm），进样量10 μL，流动相A为0.1 %（质量分数）的磷酸水溶液，流动相B 为甲醇；
梯度洗脱程序：0～10 min，100 %A；
10.0～10.5 min，100 %A～90 %A；
10.5～16.0 min，90 %A；
16.0～16.5 min，90%A～50%A；
16.5～45.0 min，50 %A；
45.0～45.5 min，50 %A～100 %A；
45.5～60.0 min，100 %A；
流速0.5 mL/min；
柱温30 ℃；
检测波长215 nm。

采用外标法定量，以标准品的峰面积为纵坐标，质量浓度为横坐标，绘制标准曲线。检测获得待测样品有机酸的峰面积，通过标准曲线计算待测物的质量浓度。每个样品平行测定3次。

1.2.2.3 LC-MS分析条件

参考文献方法[13]，采用LC-MS 方法对酒样中的柠檬酸、丁二酸、苹果酸、戊二酸、庚二酸、DL-甘油酸、乙醇酸、S-2-羟基丁酸、糠酸、酒石酸、辛酸、软脂酸、亚油酸、油酸、硬脂酸15 种有机酸的含量进行检测。液相参数：流动相A 相为10 mmol/L 甲酸铵水溶液，B 相为10 mmol/L 甲酸铵甲醇溶液，进样量5 μL，柱温40 ℃。各有机酸极性差异较大，检测方法优化后将15 种有机酸分组进行测定。柠檬酸、丁二酸、苹果酸、戊二酸、庚二酸、DL-甘油酸、乙醇酸、S-2-羟基丁酸、糠酸、酒石酸10 种有机酸，流动相比例为A∶B=68∶32，色谱柱为安捷伦Polaris C18-A 色谱柱（4.6 mm×250 mm×5 μm），流速0.3 mL/min；
辛酸、软酯酸、亚油酸、油酸、硬脂酸5种碳链较长的有机酸流动相比例为A∶B=12∶88，色谱柱为Water ACQUITY BEH C18色谱柱（2.1 mm×100 mm×1.7 μm），流速0.1 mL/min。质谱条件相同为：电喷雾离子源（electron spray ionization，ESI），负离子模式扫描；
接口温度300 ℃，脱溶剂管（desolvation line,DL）温度250 ℃，脱溶剂温度526 ℃，加热块温度400 ℃，雾化器流量3 L/min，加热气流量10 L/min，干燥器流量10 L/min，质谱扫描范围40～400 m/z。

采用外标法定量，以标准品的峰面积为纵坐标，质量浓度为横坐标，绘制标准曲线。检测获得待测样品有机酸的峰面积，通过标准曲线计算待测物的质量浓度。每个样品在相同条件下重复实验操作3次。

1.2.3 数据分析

采用Microsoft Excel 2010 应用程序对原始数据进行误差分析和数据处理；
采用Origin Pro 2021进行风味轮廓图的绘制；
进一步运用SIMCA 14.1软件对重要风味化合物进行有监督的OPLS-DA 判别模型分析。

2.1 油味缺陷和正常风味酱酒样品的感官评定结果分析

油味缺陷型酒样感官的总体评价为“酒体香气略带酱香和粮香，油味较突出，酒体短淡，口感较粗糙”，正常风味酒样总体评价为“青木陈香典型，花果香显著，陈香和甜香较明显，入口醇甜柔和，酱香味和果酸味明显，酒体较绵软细腻”。为评价两种不同类型酒样感官风味结构的差异，选择了一款酱香型正常风味酒样和一款表现出明显油味的酒样进行感官定量描述性分析（QDA），利用QDA 分析结果绘制感官轮廓图，如图1 所示。油味缺陷酒样的油味较正常酒样突出，粮香略高于正常酒样，曲香、花果香、甜香、陈香和酸味均低于正常酒样。

图1 酱香型油味缺陷酒样和正常风味酒样的风味轮廓图

2.2 油味缺陷和正常风味酱酒样品的风味化合物含量测定结果

本研究采用GC-FID、HPLC 和LC-MS 方法准确定量分析出了81 种风味成分（表1），其中酯类成分32 种（28 种脂肪酸酯，4 种芳香酯），醇类成分16种（14 种脂肪醇，1 种芳香醇，1 种呋喃醇），酸类成分21 种，醛类成分7 种（4 种脂肪醛，2 种缩醛，1 种芳香醛），酮类成分4种，呋喃类成分1种。

油味酒样和正常酒样中挥发性成分总含量分布和百分比分布如图2 所示。从图2A 可以看出，油味酒样的风味物质总含量略低于正常酒样，正常酒样的酯类和醛类含量略高于油味酒样，油味酒样的醇类和酮类含量略高于正常酒样，2 种酒样的酸类含量相差不大。从百分比分布来看（图2B），油味酒样中酯类物质含量占比最大，其次是醇类、酸类、醛类、酮类物质；
正常酒样中酯类物质含量占比最大，其次是酸类、醇类、醛类和酮类；
正常酒样的酯类和醛类物质含量占比略高于油味酒样。整体来看，2 种酒样中风味成分的量比关系存在一定差异，油味酒样中部分风味成分的含量偏离正常酒样，可能是造成油味缺陷酒样和正常酒样间风格差异的原因。

图2 油味缺陷和正常酱酒样品中风味成分含量分布（A）和百分比分布（B）

酯类化合物是影响酒体风格的一类重要化合物，在白酒中主要呈花香和果香[12]。油味缺陷和正常风味酒样的酯类化合物中含量较高的主要有乙酸乙酯（2555.30～3538.82 mg/L）、乳酸乙酯（980.32～2041.12 mg/L）、2-羟基-4-甲基戊酸乙酯（74.13～215.68 mg/L）和丁酸乙酯（23.78～146.13 mg/L）。在油味酒样中棕榈酸乙酯（42.91～91.59 mg/L）、亚油酸乙酯（12.48～23.06 mg/L）和油酸乙酯（4.98～16.84 mg/L）含量较正常酒样高，含量过高的高级脂肪酸乙酯会导致酒体中呈现油味[13]，本研究在油味缺陷酒样中检出了较高含量的高级脂肪酸乙酯，与文献结论一致[14]。此外，高级脂肪酸乙酯可能会氧化分解生成带有油臭的半醛类物质[13]，对白酒风味品质造成一定的影响。

醇类化合物是酯类化合物的前驱物质，在白酒中起到助香的作用[15]。油味缺陷和正常风味酒样的醇类化合物中含量较高的主要有丙醇（734.59～3599.69 mg/L）、异戊醇（278.19～526.68 mg/L）、丁醇（100.98～304.15 mg/L）和异丁醇（183.26～317.89 mg/L）。油味酒样中己醇（7.29～35.14 mg/L）、2,3-丁二醇（内消旋）（49.00～50.49 mg/L）、异戊醇（373.81～460.97 mg/L）和辛醇（17.74～18.28 mg/L）含量略高于正常酒样。其中，2,3-丁二醇和异戊醇具有黄油、杂醇油类不愉快气味特征[16]，在3个油味酒样中含量均较高，这也可能是导致酒体出现异味的物质。

酸类化合物是白酒中的主要呈味物质，起着重要的协调作用，主要由微生物利用淀粉、蛋白质和脂肪等代谢产生[17]。油味缺陷和正常风味酒样的酸类化合物中含量较高的主要有乙酸（1619.06～2232.70 mg/L）、乳酸（870.42～1842.74 mg/L）和辛酸（32.17～203.47 mg/L）。总体而言，正常酒样中部分酸类化合物如苹果酸（1.07～2.80 mg/L）和糠酸（0.82～3.39 mg/L）比油味酒样的含量偏高一些，起到了较好的平衡协调作用。而油味酒样中软脂酸（26.17～38.45 mg/L）、亚油酸（19.61～27.55 mg/L）和油酸（7.40～10.93 mg/L）的含量高于正常酒样，这些高级脂肪酸在浓度较高时会呈现脂肪臭[18]，可能是造成酒体呈现油味风格特征的原因。

醛类化合物主要呈现醛香、青草香和果香，是白酒中重要的呈香物质[19]；
酮类化合物在白酒中呈现出甜香、果香和油脂香[20]，其主要来源于氨基酸降解和脂肪氧化。油味缺陷和正常风味酒样的醛酮类化合物中含量较高的主要有乙醛（415.59～1195.00 mg/L）、乙缩醛（363.47～1178.21 mg/L）、异戊醛（17.56～85.77 mg/L）和丙酮（29.54～39.68 mg/L）。油味酒样中异丁醛（6.38～12.32 mg/L）、2-甲基丁醛（9.22～14.65 mg/L）、异戊醛（51.71～85.77 mg/L）、乙偶姻（43.33～160.89 mg/L）和2,3-丁二酮（12.75～41.45 mg/L）的含量较正常酒样高，乙偶姻带有黄油气味，2,3-丁二酮具有馊酸气味、脂肪气味和油味[8]，两种酮类化合物在油味缺陷酒样中含量均高于正常酒样，可能是带来油味异嗅的特征成分。

2.3 油味缺陷和正常酱酒样品中风味物质的差异分析

采用正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）对油味缺陷和正常酒样进行统计学分析，建立的判别模型中模型解释变异数R2＝0.866，模型预测能力Q2＝0.996，表明该模型构建合理，预测能力良好。由图3A 可知，油味酒样分布于t[1]轴的左侧，正常酒样位于t[1]轴的右侧，2 种酒样在置信区间内表现出各自类别聚类趋势，说明2 种酒样中的风味物质存在差异，该判别模型可以对油味缺陷和正常酒样做出有效判别。

图3 油味缺陷和正常酱酒样品的OPLS-DA分析（A）和VIP值（B）

通过查看OPLS-DA模型变量的重要性投影值（VIP），能够得到各个变量对表征样品间差异贡献度的标志物，当VIP 值大于1 时被认为是区分油味缺陷和正常酒样的重要差异性化合物，VIP 值越大，表明该物质在判别过程中的贡献度越大[21]。由图3B 可知，VIP 值大于1 的风味化合物有30 种，其中酯类9 种、醇类5 种、酸类7 种、醛类6 种、酮类3种。贡献度最高的5 种化合物分别是甲酸（VIP=1.55478）、辛酸（VIP=1.53081）、亚油酸（VIP=1.48983）、丙 酸（VIP=1.4881）、辛 醇（VIP=1.48098）。辛酸、亚油酸属于脂肪酸类化合物，在46%vol 酒精水溶液中主要呈臭气，如汗臭、酸臭和窖泥臭[22]；
辛醇具有强烈的油脂气味和柑橘气息[1]。此外，VIP 值较高的化合物中2,3-丁二醇（左旋）（VIP=1.43453）带有黄油、杂醇油气味和脂肪气味，乙缩醛（VIP=1.40016）具有黄油气味[7]，亚油酸乙酯（VIP=1.3418）带有脂肪酸臭和油臭[23]，糠醇（VIP=1.33921）带有油样焦糊气味，类似烤香香气，味微苦[1]，油酸（VIP=1.264）具有明显油味和脂肪气味[22]，异丁醛（VIP=1.19525）具有腐臭味，乙偶姻（VIP=1.0942）具有腐臭、酸臭、黄油气味[7]，丙酸乙酯（VIP=1.06943）带有脂肪臭，2,3-丁二酮（VIP=1.01484）具有馊酸味、脂肪气味和油味[8]。这些物质在酒中含量过高，可能是赋予油味缺陷酒体异常风味的重要因素。

本研究采用感官定量描述分析法（QDA）对油味缺陷和正常风味酱香型白酒样品绘制了风味轮廓图，油味缺陷酒样的油味突出，粮香略高于正常酒样，曲香、花果香、甜香、陈香和酸味均低于正常酒样。利用气相色谱-氢火焰离子化检测法（GCFID）、高效液相色谱法（HPLC）和液相色谱-质谱联用仪法（LC-MS）对酒样中的81 种主要风味成分进行准确定量分析，其中酯类32 种、醇类16 种、酸类21 种、醛类7 种、酮类4 种、呋喃类化合物1 种，油味酒样的风味物质总含量略低于正常酒样，2 种酒样中风味物质的量比关系存在一定差异，正常酒样的总酯和总醛含量略高于油味酒样，而油味酒样中棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯、2,3-丁二醇（内消旋）、辛醇、软脂酸、亚油酸、油酸、异丁醛、2,3-丁二酮、乙偶姻等的含量略高于正常酒样。OPLSDA模型能对油味缺陷和正常风味酒样进行分类判别，筛选出VIP 值大于1 的关键差异风味物质30种，贡献度最高的5 种物质分别是甲酸、辛酸、亚油酸、丙酸、辛醇，此外，带有油味感官特征的亚油酸、亚油酸乙酯、油酸、乙偶姻、2,3-丁二酮均有较高贡献，是油味缺陷酒体呈现异常风味的重要因素。本研究为解析油味缺陷酱香型白酒的特征风味提供了一定的参考，为酱香型白酒的风味成分分析及质量控制提供了方法和指导依据。

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