黃酒中風(fēng)味物質(zhì)的研究進(jìn)展

阮鳳喜，莫梅清，錢 敏 ，李湘鑾，趙文紅，劉曉艷，白衛(wèi)東

（1.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 輕工食品學(xué)院，廣東 廣州 510225；2.廣東省嶺南特色食品工程技術(shù)研究中心，廣東 廣州 510225）

1 黃酒簡介

1.1 黃酒的定義

黃酒是以一些禾谷類（如糯米、粳米、玉米等）作為原料，經(jīng)過多種霉菌、酵母和細(xì)菌等微生物和酶進(jìn)行糖化發(fā)酵，俗稱三邊發(fā)酵的一種釀造酒[1]。黃酒是一種極具中華民族特色的傳統(tǒng)產(chǎn)品，與亙古通今的啤酒、葡萄酒齊名，譽(yù)為世界三大古酒之一[2]，其釀造技術(shù)引領(lǐng)風(fēng)騷，成為東方酒液中的典型。

1.2 黃酒的分類

各地釀造黃酒用的原料和工藝大不相同，按不同糧食原料分為糯米酒、玉米黃酒、青稞酒等；按所加入的發(fā)酵曲種分為麥曲黃酒和紅曲黃酒；依對原料不同添加處理方式可分為淋飯法黃酒、攤飯法黃酒和喂飯法黃酒等。釀造完成或經(jīng)過陳釀后，依據(jù)含糖量多少又可分為干黃酒（≤15.0 g/L）、半干黃酒（15.1～40.0 g/L）、半甜黃酒（40.1～100.0 g/L）、甜黃酒（＞100.0 g/L）等甜型黃酒[3]。

1.3 黃酒的功效

黃酒是最富營養(yǎng)的發(fā)酵酒之一，很早就被賦予“液體蛋糕”此譽(yù)名，具有養(yǎng)顏祛寒、通經(jīng)活絡(luò)等養(yǎng)生作用[4]。現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)，黃酒中含有豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸、活性肽、低聚糖、維生素、礦物質(zhì)等基本營養(yǎng)成分以及γ-氨基丁酸、多酚類、Monacolin K等具有特殊生物活性的功能性物質(zhì)，具有駐青春、降血壓、膽固醇等疾病風(fēng)險(xiǎn)以及參與免疫調(diào)節(jié)維持身體健康平衡等生理功效[5]。許多研究者通過動物試驗(yàn)研究論證黃酒的保健效果，如羅鋁鏗等[6]通過連續(xù)給予衰老小鼠攝入適量黃酒發(fā)現(xiàn)黃酒具有延緩皮膚衰老的功效，而劉蓉等[7]通過解析腸道菌群結(jié)構(gòu)分析進(jìn)一步驗(yàn)證此說法；ZHAO P等[8]也通過小鼠模型說明黃酒具有強(qiáng)大的抗疲勞能力，可以最大程度地減少與年齡有關(guān)的疾病的發(fā)生。

2 黃酒風(fēng)味物質(zhì)研究方法

白酒風(fēng)味化學(xué)的研究方法逐漸系統(tǒng)化、體系化[9]，越來越多的風(fēng)味化合物得以深入研究，為酒類的風(fēng)味物質(zhì)研究方法體系建立一定基礎(chǔ)。現(xiàn)代精密儀器分析在黃酒風(fēng)味化學(xué)研究中大有作為，如頂空固相微萃取裝置、氣相色譜儀、高效液相色譜儀、氣質(zhì)聯(lián)用儀、光譜儀等，對黃酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的提取、分離、鑒定、定量分析等提供更準(zhǔn)確、更全面的數(shù)據(jù)分析，為黃酒微量和痕量風(fēng)味物質(zhì)的定性定量提供一定的參考；并且結(jié)合嗅聞儀等現(xiàn)代感官評價(jià)更加豐富了風(fēng)味分析。

目前，黃酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的主要研究方法包括氣相色譜法（gas chromatography，GC）、靜態(tài)頂空氣質(zhì)聯(lián)用法（static headspace-gas chromatography-mass spectrometry，SHSGC-MS）、頂空固相微萃取氣質(zhì)聯(lián)用法（head space-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry，HSSPME-GC-MS）、同時(shí)蒸餾萃取氣質(zhì)聯(lián)用法（simultaneous distillation extraction-gas chromatography-mass spectrometry，SDE-GC-MS）、全二維氣質(zhì)聯(lián)用法（GC×GC）、氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜法（gas chromatography with time-of-flight mass spectrometry，GC-TOFMS）、嗅辨儀結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用法（gas chromatography-olfactometry，GC-O）等。從19世紀(jì)80年代開始，研究人員結(jié)合SDE與GC-MS在一種甜黃酒中共檢出40種風(fēng)味物質(zhì)[10]；采用SPME與GC-MS在黃酒中共檢出54種風(fēng)味物質(zhì)[11]；通過GC-O、HS-SPME-GC-MS技術(shù)鑒定出香氣組分57種[12]；采用GC×GC-TOFMS初步分析鑒定出某黃酒中揮發(fā)性組分975種[13]。為實(shí)現(xiàn)黃酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的快速無損檢測，黃星奕等[14]采用氣相色譜-離子遷移譜（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）聯(lián)用技術(shù)研究不同酒齡黃酒中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，共檢測出13種常見物質(zhì)說明GC-IMS在食品風(fēng)味物質(zhì)分析等領(lǐng)域的應(yīng)用前景可觀，意味著未來將會有更多的新型儀器發(fā)揮其顯而易見的作用。

近年來，不同方法在酒類風(fēng)味研究的聯(lián)用分析為黃酒風(fēng)味分析提供了參考借鑒，感官組學(xué)[15]、代謝組學(xué)技術(shù)[16]等的應(yīng)用更開拓了黃酒風(fēng)味研究新篇章。未來系統(tǒng)的感官和儀器分析相結(jié)合的研究方法也會更加深入地探索黃酒風(fēng)味形成機(jī)理，為風(fēng)味分析提供更全面、更精確、更有效的數(shù)據(jù)。

3 黃酒中風(fēng)味物質(zhì)的研究

近幾年，黃酒風(fēng)味研究已受到普遍關(guān)注與重視，但我國對黃酒風(fēng)味物質(zhì)的研究剛剛起步，研究水平和國際酒類風(fēng)味研究相比仍存在一定的差距。目前國內(nèi)外對黃酒風(fēng)味的研究主要圍繞香氣展開，繼王棟等[17]對黃酒風(fēng)味感官特征及其風(fēng)味輪完成基本構(gòu)建后，已有很多關(guān)于黃酒香氣的研究被報(bào)道[18]。

因此，科學(xué)系統(tǒng)地開展黃酒風(fēng)味分析及其機(jī)理的研究活動，對增強(qiáng)我國黃酒功能性和風(fēng)味特性以及指導(dǎo)黃酒規(guī)范化、品質(zhì)化生產(chǎn)提供有效幫助，為實(shí)現(xiàn)我國黃酒在國際市場上具有更高的競爭能力。

3.1 黃酒中主要風(fēng)味化合物

黃酒中主要風(fēng)味成分大多以揮發(fā)性分子物質(zhì)存在，它們含量較少卻是構(gòu)成黃酒典型風(fēng)味特性的重要因素，可分為脂肪族和芳香族兩大類化合物，主要是酯類、醇類、酸類、醛類、酚類、呋喃類、吡嗪類等，這些化合物相互協(xié)調(diào)融合突顯黃酒獨(dú)有的曲香、酯香和醇香[19]。

酯類作為黃酒主體香氣的重要來源，比較常見并且確證過的達(dá)40多種，如乙酸乙酯、丁酸乙酯、丁二酸二乙酯、乙酸異戊酯、乳酸乙酯等乙酯類，它們多表現(xiàn)為水果香，還有一些內(nèi)酯類風(fēng)味突出。醇類含量多但貢獻(xiàn)少量香氣特征，如β-苯乙醇、2,3-丁二醇、正戊醇、正己醇、正庚醇、正壬醇等高級醇賦予酒體花香、草香等植物香氣。酸類也有40多種，對酒體有除苦減澀作用，包括乳酸、乙酸、檸檬酸、富馬酸、丙酮酸、苯甲酸、水楊酸等多種有機(jī)酸。其他物質(zhì)雖然含量較少，但是其貢獻(xiàn)的部分香氣可能左右黃酒的總體風(fēng)味，如苯乙醛、苯酚、愈創(chuàng)木酚、甲基吡嗪、糠醛、二甲基三硫等，共同造就黃酒酒體風(fēng)味豐富性[19]。

3.2 黃酒中風(fēng)味研究進(jìn)展

酒類的研究一直是研究的熱點(diǎn)，對酒類風(fēng)味物質(zhì)的研究也一直綿延不斷。黃酒身為一種廣受歡迎的、具有豐富營養(yǎng)的養(yǎng)生酒，自然值得許多科研工作者研究其主要的風(fēng)味物質(zhì)。從20世紀(jì)開始，隨著技術(shù)發(fā)展更新，他們也孜孜不倦的深究黃酒里那些特殊微量風(fēng)味物質(zhì)。

20世紀(jì)末，GC-MS已經(jīng)在黃酒香氣檢測研究中初試牛刀，如鮑忠定等[20]共分析出42種成分，包括12種醇類、9種酯類、13種酸類和其他類。21世紀(jì)初，固相微萃取技術(shù)（SPME）廣泛應(yīng)用于食品風(fēng)味分析前處理，并與GC-MS相結(jié)合突出其檢測揮發(fā)性物質(zhì)的簡便性，如郭翔等[21]分析測定了兩種品牌和實(shí)驗(yàn)室液化法新工藝黃酒的醇酯，并根據(jù)黃酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的含量與強(qiáng)度，提出黃酒醇酯比的概念和劃分區(qū)間。羅濤等[22]參考國內(nèi)外飲料酒風(fēng)味研究方法，應(yīng)用HS-SPME技術(shù)檢測黃酒中揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分，成功地檢測到97種微量成分。2009年，吳春[23]利用現(xiàn)代色譜技術(shù)分析出古越龍山黃酒中共91種揮發(fā)風(fēng)味物質(zhì)，包括29種酯、16種醇、9種醛、9種有機(jī)酸、17種氨基酸及11種脂肪酸。范文來等[24]經(jīng)GC-O和GC-MS聯(lián)合分析研究黃酒香氣物質(zhì)的變化，從試驗(yàn)黃酒中共鑒定出49種化合物。

陳雙[13]采用GC×GC-TOFMS初步鑒定出古越龍山黃酒中共有揮發(fā)性組分975種，其中酯類149種、有機(jī)酸93種、醇類61種、醛類及縮醛類107種、呋喃及內(nèi)酯類98種和其他類化合物；高獻(xiàn)禮等[25]結(jié)合GC-MS、GC-O和定量感官評價(jià)法從徽派黃酒中鑒定出65種化合物，其中19種關(guān)鍵性香氣賦予其獨(dú)特風(fēng)味；王娜[16]采用現(xiàn)代風(fēng)味代謝組學(xué)、傳統(tǒng)儀器應(yīng)用及多元統(tǒng)計(jì)等多種方法技術(shù)共同鑒定并剖析中國陳釀黃酒中的104種特征組分。

種種研究足以說明現(xiàn)代風(fēng)味感官分析儀器、方法的開發(fā)和聯(lián)合應(yīng)用對黃酒風(fēng)味分析的適用性，也預(yù)示著黃酒成品酒揮發(fā)性風(fēng)味分析已趨于成熟，許多研究者已著手研究麥曲原料等對黃酒釀造的影響，并采用更完善的風(fēng)味物質(zhì)提取分析方法結(jié)合更精確的儀器解析黃酒風(fēng)味。

郭偉靈等[26]采用HS-SPME-GC/MS技術(shù)分析出4種不同紅曲黃酒中49種揮發(fā)性風(fēng)味成分。胡武瑤等[27]采用頂空固相微萃取-氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，比較了生麥曲、熟麥曲、生麥曲和熟麥曲混合釀造黃酒的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，總檢測出44種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，有39種為共有的風(fēng)味物質(zhì)且醇類和酯類含量較大。黃玲玲等[28]采用GC-MS分別分析紅曲霉、黑曲霉釀造黃酒的揮發(fā)性成分，其分別含有27種、25種成分，2-庚醇、2-甲基丁酸等只在紅曲樣品中檢出，而乙醛、2苯基-2-丁烯醛等只在黑曲樣品中檢出。張晶等[29]通過添加不同比例的麥曲及對比添加酶制劑的黃酒試驗(yàn)同樣可以得出不同的曲種類型和比例對黃酒釀造出的風(fēng)味體系有一定的影響及獨(dú)特性。但對其他釀造原料如大米等的研究尚待繼續(xù)挖掘分析。

3.3 黃酒特征風(fēng)味化合物

近10年來，關(guān)于分析黃酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的研究報(bào)道不斷涌現(xiàn)，但主要限制于江浙滬地區(qū)生產(chǎn)的黃酒，并且關(guān)于其特征風(fēng)味的探索研究很少。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)及大量數(shù)據(jù)比對分析，己經(jīng)初步確定乙酸乙酯、乳酸乙酯、β-苯乙醇、乙酸和丁二酸二乙酯等是黃酒中主要的風(fēng)味物質(zhì)。因各地區(qū)黃酒風(fēng)味各異，故黃酒的特征風(fēng)味研究任重道遠(yuǎn)。

GC-O嗅聞技術(shù)在研究特征風(fēng)味物質(zhì)方面比其他技術(shù)略勝一籌，如羅濤[30]從20種市售黃酒中共鑒定出香氣化合物63種，而清爽型黃酒中共53種，其中香氣強(qiáng)度較大的有苯乙醇、3-甲硫基丙醇、γ-壬內(nèi)酯、苯甲醛、苯乙醛、糠醛等；王麗華等[31]對上海五年陳黃酒進(jìn)行風(fēng)味分析，香氣貢獻(xiàn)較大的物質(zhì)主要是3-甲基丁醇、2-甲基丁醇、乙酸乙酯、己酸乙酯、乙酸、3-甲基丁酸等。GC-O與其他技術(shù)如GC-MS聯(lián)用對黃酒風(fēng)味進(jìn)行了更全面的解析，如陳雙[13]在古越龍山黃酒酒樣中共鑒定出香氣化合物90種，除了常見的酯、醇、酸類香氣外，苯甲醛、γ-壬內(nèi)酯、愈創(chuàng)木酚、香蘭素、2,6-二甲基吡嗪、二甲基三硫等香氣強(qiáng)度大的物質(zhì)貢獻(xiàn)了許多特殊香氣；李少輝[32]則對小米黃酒特征風(fēng)味進(jìn)行分析鑒定并計(jì)算其香氣活度值，初步確定特征香氣成分包括正己酸乙酯、辛酸甲酯、2-壬醇、苯乙醛、癸醛、十二醛、苯乙烯、1-甲基萘、2-甲基萘和苯并噻唑等10種；樊杉杉等[33]對北方傳統(tǒng)黃酒的香氣組分特征進(jìn)行解析，發(fā)現(xiàn)其關(guān)鍵香氣有異戊醇、苯丙醇、乙酸乙酯、丁酸丁酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、苯甲醛、苯乙醛、香蘭素、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚和γ-壬內(nèi)酯等化合物。另外，YUHY等[34]通過全面的二維氣相色譜-四級桿質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC×GC/qMS）對黃酒的揮發(fā)性特征進(jìn)行表征，得出黃酒中最重要的9種香氣化合物：丁酸乙酯、異丁酸乙酯、異戊酸乙酯、己酸乙酯、庚酸乙酯、2-壬烯、苯乙醇、苯甲醛和己醛。許多研究對各地區(qū)的黃酒進(jìn)行了風(fēng)味研究，其特征風(fēng)味化合物不盡相同，黃酒風(fēng)味網(wǎng)絡(luò)在逐漸編織成型，由此未來越來越多新技術(shù)的應(yīng)用也將促進(jìn)黃酒特征風(fēng)味研究。

很多研究對不同種類成品黃酒都進(jìn)行了風(fēng)味分析，但對其發(fā)酵過程中風(fēng)味物質(zhì)變化的研究較少。但近年來對黃酒發(fā)酵過程中風(fēng)味物質(zhì)變化的研究開始逐漸增多，如陳青柳等[35]采用HPLC與GC-MS聯(lián)用檢測紹興機(jī)械黃酒發(fā)酵過程中的風(fēng)味物質(zhì)，結(jié)果表明許多物質(zhì)在發(fā)酵前期都呈持續(xù)快速增長狀態(tài)，表明前酵期是產(chǎn)生香氣物質(zhì)的關(guān)鍵時(shí)期；并且有關(guān)特征香氣物質(zhì)的協(xié)同作用等進(jìn)行剖析的研究分析逐漸增多，這類研究為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)黃酒提供了更好的依據(jù)，但黃酒發(fā)酵機(jī)理還有待深入探索[36]。

4 結(jié)論與展望

綜上所述，黃酒主要揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)以酯類和醇類為主，包括異戊醇、苯乙醇、乙酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯、異丁酸乙酯等含量比較多的化合物，還有醛類、酸類、酚類、呋喃類等含量少但香氣強(qiáng)度大或氣味活度值（odor activity value，OAV）值較高的物質(zhì)對黃酒整體風(fēng)味貢獻(xiàn)度較大，如苯甲醛、苯乙醛、乙酸、愈創(chuàng)木酚等。成品酒中物質(zhì)種類復(fù)雜、含量各異，因目前儀器方法局限大多數(shù)研究以揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為主，酒中其他成分也有待研究分析，并結(jié)合系統(tǒng)的感官分析和精確的儀器分析對黃酒釀造過程進(jìn)行監(jiān)控，為未來優(yōu)質(zhì)黃酒釀造做扎實(shí)準(zhǔn)備。

據(jù)目前國內(nèi)外研究顯示，以下幾個(gè)方面亟待解決：

（1）在國外發(fā)酵酒類研究中，原料蛋白質(zhì)與酒中氨基酸及香氣關(guān)系的研究甚多，而原料大米營養(yǎng)組成成分與酒品質(zhì)關(guān)系的研究甚缺。因此對中國黃酒中氨基酸與香氣關(guān)系的研究還需深入探索，以及對黃酒原料等進(jìn)行研究以提高黃酒品質(zhì)。

（2）從目前的研究來看，微生物在黃酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生的作用不可小覷。因此，利用特定的微生物調(diào)控發(fā)酵過程，使其代謝途徑往產(chǎn)生有用產(chǎn)物方向或促其產(chǎn)生大量有利物質(zhì)，為生產(chǎn)黃酒提供優(yōu)質(zhì)釀造用曲將使黃酒更加符合現(xiàn)代化的需求。即設(shè)計(jì)并開發(fā)適合的微生物菌種正是突破傳統(tǒng)發(fā)酵菌種局限性的關(guān)鍵手段之一。

（3）國內(nèi)普遍采用的SPME提取技術(shù)盡可能多地研究黃酒揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，沒有結(jié)合非揮發(fā)性物質(zhì)深入探索各地域之間黃酒風(fēng)味的不同之處。因此開發(fā)新的提取技術(shù)或采用技術(shù)聯(lián)合對風(fēng)味檢測的準(zhǔn)確性和完整性會有幫助。

（4）實(shí)驗(yàn)儀器的開發(fā)也尤為重要。現(xiàn)代檢測技術(shù)對儀器靈敏度要求提高，在酒類風(fēng)味物質(zhì)研究過程中對可能發(fā)揮重要作用的微量化合物的探索越發(fā)深入。特別是發(fā)酵過程中微生物和風(fēng)味物質(zhì)的相關(guān)性和變化，為把握生產(chǎn)每一關(guān)節(jié)、精準(zhǔn)調(diào)控釀造過程、促進(jìn)生產(chǎn)工業(yè)化和質(zhì)量化提供重要依據(jù)。