宋春华，孙晓富，王 娅，刘亚琼，王 颉

（河北农业大学食品科技学院，河北保定071001）

红枣白兰地是一种以红枣为原料酿造的传统蒸馏酒。此酒在民间已经有几千年的酿造历史，酒精度可达50%vol～60%vol，无需任何勾兑。红枣白兰地风味独特、枣香浓郁、酒香怡人[1]。在发酵过程中，酒醅中的微生物种群非常丰富，使得各种物质形态不断地产生和消失，通过复杂的物质能量代谢变化，生成了多种香气物质[2]，进而形成了红枣白兰地独特的风格特征。由于红枣白兰地现阶段仍采用传统制曲和发酵工艺，常常出现不同季节、不同批次生产的产品质量不稳定，香气成分组分差距较大，产品质量参差不齐，极大地限制了企业的规模化生产，制约了企业的发展速度。

香气成分是构成和影响果酒品质及典型性的主要因素之一[3]，是判定果酒品质的重要指标。果酒中的香气可分为品种香、发酵香和陈酿香，分别来源于果实、发酵和陈酿[4]。郎邵伟[5]研究了泸型酒酿造过程中风味物质变化；Bianca Zierer等[6]研究了巴特勒梨白兰地在发酵过程中香气成分的变化。夏亚男等[7-8]研究了红枣白兰地蒸馏过程中风味物质的变化和陈酿期间香气成分的变化规律；付笑霞[9]研究了柞木处理对红枣白兰地陈酿效果的影响；严超等[10]报道了红枣白兰地在发酵过程中有机酸和氨基酸的变化规律。但对于发酵过程中香气成分变化规律的研究鲜有报道。

本研究对红枣白兰地不同发酵时期的酒醅进行跟踪取样，采用顶空固相微萃取与气相色谱-质谱联用技术进行分析检测，研究红枣白兰地发酵过程中各种挥发性香气成分随发酵时间的变化规律，旨在为红枣白兰地的品质提升提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

红枣、稻壳，保定市阜平县；发酵剂，阜平县董三枣酒厂自制酒曲。

NaCl（分析纯）；内标物：3-辛醇（99%，Sigma-Aldrich公司）。

1.2 试验仪器

固相微萃取纤维，50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取纤维头；固相微萃取装置，Supelco公司；7890B-5977A气相色谱-质谱联用仪，Agilent公司；HP-INNOWax毛细管色谱柱（60 m×250 μm，0.25 μm），Agilent公司。

1.3 实验方法

1.3.1 酒醅取样

红枣白兰地发酵窖池尺寸为1.8 m×1.2 m×1.8 m（长×宽×高），本实验将酒醅按深度分为上下两层，发酵时间14 d，分别在0 d、2 d、4 d、6 d、8 d、10 d、12 d和14 d对其进行取样分析。

1.3.2 萃取方法

取酒醅3.0 g置于15 mL钳口瓶中，加入1.0 g NaCl、25 μL 30 μg/mL 内标溶液，60 ℃水浴加热15 min，然后插入固相微萃取纤维头，60℃吸附40 min后，立即将萃取纤维头在GC进样口解析6 min用于GC-MS分析，每个样品重复测定3次。

1.3.3 GC-MS分析

升温程序：50℃保持2 min，然后以3℃/min升至80℃，再以5℃/min升至230℃，保持6 min。采用不分流进样，进样口温度为240℃，载气为He，流量为1 mL/min。Agilent 5977MSD，EI+电离源，电子能量为70 eV，离子源温度230℃，四级杆温度150℃。溶剂延迟时间3 min，质谱质量扫描范围45～550 u。利用质谱扫描图谱与NIST14.L谱库进行对照定性，内标（3-辛醇，99%，Sigma）法定量。

2 结果与分析

2.1 红枣白兰地发酵过程酒醅挥发性风味物质变化分析

挥发性风味物质是构成酒风味的主要呈香物质，包括酯类、酸类、醇类、醛酮类、酚类等[11]，其构成比例对酒体风味特征有较大影响。红枣白兰地酒醅在发酵过程中，共检出挥发性香气组分75种，其中酯类41种，酸类7种，醇类10种，醛酮类13种以及其他化合物4种。挥发性香气组分的种类和含量在发酵过程中的变化比较明显，采用1.3.3方法对各类物质进行定性定量分析，分析结果如表1、表2所示。随发酵的进行，上、下层发酵酒醅中的挥发性香气成分含量及化合物种类呈先上升后稳定的趋势。

2.2 红枣白兰地发酵过程中酸类物质变化分析

酸类物质是酒体中的协调成分，可起到缓冲作用，增长后味，增加酒的醇和感[5]。表1、表2结果表明，酒醅发酵过程中共检测到7种酸类物质，其中乙酸、月桂酸、棕榈酸含量最高。如图1所示，在发酵时间为0～4 d时，由于生成酯类物质对酸的损耗，使酸类物质含量由初始的7.11 μg/g迅速下降到2.42 μg/g和2.56 μg/g。上层酒醅在 4～8 d时，下层酒醅在6～10 d时有较大波动，之后缓慢上升。发酵结束时，酒醅上层、下层的酸含量分别为4.34 μg/g和4.01 μg/g。由表1可知，乙酸在上层酒醅发酵的0～8 d，下层酒醅发酵的0～6 d，随发酵的进行其含量整体呈快速增长趋势，其后有所下降，并保持基本不变；月桂酸与棕榈酸变化趋势基本一致，0～2 d快速下降，之后趋于稳定；辛酸与癸酸与乙酸呈相反趋势，上层酒醅在0～10 d，下层酒醅在0～8 d迅速下降，之后上升，并保持稳定。

续表1 红枣白兰地发酵酒醅中挥发性香气成分检测分析结果

表2 红枣白兰地发酵过程中各类物质化合物种类数

2.3 红枣白兰地发酵过程中醇类物质变化分析

醇类物质是酒体中醇甜和助香的主要物质，也是形成香气物质的前驱体，一定含量的醇类物质使酒体入口甜，落口绵，酒体更加丰满醇厚[12]。如图2所示，上、下两层酒醅在发酵过程中醇类物质呈上升趋势。从发酵开始的0.57 μg/g增长至发酵结束时的 11.06 μg/g 和 13.17 μg/g，增加了 20 倍以上。表1结果显示：酒醅发酵过程中共检测到9种醇类物质，其中异戊醇、苯乙醇、丙三醇含量最高。所测定的多数醇类物质变化规律基本一致，整体都表现在发酵0～4 d时快速增长。

图1 不同发酵时间酸含量

图2 不同发酵时间醇含量

2.4 红枣白兰地发酵过程中醛酮类物质变化分析

实验结果显示共检测出13种醛酮类物质，其中醛类4种，酮类7种，醛、酮类物质相对于醇、酯等含量较低。如图3所示，上、下两层发酵酒醅中酮类物质呈现先降低后增加的趋势，大马士酮具有香甜果香气味，而且阈值较低[13]，在发酵结束后的上层和下层发酵酒醅中，大马士酮含量分别为0.051 μg/g和0.094 μg/g。上、下两层发酵酒醅中醛类物质亦呈现先降低后升高的趋势，苯甲醛具有坚果香，苯乙醛具有花香[14]。

2.5 红枣白兰地发酵过程中酯类物质变化分析

图3 不同发酵时间醛酮含量

酯类是白酒的主要呈香、呈味物质，且白酒的整体品质大部分是由酒中的风味物质决定的[15]。因此，酯类在白酒酿造及调配工艺中至关重要，也是反映其风味特征和判定白酒合格与否的关键指标之一[16]。酯类物质是在红枣白兰地酒醅中检测到种类和含量最多的风味物质，具有水果香气，使酒体清甜香醇[17]，是红枣白兰地风味形成的主要组成部分。表1结果显示，酒醅发酵过程中共检测到41种酯类物质，其中辛酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、十四酸乙酯、棕榈酸乙酯、9-十六碳烯酸乙酯、9-十四烷酸乙酯是酒醅中含量最多的7种化合物。如图4所示，红枣白兰地上下两层酒醅随发酵时间的延长，酯类物质含量逐渐上升。在发酵初期（0～2 d），由于温度低及酒醅中微生物含量少，酯类物质含量无明显变化；在发酵2～4 d，由于温度的上升，微生物活动的作用，使酯类物质含量急速增加；之后由于微生物区系的此消彼长，使酯类物质含量波动增长。在0～4 d，上层发酵酒醅的酯类物质含量较下层发酵酒醅增长迅速，在4～14 d时却反之。发酵结束时，上下层发酵酒醅酯类物质含量为42.489 μg/g和55.192 μg/g。

在红枣白兰地中，己酸乙酯、辛酸乙酯、月桂酸乙酯、大马士酮等是重要香气成分[18]。分析图表可知，己酸与其对应的己酸乙酯在整个发酵过程中的变化趋势大体一致，上层发酵酒醅中己酸及己酸乙酯在发酵前期增长较快，中后期缓慢；下层发酵酒醅中则发酵前期增长缓慢，中期迅速，后期趋于平缓。沈怡方认为[19]，己酸乙酯是己酸与乙醇经酯化而形成，具有酯化能力的微生物有酵母菌和霉菌。辛酸、月桂酸、棕榈酸等与其对应的辛酸乙酯、月桂酸乙酯、棕榈酸乙酯等在整个发酵过程中的变化趋势则相反，辛酸、月桂酸、棕榈酸等在上下层发酵过程中是先下降后上升，其对应的乙酯类物质则是先上升后下降，可能是由于在发酵后期，碳源减少，微生物功能降低，酯类物质生成减少，或酯类物质参与生成其他风味物质。

图4 不同发酵时间酯类物质含量

3 结论

采用SPME-GC-MS，研究了酒醅发酵过程中的挥发性香气成分的变化趋势。共检测到75种挥发性香气物质，其中酸类7种，醇类10种，酯类40种，醛酮类13种，其他4种。红枣白兰地酒醅中多数挥发性香气成分的含量在发酵过程中随发酵时间的延长呈上升趋势，发酵前期增长较快，发酵中后期增长缓慢，发酵结束后，上、下层发酵酒醅酸类物质含量为4.34 μg/g、4.01 μg/g，醇类物质含量为11.06 μg/g、13.17 μg/g，酯类物质含量为42.489 μg/g、55.192 μg/g，下层酒醅的香气物质含量高于上层酒醅。