雷 婷，葛中会，刘贝叶，刁明月，范文莹，李欢欢

（1.湖北文理学院 食品科学技术学院，湖北 襄阳 441053；2.湖北省地质局第八地质大队，湖北 襄阳 441053）

白酒是中国特有的蒸馏酒，文化历史悠久，因其口感丰富、愉悦身心等特点而稳占消费者市场[1-3]。白酒是以高粱、玉米、小麦等粮食谷物作为原料，经过蒸煮、糖化、发酵、蒸馏、陈酿、勾调等工艺酿造而成[4-5]。不同原料的营养成分组成及含量存在差异，决定了其发酵后酿造的单粮型白酒具有各自的风味特征[6-7]。白酒的风味特征与其风味成分息息相关，是影响白酒香气、口感及饮后舒适度的关键因素。行内普遍认为高粱酒醇香、玉米酒清甜，这是由于高粱、玉米等原料的成分差异，使其在酿造过程产生的醇、醛、酮、酯等风味物质种类及含量各有不同[8-10]。

目前，白酒风味成分检测技术主要有气相色谱技术[11-13]、气质联用技术[14-18]、气相色谱-嗅闻技术[19-22]、气相色谱-离子迁移谱技术[23-24]等。由于白酒中挥发性风味物质种类多样、含量及性质差异较大，为了获取更加丰富全面的风味成分信息，需要结合有效的前处理技术。吹扫捕集技术[25-28]是一种动态顶空浓缩处理技术，具有挥发性成分捕集能力强、操作简便无污染、易实现在线联用等优点，适用于环境、食品及化妆品的挥发性成分分析。通过吹扫捕集技术将样品中的挥发性物质在线捕获富集，然后经气相色谱将其高效逐一分离，进而利用质谱分离的各挥发性物质进行检索定性及定量分析，能够真实全面地反映样品中挥发性成分的原始组成。

基于此，该研究利用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用分析技术，对高粱和玉米两种原料分别酿造的单粮型白酒进行挥发性风味成分分析，对比两者在风味物质种类及含量之间的差异，探索原料与其酿造白酒的特征风味之间的关系，为白酒品质控制及新型白酒研究提供科学支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

高粱酒、玉米酒均选用产自湖北的高粱、玉米作为原料分别发酵酿造而得；氯化钠（分析纯），西陇科学股份有限公司提供；实验用水均为超纯水，由默克Milli-Q纯水机制得。

1.2 仪器与设备

GCMS-TQ8040气相色谱-三重四极杆?质谱仪，岛津企业管理（中国）有限公司产品；配备有HS-20型顶空进样器（内置吹扫捕集模式）；AL204型电子分析天平，上海梅特勒-托利多有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 白酒样品预处理

移取5 mL高粱酒/玉米酒样品至20 mL顶空压盖瓶中，加入0.75 g食盐用于调节盐质量分数为15%，压盖密封置于顶空自动进样器中。

1.3.2 吹扫捕集条件

选择HS-20顶空进样器的吹扫捕集模式：恒温炉温度60℃，样品恒温时间20 min，样品瓶加压时间2 min，样品流路温度150℃，传输线温度230℃，加压平衡时间0.1 min，捕集阱冷却温度-10℃，搅拌样品瓶3导入时间0.5 min，捕集阱加热温度280℃，导入平衡时间0.1 min，干吹扫时间2 min，捕集阱待机时间25℃，进样时间1 min，进样针冲洗时间1 min，样品瓶加压用气压50 kPa，干吹扫气压50 kPa。

1.3.3 气相色谱-质谱条件

气相色谱条件：色谱柱Rtx-5MS（膜厚0.25 μm×长度30.0 m×内径0.25 mm），进样口温度250℃，分流比5∶1，载气He＞99.999%，流量控制方式：压力100.0 kPa，总流量13.7 mL/min，柱流量1.78 mL/min，线速度48.1 cm/sec，吹扫流量3.0 mL/min，程序升温：初始温度为40℃，保持1 min；以1℃/min升高至50℃，保持1 min；以2℃/min升高至80℃，不保持；再以20℃/min升高至160℃，保持1 min。总分析时间为32.0 min。

质谱条件：接口温度250℃，离子源能量70 eV，离子源温度230℃，溶剂延迟1 min，检测电压相对于调谐结果0.1 kV，检测方式Q3SCAN，扫描范围45~500 m/z。

1.3.4 定性定量分析

（2）农户直接支付制度。政府直接拿出部分资金对偏远山区的农户进行补贴，其目的在于缩减这些地区与其他种植较为便利地区的生产成本差异。

采集到的总离子流图中各峰通过NIST14标准质谱库进行物质检索定性，确定挥发性风味成分；通过峰面积归一化法计算各成分的相对含量。

2 结果与分析

2.1 白酒挥发性风味成分总离子流图

高粱酒和玉米酒样品通过吹扫捕集-气相色谱-质谱方法检测，获得的挥发性风味成分总离子流图。

单粮型白酒挥发性风味成分总离子流图见图1。

图1 单粮型白酒挥发性风味成分总离子流图

由图1可知，高粱酒和玉米酒均有丰富的挥发性风味物质峰检出，但保留时间及峰面积存在差异，由此判断其风味物质种类及含量各有不同。

2.2 白酒挥发性风味物质检索定性定量分析

为了更清晰地了解高粱酒与玉米酒中的挥发性风味物质组成及相对含量，将图1中各峰通过NIST14标准质谱库进行检索定性，并通过峰面积归一化法计算其相对含量。

单粮型白酒挥发性风味成分结果分析见表1。

由表1可知，高粱酒和玉米酒的总离子流图中共检索出挥发性风味物质50种，其中醇类9种、酯类18种、醛类10种、缩醛类6种、其他酚类及酮类等7种。

表1 单粮型白酒挥发性风味成分结果分析

高粱酒中共检出挥发性风味成分41种，其中醇类8种、酯类17种、醛类7种、缩醛类5种、其他类4种，相对含量分别为2.49%，85.85%，6.71%，2.94%，2.01%。醇类风味物质中的正己醇相对含量最高（0.68%），其次为异戊醇（0.55%）；酯类风味物质中的乳酸乙酯相对含量最高（63.5%），其次为丁酸乙酯（7.25%），也是高粱酒中相对含量最高的2种挥发性风味物质；醛类风味物质中的糠醛相对含量最高（5.11%），其次为苯甲醛（0.67%）；缩醛类风味物质中的二乙基缩醛相对含量最高（1.77%），其次为异丁醛二乙基乙缩醛（0.87%）。

玉米酒中共检索出挥发性风味物质33种，其中醇类5种、酯类11种、醛类7种、缩醛类6种、其他类4种，相对含量分别为3.13%，49.77%，16.44%，17.89%，12.79%。醇类风味物质中的3-甲基-1-戊醇相对含量最高（1.20%），其次为α-松油醇（0.67%）；酯类风味物质中的乳酸乙酯相对含量最高（30.60%），也是玉米酒中相对含量最高的挥发性风味物质，其次为正己酸乙酯（6.85%）；醛类风味物质中的糠醛相对含量最高（6.82%），其次为正己醛（4.71%）；缩醛类风味物质中的二乙基缩醛相对含量最高（12.96%），也是玉米酒中相对含量第二高的挥发性风味物质，其次为异丁醛二乙基乙缩醛（3.53%）；其他类风味物质中2-正戊基呋喃相对含量最高（9.69%）。

高粱酒与玉米酒中挥发性风味成分相对含量对比见图2。

图2 高粱酒与玉米酒中挥发性风味成分相对含量对比

2.3 高粱酒和玉米酒挥发性风味成分差异分析

2.3.1 共有挥发性风味成分分析

高粱酒和玉米酒共有24种相同挥发性风味成分，其中醇类4种、酯类10种、醛类4种、缩醛类5种、其他类1种。共有醇类风味物质主要为异戊醇、桉叶油醇、小茴香醇、α-松油醇等，醇类风味物质有助于酒体风味物质挥发、丰富白酒风味层次；共有酯类风味物质为乳酸乙酯、乙酸异戊酯、正己酸乙酯、辛酸乙酯等，是高粱酒和玉米酒中相对含量最高的物质，能够延长白酒后味，呈现丰富水果香气；共有醛类风味物质主要有糠醛、苯乙醛、壬醛等，可以增强白酒的辣味，其中传统酿造工艺生产的白酒普遍含有一定量的糠醛风味物质；共有缩醛类风味物质主要有异丁醛二乙基乙缩醛、二乙基缩醛等，是由醇和醛通过缩合反应产生的，可减轻白酒的辛辣感。

2.3.2 特有挥发性风味成分分析

高粱酒具有17种特有挥发性风味成分，其中醇类4种、酯类7种、醛类3种、其他类3种；玉米酒具有9种特有挥发性风味成分，其中醇类1种、酯类1种、醛类3种、缩醛类1种、其他类3种。特有醇类风味物质为正己醇、3-甲基-1-戊醇、4-萜烯醇、苯乙醇、柏木烯醇；特有酯类风味物质为乙基异丁基碳酸酯、丁酸四氢糠酯、丁酸乙酯、异戊酸乙酯、膦酸-B-苯乙烯基酯、戊酸乙酯、异己酸乙酯、丁二酸二乙酯；特有醛类风味物质为正己醛、庚醛、苯甲醛、反-2-辛烯醛、2-十三(碳)烯醛、癸醛；特有缩醛类风味物质为3-乙氧基丙醛二乙基乙缩醛；特有其他类风味物质为2-甲氧基-4-甲基苯酚、3-乙基-5-甲基苯酚、3-异丙基苯酚、4-庚酮、3-甲基-4-庚酮、二甲基三硫醚。

高粱酒和玉米酒的挥发性风味成分组成及含量差异，造成了各自独特的风味，通过对其挥发性风味成分的检测分析，可以为白酒酿造工艺的过程控制及产品研发提供科学数据支撑。

3 结论

研究对高粱和玉米两种原料酿造的单粮型白酒进行了挥发性风味成分对比分析，采用吹扫捕集-气相色谱-质谱联用分析技术对高粱酒和玉米酒的挥发性风味成分的物质组成及相对含量进行分析检测。经检测，高粱酒、玉米酒中总共检出50种挥发性风味物质，其中醇类9种、酯类18种、醛类10种、缩醛类6种、其他酚类及酮类等7种。高粱酒、玉米酒中分别含有41种，33种挥发性风味物质，其种类及相对含量存在显著性差异。高粱酒中醇类8种、酯类17种、醛类7种、缩醛类5种、其他类4种；玉米酒中醇类5种、酯类11种、醛类7种、缩醛类6种、其他类4种，其中共有挥发性风味成分24种。高粱酒和玉米酒的特有挥发性风味成分分别为17种和9种。根据对高粱酒和玉米酒中挥发性风味成分对比分析，为研究原料对其酿造白酒风味特征的影响、调控白酒生产工艺及品质控制提供科学依据。