邢俊超，王鹏，韩颖，胡金祥，易宇文*

(1.成都工业学院，成都 610031；2.四川旅游学院，成都 610100)

料酒是一种以大米、水为主要原料酿造的低度酒，然后添加香辛料勾兑而成一种调味料。料酒主要应用在动物性原料中能去腥增香。大多数动物性原料中有一种名为氧化三甲胺的无味物质，这种物质在细菌和酶的作用下，会氧化成二甲胺和三甲胺。三甲胺是阈值极低(0.002 mg/L)的腥臭物质，是判断动物性原料(鱼、虾、猪肉)新鲜度的标志物[1]，是鱼、虾、猪肉等腥臭的主要原因。料酒中含有乙醇，乙醇是一种沸点(78 ℃)较低的良好溶剂。一方面，它能够溶解动物性原料中的腥味物质，利用其挥发性去腥；另一方面，乙醇中的醇类物质可与酸类物质发生酯化反应，生成有机酸酯、脂肪酸酯、异丁酯等酯类提香物质(这类物质一般具有水果香气)，从而达到去腥增香的作用。市售料酒一般分为烹调料酒、姜葱料酒和年份料酒。目前基于料酒的研究主要在指纹图谱[2]、料酒中酒精度测定[3]、新产品开发[4]等方面，未见普通料酒和年份料酒差异方面的相关报道。另外，电子舌和电子鼻是模拟人类味觉和嗅觉的仿生仪器，能够避免感官评价的不稳定性和嗜好性，俗称智能感官，在水产品等领域应用广泛[5]。将电子舌和电子鼻获得的数据进行融合分析，是评价食品风味的新趋势。气质联用是分离、鉴定复杂有机物的有效工具，在调味品等领域应用广泛[6]。

本文拟利用密度计、色差仪、电子舌、电子鼻、气质联用仪(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)结合雷达图、主成分分析等方法分析烹调料酒和年份料酒在密度、可溶性固形物、色差、整体风味轮廓以及具体风味物质等维度上的差异，为料酒的生产、品质控制、料酒勾兑及产品创新提供了参考。

1 样品与方法

1.1 样品、耗材与仪器设备

1.1.1 样品与耗材

实验样品见表1。

表1 实验样品Table 1 The samples in the experiment

NaCl分析纯：无锡市亚泰联合化工有限公司。

顶空瓶盖及顶空瓶保护垫片(均为金属材质)、顶空垫(PTFE(210 ℃)/硅胶(120 ℃))、顶空瓶(20 mL)：美国PerkinElmer公司。

1.1.2 仪器设备

DA-130N密度计 日本京都公司；NR200型3 nh色差仪 深圳市三恩驰科技有限公司；Astree电子舌、FOX 4000型电子鼻 法国Alpha MOS公司；Elite-5MS色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)、Clarus 680气相色谱仪、Clarus SQ8T质谱仪、HST40带捕集阱的顶空进样器 美国PerkinElmer公司；雪木萱1000～5000 μL移液枪；其他实验室常用设备。

1.2 密度、可溶性固形物检测

密度、可溶性固形物用DA-130N密度计测定。在使用密度计前，先用蒸馏水测试蒸馏水密度差异是否在±0.001 g×cm-3之内，如超过范围，则需清洗测试容器，并进行校准。该密度计具有自动温差补偿功能。校准后，将样品吸入测试容器，观察是否有气泡，如无气泡，即可检测样品的密度和可溶性固形物。每个样品测3次，取平均值分析。

1.3 色差检测

采用3nh色差仪进行色差检测。3nh NR200型色差仪采用D65光源。测量前先进行白板校正，以确保测量的精确性。色差仪获得的数据包括L*、a*、b*。L*为明度指数(-100，100)。数字越接近-100，表示颜色越深；数字越接近100，表示颜色越浅。a*为红绿度值(“+”为红色，“-”为绿色)；b*为黄蓝值(“+”为黄色，“-”为蓝色)。ΔE*表示样品的总色差，其值越小表示差异越小，反之越大[7]。颜色差异大小常用NBS衡量。NBS色差值在0.00～0.50之间时为微小色差(感觉极微)；在0.50～1.50之间时为小色差(感觉轻微)；在1.50～3.00之间时为较小色差(感觉明显)；在3.00～6.00之间时为较大色差(感觉很明显)；6以上为大色差(感觉强烈)。每个样品检测3次，取平均值。

1.4 电子舌检测

在电子舌检测专用烧杯中倒入80 mL样品，按序号放入自动进样器的2，4，6位，1，3，5位放装有85 mL蒸馏水的专用烧杯。每个样品检测120 s，清洗传感器120 s。每个样品检测5次，取传感器后3次在100～120 s之间的稳定值作为检测结果。

1.5 电子鼻测定

1.5.1 样品制备及预处理

取样品2000 μL置于10 mL样品瓶中，密封，放入50 ℃顶空加热器，加热300 s，用注射器吸取1000 μL顶空瓶顶端的气体，注入电子鼻检测器。

1.5.2 检测方法

电子鼻手动进样，进样速度1000 μL/s，数据采集时间120 s，数据采集延迟180 s，每个样品平行测试5次，取后3次传感器在120 s时获得的稳定信号进行分析。

1.6 挥发性物质测定

1.6.1 样品制备

将样品摇匀，用移液枪准确吸取6000 μL(1000 μL+5000 μL)注入顶空瓶中，然后加入2.000 g NaCl，用顶空瓶盖(顶空瓶盖装配顺序：顶空瓶盖+顶空瓶保护垫+顶空瓶垫，顶空瓶垫PTFE深色一面朝向样品)密封，放入自动进样器，待测。

1.6.2 萃取条件

萃取温度70 ℃，进样针温度75 ℃，传输线温度80 ℃，萃取20 min；干吹5 min，解吸0.1 min，加压/释压2 min；捕集阱保持4 min；捕集阱循环次数2次。

1.6.3 GC-MS分析条件

GC条件：载气(氦气99.999%)流速1 mL/min，分流比15∶1。进样口温度：250 ℃；升温程序：起始温度40 ℃，保持3 min，以4 ℃/min升至150 ℃，保持2 min，然后以6 ℃/min升至250 ℃，保持3 min。

MS条件：EI离子源，电子轰击能量70 eV，离子源温度230 ℃；质量扫描范围：45～450 m/z；扫描延迟66 s；标准调谐文件。

1.6.4 定性定量分析

定性分析：挥发性成分的定性以检索NIST 2011谱库，选取正反匹配度均大于700，同时与文献值进行比对和结合人工解析质谱图同时进行确定。

定量分析：采用峰面积归一化法，计算相对百分含量。

2 结果与分析

2.1 密度、可溶性固形物

在环境温度为(10.5±0.5)℃的条件下经过温度补偿测得的密度和可溶性固形物含量见表2。3个样品的密度差异极小，可溶性固形物的含量随着陈酿时间的延长而有所增加。

表2 密度、可溶性固形物含量Table 2 The density and soluble solids' content

2.2 色差

3个样品的色差分析见表3。

表3 色差分析结果Table 3 The analysis results of color difference

从明度指数(L*)看，3个样品差异很小，B，C基本没有差异；整体而言，3个样品亮度较好。从红绿指数(a*)看，样品均偏绿。从黄蓝指数(b*)看，样品偏蓝。从总色差(ΔE*)看，样品A为0.46，有微小色差；B，C分别为0.82和0.87，说明B，C与标准品比较有小色差(感觉轻微)。B，C相对于A来讲，总色差较大。这可能是料酒在陈酿过程中由于美拉德反应以及其他一些褐变引起颜色变深。

2.3 电子舌、电子鼻检测

2.3.1 电子舌酸、咸、鲜味强度比较

电子舌AHS(酸)、CTS(咸)和NMS(鲜)专一性传感器检测到的样品酸、咸和鲜味的强度值见图1。

实验采用Alpha MOS电子舌第六套传感器，该套传感器包括AHS、PKS、CTS、NMS、CPS、ANS、SCS共7根传感器，选择Ag/AgCl作为参比电极。该套传感器对酸、咸、鲜具有专一性识别；对甜味、苦味、涩味、辣味等其他滋味无法直接获得强度值，需结合标准品实现。通过传感器获得的数据结合Alpha MOS电子舌分析软件，能够获得样品在0～12之间的酸、咸和鲜味的相对强度值。利用强度值可对样品在酸、咸和鲜味维度上进行滋味强度排序。图1中，样品C的酸味最强，其次为A，最弱的为B；样品B的咸味最强，其次为A，C最弱；样品B的鲜味最强，其次为A，最弱的为C。观察图1发现咸味和鲜味的相关性较高。有研究表明，食品的鲜味和咸味关系密切，一般认为鲜味剂溶于水中电离出阴离子，尽管阴离子有一定鲜味，但需要与足够钠离子(阳离子)结合，其鲜味才会更加明显、突出，这足够的钠离子需由精盐提供。仅从酸、咸和鲜维度推测，A，B样品在滋味上应该比较接近，可能与C有一定的差异。

图1 电子舌检测酸、鲜、咸味强度比较Fig.1 Comparison of sourness, umami, saltiness intensity detected by electronic tongue

2.3.2 电子鼻分析

电子鼻后3次检测结果的平均值，制作的雷达图见图2。

图2 电子鼻检测雷达图Fig.2 Electronic nose detection radar image

由图2可知，3个样品在传感器P30/2、P40/2、P30/1、PA/2、T70/2、P40/1、P10/2、P10/1、T30/1上差异很小。Lu Lin等[8]研究表明LY型传感器对有毒有害的物质(硫化氢、苯胺等)敏感，而LY2/LG、LY2/G、LY2/Gh、LY2/gCT的响应值大多在-0.6～0之间，响应值较低，说明样品中没有有毒有害物质或者含量极低。A，B样品在T40/2、T40/1、TA/2型传感器上差异小，且与C样品差异大，说明A，B中对T40/2、T40/1、TA/2传感器敏感的物质大致相同，但与C样品中相关物质差异大。T40/2、T40/1、TA/2传感器对氧化能力强的气体和有机化合物敏感。可以推测A，B在整体气味轮廓上比较接近，而与C有一定差异。

2.3.3 电子舌和电子鼻传感器数据融合主成分分析

在大多数研究中，经常使用单一的电子舌或者电子鼻对样品进行区分、鉴定。但是食品是滋味和气味的综合体，单一使用电子舌或电子鼻无法同时从滋味和气味维度评价样品。有研究表明[9],仅从电子舌滋味或电子鼻气味单一维度评价往往难以获得令人满意的结果。将电子舌和电子鼻传感器数据联用、融合，可以同时从滋味和气味维度来评价样品的整体风味轮廓，获得食品滋味和气味的综合信息。电子舌和电子鼻数据融合的方法包括原始数据直接融合法、特征值提取后联用法和分别建模后重组有效信息法。本文采用原始数据直接融合法。电子舌和电子鼻检测的原始数据融合后进行的主成分分析见图3。

图3 电子舌和电子鼻数据融合主成分分析Fig.3 Principal component analysis of electronic tongue and electronic nose data fusion

由图3可知，PC1和PC2分别为80.67%和14.81%，累积为95.48%，说明融合后的数据在降维时，样品的主要信息被有效保留。一般认为累积信息(PC1+PC2)超过80%即可反映样品的整体风味轮廓。C，A，B分别分布在第一、二和三象限。图中A，B的差异主要来源于PC2，C与A，B的差异主要来源于PC1。有研究表明，如果PC1与PC2差异大，样品差异主要体现在PC1上，则样品差异大；如果样品差异体现在PC2上，则差异小，相似度高。由此可知，A，B的相似度高，C与A，B的差异大。6年陈酿的料酒(C)与烹调料酒(A)和3年陈酿的料酒(B)差异大；烹调料酒(A)与3年陈酿的料酒(B)有差异，但差异较小。

2.4 GC-MS分析

3个样品的GC-MS分析结果见表4。

表4 样品GC-MS分析结果

续 表

由表4可知，3个样品共检测到28种挥发性物质，A，B，C分别检测到25，21，19种。A，B，C分别检测到醇类物质10，8，9种；酯类物质10，8，5种；酸类物质2，1，2种；其他物质3，4，3种。A，B，C分别检测到挥发性物质的相对百分含量为72.858%、84.200%和83.893%；醇类含量分别为24.947%、32.463%和28.729%；酯类含量分别为39.358%、42.475%和46.856%；酸类含量分别为0.044%、0.681%和7.444%；其他化合物含量分别为8.509%、8.581%和0.864%。醇类物质和酯类物质是3种料酒的主要挥发性物质。醇类物质含量由高到低分别是B>C>A。酯类物质含量随着陈酿年限的延长呈递增趋势。

3个样品共有醇类物质8种。共有物质丙硫醇、异丁醇、异戊醇、1-戊醇、2-甲基丁醇的相对含量均在1%以上。丙硫醇是一种具有强烈硫化物香气的物质，是葱(香葱、小葱)[10]的主要挥发性物质，A，B中检测含量较高，而C中含量较低,可能是在陈酿过程中丙硫醇发生了降解。有研究表明，丙硫醇的降解受环境温度、pH值、NaCl等因素的影响[11]。电子舌研究表明，C的酸味最强，可能对丙硫醇的降解有一定的影响。另外，丙硫醇的阈值(3.1 μg/kg)低，对样品香味的形成贡献大。丙硫醇的存在应该是料酒在勾兑过程中添加了葱所致。异丁醇在3个样品中含量比较接近，它是一种具有特殊气味的物质，在白酒、黄酒和料酒中均有检出；异丁醇香气阈值(7000 μg/kg)较高，但含量均在8%以上，故对样品整体香气形成有一定贡献。1-戊醇是一种具有果香香气的物质[12]，3个样品中的1-戊醇含量均大于5.000%，阈值为4000 μg/kg，其可能对料酒香气形成有一定贡献。2-甲基丁醇在3个样品中含量均大于2.500%，有研究表明，2-甲基丁醇具有杂醇油、指甲油的刺激性气味，其阈值(16 μg/kg)较低，对样品香味的形成贡献较大。DL-氨基丙醇是C样品中独有的物质，且含量较高(3.151%)，其在发酵黑茶[13]、泡菜[14]中有检出，有关DL-氨基丙醇具体报道的相关文献较少。

酯类物质是3个样品中含量最高的一类物质，共有物质5种，分别为甲酸乙烯酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯异丁酸乙酯和β-丁内酯。3个样品中甲酸乙烯酯和乙酸乙酯的相对含量均在12.5%以上。甲酸乙烯酯是江米甜酒的主体香气物质，其在文献报道中含量不高。本文中检测到的甲酸乙烯酯含量均较高，这可能与制备的样品的原料有关。依据杨生玉等[15]和陈双[16]的报道，推测大米可能对其形成有一定影响。乙酸乙酯是酒类的主要特征香气物质，在酒类中均有检出，其具有菠萝样香气。乙酸乙酯的阈值(12.27 μg/L)较低，其含量均高于12%，故对样品整体香气形成贡献较大。β-丁内酯是一种具有奶油味的物质，其阈值(20000 μg/L)较高，含量不高(均低于2.5%)，故对样品的整体香气形成贡献小。乳酸乙酯是A，B样品共有的物质，阈值为150 μg/L，其具有甜香、果香，参考其含量(均大于4.000%)，其对样品整体香气形成贡献较大。丙酮酸乙酯是一种黄色或无色透明的液体，具有新鲜、甜润的花果香气，是重要的有机合成中间体。另外，丙酮酸乙酯在古井贡酒中有检出[17]。

乙醇酸是C样品中检测到的独有物质，其含量为5.581%，它的存在可能是6年陈酿的料酒偏酸的原因。在电子舌检测中，C样品的酸度最强。A，B样品未检测到乙醇酸，其具体原因需要进一步研究。

环丙烷是A，B样品中检测到的共有物质，其含量分别为7.319%和4.422%。环丙烷具有石油醚的气味，化学性质不稳定。C样品未检测到，有可能分解成其他物质而消失。另外，环丙烷在白酒基酒中有检出[18]。

乙醛是一种具有果香青香的物质，阈值(100 μg/kg)，参照其在B样品中的含量(3.290%)，乙醛的存在对3年陈酿料酒的风味形成可能有较大贡献。比较3个样品中乙醛的含量，烹调料酒未检出，6年陈酿料酒含量为0.008%。造成这些现象的原因可能是烹调料酒陈酿时间不够，乙醛还未形成，随着陈酿时间的延长，逐渐生成了乙醛，但随着陈酿时间的继续延长，乙醛逐步分解所致。

李茜云等利用气质联用建立了浙江省典型品牌料酒的气味指纹图谱，共检测到共有峰29个，其中1-己烯-3-醇、苯乙醇是相对含量最高的物质，利用该图谱鉴别料酒，其相似度可达到0.9400以上。本文利用气质联用检测四川地区的料酒，检测到共有峰13个，其中甲酸乙烯酯、乙酸乙酯是相对含量最高的物质。与李茜云等的研究结果比较：桉叶油醇是四川和浙江料酒共有的挥发性物质。这说明不同地域的料酒挥发性物质差异极大，造成这种差异可能与原料、发酵方式、菌种、温度等有关。

3 结论

本文利用密度计、色差仪、电子舌、电子鼻、气质联用仪结合雷达图、主成分分析等方法分析烹调料酒(A)、3年陈酿料酒(B)和6年陈酿料酒(C)在密度、可溶性固形物、色差、整体风味轮廓上以及具体风味物质等维度的差异。实验结果显示：不同年份的料酒密度差异小，可溶性固形物含量与陈酿年限呈正相关。料酒陈酿年限越长，颜色越深。电子舌和电子鼻数据融合主成分分析表明，A，B在整体风味轮廓较为相似，与C差异较大。气质联用分析表明，3个样品共检测到28种挥发性物质；A，B，C分别检测到25，21，19种，相对含量分别为72.858%、84.200%和83.893%；醇类物质和酯类物质是3种料酒的主要挥发性物质，醇类物质含量由高到低分别是B>C>A；酯类物质含量依据陈酿年限不同呈递增关系。甲酸乙烯酯、乙酸乙酯和异丁醇可能是3个样品的主要挥发性物质；酯类物质、酸类物质可能是不同陈酿年限料酒挥发性物质差异的主要来源。研究结果对四川料酒指纹图谱的构建、料酒的生产品控及产品创新具有积极的参考价值。