清香型白酒中主要异杂味的研究进展

蒋燕明,郑文栋,孙婷婷,祝成,柯锋,李文艳,童国强 *,万朕 *

(劲牌有限公司 中药保健食品质量与安全湖北省重点实验室,湖北 黄石 435000)

摘 要异杂味是严重影响白酒酒质与优质率的关键因素,直接影响酒企的产品品质与经济效益。该文对白酒中异杂味的分析方法以及清香型白酒中6 种主要的异杂味类型、可能产生异杂味的物质进行阐述归纳,同时,结合清香型白酒的生产工艺,对原辅料、发酵过程、糟醅、蒸馏过程中常见的异杂味产生因素与防治措施进行总结,从而为清香型白酒品质控制提供参考。

关键词清香型白酒;风味化合物;异杂味;分析方法;控制措施

中国白酒的酿造技艺,是在漫长的历史进程中经过反复实践而不断完善成熟的,不同地区不同厂家形成了独特的生态环境和生产工艺,特定的微生物群以及不同的材料和酿造工艺创造了不同类型的白酒[1]。清香型白酒作为白酒中的一个重要酒种,酒体具有清雅醇净的典型特征,以其风味纯净、花果香怡人、口感淡爽的风格而广受消费者喜爱[2]

白酒风味研究是一个复杂且深入的领域,乙醇和水是白酒中的主要成分,占总含量的97%~98%,其余2%~3% 由微量成分组成[3]。这些微量成分被称为气味剂或芳香活性化合物,与人类嗅觉味觉受体相互作用,每一种都有助于独特的感官特性和香气属性。它们包括醇、酸、酯、醛、酮、缩醛、呋喃、萜烯、含硫化合物和含氮化合物等[4]。这些成分的种类和含量会受到原料、微生物群系、酿造工艺、蒸馏工艺等多种因素的影响。

异杂味往往是因为酒中一种或多种物质含量比例不正常或与其他物质不协调而产生的[5]。例如,酒中苦味与辣味若配比不当,便会共同导致令人不悦的涩味,还常常伴有酸味[6]。其次,一些物质在低含量时呈现香味,当含量超过一定阈值范围以后会呈现异杂味。此外,很多异杂味相互之间还有加成作用、协同作用或者掩盖作用。Yan 等[7]的研究显示,二甲基硫醚、二甲基二硫醚和二甲基三硫醚对增加水果香气强度具有协同作用,可能是通过降低水果香气阈值实现的。Niu等[8]研究发现,不同浓度的异丁酸乙酯和异戊酸乙酯对混合物具有加成或协同的气味效应。此外,并非所有的异杂味物质均会破坏白酒酒体,如适当的苦味和酸味物质可增加清香型白酒的后味。

本文综述白酒中异杂味分析方法、清香型白酒中主要异杂味、异杂味来源及在白酒生产中相关防治措施,以期为更好地提升清香型白酒品质提供参考。

1 白酒中异杂味的分析方法

异杂味是指人体嗅觉或味觉可感知的风味,即异嗅味和口感上的异味,因而感官分析方法在白酒异杂味研究中十分重要。感官分析是一种强大的风味分析工具,可以识别和描述风味成分特定香气或口感特征,并绘制出与特定气味剂相关的感官属性图[9]。感官分析白酒样品一般流程见图1。

图1 感官分析白酒样品一般流程
Fig.1 General process of sensory analysis for Baijiu samples

在白酒的分析中,白酒基质的复杂性和多样性,给风味物质的提取带来了挑战[2]。因风味化合物的挥发性、极性、溶解性、稳定性各异,异杂味物质的分离鉴定常需借助各种预处理方法和精密仪器完成[3]。对酒样进行预处理有助于提取和浓缩目标化合物以开展进一步分析。预处理方法包括直接进样(direct injection)、固相萃取(solid phase extraction)、固相微萃取(solidphase microextraction)、液-液萃取(liquid-liquid extraction)、液-液微萃取(liquid-liquid microextraction)和搅拌棒吸附萃取(stir bar sorptive extraction)等[10-12]。为了筛选气味,通常采用气相色谱-嗅觉(gas chromatography-olfaction)测定法分析,其中包括特定气味强度评估(odor-specific magnitude estimates,Osme)和香气提取物稀释分析(dilution analysis of aroma extracts,AEDA)[10-11,13]。Osme 方法是指由专家小组品评人员评估香气的质量和强度[14],具体为要求评香员针对每一个感知到的气味(无论其对应何种化合物),立即使用一个标度(通常是线性标尺或数字标度)来评估并记录该气味的即时强度,其核心是香气强度的估计。而AEDA 有助于识别香气活性化合物并估计其相对香气活力值(odor activity value)[10]。可以通过将人类感官数据与标准化合物进行比较或使用气相色谱-质谱(odor-specific magnitude estimates)、气相色谱-嗅觉测定法、二维气相色谱、多维气相色谱-质谱(Multidimensional gas chromatography-mass spectrometry)等技术来完成气味化合物的鉴定[15]。对于特定化合物,可选择具有高选择性和灵敏度的检测器,如火焰光度检测器(flame photometric detector)和氮磷检测器(nitrogenphosphorus detector)[16]。尽管提取和分离挥发性香味物质的前处理方法和设备较多,但目前尚不具有某种单一而有效的技术可以从白酒中分离和检测出所有的香味物质。因此,对于大多数白酒风味分析研究,均采用多种前处理手段和仪器技术相结合的方法,而不是采用单一前处理方式。

气味化合物的准确定量在风味研究中至关重要,稳定同位素稀释分析(stable isotope dilution analysis,SIDA)是常用的方法,然而,SIDA 有其局限性,例如耗时且需要配备超高分辨率质谱[17]。半定量分析是基于NIST(National Institute of Standards and Technology)质谱库,保留匹配度大于80 的化合物,并结合人工解析图谱手动过滤含硅氧烷的化合物。通过各化合物峰面积与内标物质峰面积比较,计算出各风味物质的相对含量。外标曲线法是一种定量方法,对筛选出的部分差异物采用外标标准曲线法定量酒样中各挥发性物质含量。另一种方法是使用基于感官组学的专家系统,该系统可以在不涉及人类嗅觉系统的情况下预测关键的香气化合物[18]。关键气味活性化合物通常根据它们在酒样中的浓度超过嗅觉识别阈值来确定,称为香气活力值,通过重组和缺失试验可以进一步验证关键气味物质对特征香气形成的贡献作用。

2 清香型白酒中主要异杂味

清香型白酒的异杂味主要有糠麸味、糟油味、曲霉味、涩味、辛辣味、糟水味、酸味等。部分化合物在白酒中是重要的呈香呈味物质,但当其在酒中的含量过多或过少,或与其他化合物产生相互作用,便会成为白酒中的致杂味化合物。还有一些化合物本身就会产生不愉悦的香气,对酒体感官质量有重要影响,如酒中存在微量的土嗅素就会产生糠味。表1 列举了部分清香型白酒中可能引起异杂味的气味化合物。

表1 清香型白酒中可能引起异杂味的气味化合物
Table 1 Odor compounds potentially contributing to off-flavors in light-flavor Baijiu

序号香气活力值大曲清香小曲清香麸曲清香1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0稀释因子大曲清香16麸曲清香16气味化合物棕榈酸乙酯反-2-己烯-1-醇乙酸辛酯2-糠酸乙酯1-辛烯-3 醇1-葵醇异丁醇异戊醇2-乙基己醇乙酸丙酸丁酸异丁酸3-甲基丁酸戊酸1,2-二甲氧基苯己酸庚酸辛酸壬酸葵酸3-甲基-2-丁烯酸4-甲基戊酸苯甲酸异戊酸乙醛糠醛壬醛葵醛——小曲清香—2.5——————1 024—16 64—16 100 100 100 100 10—16 1 100 16 16——1 2—1 1.33—11——7 0.11 1 3—<1 1 024—16 64 3 16 4 64 2 3—2 4 4——1—7——<1 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 0.53 17.89—15.1 4.93—3.29 2.42 8.91 0.02 0.39——8 3 1—1—1—<1——30.21—1.96—1.04 1—3—6—<1 1—9 1 1 6 16<1——4 6——<1<1——4 6——<4——6—2—2——4——4————<1——1 1 1 7.52 126.65——1 4——6.02 3.84气味描述油脂香青草香蘑菇香高粱糠味、咸糠味蘑菇味、青草气蜡状香气苦味类指甲油气味、苦味脂肪气味醋味酸涩香气汗臭味酸涩香气汗臭味、酸香气腐臭味湿糠味酸臭味汗臭味蜡油味蜡质味刺激性气味乳制品气味辛辣味香精味汗臭味辛辣味糠味、苦涩味、辣味皂香油脂气味文献来源[15][19][20][21][15,19][22][15,19,23][19][24][15,19][15,19-20,22][15,19,22][15,20,23][20][15,19-20,24][21][15,19,24][15][15,19-20][15][15][15][15][15,24][15,19,23][19][19,21][22-23][23]

续表1 清香型白酒中可能引起异杂味的气味化合物
Continue table 1 Odor compounds potentially contributing to off-flavors in light-flavor Baijiu

注:—表示未检索出。

序号30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51气味化合物2-噻吩甲醛2-辛酮3-辛烯-2-酮3-羟基-2-丁酮2-十一酮二环[3.3.1]壬-2,6-二烯-3,7-二酮(2,2-二甲氧基)乙基苯苯酚愈创木酚4-甲基愈创木酚对甲酚二烯丙基二硫醚二甲基三硫醚噻唑3-巯基己基乙酸酯2-羟基-1-乙硫醇4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二酸酯四氢噻吩-3-酮3,4 二甲基噻吩三甲基吡嗪苯乙烯土嗅素稀释因子大曲清香小曲清香麸曲清香香气活力值大曲清香小曲清香—1—6麸曲清香—0.14 4——1 6—4—6 4——2 7——6——<—4 0.85——100 256 1—6 4 1 9—1 2<1 0.05 1 9.3 256 64—256 64 16—64 2——1——256——<1<1 2<1<1 256 256 64 16——<1———3—1—1————4—3——气味描述熟白菜味醛香、蘑菇味泥土味、蘑菇味油腻气味油脂气味生稻壳味杂草香橡胶气味辛辣味、烟味烟熏气味酚醛味大蒜味洋葱味鱼肉臭气青草香硫臭味霉味蒜香味辛辣味霉味苦瓜味土糠味文献来源[19][15][22][15][22][21][21][15,24][15,20][15,19,22-23][23-24][15][15][15][15][15][15][15][24][15][15][25-26]

2.1 糠麸味

糠麸味是清香型白酒中常见的异杂味之一,它会造成酒体尾味不净,甚至呈现糠腥、糠霉等异杂味。生产过程中常用谷壳作为疏松剂或填充剂,当谷壳等辅料添加过量或清蒸时间不足、清蒸温度不够,在生产过程中便易带入呈糠味的物质到酒中。对于糠味物质的解析研究表明,微生物代谢可产生糠嗅味物质,徐岩等[26]在中国白酒“169”计划开展中发现了白酒中一种由微生物代谢产生的非糠壳的土霉异味物质土嗅素,并且认为非辅料来源的糠嗅是造成清香型白酒糠味的主要原因。谢正敏等[27]采用同时蒸馏萃取法和固相微萃取法在酿酒用糠壳中检测到了土嗅素。土嗅素的风味阈值极低,因此微量的土嗅素也会对酒体的风味产生极大的影响。李玮[28]的研究中也确定土嗅素主要产生于制曲过程中微生物的生长繁殖。此外,李泽霞等[21]通过气相色谱-嗅觉-质谱分析对3 种清香型白酒的典型糠味酒进行分析,确定了2-糠酸乙酯、1,2-二甲氧基苯、土嗅素、二环[3.3.1]壬-2,6-二烯-3,7-二酮为清香型白酒中的典型糠味物质。目前,清香型白酒中这些糠味物质的产生机制及调控手段研究得还不够全面。因此,采用现代风味化学,微生物学、分子生物学等多学科交叉技术对生产过程中糠麸味物质的形成机制进行解析和定向调控,是减少白酒中糠味物质、提升白酒质量的重要手段。

2.2 臭味

臭味是一种嗅觉感受,清香型白酒中的臭味主要有硫臭、水嗅异味、霉臭、焦煳臭、酸臭等。硫臭是由酒中的含硫化合物引起的[29],呈现出臭鸡蛋、大蒜等臭味。Niu 等[15]采用气相色谱-嗅觉分析和气相色谱-火焰光度法检测对5 种清香型白酒进行检测分析,认为含硫化合物中噻唑、3-巯基乙酸酯、3-甲基噻吩-2-甲醛有不愉快的臭气,二烯丙基二硫醚有大蒜气味。对于清香型白酒中水异嗅味的研究目前还比较少,孙细珍等[25]采用仪器分析结合目标化合物单体内加法、模拟酒液感官品评试验,确认异戊酸乙酯是小曲清香型白酒水异嗅味形成的主要化合物。霉臭味在清香型白酒中也是很常见的异味,Niu 等[15]研究发现,4-甲基-5-乙烯基噻唑乙二酸酯、三甲基吡嗪在清香型白酒中呈现霉变的气味。焦糊臭一般易出现在新酒中,蒸馏过程中将焦糊味带入酒中,发酵过程中微生物代谢产生的一些吡嗪类物质也会产生焦糊香,过重就会产生焦糊臭。刘小改等[30]采用稀释平板涂布法从清香型白酒大曲中分离筛选具有产香功能的细菌,对各菌株发酵液香气进行感官嗅闻评价和气相色谱-质谱联用分析,发现呈现焦糊味的发酵液中2,3,5,6-四甲基吡嗪含量较高。部分酸类物质在清香型白酒中呈现酸臭、汗臭味特征,如丁酸、3-甲基丁酸、庚酸、己酸、异戊酸[15,20-23]。同一种物质在不同香型白酒中所呈现的风味可能有所差异,清香型白酒讲究清香纯正、一清到底,因此上述臭物质的解析结论仅适用于清香型白酒。例如,一定量的2,3,5,6-四甲基吡嗪在酱香型、芝麻香型白酒中可突出酒体的焦香,适量的丁酸、己酸在浓香型白酒中可丰富酒体的层次感,但在清香型白酒中,即使量很少,也呈现出异臭味。

2.3 苦涩味

清香型白酒易呈现苦涩味,一般认为,在不考虑酸度的情况下,杂醇作为白酒的重要组成部分,是苦味的重要来源[31],清香型白酒骨架成分中正丙醇、正丁醇、异丁醇和异戊醇均会呈现苦味或苦涩味,其中正丙醇苦味较重,正丁醇苦味轻,异丁醇的苦味极重,异戊醇呈现微甜苦特征[6,32]。醛类物质在清香型白酒中也常呈现苦涩味,生产过程中辅料等带入产生的糠醛在白酒中常呈现焦苦味,酒醅发酵不良会产生苦味极重的丙烯醛、丁烯醛[33]。叔胺、二硫化物和含巯基的化合物、生物碱(一般是叔胺类化合物)、硫化物等均有苦味[33]。有研究者指出,酒中若存在多肽,则不可避免地就会出现苦味,因为这些多肽均为苦味多肽,而苦味则由多肽中的疏水性氨基酸所产生[33]。赵腾飞等[34]从清香、浓香、酱香型白酒中均鉴定出具有苦味特征的三羟基十八烯酸[主要包括9,10,13-三羟基-11 (E) -十八烯酸和9,12,13-三羟基-10 (E) -十八烯酸]。三羟基十八烯酸为亚油酸的氧化产物,白酒中的三羟基十八烯酸可能源于高粱中亚油酸的氧化分解。

王尹叶[32]用乙醚萃取呈苦涩味白酒组分进行气相色谱-质谱联用分析,共鉴定出7 种呈味化合物,经标准品验证,确定呈涩味的物质为2-苯乙醇和乳酸乙酯;呈苦味和涩味的物质为糠醛、异戊醇、异丁醇、正丁醇和正丙醇,它们在酒体中呈现复合呈味效应。除挥发性物质外,白酒中的不挥发性组分也会呈现涩味,如乳酸、2-糠酸、2-羟基-3-甲基丁酸、柠檬酸和琥珀酸等[35]。从酒体勾调的角度,白酒中的苦味、涩味与酒体中的酸之间存在着较强的相互作用关系,酸类物质可作为白酒中的呈味协调物质。王尹叶[32]的研究认为有机酸对异戊醇的涩味有影响,对苦味没有影响,且相同pH 值条件下,有机酸对异戊醇涩味的影响排序为乙酸>乳酸>己酸。乙酸对涩味的抑制效果最强,可能与其碳链短,分子极性强有关。

因此,白酒中苦涩味主要来源于杂醇类、醛类、酸类、叔胺等特殊化合物,其中,糠醛、杂醇类呈现复合呈味作用,酸类物质在酒体中可平衡协调酒体的苦涩味,在酒体勾调中,掌握酒体中合适的酸量比,可使酒体的苦涩味减弱,甚至出现回甜感。

2.4 油味

在感官分析中,白酒中的油味一般来自于高级脂肪酸酯、杂醇油和醛酮类物质,还有一些酸类物质也呈现油味。清香型白酒讲究清、雅、净,油味会极大影响酒体的爽净感。高级脂肪酸酯是酯酶催化脂肪酸与乙醇酯化的产物,当酿造原料中脂肪含量过高,脂肪分解产生的脂肪酸氧化易产生油臭味[5],如发酵过程中产生的高级脂肪酸酯如棕榈酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯、壬二酸半乙醛乙酯含量超标均会导致酒中出现不愉快的油脂气[36]。并且,高级脂肪酸酯在温度和酒精度较低时,因溶解度降低而会导致酒体产生失光、浑浊现象。酒中的一些高级醇也会产生杂醇油味,Wang等[24]采用感官方法和气相色谱-嗅觉-质谱结合香气提取物稀释分析究草原王酒(麸曲清香型白酒)的主要气味物质,发现2-乙基己醇有油脂气味。2-乙基己醇源于氨基酸Ehrlich 途径代谢,具有明显的油脂腥味,其含量与酵母菌株的氨基酸脱羧酶活性密切相关。

发酵代谢过程中产生的部分醛酮类及酸类也呈现油脂的气味,原料脂肪经脂肪酶水解生成的C12~C18游离脂肪酸,在过氧化物酶催化下氧化生成醛酮类物质(如壬醛、2-十一酮),这类短链醛酮具有强烈的哈喇味。Niu 等[15]对5 种清香型白酒的气味物质分析中发现葵醛、2-十一酮、3-羟基-2-丁酮、2-十一酮、辛酸、壬酸呈现油味。并且,辛酸、壬酸等中链脂肪酸本身具有油脂酸败气味,会与醛类形成共沸物,加剧异味感知。

因此,白酒中油味主要来源于脂类代谢物(高级脂肪酸酯)、氧化副产物(醛酮类化合物)、酸类协同效应(辛酸、壬酸等中链脂肪酸与醛类的协同作用)。

2.5 辛辣味

辣味不属于基本味觉(如酸、甜、苦、咸、鲜),它是鼻腔黏膜、舌和口腔等受到刺激而产生的一种综合感觉,在白酒中,这种刺激感主要源于特定化合物对三叉神经末梢的激活作用,其强度与物质种类、浓度及协同效应密切相关。辛辣味过重会降低酒体的柔和度,饮用时会带来不适感。在清香型白酒生产过程中,呈现辣味的成分主要有杂醇油、硫化物、酚类及一些醛酮类物质。李大和[31]认为白酒中产生辣味的物质有乙醛、糠醛、杂醇油、硫醇、硫醚等,这些化合物是白酒中普遍存在的物质。在蒸馏过程中,流酒温度过低就会导致低沸点的辣味物质如乙醛、硫醇等物质进入酒中,增加酒体的辣味。一般新酒中的低沸点辣味物质较多,如乙醛等,因此,白酒需经过陈酿环节来降低酒体刺激性辣味,提升柔和感。白酒中的糠醛含量适当会呈现坚果香,过多时就会出现糠皮的燥辣味,糠醛主要由原料中多缩戊糖高温分解产生,尤其在原料粉碎过细或蒸煮过度时易生成。杂醇油由微生物代谢产生,白酒生产过程中,其代谢途径主要为糖代谢途径和氨基酸分解代谢途径[37]。粮食原料中淀粉或蛋白质含量过高就会产生较多的杂醇油,含杂醇油多的酒口感辣而苦。Niu 等[15]对几种不同清香型白酒进行气相色谱-嗅觉-质谱分析,认为乙醛、癸酸、4-甲基戊酸、愈创木酚呈现辛辣气味,二甲基三硫醚和4,5-二氢-3(2H)-噻吩酮有洋葱辣气味。Wang 等[24]通过感官分析和质谱联用技术在草原王酒中检测到的3,4-二甲基噻吩呈现辛辣味,这也提示不同地域工艺可能影响硫化物代谢路径。愈创木酚为木质素降解产物,在高温制曲或蒸馏时浸出,过量时呈现辛辣烟熏感。短链脂肪酸(如葵酸、4-甲基戊酸)可能由脂类水解或微生物代谢产生,阈值低,微量即可增强辛辣感。硫醇、硫醚等为发酵过程中含硫氨基酸(如蛋氨酸)代谢产物,具有洋葱或硫磺样刺激气味。噻吩类化合物如3,4-二甲基噻吩和4,5-二氢-3(2H)-噻吩酮,可能来源于美拉德反应或微生物转化,贡献辛辣或硫化物气味。

2.6 酸味

酸味是白酒的重要风味维度之一,既能赋予酒体清爽感与活力,又能平衡甜、苦等其他味觉。其感知源于氢离子(H+)对口腔味蕾的刺激作用,并与特定有机酸分子(如羧酸、酚酸)的协同效应相关。过量的酸味会掩盖其他风味,导致酒体失衡,甚至产生刺喉感或腐败异味。近年来,有机酸包括挥发性有机酸和非挥发性有机酸,已被证明会导致白酒的酸味[38]。其中乳酸、2-羟基-4-甲基戊酸、乙酸、2-糠酸和丁二酸等非挥发性有机酸贡献最为显著。除有机酸外,一些酯类(磷酸三乙酯和磷酸三丁酯)、氨基酸(L-组氨酸和L-酪氨酸)、芳香族化合物(2,4-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯和香兰素)和含氮化合物(N,N'-二环己基脲、四亚甲基戊二酰亚胺和四甲基吡嗪)也被报道为白酒酸味的主要呈味活性物质[39]

酸类物质于酒体而言,不但在呈香呈味方面有所贡献,而且还是酯类物质生成的前体。若酸类物质含量过多,会致使酒体出现不协调的情况,产生异嗅味,进而影响酒体品质[40]。例如,乳酸适量时能够掩盖酒体的酸涩味,使回味更为悠长,可一旦过量,酸馊味和涩味就会出现,并且会造成乳酸乙酯的含量异常增多,还会与其他物质相互作用产生不协调的异味[41]。在白酒的生产过程中,诸多因素会导致细菌大量繁殖,引发异常发酵,使糟醅升酸过高,让产出的酒酸味更重。例如淀粉含量过高、辅料用量过多、曲的用量过大、糟醅水分过高、发酵周期过长、入窖糟醅的品温过高、生产环境温度高以及卫生条件较差等都会引发上述情况[42]。此外,乙酸、乳酸和乳酸乙酯这类呈酸味的物质往往聚集在酒尾部分,如果摘酒时酒精度比较低,就会有过多的酸味物质混入酒体。在产生的酸味物质当中,乙酸、丙酸的刺激性较强,而丁酸、戊酸、己酸等带有脂肪酸臭[43]。在清香型白酒生产上,需严格控制生产过程、优化工艺参数(如发酵温度、蒸馏工艺、陈酿与勾调),防止酸类物质过量生成,使酒体产生异味。

3 清香型白酒异杂味在生产过程中的来源及防治措施

糠麸味、苦涩味、糟水味、焦糊味、油味、酸味、臭味、辛辣味等为清香型白酒中主要的异杂味。这些异杂味的形成主要与原辅料、生产工艺、操作过程、生产工具等有关[6],在生产环节,若操作不够严谨,便可能产生诸多异杂味物质,这将对白酒品质造成极为严重的影响。为避免异杂味物质的产生,严格遵循生产标准十分必要,可以最大程度减少异杂味物质的生成[44]。因此,从生产上进行控制是减少异杂味酒的最有效途径。

清香型白酒生产时,辅料稻壳所含的多缩戊糖及果胶质会生成糠醛与甲醇[39],而曲霉和霉菌产生的非糠臭物质土嗅素,是引发糠味的关键因素。因此,处理糠霉味的关键措施主要包括:在使用辅料之前对其进行清蒸,并且尽可能降低辅料的用量;避免采用陈旧、发霉的原料[45],要选用新粮,并且将原料含水量控制在11%~13% 之间。此外,还需保证生产环境干净,不污染杂菌。文静等[46]研究发现,常压敞盖清蒸比加盖清蒸更有利于糠醛减少。

白酒中的苦涩味与原粮、曲药、酵母、杂菌污染等多种因素有关。糠醛、高级醇、苦味肽、丙烯醛、酚类化合物等是白酒中主要的苦味呈味物质[47]。当原料中的蛋白质过量时,会生成大量的高级醇(即杂醇油),会生成呈现苦味或苦涩味的正丙醇与异丁醇等。原料蛋白质过多或者曲量过大时,酪氨酸大量发酵就会产生极苦的酪醇;若酒曲或者酒醅受到青霉菌污染,白酒也会出现苦涩味。此外,白酒的苦涩味还与发酵温度以及酒的储存期有关,夏季入池温度较高,发酵过程升温较快便会产生苦涩味,如果成品的储存时间过短,也会让白酒呈现出明显的苦涩味。白酒苦味的预防与解决措施为:强化对辅料的清蒸处理;采用适宜的用曲量;在生产期间强化卫生管理,防止杂菌污染;合理进行上甑操作,缓慢蒸馏;应用勾兑和调味技术提高酒质[48]

糟水味也叫酒梢味,是指酒尾的味道,在白酒勾调生产过程中,酒尾酒使用不当可造成酒梢味突出。基酒中出现酒梢味,通常是由蒸馏时上甑不均以及摘酒不当所导致的。而糟水味的解决方法即为合理上甑与量质摘酒。

白酒中亚油酸乙酯氧化分解而生成的壬二酸半乙醛乙酯、粮食中的脂肪在自身或霉菌等微生物中脂肪酸酶的影响下分解生成的醛酮类物质以及辛酸、壬酸等酸类与醛类的协同作用是白酒储存过程中产生油臭味的主要来源。在贮藏过程中,脂肪酸经酯化生成酯,又进一步氧化分解,便出现了油脂酸败的气味。预防白酒中出现油味的主要措施有不用或者少用含油脂高的原料;控制发酵过程(减少杂醇生成、减少高级脂肪酸酯生成等);优化蒸馏工艺(采用“缓汽蒸馏、量质摘酒”工艺,在酒头截留含壬醛等低沸点物质的初馏分,酒尾截断高沸点脂肪酸酯);原料保存避免露天存放并注意仓库的通风[48]

白酒中的臭味主要来源于丁酸、异戊酸等酸类物质、高级脂肪酸酯,还有醛酮类和硫化物,它们在白酒生产过程中难以避免,通常被香味物质所掩盖而不突出。防止臭味的主要措施包括:控制原料蛋白含量,避免在发酵过程中产生杂醇油及硫化物,从而避免在蒸馏过程中产生硫化氢;保持生产现场卫生,避免杂菌污染;掌握正确的蒸馏方法,应缓慢蒸馏;合理贮存,使新酒中的硫化物挥发散失。

白酒中的辣味成分以糠醛、杂醇油、硫醇、乙硫醚以及微量的乙醛为主[48]。辣味产生的主要原因包括馏酒温度过低,致使酒中的低级醇含量增加、贮存期过短以及卫生管理不善,从而感染大量乳酸菌造成的[49]。在生产过程中,合理使用辅料,注意生产过程中卫生以防止感染杂菌,工艺上保证发酵正常进行,合理的量质摘酒,新酒在经历一段时间的贮存后,辣味会明显减弱。

4 总结与展望

本研究对清香型白酒中异杂味分析方法及6 种主要的异杂味类型进行了详细阐述,并对其可能产生异杂味类型的异味物质进行整理归纳,得到52 种可能引起异杂味的气味化合物。归纳总结了异杂味产生来源,并从原辅料、用曲、发酵、蒸馏等生产工艺方面总结防治措施。从而对清香型白酒中异杂味物质种类、来源、分析手段以及防治措施有了更全面的认识,进而可以更好地实现生产工艺的调控,提高酒体品质。

总结发现,杂醇油在清香型白酒中呈异味较多,主要是异戊醇、异丁醇,表现为苦涩味、辛辣味、油味,且异戊醇、异丁醇对酒体的饮后舒适度有极大影响,所以在生产时要注意杂醇油的量比关系。酸类物质对于清香型白酒,一是呈现酒体的酸涩味,如乳酸、2-羟基-4-甲基戊酸、乙酸、2-糠酸和丁二酸等;二是酸类物质如乳酸、乙酸、己酸等与酒中的异戊醇等杂醇油产生相互作用,加重酒体的苦涩味;三是丁酸、异丁酸、3-甲基丁酸、戊酸、异戊酸、己酸、庚酸等因比例不当易呈现酸臭、汗臭味。因此,清香型白酒的生产要严格控制环境卫生,防止杂菌污染,以减少过多的酸生成,另外,避免接酒度过低,防止后馏部分的尾段酒进入主体酒。醛类物质,如乙醛的异味感官特征表现为辣味,糠醛呈现为糠味、辣味、苦涩味,壬醛呈现皂味,葵醛呈现为油脂气。减少这类物质需保证辅料新鲜、清蒸透彻,辅料用量不宜过大。高级脂肪酸酯和酮类物质,如棕榈酸乙酯、3-羟基-2-丁酮、2-十一酮主要是呈现油味,硫化物主要是呈现辛辣味、不愉快的臭味,应避免使用含蛋白和脂肪高的原料和辅料,合理截头去尾,控制蒸馏。本研究归纳验证了一种异杂味物质可能导致多种异杂味产生以及不同异杂味物质可能导致同种异杂味的结论,也佐证了异杂味是由于多种异杂味物质之间的相互作用产生的。同时,异杂味成分在白酒风味中也可能起到平衡作用,使酒体层次更丰富。要做到异杂味的防治,就要从原辅料的选取、曲料投放、糟醅入窖管理、上甑蒸馏、贮酒等各个环节入手,从生产源头上解决。

白酒技术从业人员需加强酿造知识的学习和品评技能的提高,学习新方法,从而更好地鉴别异杂味白酒,分析导致异杂味的物质,追溯异杂味的生产来源,进而可以高效准确地反馈生产过程中存在的问题,优化生产工艺、提高产品品质。同时,中国白酒的异杂味研究正从经验导向迈向科学驱动,唯有融合风味化学、合成生物学与数据科学,方能实现“风味设计”的精准化,推动清香型白酒在全球化竞争中的持续领跑。

参考文献:

[1] TANG J,LIU Y C,LIN B,et al. Effects of ultra-long fermentation time on the microbial community and flavor components of light-flavor Xiaoqu Baijiu based on fermentation tanks[J]. World Journal of Microbiology & Biotechnology,2021,38(1): 3.

[2] TANG Y J,ZHAO W,CUI M L,et al. Identification and functional prediction of the key fungus of Hongxinqu for Light-flavor Baijiu brewing[J]. LWT-Food Science and Technology,2024,194: 115605.

[3] WANG L Q,TANG P,ZHANG P J,et al. Unraveling the aroma profiling of Baijiu: Sensory characteristics of aroma compounds,analytical approaches,key odor-active compounds in different Baijiu,and their synthesis mechanisms[J]. Trends in Food Science & Technology,2024,146: 104376.

[4] QIAO L N,WANG J,WANG R F,et al. A review on flavor of Baijiu and other world-renowned distilled liquors[J]. Food Chemistry,2023,20: 100870.

[5] 张灿. 中国白酒中异嗅物质研究[D]. 无锡: 江南大学,2013.ZHANG Can. Study on odor substances in China liquor[D]. Wuxi:Jiangnan University,2013.

[6] 仓义超. 浅谈清香型白酒中异杂味来源[J]. 中国酿造,2013,32(5): 134-136.CANG Yichao. Discussion on off flavor source in Fen-flavor liquor[J]. China Brewing,2013,32(5): 134-136.

[7] YAN Y,CHEN S,NIE Y,et al. Characterization of volatile sulfur compounds in soy sauce aroma type Baijiu and changes during fermentation by GC×GC-TOFMS,organoleptic impact evaluation,and multivariate data analysis[J]. Food Research International,2020,131: 109043.

[8] NIU Y W,ZHU Q,XIAO Z B. Characterization of perceptual interactions among ester aroma compounds found in Chinese Moutai Baijiu by gas chromatography-olfactometry,odor Intensity,olfactory threshold and odor activity value[J]. Food Research International,2020,131: 108986.

[9] FRANITZA L,GRANVOGL M,SCHIEBERLE P. Influence of the production process on the key aroma compounds of rum: from molasses to the spirit[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2016,64(47): 9041-9053.

[10] BUCK N,GOBLIRSCH T,BEAUCHAMP J,et al. Key aroma compounds in two Bavarian gins[J]. Applied Sciences,2020,10(20):7269.

[11] WANG L L,WU L,XIANG D H,et al. Characterization of key aroma compounds in aged Qingxiangxing Baijiu by comparative aroma extract dilution analysis,quantitative measurements,aroma recombination,and omission studies[J]. Food Chemistry,2023,419: 136027.

[12] QIAN Y L,AN Y Q,CHEN S,et al. Characterization of Qingke liquor aroma from Tibet[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2019,67(50): 13870-13881.

[13] ZHAO D R,SHI D M,SUN J Y,et al. Characterization of key aroma compounds in Gujinggong Chinese Baijiu by gas chromatography-olfactometry,quantitative measurements,and sensory evaluation[J]. Food Research International,2018,105: 616-627.

[14] DONG W,SHI K,LIU M,et al. Characterization of 3-methylindole as a source of a 'mud' -like off-odor in strong-aroma types of base Baijiu[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2018,66(48): 12765-12772.

[15] NIU Y W,YAO Z M,XIAO Q,et al. Characterization of the key aroma compounds in different light aroma type Chinese liquors by GC-olfactometry,GC-FPD,quantitative measurements,and aroma recombination[J]. Food Chemistry,2017,233: 204-215.

[16] FRANITZA L,GRANVOGL M,SCHIEBERLE P. Characterization of the key aroma compounds in two commercial rums by means of the sensomics approach[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2016,64(3): 637-645.

[17] POISSON L,SCHIEBERLE P. Characterization of the most odoractive compounds in an American Bourbon whisky by application of the aroma extract dilution analysis[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2008,56(14): 5813-5819.

[18] NICOLOTTI L,MALL V,SCHIEBERLE P. Characterization of key aroma compounds in a commercial rum and an Australian red wine by means of a new sensomics-based expert system (SEBES)-an approach to use artificial intelligence in determining food odor codes[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2019,67(14): 4011-4022.

[19] 孙细珍,杜佳炜,黄盼,等. 现代工艺和传统工艺酿造小曲清香型白酒感官表征及风味成分分析[J]. 食品科学,2021,42(6): 282-290.SUN Xizhen,DU Jiawei,HUANG Pan,et al. Analysis of sensory characteristics and flavor components in light-flavor Chinese liquor(Baijiu) made with xiaoqu starter by modern and traditional technologies[J]. Food Science,2021,42(6): 282-290.

[20] 丁云连. 汾酒特征香气物质的研究[D]. 无锡: 江南大学,2008:31-57.DING Yunlian. Studies on characteristic aroma compounds in Fenliquor[D]. Wuxi: Jiangnan University,2008: 31-57.

[21] 李泽霞,姜东明,单凌晓,等. GC-O-MS 对白酒中的糠味物质的研究[J]. 酿酒,2020,47(1): 44-50.LI Zexia,JIANG Dongming,SHAN Lingxiao,et al. Research on rice husk-like odor in Baijiu by GC-O-MS[J]. Liquor Making,2020,47(1): 44-50.

[22] 张恩. 浓香型洋河天之蓝和清香型二锅头大曲白酒特征香气成分研究[D]. 无锡: 江南大学,2009: 50-70.ZHANG En. Distinctive aroma of two Chinese liquors: Yanghe Blue Sky and Niulanshan Erguotou liquors[D]. Wuxi: Jiangnan University,2009: 50-70.

[23] GAO W J,FAN W L,XU Y. Characterization of the key odorants in light aroma type Chinese liquor by gas chromatography-olfactometry,quantitative measurements,aroma recombination,and omission studies[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2014,62(25): 5796-5804.

[24] WANG J,MING Y Z,LI Y M,et al. Characterization and comparative study of the key odorants in Caoyuanwang mild-flavor style Baijiu using gas chromatography-olfactometry and sensory approaches[J]. Food Chemistry,2021,347: 129028.

[25] 孙细珍,杨强,张帆,等. 小曲清香型白酒中异嗅味-糠味和水嗅味物质研究[J]. 酿酒科技,2019(11): 30-34.SUN Xizhen,YANG Qiang,ZHANG Fan,et al. Research on branflavor compounds and water-odor compounds in Qingxiang xiaoqu Baijiu[J]. Liquor-Making Science & Technology,2019(11): 30-34.

[26] 徐岩,范文来,杜海.一种中国白酒中非糠壳带来的土霉异味化合物土臭素的测定方法: 201010206992.5[P]. 2012-03-07.XU Yan,FAN Wenlai,DU Hai. Method for determination of soil fungus odor compound geosmin from non-bran hulls of Chinese liquor: 201010206992.5[P]. 2012-03-07..

[27] 谢正敏,练顺才,李杨华,等. 酿酒用糠壳中糠味物质的研究[J].酿酒科技,2016(1): 47-49.XIE Zhengmin,LIAN Shuncai,LI Yanghua,et al. Research on earthy-musty substances in liquor-making bran[J]. Liquor-Making Science & Technology,2016(1): 47-49.

[28] 李玮. 白酒中GSM 的检测与形成规律研究[D]. 天津: 天津科技大学,2014.LI Wei. A study of dectetion and formation of GSM in Chinese liquor[D]. Tianjin: Tianjin University of Science & Technology,2014.

[29] 乔敏莎. 白酒中异嗅物质鉴定与去除的研究[D]. 天津: 天津科技大学,2015.QIAO Minsha.Identification and removement of off-flavor compounds in Chinese liquor[D]. Tianjin: Tianjin University of Science& Technology,2015.

[30] 刘小改,李洪媛,周林艳,等. 清香型大曲中产香细菌的分离筛选及鉴定[J]. 中国酿造,2022,41(5): 96-100.LIU Xiaogai,LI Hongyuan,ZHOU Linyan,et al. Isolation,screening and identification of aroma-producing bacteria in light-flavor Baijiu Daqu[J]. China Brewing,2022,41(5): 96-100.

[31] 李大和. 白酒产品主要质量缺陷及形成原因[J]. 酿酒,2007,34(1): 102-105.LI Dahe. Main quality deficiency and its cause of formation of liquor products[J]. Liquor Making,2007,34(1): 102-105.

[32] 王尹叶. 白酒中挥发性呈苦和/或涩味物质研究[D]. 无锡: 江南大学,2018.WANG Yinye. A profile of the votatile compounds with bitter and/or astringent taste in baijiu(Chinese liquor)[D]. Wuxi: Jiangnan University,2018.

[33] 王谋. 白酒异味——苦味[J]. 酿酒科技,2002(5): 94-96.WANG Mou. Off-flavor of liquors—Bitterness[J]. Liquor-making Science & Technology,2002(5): 94-96.

[34] 赵腾飞,陈双,李华钟,等. 白酒难挥发组分中呈苦味三羟基十八烯酸的分离与鉴定[J]. 食品与发酵工业,2018,44(9): 225-231.ZHAO Tengfei,CHEN Shuang,LI Huazhong,et al. Isolation and identification of bitter-tasting trihydroxyoctadecenoic acids in Baijiu(Chinese liquor)[J]. Food and Fermentation Industries,2018,44(9): 225-231.

[35] 杨会. 白酒中不挥发呈味有机酸和多羟基化合物研究[D]. 无锡: 江南大学,2017.YANG Hui. Characterization of non-volatile gustatory organic acids and polyhydrox compounds inChinese liquors[D]. Wuxi: Jiangnan University,2017.

[36] WANG H,SUN C H,YANG S Z,et al. Exploring the impact of initial moisture content on microbial community and flavor generation in Xiaoqu Baijiu fermentation[J]. Food Chemistry: X,2023,20:100981.

[37] HOLT S,MIKS M H,DE CARVALHO B T,et al. The molecular biology of fruity and floral aromas in beer and other alcoholic beverages[J]. FEMS Microbiology Reviews,2019,43(3): 193-222.

[38] XUE Y A,TANG F X,CAI W C,et al. Bacterial diversity,organic acid,and flavor analysis of dacha and Ercha fermented grains of Fen flavor Baijiu[J]. Frontiers in Microbiology,2022,12: 769290.

[39] DONG W,DAI X R,JIA Y T,et al. Association between Baijiu chemistry and taste change: Constituents,sensory properties,and analytical approaches[J]. Food Chemistry,2024,437: 137826.

[40] 杨平,蔡小波,黄孟阳,等. 基酒中异味物质及其控制措施研究[J]. 酿酒科技,2020(10): 38-44.YANG Ping,CAI Xiaobo,HUANG Mengyang,et al. Study on offodor compounds in base liquor and control methods[J]. Liquor-Making Science & Technology,2020(10): 38-44.

[41] 王尹叶,范文来,徐岩. 白酒中挥发性苦涩味物质的提取和分离[J]. 食品与发酵工业,2018,44(6): 240-244.WANG Yinye,FAN Wenlai,XU Yan. Extraction and isolation method of volatile compounds with astringent and bitter taste in Baijiu(Chinese liquor)[J]. Food and Fermentation Industries,2018,44(6): 240-244.

[42] 赖登燡. 加强酒类食品安全质量控制——剖析白酒中异杂味产生的原因及解决措施[J]. 酿酒,2009,36(5): 3-5.LAI Dengyi. To enhance safety and quality control of alcoholic food analysis of causes and solutions of miscellaneous taste in liquor[J].Liquor Making,2009,36(5): 3-5.

[43] 易封萍,马宁,朱建才. 基于GC-O、OAV 及Feller 加和模型对酱香型习酒特征香气成分的分析[J]. 食品科学,2022,43(2):242-256.YI Fengping,MA Ning,ZHU Jiancai. Identification of characteristic aroma compounds in soy sauce aroma type xi Baijiu using gas chromatography-olfactometry,odor activity value and feller's additive model[J]. Food Science,2022,43(2): 242-256.

[44] 方颂平,刘飞翔,邢爽,等. 白酒饮后舒适度评价及其与主要风味成分的相关性分析[J]. 食品科学技术学报,2024,42(3): 70-80.FANG Songping,LIU Feixiang,XING Shuang,et al. Comfort evaluation after drinking Baijiu and its correlation analysis with main flavor components[J]. Journal of Food Science and Technology,2024,42(3): 70-80.

[45] 刘平,孙啸涛,许德富,等. 浓香型白酒中主要异嗅味研究进展[J]. 食品与发酵工业,2024,50(16): 396-407.LIU Ping,SUN Xiaotao,XU Defu,et al. Advancements in research on primary off-flavors in strong-aroma-type Baijiu[J]. Food and Fermentation Industries,2024,50(16): 396-407.

[46] 文静,余东,蒋安华,等. 不同清蒸工艺对谷壳析出糠醛的影响[J]. 酿酒,2018,45(4): 73-75.WEN Jing,YU Dong,JIANG Anhua,et al. Changes of furfural in Baijiu-making bran under different steamed conditions[J]. Liquor Making,2018,45(4): 73-75.

[47] DONG W,DAI X R,JIA Y T,et al. Association between Baijiu chemistry and taste change: Constituents,sensory properties,and analytical approaches[J]. Food Chemistry,2024,437: 137826.

[48] 黄敏,杨官荣,陈杰,等. 浓香型曲酒酿造发酵以及生产全过程中异杂味产生的原因及预防和解决措施[J]. 酿酒,2022,49(2):38-41.HUANG Min,YANG Guanrong,CHEN Jie,et al. The causes,preventive measures and solutions of miscellaneous odor in the whole process of Luzhou-flavour liquor brewing,fermentation and production[J]. Liquor Making,2022,49(2): 38-41.

[49] 袁华伟,王连,王鑫,等. 浓香型白酒酒尾回收利用蒸馏条件的研究[J]. 食品与发酵工业,2020,46(13): 133-139.YUAN Huawei,WANG Lian,WANG Xin,et al. Distillation conditions for the recovery and utilization of the tail liquor of strong-flavor Baijiu[J]. Food and Fermentation Industries,2020,46(13): 133-139.

Research Progress on Main Offensive Odors in Light-Flavor Baijiu

JIANG Yanming,ZHENG Wendong,SUN Tingting,ZHU Cheng,KE Feng,LI Wenyan,TONG Guoqiang *,WAN Zhen *

(Hubei Key Lab of Quality and Safety of Traditional Chinese Medicine Health Food,Jing Brand Co.,Ltd.,Huangshi 435000,Hubei,China)

Abstract: Offensive odor is the key factor that seriously affects the quality and quality rate of baijiu,thus directly affecting the product quality and economic benefit of liquor enterprises. Therefore,this paper reviewed the analysis methods of offensive odors in baijiu,six main types of these odors in light-flavor baijiu,and the substances that may produce these odors. Simultaneously,in conjunction with the production process of lightflavor baijiu,the paper summarized the common factors and control measures of offensive odors in raw materials,fermentation process,fermented grains,and distillation process. This review provides a reference for the quality control of light-flavor baijiu.

Key words: light-flavor baijiu,flavor compound,offensive odor,analysis method,control measure

DOI: 10.12161/j.issn.1005-6521.2026.06.027

作者简介: 蒋燕明(1995—),女(汉),硕士研究生,研究方向:酒类产品研发。

*通信作者: 童国强(1976—),男(汉),正高级工程师;万朕(1985—),男(汉),硕士研究生。

引文格式:

蒋燕明,郑文栋,孙婷婷,等. 清香型白酒中主要异杂味的研究进展[J]. 食品研究与开发,2026,47(6):216-224.

JIANG Yanming,ZHENG Wendong,SUN Tingting,et al. Research Progress on Main Offensive Odors in Light-Flavor Baijiu[J]. Food Research and Development,2026,47(6):216-224.

加工编辑:刘艳美

收稿日期:2025-01-08