(R)- 乳酸乙酯:白酒果香风味的关键贡献者 —— 基于手性 GC-MS 与感官评价的深度解析

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Food Chemistry: X 6.5

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  白酒风味研究意义重大,为揭示乳酸乙酯(EL)对白酒风味的影响,研究人员用 DI-chiral-GC-MS 研究 12 种香型白酒中 EL 对映体分布。结果显示纯粮酿造白酒以 (R)-EL 为主,且其对白酒果香风味贡献更大。该研究丰富了白酒风味指纹库。

  白酒,作为中国传统饮品,历史悠久,深受消费者喜爱。在漫长的发展过程中,白酒逐渐演化出 12 种基本香型,每一种香型都有其独特的风味特征。而这些风味的形成,离不开众多的风味物质,其中酯类物质对白酒风味起着至关重要的作用。乳酸乙酯(Ethyl lactate,EL)作为一种重要的酯类,不仅具有独特的香气,还广泛存在于各类白酒中,被认为是影响白酒风味的关键物质之一。然而,以往对于白酒中 EL 对映体的研究并不系统,其在不同香型白酒中的含量、分布情况,以及对白酒风味的具体贡献尚不明确。为了深入探究这些问题,来自国内的研究人员开展了一项关于 EL 对映体与白酒风味关系的研究,相关成果发表在《Food Chemistry: X》上。
研究人员为了开展此项研究,主要运用了以下几种关键技术方法:首先是直接进样结合手性气相色谱 - 质谱联用(DI-chiral-GC-MS)技术,该技术用于测定 12 种香型白酒、不同年份白酒以及酱香型白酒轮次酒中 EL 对映体的含量和分布;其次,采用感官评价的方法,评估 EL 对映体的气味特征、阈值以及香气活性值(OAV),以此来进一步阐明不同 EL 对映体的感官贡献。在样本方面,研究选取了来自不同酒厂的 83 种中国白酒样本,涵盖 12 种香型,还包括不同年份的白酒和酱香型白酒轮次酒,确保了研究样本的多样性和代表性 。

研究结果如下:

  1. EL 在 12 种香型白酒中的对映体分布:研究发现,在 12 种香型白酒中,多数香型白酒如酱香型、浓香型、清香型等以 (R)-EL 对映体过量为主,而凤香型和豉香型白酒则以 (S)-EL 为主。在酱香型白酒中,(R)-EL 的最高浓度可达 1721.80 ± 6.86 mg/L,平均浓度为 914.02 ± 372.98 mg/L。通过对 80 种纯粮发酵白酒的统计分析表明,(R)-EL 和 (S)-EL 的含量存在显著差异(P < 0.001),且总体上白酒中 (R)-EL 的含量高于 (S)-EL。此外,研究还发现白酒的发酵方式和是否添加人工风味物质会影响 EL 对映体的比例,非自然发酵或添加人工风味的白酒样本中,(S)-EL 占主导。
  2. EL 在酱香型白酒轮次酒中的对映体分布:酱香型白酒生产过程涉及七个轮次,研究比较了 2016 - 2019 年酱香型白酒轮次酒中 (R)-EL 和 (S)-EL 的含量,发现两者存在显著差异(P < 0.001),且 (R)-EL 含量高于 (S)-EL。在不同轮次中,(R)-EL 在第 2、3、4、5 轮次中含量相对较高,最高可达 2151.21 ± 4.54 mg/L;(S)-EL 在第 2、3、4 轮次中含量相对较高,但均低于 1000 mg/L。第 1 轮和第 7 轮次中,(R)-EL 和 (S)-EL 的含量相对较低。同时,研究还发现不同年份同轮次的白酒中,(R)-EL 和 (S)-EL 的含量也存在显著差异(P < 0.05),这可能与发酵当年的温度、湿度、人工活动等条件有关。
  3. EL 在不同年份白酒中的对映体分布:对于不同年份的酱香型白酒,随着白酒年份的增加,两种 EL 对映体的含量呈现波浪式变化,且不同年份白酒中 EL 对映体存在显著差异(P <0.05)。在这一批不同年份的酱香型白酒中,(R)-EL 的含量在 749.60 ± 6.79 mg/L 至 309.00 ± 6.05 mg/L 之间波动,22 年酒龄的白酒中 (R)-EL 含量最高,且 (R)-EL 的比例大于 50%,平均对映体比例为 68:32。而在浓香型白酒中,随着白酒年份的增加,(R)-EL 的比例逐渐下降,(S)-EL 的比例逐渐上升,对映体比例趋于平衡。最年轻的白酒中 (R)-EL 占比最高,最老的白酒中 (S)-EL 占比最高,且不同年份浓香型白酒中 EL 对映体浓度存在显著差异(P < 0.05)。
  4. EL 对映体的嗅觉阈值和感官特征评价:通过感官评价小组对 46%(v/v)酒精溶液中两种 EL 对映体的感官特征进行描述,发现 (S)-EL 的嗅觉阈值为 214.22 mg/L,约为 (R)-EL(103.92 mg/L)的两倍。(S)-EL 呈现出酸、酸败脂肪气味和奶油香气,而 (R)-EL 则呈现出令人愉悦的果香、草香和甜味香气。这进一步证实了分子立体化学会影响嗅觉感知。
  5. 白酒中 EL 对映体的 OAV 分析:通过计算 OAV 来评估 EL 对映体对白酒风味的贡献,发现不同香型白酒中 EL 对映体的 OAV 值不同,对白酒风味的贡献也不同。在大多数白酒中,(R)-EL 的 OAV 值大于 1,且高于 (S)-EL 的 OAV 值,表明 (R)-EL 对白酒风味的贡献大于 (S)-EL。
  6. 不同比例 EL 对映体之间的感官差异:通过感官小组对不同比例组合溶液的嗅觉嗅闻,发现当组合溶液中 (R)-EL 占主导时,如 Group 4 中 (R)-EL 占 80%,溶液散发的果香香气更强;而当 (S)-EL 占主导时,如 Group 1 中 (S)-EL 占 80%,果香风味最弱。这表明 EL 的果香香气主要来源于 (R)-EL,(R)-EL 对白酒的有益风味贡献更大。

研究结论和讨论部分指出,该研究全面表征了 12 种香型共 83 种白酒中 EL 对映体的含量,发现纯粮固态发酵(SSF)白酒中以 (R)-EL 为主要构型,而固液混合白酒中以 (S)-EL 为主。不同年份酱香型白酒轮次酒中 (R)-EL 和 (S)-EL 的分布存在显著差异,不同年份的酱香型白酒中 (R)-EL 的比例均高于 50% 。感官分析结果表明,(S)-EL 的嗅觉阈值约为 (R)-EL 的两倍,(R)-EL 呈现出令人愉悦的香气,而 (S)-EL 则呈现出不愉快的气味。在大多数样本中,(R)-EL 的 OAV 值高于 (S)-EL,表明其对白酒风味的贡献更大。不同对映体比例的 EL 溶液感官特征与外消旋溶液有所不同,当 (R)-EL 在 46%(v/v)乙醇溶液中占主导时,果香香气更为明显。综合考虑含量、OAV 值和感官研究结果,(R)-EL 是白酒果香风味的重要贡献者。该研究方法简便,研究结果增进了人们对白酒中手性风味物质的了解,尤其是 EL 对映体在白酒中的分布及其感官感知,有助于丰富白酒风味指纹库,完善纯粮白酒评价方法体系。不过,鉴于研究样本中 80% 的商业白酒以 (R)-EL 为主要对映体,未来还需深入研究白酒的微生物发酵过程,探索 EL 对映体的生成途径,进一步阐明其在白酒中分布的原因。

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