《Food Chemistry》:Terpenoids in baijiu: sensory evidence, formation pathways and analytical confidence
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•已在主要白酒风味类型中绘制微量萜类化合物的分布图谱。•感官证据支持有限一组低阈值萜类化合物具有重要作用。•关于其起源与转化的证据涵盖生产和陈酿全过程。•鉴定置信度与基质效应限制了跨研究比较。•健康相关论断需要暴露量与生物利用度验证。引言中国白酒是全球六大蒸馏酒之一(Gao
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已在主要白酒风味类型中绘制微量萜类化合物的分布图谱。
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感官证据支持有限一组低阈值萜类化合物具有重要作用。
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关于其起源与转化的证据涵盖生产和陈酿全过程。
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鉴定置信度与基质效应限制了跨研究比较。
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健康相关论断需要暴露量与生物利用度验证。
引言
中国白酒是全球六大蒸馏酒之一(Gao et al., 2025),传统上以高粱、小麦、大米和青稞等谷物为原料,经固态发酵、蒸馏和陈酿而成。基于 aroma 特征与生产工艺,白酒一般可分为十二种主要风味类型:浓香型、清香型、酱香型、米香型、复合香型、凤香型、芝麻香型、豉香型、特香型、药香型、老白干香型和馥郁香型(Tu et al., 2022)。尽管乙醇和水构成白酒的主体,但其感官特征取决于大量微量挥发性及半挥发性成分(Liu & Sun, 2018)。白酒中已报道超过2700种微量风味成分,包括酯类、醇类、芳烃类、酮类、杂环化合物、含氮化合物、酸类、醛类、萜类、含硫化合物、缩醛和内酯(Wang et al., 2024)。萜类化合物通常含量低于酯类、醇类和酸类,但其较低的嗅阈以及独特的果香、花香、木香、草香和树脂香气使其感官重要性远超其含量占比(Wang et al., 2016)。
萜类化合物是异戊二烯衍生物,广泛存在于植物、微生物、发酵食品和酒精饮料中(Jiang & Wang, 2023)。根据母碳骨架中异戊二烯单元数目的不同,通常分为半萜、单萜、倍半萜、二萜、三萜和多萜。其生物合成通常通过甲羟戊酸(MVA)途径或甲基赤藓糖醇磷酸(MEP)途径进行,生成C5前体异戊烯基焦磷酸(IPP)和二甲基烯丙基焦磷酸(DMAPP)。这些前体缩合生成香叶基焦磷酸(GPP)、法尼基焦磷酸(FPP)和香叶基香叶基焦磷酸(GGPP),随后由萜类合成酶及相关酶催化转化为多种萜类结构(Bergman et al., 2024)。在酒精饮料中,萜类化合物贡献花香、果香、木香、辛香和草香等特征(Chen et al., 2026)。来自植物、微生物或发酵基质的某些萜类化合物也被认为具有抗氧化或抗炎活性(Ge et al., 2022)。然而,对于白酒而言,任何生理功能解读都必须谨慎,因为这些化合物以微量形式存在于化学结构复杂的酒精基质中。
文献计量证据也表明,人们对白酒萜类化合物的关注日益增长。Web of Science核心合集的Topic检索显示,2000至2026年间白酒香气研究文献数量明显增加。如图1a所示,大部分文献与主要挥发物类别相关,尤其是酸类、醇类和酯类,而萜类相关文献占比相对较小。尽管如此,萜类相关文献数量在四个时期均呈上升趋势,从2000–2010年的1篇增至2021–2026年的67篇。年度发文量及三年移动平均线在2021年后也呈增长态势,并在2022–2025年间保持较高水平(Fig. 1b)。2026年的数值应视为暂定,因为出版年份覆盖和数据库索引尚不完整。综合来看,这些发表趋势表明,萜类化合物虽然研究程度仍不及主要挥发物类别,但在白酒香气研究中正获得越来越多的关注,特别是在微量香气贡献、原料来源、微生物代谢、发酵条件和质量调控等方面。
不同白酒风味类型中检测到的萜类化合物种类和浓度存在显著差异。这种差异反映了原料、大曲(用于糖化发酵的传统谷物酒曲)、其他制曲体系、发酵环境、微生物群落、蒸馏条件和储存过程的不同。分析技术的进步,包括气相色谱-质谱联用、全二维气相色谱、顶空固相微萃取、搅拌棒吸附萃取和基于代谢组学的方法,使得白酒萜类轮廓的表征日益精细(Jia et al., 2020)。然而,白酒发酵由原料、环境因素和多物种微生物群落之间的复杂相互作用驱动。这些相互作用形成密集的代谢网络,使得难以确定特定萜类化合物究竟源自原料、微生物生物合成、酶促转化、热反应还是储存相关转化。因此,明确萜类化合物的形成机制,特别是MVA和MEP途径的作用以及参与其中的关键功能微生物,对于理解白酒风味形成和制定更精准的质量调控策略至关重要。
在前述白酒挥发物轮廓和香气活性化合物综述的基础上(Jia et al., 2020; Liu & Sun, 2018; Wang, Tang, et al., 2024),本文聚焦萜类化合物,从四个相互关联的角度进行考察:在主要风味类型中的分布、感官相关性的证据、可能的形成途径以及分析的可靠性。通过区分已报道的分布、定量支持、香气导向证据和直接感官验证,本文旨在阐明目前哪些关于萜类化合物的结论已得到充分支持,哪些仍属初步阶段。
章节摘要
检索策略与数据整理
文献清单最后更新于2026年5月30日。正式数据库检索采用Web of Science核心合集。Topic检索在SCI-EXPANDED中执行,涵盖2000至2026年发表的英文文献,排除综述类文献,保留导出文献共99篇。作者现有EndNote/PDF库和文献核查另用于识别补充来源并获取全文。通过这些补充途径识别的文献
白酒中萜类化合物的研究进展
当前白酒萜类化合物研究可归纳为三个相互关联的领域:已报道的化学多样性、感官相关性的证据,以及与生产环境和陈酿的关联性。
萜类化合物的生成
白酒生产可能通过前体供给、微生物生物合成与生物转化、挥发物转移、热转化以及储存期间的化学变化影响萜类化合物轮廓(图2)。这些过程的证据来自白酒直接观察、白酒相关模型、其他食品系统的研究以及生化推断。因此,仅凭化合物含量的变化并不被视为生物合成或特定转化的证据。理解这些
萜类化合物的功能角色与证据局限
萜类化合物可能超越其直接的香气贡献,为白酒质量评估和产品差异化提供信息。它们已被提议作为年龄或质量相关标志物、风味交互调节因子和候选生物活性成分(图3)。这些角色的证据并不均衡。生物活性相关解读需要格外谨慎,因为白酒为酒精基质,而报道的萜类化合物通常以微量形式存在。体外或单独
分析方法
对于白酒萜类化合物,分析瓶颈并非单纯的仪器灵敏度,而是如何在复杂基质中判定一个峰的可信程度。白酒以乙醇和水为主体,其微量组分中含有丰富的酯类、醇类、酸类、醛类、含硫化合物和含氮气味物质。在此背景下,许多萜类化合物以微克/升或更低的水平存在,且多种结构异构体可能共享相同
白酒中萜类化合物的未来展望
研究已开始界定白酒中萜类化合物的多样性、来源和潜在功能。将这些发现转化为稳健的质量控制工具和功能导向的生产策略,需要更强的机理证据。首要任务之一是鉴定固态发酵过程中负责萜类化合物形成的微生物及代谢相互作用。尽管MVA和MEP途径提供了通用的生物合成框架(Hu, Lin, et al., 2020; Rinaldi et
结论
本综述综合了目前关于白酒中萜类化合物多样性、形成途径、感官相关性及质量相关应用的知识。目前,证据最充分的包括已报道的分布情况、少数低阈值化合物的感官相关性,以及生产和陈酿过程中不同阶段的动态变化。主要差距包括对原位微生物代谢的理解有限、生产和储存全周期动力学信息不足、分析
CRediT作者贡献声明
陈赵:写作——审阅与编辑、写作——初稿、可视化、方法论、调查、正式分析、数据整理。韩颖:写作——审阅与编辑、正式分析、数据整理。袁林:写作——审阅与编辑、验证。图华斌:写作——审阅与编辑、监督、项目管理、概念化。
基金
作者声明本研究的开展和本篇文章的发表获得了资金支持。本研究由茅台集团研发项目(MTGF2024029)和贵州发酵工业微生物资源挖掘重点实验室(黔科合平台人才-ZDSYS [2023] 007)联合资助。
利益冲突声明
作者声明不存在可能影响本论文工作的已知竞争性经济利益或个人关系。
陈赵|韩颖|袁林|图华斌