近日,食品与生物工程学院袁永俊教授团队在国际食品Top期刊《Food Chemistry》(一区Top, IF = 10.25)发表题为 “Ratio limitation of burnt-bitter-aroma compounds in strong-aroma Baijiu”的研究性论文。第一作者为食品与生物工程学院刘青茹博士和2023级硕士研究生张顺华,袁永俊教授为通讯作者。本文通过创新的比值逻辑推导方法,解析了浓香型白酒关键焦苦味物质,系统探讨了其与己酸乙酯的比值关系并明确其上限,为浓香型白酒焦苦味控制与酒体勾调奠定理论基础。

研究背景
中国白酒是世界六大蒸馏酒之一,已有两千余年历史,分为浓香、酱香、清香等十二种香型。其中浓香型白酒以窖香浓郁、口感协调占据市场过半份额。近年来消费者对酱香型白酒的关注度持续上升,促使部分企业进行香型融合,但若工艺控制不当则会导致基酒产生焦苦味。焦苦味是一种糊味与苦味的复合异味,会严重损害白酒的品质。现有研究已在酱香酒及啤酒中发现糠醛、正丙醇、对甲酚、正丁醇等苦味相关的化合物,但是浓香型白酒中焦苦味关键化合物尚不明确。并且风味感知不仅取决于绝对浓度,还受化合物间的互作影响。研究显示,乙酸浓度差异可双向调节正丁醇挥发,正丙醇与己酸乙酯比值变化亦显著影响果香。据此推测,焦苦味可能并非单纯源于焦苦味化合物的绝对含量,而更可能是由于它们与关键香气成分,特别是己酸乙酯之间的比值失衡所致。浓香型白酒焦苦味关键化合物及其与己酸乙酯的比值限定仍缺乏系统研究。
本研究的具体目的如下:(1)对比正常与焦苦味浓香型白酒的化合物组成差异,揭示组分比值失衡与焦苦味呈现的关联;(2)创建基于化合物含量比值的逻辑推导方法,结合风味特征筛选潜在焦苦味化合物;(3)通过香气重构缺失实验验证焦苦味关键化合物;(4)建立焦苦味关键化合物与己酸乙酯的比值限量,为浓香型白酒焦苦味的勾调控制提供理论依据。
研究结论
1、含量比例失衡导致焦苦味。GC-MS和HPLC定量的89种化合物,大多数在正常白酒中含量更高,其中包括正丁醇、糠醇、正己醇等潜在焦苦味化合物。虽然它们在正常白酒中的绝对浓度更高,但其与四大酯的含量比值却更低。分析化合物间的含量比值与感官特征的关系将风味互作纳入统计分析,有利于更准确地锚定关键异嗅成分。
2、基于含量比例筛选潜在焦糊味化合物。利用Python计算89种化合物间的1830个比值,计算其与感官评分的Spearman相关性,通过逻辑推导与风味特征分析,最终筛选出20种潜在焦苦味化合物。
3、香气重构缺失实验明确7种关键焦苦味化合物,包括:糠醇、正丁醇、仲丁醇、正己醇、2,4-二叔丁基苯酚、对甲酚和乙基糠基醚。其中,乙基糠基醚对焦苦味的作用为首次报道。
4、含量比值差异分析提供焦苦味调控建议。系统比较上述7种关键焦苦味化合物与己酸乙酯的含量比例在正常与焦苦味酒样中的差异,得出推荐比例上限分别为0.2862、0.1559、0.0443、0.0943、0、0.000084和0.0018。
本研究建立的含量比例分析方法将风味互作因素引入统计分析,有效识别潜在焦苦味化合物,将此方法应用于更大样本或荟萃分析,将为数字化勾兑体系构建奠定基础。
图形摘要

图文赏析

正常白酒与焦苦味白酒的香气轮廓(A)、化合物含量及种类(B)。多元分析(C、D、E)筛选出的VIP>1化合物(F),及其含量(G)及OAV值(H)。显著性标记:* 0.01 < p < 0.05,** 0.001 < p < 0.01,*** p < 0.001

基于化合物含量与风味特征的韦恩分析(A)筛选正常酒中含量偏高的异味化合物。其与四大酯(B)及四大酸(C)的含量比例分析。关键焦苦味化合物与己酸乙酯的含量比例分析(D)。显著性标记:* 0.01 < p < 0.05,** 0.001 < p < 0.01,*** p < 0.001。EH:己酸乙酯,EA:乙酸乙酯,EL:乳酸乙酯,EB:丁酸乙酯,HA:己酸,AA:乙酸,LA:乳酸,BA:丁酸

化合物、化合物比值与焦苦味评分之间Spearman相关系数网络图(A)。化合物分类流程图(B),20种潜在焦苦味化合物的风味描述(C)。C:化合物含量,R:各化合物对的含量比值,BBA:焦苦味,BBAS:焦苦味评分,ρ:Spearman相关系数,CBC:潜在焦苦味化合物,SC:协同化合物,MC:掩蔽化合物,NEC:无效化合物,UC:不确定化合物
通讯作者简介:

袁永俊,西华大学教授、硕士导师、教学名师,粮油加工与食品安全四川省高校重点实验室主任,四川省食品科学技术学会常务理事暨粮油加工专委会主任,“天府菜油产业创新联盟”技术支持专家,主要从事食品发酵原理与技术、粮油与植物蛋白加工技术、粮油食品安全等方面的研究与教学工作,主持、主研纵横向科研项目80余项,发表科研论文100余篇,获授权发明专利8件,出版专著、教材各2部,全程参与天府菜油团体标准建设、宣贯和实施,获四川省教学成果二等奖2项、三等奖1项、成都市科技进步三等奖1项。
第一作者简介:

刘青茹,博士,讲师,从事传统酿造及药食同源植物资源高值化利用领域的研究与教学工作。本硕博分别就读于华南理工大学、中国农业大学和江南大学,现就职于西华大学食品与生物工程学院。杭州市“131”中青年人才(第三层次),食品微生物四川省重点实验室成员,初级茶园管理师、中级评茶员、茶艺师。主持省级项目3项,参与国自然面上等项目10余项。在Food Chemistry、Food research international、LWT-food science and technology、食品科学等权威期刊发表学术论文34篇,授权发明专利4件。

张顺华,食品与生物工程学院2023级硕士研究生,研究方向为白酒风味分析。目前以共同第一作者身份在Food Chemistry与Food Chemistry: X期刊发表论文两篇,另以第二作者身份发表论文一篇;作为主要成员参与2项企业横向项目及1项纵向项目。


















