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白酒質(zhì)量控制技術(shù)的研究進(jìn)展

文檔作者：程勁松李春揚(yáng) 文檔來源：中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院國家食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2025年06月16日
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上一篇：包裝檢測儀食品安全的保障之鎖

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第5 卷 第7 期 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào) Vol. 5 No. 7
2014 年7 月 Journal of Food Safety and Quality Jul. , 2014
基金項(xiàng)目: 國家質(zhì)檢總局“雙打”質(zhì)檢公益專項(xiàng)基金項(xiàng)目(2012104009)
Fund: Supported by “Double Crackdown ”Quality Inspection of Public Welfare Fund from General Administration of Quality Supervision,
Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China(2012104009)
*通訊作者: 程勁松, 高工, 主要研究方向?yàn)榫祁悪z測。E-mail: chengjinsong@126.com
*Corresponding author: CHENG Jin-Song, Senior Engineer, China National Research Institute of Food &amp;amp; Fermentation Industries, National
Food Quality Supervision and Inspection Center, Beijing 100027, China. E-mail: chengjinsong@126.com
白酒質(zhì)量控制技術(shù)的研究進(jìn)展
程勁松*, 李春揚(yáng)
(中國食品發(fā)酵工業(yè)研究院, 國家食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心, 北京 100015)
摘要: 本文從成品白酒質(zhì)量出發(fā), 以白酒相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)體系為基礎(chǔ), 從白酒理化指標(biāo)及感官指標(biāo)控制、與安
全相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)測控制和與品質(zhì)相關(guān)的風(fēng)味分析及評價等三個方面綜述了白酒關(guān)鍵質(zhì)量指標(biāo)控制的現(xiàn)狀與新
發(fā)展。涉及到白酒產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)規(guī)定、檢測分析方法以及應(yīng)對措施等, 指出現(xiàn)代色譜及其聯(lián)用技術(shù)等不斷更新
和完善的儀器分析技術(shù)是白酒質(zhì)量研究最主要的技術(shù)平臺, 討論了白酒質(zhì)量控制技術(shù)對于提高白酒品質(zhì)及安
全性、推動白酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展和走向國際的重要意義, 并展望了白酒質(zhì)量控制的發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞: 白酒; 檢測; 質(zhì)量控制; 質(zhì)量安全; 風(fēng)味
Development of quality control technologies for Chinese liquor
CHENG Jin-Song*, LI Chun-Yang
(China National Research Institute of Food &amp;amp; Fermentation Industries, National Food Quality Supervision and
Inspection Center, Beijing 100015, China)
ABSTRACT: Based on national standard system of Chinese liquor in this paper, the quality control is divided
into three parts: physicochemical and sensory indexes, safety index, and flavor quality. Meanwhile, the current
situation and developments of every part are reviewed respectively. The review includes quality regulations,
detecting techniques, responses and solutions. It is put forward that advanced instrumental analysis techniques
such as chromatography combined with mass spectrometry are the main technical supports to the quality analysis
of Chinese liquor. The significance of quality control to improve the safety of Chinese liquor, to promote the
development of Chinese liquor industry and the globalization of Chinese liquor are discussed. At last, the future
developments of the quality control are also prospected.
KEY WORDS: Chinese liquor; detection; quality control technologies; quality safety; flavor
白酒為我國特有的蒸餾酒, 經(jīng)過千年的發(fā)展成為中
華民族寶貴的文化遺產(chǎn), 承載著悠久的歷史和深厚的文化
底蘊(yùn), 深受民眾的青睞[1, 2]?！笆晃濉逼陂g我國白酒規(guī)模企
業(yè)產(chǎn)能提升152%, 并于2012 年達(dá)到1153.16 萬千升, 銷售
收入達(dá)4466.26 億元, 實(shí)現(xiàn)了白酒行業(yè)的跨越式發(fā)展[3, 4]。
在產(chǎn)業(yè)高增長的同時, 白酒質(zhì)量問題不容忽視, 2012 年11
月開始的“塑化劑”風(fēng)波極大動搖了消費(fèi)者對白酒的信心和
認(rèn)可度, 最終成為導(dǎo)致白酒價格下跌、銷售疲軟的主要原
因之一, 對整個白酒行業(yè)產(chǎn)生了惡劣的影響[5, 6]。另外, 相
比洋酒迅猛的中國化之路, 2012 年中國白酒出口交貨值僅
為34.79 億元, 不到同期國內(nèi)白酒制造業(yè)銷售收入的1%,
呈現(xiàn)出明顯的反差[6]。除文化及消費(fèi)習(xí)慣差異、營銷模式
第7 期 程勁松, 等: 白酒質(zhì)量控制技術(shù)的研究進(jìn)展 2249
不適應(yīng)等因素外, 質(zhì)量體系的落后也嚴(yán)重制約了白酒的國
際化發(fā)展, 如對白酒基礎(chǔ)性物質(zhì)研究不足導(dǎo)致國際認(rèn)知
度不高, 以及因?yàn)闃?biāo)簽、添加劑及污染物殘留等指標(biāo)不符
合出口國相關(guān)法規(guī)而導(dǎo)致白酒出口受阻[6, 7]。因此, 無論
是保障消費(fèi)者飲用安全性的需求還是促進(jìn)白酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展
及其國際化進(jìn)程的需要, 都對白酒產(chǎn)品的質(zhì)量提出了極
高的要求。
為使白酒產(chǎn)品滿足預(yù)期質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn), 須對其生產(chǎn)和儲
運(yùn)過程進(jìn)行嚴(yán)格管理。其中, 質(zhì)量控制是指為達(dá)到規(guī)定的
質(zhì)量要求所采取的作業(yè)技術(shù)和措施, 與質(zhì)量保證和質(zhì)量改
進(jìn)同屬于質(zhì)量管理體系的一部分, 而質(zhì)量檢驗(yàn)是質(zhì)量控制
最主要活動之一[8]。在白酒生產(chǎn)中, 白酒質(zhì)量控制就是對
白酒產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)與評價, 發(fā)現(xiàn)問題并指導(dǎo)和
解決問題。本文從白酒質(zhì)量出發(fā), 以成品白酒現(xiàn)有質(zhì)量體
系為基礎(chǔ), 結(jié)合近年來白酒安全事件所凸顯的質(zhì)量新問題,
將白酒質(zhì)量控制關(guān)鍵指標(biāo)分為三個部分: 白酒常規(guī)理化及
感官指標(biāo)、與白酒安全性相關(guān)的安全指標(biāo)和與品質(zhì)相關(guān)的
風(fēng)味指標(biāo)及評價方法, 并依次對其相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)、分析
技術(shù)及控制措施等的發(fā)展現(xiàn)狀和最新進(jìn)展進(jìn)行綜述。
1 白酒常規(guī)理化及感官指標(biāo)控制
白酒是一種嗜好型酒精飲料, 具有食品通用的質(zhì)量
評價體系, 不僅包括常規(guī)的理化和安全性指標(biāo), 還包括感
官評價指標(biāo)。與其他產(chǎn)品相同, 白酒也有系統(tǒng)的國家標(biāo)準(zhǔn)
對這些指標(biāo)進(jìn)行定義、限量及檢測方法指導(dǎo)等, 主要包括
酒精度、總酸、總酯、甲醇、鉛、錳等理化及安全指標(biāo), 以
及乙酸乙酯等白酒特征風(fēng)味骨架成分[1]。本節(jié)在歸納白酒
國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上主要對白酒基本理化指標(biāo)和感官評定進(jìn)
行總結(jié)。
1.1 白酒相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)
白酒國家標(biāo)準(zhǔn)主要以產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)為主, 其他還包括基
礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)和原輔料標(biāo)準(zhǔn)等[9]。其中, 產(chǎn)品標(biāo)
準(zhǔn)按分類方法的不同又分為三大類: 以釀造工藝分為《固
液法白酒》等3 個標(biāo)準(zhǔn), 以風(fēng)味分為《濃香型白酒》等10
大香型標(biāo)準(zhǔn), 以出產(chǎn)地分為《貴州茅臺酒》等18 個地理標(biāo)
志產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對白酒相關(guān)產(chǎn)品的定義、理化指標(biāo)、
感官指標(biāo)等進(jìn)行了界定, 食品安全標(biāo)準(zhǔn)則規(guī)定了白酒產(chǎn)品
的安全性指標(biāo), 并被產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所引用, 同時產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和安
全標(biāo)準(zhǔn)都有其相應(yīng)的檢測分析方法標(biāo)準(zhǔn)和通用準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)。
各標(biāo)準(zhǔn)相輔相成共同構(gòu)成白酒產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)體系, 其相互
關(guān)系如圖1 所示。
1.2 理化指標(biāo)
白酒的理化指標(biāo)主要包括酒精度、總酸(以乙酸計(jì))、
總酯(以乙酸乙酯計(jì))和固形物, 以及能夠突出不同香型白
酒風(fēng)格特征的指標(biāo), 各產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對這些指標(biāo)的含量進(jìn)行了
明確規(guī)定, 如根據(jù)酒精度的不同將白酒分為高度酒和低度
酒, 醬香型白酒要求總酸含量至少為0.8g/L, 明顯高于其
他香型白酒, 米香型白酒特別規(guī)定了乳酸乙酯和β-苯乙醇
的含量[9]。酒精度是白酒最主要的特征, 固形物則綜合反
映了生產(chǎn)用水、釀造工藝及容器使用過程中的異常狀況,
以醇、酸和酯為主的各呈香呈味物質(zhì)總含量雖僅為2%~3%,
卻決定著白酒最終的風(fēng)味和風(fēng)格特征, 因此白酒的理化指
標(biāo)控制是白酒質(zhì)量控制的基礎(chǔ)和關(guān)鍵[10, 11]。
圖1 白酒相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系圖
Fig. 1 Relation schema of national liquor standards
a. GB/T20821, GB/T20822, GB/T26761; b. GB/T10781, GB/T14867,
GB/T16289, GB/T20823, GB/T20824, GB/T20825, GB/T23547,
GB/T26760; c. GB/T18356, GB/T18624, GB/T19327, GB/T19328,
GB/T19329, GB/T19331, GB/T19508, GB/T19961, GB/T21261,
GB/T21263, GB/T21820, GB/T21822, GB/T22041, GB/T22045,
GB/T22046, GB/T22211, GB/T22735, GB/T22736.
對白酒理化指標(biāo)的檢測主要依照國家標(biāo)準(zhǔn)《白酒分析
方法》中規(guī)定的檢測方法, 其中測定酒精度為密度瓶法或
酒精計(jì)法, 測定總酸和總酯用指示劑法或電位滴定法,測定
固形物使用烘干稱量法, 測定乙酸乙酯等特性風(fēng)味指標(biāo)用
氣相色譜法, 這些經(jīng)典方法可用于各指標(biāo)含量的準(zhǔn)確定量
[9]。隨著分析技術(shù)的發(fā)展, 新儀器新方法不斷涌現(xiàn), 如陳妍
等[12]應(yīng)用近紅外光譜法建立白酒關(guān)鍵指標(biāo)的定量模型, 可
對白酒樣品中乙醇、總酸總酯和乙酸乙酯等物質(zhì)的含量進(jìn)
行檢測, 適于大批量樣品的測定, 但結(jié)果的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確
度不如經(jīng)典方法。
白酒工藝技術(shù)是影響白酒質(zhì)量的最主要因素, 當(dāng)發(fā)
現(xiàn)理化指標(biāo)測定結(jié)果異常時, 就需要對整個工藝過程進(jìn)行
追溯。其中, 陳釀和勾兌是決定酒精度和總酸總酯等指標(biāo)
的關(guān)鍵步驟, 調(diào)整陳釀時間和勾兌比例可靈活掌握各指標(biāo)
值的高低, 但要充分考慮到成品酒在貨架期內(nèi)總酸和總酯
含量的變化[13]。白酒生產(chǎn)過程中多種因素影響著白酒固形
物含量, 包括釀造用水的硬度、添加劑的使用、酒處理和
過濾、酒瓶衛(wèi)生和貯酒容器質(zhì)量等[10], 當(dāng)固形物含量偏高
2250 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào) 第5 卷
時應(yīng)對這些關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行排查和嚴(yán)格控制。
1.3 感官指標(biāo)
經(jīng)過長期發(fā)展, 不同產(chǎn)地不同品牌白酒釀造工藝和
地理環(huán)境的差異造就了中國白酒百花齊放、各具特色的
局面[14], 理化指標(biāo)作為白酒的共性在不同產(chǎn)品間區(qū)別并
不太大, 而白酒感官指標(biāo)則能夠直接地反映著這種差異
性, 各香型和地理標(biāo)志的白酒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)自身特點(diǎn)對
其風(fēng)味感官特性加以描述性要求, 以此作為其產(chǎn)品的質(zhì)
量屬性[9]。
感官指標(biāo)包括色澤、香氣、口味及風(fēng)格特征, 是不可
量化的整體化指標(biāo), 需要通過品評者的感覺器官(眼、鼻、
口等)對其進(jìn)行綜合分析和評價[9]。白酒品評具有快速、簡
便和靈敏的特點(diǎn), 是分析和評價酒中醇、醛、酸、酯等微
量成分相互作用所呈現(xiàn)出的綜合效果的最有效方法, 因此
成為檢驗(yàn)白酒質(zhì)量的重要手段[15]。人工感官品評的過程相
對簡單, 但對品評環(huán)境和品評員感覺器官靈敏度及品評知
識掌握程度有嚴(yán)格的要求[9], 因此必須按規(guī)定進(jìn)行規(guī)范化
品評才能使這種主觀性感受盡量客觀和準(zhǔn)確。
對成品酒的感官控制主要涉及基酒和入庫酒質(zhì)量等
級鑒定、勾兌和調(diào)味等技術(shù)步驟, 在這些過程中同樣需要
感官品評對其進(jìn)行評定, 以此指導(dǎo)和調(diào)整相應(yīng)的生產(chǎn)過程,
使最終產(chǎn)品感官質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求。
2 白酒質(zhì)量安全指標(biāo)監(jiān)控
除理化和感官要求外, 白酒產(chǎn)品的安全性是其作為
一種食品應(yīng)具有的最基本屬性。國家安全標(biāo)準(zhǔn)對其做了強(qiáng)
制性規(guī)定, 包括甲醇和氰化物, 并要求白酒中污染物、真菌
毒素和添加劑應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定[9]。白酒安全性因素
分為內(nèi)源性和外源性, 內(nèi)源性危害物是白酒生產(chǎn)過程中產(chǎn)
生的副產(chǎn)物, 如氰化物、氨基甲酸乙酯等, 外源性物質(zhì)是白
酒產(chǎn)品安全的最大威脅, 包括重金屬、鄰苯二甲酸酯類塑
化劑和殘留農(nóng)藥等。
2.1 雜醇油和甲醇
雜醇油是指具有3 個及3 個以上碳原子一元醇的總稱,
包括異丁醇和異戊醇等, 主要來源于發(fā)酵過程中酵母菌對
糖類和氨基酸的代謝。雜醇油在人體內(nèi)氧化速度較慢, 過
量的雜醇油會使神經(jīng)系統(tǒng)長時間充血而導(dǎo)致人頭痛[16]。因
此, 雜醇油作為白酒產(chǎn)品衛(wèi)生指標(biāo)一直受到嚴(yán)格監(jiān)控, 但
2006 年12 月頒布的國家標(biāo)準(zhǔn)《蒸餾酒及配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》
(GB 2758-1981)第2 號修改單中取消了對雜醇油的限量要
求[17]。一方面, 雜醇油在具有代表性的知名白酒中含量均
低于前國標(biāo)的限定值[18-20], 且遠(yuǎn)低于洋酒中雜醇油的含量
[18], 而在沒有充分科學(xué)依據(jù)證明雜醇油的危險(xiǎn)性情況下,
取消雜醇油限量是國家標(biāo)準(zhǔn)向國際通用標(biāo)準(zhǔn)的一種靠攏;
另一方面, 各種雜醇油在低濃度含量下均呈現(xiàn)水果香味[21],
對白酒風(fēng)味有明顯貢獻(xiàn), 只在高濃度時才會導(dǎo)致白酒苦澀
味[18], 即在對人體能夠產(chǎn)生危害的濃度時其風(fēng)味呈現(xiàn)性
已經(jīng)嚴(yán)重影響白酒感官質(zhì)量, 因此將雜醇油定為風(fēng)味指
標(biāo)而取消其作為安全指標(biāo)更為合適。白酒中醛類具有類似
情況, 乙醛因其特殊的辛辣刺激味及其對人體毒性比乙
醇大而引發(fā)白酒中醛類是否有害的討論[22], 經(jīng)蒸酒過程
的“掐頭去尾”及貯酒過程的陳釀作用, 乙醛因其揮發(fā)以
及與乙醇縮合成具有清香感的乙縮醛而使其含量大大減
小, 此時以乙醛和乙縮醛為主的醛類成為白酒重要風(fēng)味組
分不可分割的一部分, 因此醛類同樣屬于風(fēng)味質(zhì)量指標(biāo)而
不屬于安全指標(biāo)。
在白酒發(fā)酵過程中, 原輔料所含果膠質(zhì)的水解會自
然產(chǎn)生少量的甲醇并隨著蒸餾不可避免地進(jìn)入酒體, 因其
量微對飲用者不會造成傷害, 但當(dāng)以含果膠質(zhì)較多的薯類
等代糧原料進(jìn)行釀造或不法分子使用工業(yè)酒精冒充食用酒
精勾兌白酒時, 其過量甲醇可導(dǎo)致人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)麻痹
和視網(wǎng)膜病變[23], 給消費(fèi)者帶來極大的安全隱患。國家標(biāo)
準(zhǔn)《蒸餾酒及其配制酒》歷來將甲醇定為重要控制指標(biāo), 是
成品白酒出廠必檢項(xiàng)目[9]。分光光度計(jì)法是檢測白酒中甲
醇的國標(biāo)方法之一, 但其穩(wěn)定性和抗干擾能力不足, 在此
方法的基礎(chǔ)上優(yōu)化條件后有明顯改善[24, 25]。隨著氣相色譜
的普及, 氣相色譜法(GC)因其操作簡便、特異性強(qiáng)、結(jié)果
精度高成為測定白酒中甲醇的首選[26]。
選用低果膠質(zhì)含量的原料、降低原輔料蒸煮壓力并增
加排放氣次數(shù)、對原料進(jìn)行堆積和浸泡處理等措施可降低
白酒中甲醇的含量[27], 另外利用分子篩對甲醇的吸附作用
對基酒或成品酒進(jìn)行過濾可明顯除去部分甲醇[28], 而田曉
梅等[29]用二氧化鈦粉制成固定式光催化劑, 在紫外光下對
白酒進(jìn)行催化照射亦有明顯效果, 但根據(jù)其原理[30]可知催
化過程中會同時造成其他物質(zhì)氧化分解(已知處理后乙醇
含量隨之降低[29]), 可能對白酒風(fēng)味造成較大影響, 因此其
適用性有待于進(jìn)一步研究。
2.2 氰化物
氰化物以含氰糖苷的形式存在于木薯等釀酒原料中,
在釀造過程中經(jīng)水解產(chǎn)生氫氰酸, 是白酒中氰化物的最主
要來源[31, 32]。人體氫氰酸(HCN)和氰化鉀(KCN)的致死劑
量分別約為50~100mg 和150~250mg[33], 因此國家標(biāo)準(zhǔn)對
白酒中氰化物進(jìn)行了嚴(yán)格限量[9]。國家標(biāo)準(zhǔn)中采用比色法
測定白酒中氰化物含量, 但加入顯色劑后會出現(xiàn)白色渾濁
而干擾測定, 根據(jù)企業(yè)自控需要, 可通過預(yù)蒸白酒樣品
[34]、添加表面活性劑[35]、離心[36]或過濾[37]白色沉淀等方法
降低干擾, 提高測定準(zhǔn)確度。比色法操作繁雜且檢出限偏
高[38], 而頂空氣相色譜法以其效率高、樣品用量少、靈敏
度高等優(yōu)點(diǎn)在測定白酒中氰化物含量中應(yīng)用越來越廣泛
[31]。其他還有原子吸收法和熒光法, 均得到較高的回收率
和較低的檢出限, 適合微量氰化物的測定, 但電化學(xué)法因
第7 期 程勁松, 等: 白酒質(zhì)量控制技術(shù)的研究進(jìn)展 2251
其干擾因素較多檢測結(jié)果并不理想[38]。
白酒生產(chǎn)過程中主要通過控制原料來減少氰化物的
產(chǎn)生, 如減少木薯使用量而選用谷物作為釀酒原料, 充分
浸泡原料使含氰糖苷溶出, 并在蒸煮原料過程中多排氣使
生成的氫氰酸揮發(fā)[32]。另外, 可選用對氰化物具有高降解
率的酵母菌, 在酒精發(fā)酵階段將原料中氰化物分解來降低
其含量[39]。
2.3 重金屬
對人體危害最大的重金屬包括鉛、汞、鉻、砷、鎘等
[40], 多經(jīng)蒸酒器具、輸酒管路及貯酒容器與白酒接觸過程,
酒糟的蒸酒過程, 基酒及加漿水的勾兌過程進(jìn)入酒體造成
污染[41]。在用高錳酸鉀作為氧化物對白酒進(jìn)行除雜除臭時,
白酒中將殘留部分錳離子。新版白酒國家標(biāo)準(zhǔn)取消了對錳
含量的限定[9], 但在《食品中污染物限量》中對白酒中污
染風(fēng)險(xiǎn)最高的鉛提出了更高的要求, 其限量值降為0.5
mg/kg[42]。雖然對污染風(fēng)險(xiǎn)較小的其他重金屬未作限量規(guī)
定, 但有條件的白酒企業(yè)仍應(yīng)將其定為監(jiān)測對象, 標(biāo)準(zhǔn)中
同時還規(guī)定了釀酒原料谷物中多種重金屬的限量值。
在對重金屬的檢測中原子熒光光度法、原子吸收分光
光度法和原子吸收火焰光度計(jì)法等方法技術(shù)成熟, 是測定
總砷、無機(jī)砷、總汞、鉛和錳的常用方法, 在此基礎(chǔ)上根
據(jù)需要對這些方法進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化, 取得了更好的效果[43,
44]。電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)在重金屬檢測中具有
明顯的優(yōu)勢, 其方法檢出限更低、靈敏度更高, 并可同時篩
查多種金屬元素[45]。另外, 電感耦合等離子體原子發(fā)射光
譜法(ICP-AES)同樣具有受干擾小、線性范圍寬、可同時測
定多種重金屬元素等優(yōu)勢[43], 但其靈敏度略低于ICP-MS,
其他還有高效液相色譜法、酶分析法、生物傳感器法和免
疫分析法等[40], 可根據(jù)不同的檢測需求選擇合適的檢測方
法。
白酒重金屬污染的控制著重于預(yù)防, 如將生產(chǎn)設(shè)備
和貯酒容器換成不銹鋼材料, 嚴(yán)格把關(guān)原料和加漿水的質(zhì)
量等。對于重金屬已污染且含量過高的白酒, 可利用生石
膏、麩皮或果膠進(jìn)行處理, 使酒中的重金屬鹽凝集而共同
析出[46], 但可能對白酒風(fēng)味造成一定影響, 因此對已污染
的白酒進(jìn)行重蒸處理效果更好, 不僅有更好的重金屬除雜
效果, 還可最大限度地保留原始風(fēng)味。
2.4 鄰苯二甲酸酯類塑化劑
2012 年11 月媒體報(bào)道了部分白酒中含有塑化劑成分,
引起了消費(fèi)者、監(jiān)管部門和白酒企業(yè)的高度重視[47]。當(dāng)白
酒在釀造和貯運(yùn)過程中與含有鄰苯二甲酸酯類的塑料或橡
膠等制品接觸時, 其所含的酒精成分對其具有溶出效果,
導(dǎo)致塑化劑污染。另外, 鄰苯二甲酸酯類是一類半揮發(fā)性
物質(zhì)[48], 在白酒蒸餾過程中也可能從原料中遷移入酒體。
鄰苯二甲酸酯類進(jìn)入動物體后可影響其正常激素分泌, 具
有生殖和發(fā)育毒性[49], 因此必須對白酒中塑化劑污染進(jìn)行
監(jiān)測和控制。原衛(wèi)生部文件[50]規(guī)定食品及食品添加劑中鄰
苯二甲酸二丁酯(DBP)和鄰苯二甲酸(2-乙基己)酯(DEHP)
最大殘留量分別為0.3 mg/kg 和1.5 mg/kg, 但并非食品安
全國家標(biāo)準(zhǔn)限定值, 僅用于排查違法添加行為, 另外國家
標(biāo)準(zhǔn)[51]規(guī)定食品接觸材料中DBP 和DEHP 特定遷移量分
別為0.3 mg/kg 和1.5 mg/kg。歐洲食品安全局評估后制定
了DBP、DEHP 和鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)等的每日耐
受攝入量(TDI), 分別為0.01、0.05、0.15 mg/kg·bw[52], 在
此基礎(chǔ)上, 國家食品安全風(fēng)險(xiǎn)評估中心依據(jù)我國居民白酒
消費(fèi)量和白酒中鄰苯二甲酸酯類塑化劑含量普查數(shù)據(jù), 對
成人飲酒者的健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評估, 結(jié)果認(rèn)為白酒中DBP
和DEHP 的含量分別在1 mg/kg 和5 mg/kg 以下時, 對飲酒
者的健康風(fēng)險(xiǎn)處于可接受水平[53]。
食品中鄰苯二甲酸酯類的測定方法有氣相色譜-質(zhì)譜
法(GC-MS)、氣相色譜-氫火焰離子化檢測法(GC-FID)、液
相色譜-二極管陣列檢測法(LC-PDA)、高效液相色譜-紫外
檢測法(HPLC-UV)和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)等,
其中以GC-MS 為主, 而提取和凈化是整個測定過程的關(guān)
鍵步驟, 決定著方法的檢出限[52]。白酒因含有大量的乙醇
而影響有機(jī)溶劑液液萃取法測定鄰苯二甲酸酯類的回收率
[54], 可通過沸水浴[55]、氮吹或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)[54]、加純水降低白
酒酒精度[56]來排除或減小乙醇的干擾, 而在液液萃取[57]和
基質(zhì)分散固相萃取[58]后通過固相萃取進(jìn)行凈化處理可進(jìn)
一步排除基質(zhì)干擾而提高方法的精確度。離子遷移譜技術(shù)
[59]和酶聯(lián)免疫法[60]不需要樣品前處理, 因此可作為鄰苯二
甲酸酯類的快速定性篩查和初步定量; 對高度白酒
LC-MS/MS雙柱法[61]同樣可直接進(jìn)樣并能夠取得滿意的回
收率和靈敏度, 具有一定的推廣價值。
因鄰苯二甲酸酯類主要通過接觸材料和原料遷移入
酒體中, 因此可通過將輸酒管路和貯酒設(shè)備換成不銹鋼材
質(zhì)等非塑料器具, 以及嚴(yán)格控制原料鄰苯二甲酸酯類污染
水平等途徑來有效降低白酒塑化劑污染風(fēng)險(xiǎn)。
2.5 甜味劑
甜味劑作為食品添加劑廣泛用于食品工業(yè)中, 但同
時部分甜味劑存在安全性問題, 如阿斯巴甜含有的苯丙氨
酸成分可危及苯丙酮酸尿患者的大腦健康, 美國等多個國
家和地區(qū)則禁止在食品中添加甜蜜素[62]。我國在食品安全
國家標(biāo)準(zhǔn)《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[63]中規(guī)定可用于食品加
工的甜味劑共有21 種, 但只有標(biāo)準(zhǔn)中表A.2 列出的紐甜等
6 種甜味劑因其適用于各類食品而可用于白酒生產(chǎn)中。然
而白酒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)對固態(tài)法白酒和十大香型白酒的定義中明
確說明“未添加非白酒發(fā)酵產(chǎn)生的呈香呈味物質(zhì)”, 因此按
傳統(tǒng)固態(tài)法白酒標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的白酒產(chǎn)品中不得含有甜味劑,
液態(tài)法和固液法白酒則可根據(jù)需要適量添加紐甜等6 種甜
味劑, 但需注意其產(chǎn)品標(biāo)簽應(yīng)標(biāo)明執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為液態(tài)法白酒
2252 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào) 第5 卷
或固液法白酒國家標(biāo)準(zhǔn)。
原衛(wèi)生部已明確國家標(biāo)準(zhǔn)《食品中環(huán)已基氨基磺酸鈉
的測定》的適用范圍不包括白酒[64], 目前測定白酒中甜味
劑的儀器方法有GC-MS[65]、LC-PDA[66]、超高效液相色譜
-蒸發(fā)光散射檢測法(UPLC-ELSD)[67]、LC-MS\MS[64, 68]和離
子色譜電導(dǎo)檢測法[69]等, 其中LC-MS\MS 因其無需復(fù)雜前
處理、靈敏度高和抗干擾能力強(qiáng)而廣泛用于白酒中甜味劑
的檢測。為防止白酒中乙醇等物質(zhì)對甜味劑的測定造成影
響, 可預(yù)先通過沸水浴和旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)等方法使其揮發(fā)[65, 66, 68],
或?qū)拙葡♂尯筮^凈化柱排除其干擾[69], 在對定性定量無
明顯影響時也可過濾膜后直接進(jìn)樣[67, 68]。
白酒生產(chǎn)主要以谷物為原料且甜味劑具有非揮發(fā)的
性質(zhì), 因此白酒中甜味劑均系無意識引入或人為添加, 當(dāng)
發(fā)現(xiàn)違規(guī)添加時應(yīng)逐級溯源, 對基酒和調(diào)味酒等半成品酒
進(jìn)行追查, 以實(shí)現(xiàn)對白酒中甜味劑的監(jiān)測和控制。
2.6 農(nóng)藥殘留
高粱、小麥等白酒釀造原料在種植和儲存過程中因農(nóng)
藥的使用或周圍環(huán)境中農(nóng)藥的遷移, 均可能造成其農(nóng)藥殘
留, 進(jìn)而通過蒸酒過程進(jìn)入酒體, 鑒于農(nóng)藥在動物體內(nèi)具
有蓄積作用及其致畸、致癌、致突變的高毒性, 白酒中的
農(nóng)殘將對飲用者造成一定的安全風(fēng)險(xiǎn)[70, 71],嚴(yán)格控制釀造
原料的農(nóng)殘量成為減少和杜絕白酒農(nóng)殘的關(guān)鍵。目前, 國
家標(biāo)準(zhǔn)對白酒中農(nóng)殘限量還未作要求, 但對其原料具有嚴(yán)
格的規(guī)定, 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》
[72]中明確了387 種農(nóng)藥3650 項(xiàng)最大殘留限量值, 其中涉及
谷物共229 種農(nóng)藥, 并限定了多種農(nóng)藥在稻谷(58 種)、小
麥(123 種)、玉米(94 種)、大米(31 種)、高粱(42 種)、豌豆
(41 種)、大麥(59 種)等釀酒原料中的最大殘留量。
對白酒中農(nóng)殘的檢測研究至今較少[70, 73], 但因檢測
方法的通用性, 大量用于測定食品(尤其是其他酒類)中農(nóng)
殘的方法只需對其前處理加以調(diào)整即可用于白酒中農(nóng)殘的
定性定量分析, 而針對谷物原料中農(nóng)殘的測定在標(biāo)準(zhǔn)[74]中
均指定了相應(yīng)的檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)。在檢測儀器選擇上以
GC-ECD、GC-MS 和LC-MS\MS 為主[73, 74], 均具有靈敏度
高、抗干擾能力強(qiáng)、定性準(zhǔn)確等優(yōu)勢, 同時根據(jù)需要發(fā)展
了酶抑制法、免疫分析法和生物傳感器等農(nóng)殘快速檢測技
術(shù)[74]。樣品前處理技術(shù)對整個測定方法起決定性作用, 需
根據(jù)不同種類農(nóng)藥的性質(zhì)選用合適的前處理方法, 酒類前
處理相對簡單, 經(jīng)萃取和凈化后即可用于儀器測定, 主要
有液液萃取法、固相萃取法及固相微萃取法等[73]。
在對原料中農(nóng)殘進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測的同時應(yīng)積極采取有
效的控制措施, 白酒生產(chǎn)企業(yè)可通過劃定區(qū)域、定點(diǎn)收購、
規(guī)定品種等方式打造原料生產(chǎn)基地來保證其可控性, 并應(yīng)
大力推廣有機(jī)認(rèn)證等無公害農(nóng)產(chǎn)品認(rèn)證, 從源頭杜絕農(nóng)藥
殘留。
2.7 氨基甲酸乙酯
氨基甲酸乙酯是發(fā)酵食品在生產(chǎn)和貯存過程中產(chǎn)生
的一種天然副產(chǎn)物[75], 實(shí)驗(yàn)證明氨基甲酸乙酯對多種動物
體具有遺傳毒性和致癌作用[76, 77]。2007 年, 國際癌癥研究
機(jī)構(gòu)(IARC)再次對氨基甲酸乙酯進(jìn)行評估后將其由2B 類
(或許對人體致癌)改為2A 類(很可能對人體致癌), 并強(qiáng)調(diào)
經(jīng)酒精飲料攝入的氨基甲酸乙酯總量可能對健康造成潛在
危險(xiǎn)[78]。因此, 多個國家和地區(qū)對酒精飲料中氨基甲酸乙
酯規(guī)定了限量值, 如加拿大衛(wèi)生與防疫部門對蒸餾酒限量
為150 μg/L, 美國食品和藥品管理局規(guī)定甜葡萄酒中含量
不能超過60 μg/L[79]。
目前, 氨基甲酸乙酯的檢測方法較為成熟, 主要有
GC、高效液相色譜-熒光檢測法(HPLC-FLD)、GC-MS 等,
其中GC-MS 法以其高靈敏度和適用性被多個國家和組織
定為官方方法, 用于酒精飲料中氨基甲酸乙酯的測定[75,
80]。其前處理方法主要有液液萃取法[81]、固相萃取法[82]、
固相微萃取法[83]及雙水相萃取技術(shù)[84]。針對白酒樣品的特
殊性, 陳達(dá)煒等[85]討論了酒精度對HPLC-FLD 法測定白酒
中氨基甲酸乙酯含量的影響, 并建立不同酒精度與45%酒
精度間氨基甲酸乙酯峰面積相對校正系數(shù), 大大提高方法
準(zhǔn)確度, 與GC-MS 相比更適合于大批量樣品的測定; 馬婭
萍等[86]利用二維色譜技術(shù)結(jié)合高選擇性氮磷檢測器測定
白酒中氨基甲酸乙酯, 因不需要前處理且靈敏度高而具有
很大的優(yōu)勢。
Wu 等[79]分析了浙江省本地市場上22 個白酒樣品, 其
氨基甲酸乙酯平均含量為72μg/kg, 范文來等[87]對不同香
型白酒氨基甲酸乙酯含量進(jìn)行檢測, 其平均值約為
100μg/L, 陳達(dá)煒等[85]選取市場上47 個不同酒精度的白酒,
經(jīng)測定氨基甲酸乙酯含量超過100μg/L 的樣品占總量的
19.1%。因此, 需采取措施對白酒中氨基甲酸乙酯含量進(jìn)行
控制。目前, 雖證實(shí)白酒酒醅發(fā)酵過程其中氨基甲酸乙酯
含量變化與尿素濃度變化基本同步[88], 但仍缺乏充分的
研究來揭示白酒釀造過程中氨基甲酸乙酯主要生成途徑,
因此宜采用全面控制措施[76]: 精制釀酒原料并對其進(jìn)行
蒸煮排氣或添加化學(xué)催化劑以降低前體物質(zhì)氰化物的含
量; 適當(dāng)控制發(fā)酵條件, 如降低發(fā)酵和陳釀溫度; 通過減
弱酵母細(xì)胞內(nèi)精氨酸酶的活力或選育產(chǎn)尿素能力低的酵
母菌降低酒中胺類化合物的含量; 向完成發(fā)酵的酒中添加
酸性尿酶等。
2.8 生物胺
生物胺是一類普遍存在于發(fā)酵食品中由氨基酸脫羧
或醛酮氨基化形成的含氮小分子有機(jī)化合物[89, 90], 過量的
生物胺進(jìn)入血液中, 易引起頭痛、惡心、血壓異常、心悸、
呼吸紊亂等過敏反應(yīng), 腐胺和尸胺等則能與亞硝酸鹽反應(yīng)
生成致癌的亞硝胺, 由于酒精可抑制單胺氧化酶活性而減
第7 期 程勁松, 等: 白酒質(zhì)量控制技術(shù)的研究進(jìn)展 2253
弱機(jī)體對生物胺的轉(zhuǎn)化, 因此若酒精飲料中含有過量生物
胺時將對人體造成更大的危害[89]。多個國家對毒害性最大
的組胺規(guī)定了在葡萄酒中的限量值, 其中瑞士為10mg/L,
德國(2mg/L)、法國(8mg/L)和比利時(5~6mg/L)的限量更低
[91]。
食品中生物胺檢測方法主要包括薄層色譜法(TLC)、
GC、HPLC 和毛細(xì)管電泳法等, 其中HPLC 是最常用方法
[92]。目前, 對生物胺的研究集中在其含量較高的葡萄酒、
黃酒和米酒等發(fā)酵酒, 而對白酒中生物胺的研究較少[89,
93]。溫永柱等[94]采用液液萃取及衍生化法結(jié)合GC-MS 對
白酒中生物胺進(jìn)行了定性研究, 并在5 種白酒樣品中準(zhǔn)確
定性到9 種生物胺。在此基礎(chǔ)上, 又利用RP-HPLC 法對幾
大香型白酒中生物胺進(jìn)行初步定量分析, 結(jié)果顯示與發(fā)酵
酒相比, 白酒中生物胺含量較低, 平均含量為0.833 mg/L,
5 種生物胺中吡咯烷含量最高, 占總量50%以上[93]。
可采用食品中生物胺的控制和去除措施來降低白酒
中生物胺的含量[91, 95], 其方法主要有: 通過選用蛋白質(zhì)含
量低的谷物品種作為釀造原料以控制底物氨基酸的含量,
但應(yīng)以不影響正常微生物發(fā)酵和風(fēng)味物質(zhì)形成為前提; 選
育無氨基酸脫羧酶活性的菌株, 可從源頭減少生物胺的積
累; 添加胺氧化酶和胺脫氫酶等生物胺降解酶。
2.9 真菌毒素
真菌毒素是真菌在生長繁殖過程中產(chǎn)生的次生有毒
代謝產(chǎn)物[96], 攝入動物體后可損害肝臟、腎臟和神經(jīng)組織
等, 部分真菌毒素具有致癌、致畸、致突變作用[97]。真菌
毒素主要是在生長、加工和貯運(yùn)等環(huán)節(jié)污染大米、小麥等
谷物, 當(dāng)用真菌毒素超標(biāo)的谷物作為釀酒原料時, 將對白
酒產(chǎn)品造成安全隱患[98]。白酒安全標(biāo)準(zhǔn)中引用《食品中真
菌毒素限量》[96]對其真菌毒素的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行限定, 其中
僅規(guī)定以蘋果、山楂為原料制成的酒類中展青霉素的限量
值為50μg/kg, 另外還詳細(xì)規(guī)定了釀酒原料谷物中黃曲霉
毒素B1、脫氧雪腐鐮刀菌烯醇、赭曲霉毒素A、玉米赤霉
烯酮四種真菌毒素的限量指標(biāo)。
目前對白酒中真菌毒素測定的研究比較少, 楊曉東
等[99]和葉光斌等[100]利用酶聯(lián)免疫試劑盒分別測定了濃香
型成品白酒中黃曲霉毒素B1 和赭曲霉毒素, 杜陽鋒[98]則
通過建立模型將三維熒光光譜技術(shù)用于白酒中真菌毒素的
測定, 結(jié)果顯示該方法具有較好的預(yù)測準(zhǔn)確度。韓振國[101]
則建立了HPLC 法測定白酒中赭曲霉毒素A 和嘔吐毒素的
方法, 具有較低的檢出限和較高的回收率, 經(jīng)對比優(yōu)于
TLC 等測定方法。谷物中真菌毒素檢測方法研究較多, 主
要有TLC、酶聯(lián)免疫吸附法、免疫親和層析法和分子印跡
技術(shù)等快速分析方法[102], 以及GC-MS、HPLC-UV、
HPLC-FLD、UPLC-MS/MS 等儀器分析方法[97, 103]。由于真
菌毒素在谷物中含量極微, 因此均需要有效的樣品前處理,
一般在選擇合適的溶劑及超聲等輔助方法進(jìn)行提取后, 還
需采用固相萃取和免疫親和層析等方法對其進(jìn)行凈化和濃
縮[104], 國家標(biāo)準(zhǔn)[96]對其每種真菌毒素均指定了相應(yīng)的檢
驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn), 其凈化方法多為免疫親和層析法。
白酒中真菌毒素主要由原料帶入, 因此必須從源頭
采取控制措施。在谷物入廠前應(yīng)對其進(jìn)行嚴(yán)格的真菌毒素
檢驗(yàn), 杜絕有毒有害谷物的同時也可防止對倉庫中其他原
料的污染; 谷物的貯藏環(huán)境應(yīng)保持干燥和低溫, 防止凝結(jié),
避免害蟲進(jìn)入, 考慮到農(nóng)藥殘留問題, 不宜采用殺真菌劑
和殺蟲劑, 可選用合適的生物技術(shù)防控真菌微生物, 在此
階段應(yīng)對其進(jìn)行實(shí)時污染監(jiān)控; 谷物在粉碎后應(yīng)及時使用,
勿堆積過久, 另外潤料和預(yù)蒸均對真菌毒素具有一定的清
除作用[105]。
2.10 其他危害指標(biāo)
除上述白酒安全性指標(biāo)外, 還有其他一些潛在的危
害因子, 如當(dāng)谷物原料或釀酒用水受到環(huán)境突發(fā)事件中有
毒有害物質(zhì)的污染時, 均可對白酒產(chǎn)品造成安全隱患。馮
沙等[106]采用分散固相萃取技術(shù)建立了HPLC-MS/MS 法測
定白酒中15 種全氟化合物, 方法定量限為0.1~0.45 g/L,
在對15 份白酒進(jìn)行實(shí)際分析中, 少量樣品檢出全氟庚酸和
全氟辛酸。
3 白酒風(fēng)味分析及品質(zhì)控制
白酒作為一種特殊的食品, 在滿足理化和安全性要
求的基礎(chǔ)上, 其風(fēng)味是決定白酒質(zhì)量的最主要因素。感官
是國家標(biāo)準(zhǔn)對白酒的一項(xiàng)產(chǎn)品要求, 目前仍主要依靠品酒
師和調(diào)酒師的人工感官品評來鑒別白酒質(zhì)量和等級。但感
官品評存在著一定的局限性: 品評者存在個體差異, 且人
的感覺器官易疲勞, 缺乏穩(wěn)定性, 因其主觀因素導(dǎo)致評價
標(biāo)準(zhǔn)無法完全統(tǒng)一; 品評結(jié)果多為文字性描述, 難以對不
同等級產(chǎn)品間的差異進(jìn)行量化, 而白酒產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中固定且
有限的感官評語也無法滿足白酒風(fēng)味多樣性的詳細(xì)表達(dá)。
采用儀器分析等技術(shù), 對白酒中所含的醇、醛、酸、酯等
風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定性定量測定, 可將風(fēng)味間接量化并使之能
夠成為白酒質(zhì)量控制的客觀指標(biāo)。
3.1 白酒風(fēng)味分析
3.1.1 白酒風(fēng)味特征描述
隨著白酒感官品評的發(fā)展, 在五次全國白酒評酒會
過程中逐漸形成了百分制的品評方法[107], 其中色澤、香
氣、口味和風(fēng)格分別為10、25、50 和15 分, 但存在評分
尺度過大、分辨能力低、分值籠統(tǒng)難于標(biāo)示內(nèi)在品質(zhì)等問
題[108]。國標(biāo)感官要求中對香氣的描述已使用窖香、米香、
豉香、清香、芝麻香等客觀描述語, 但相對比較簡單和抽
象。賴高淮[109]將白酒中香氣分為陳香, 濃香, 糟香, 曲香,
糧香, 餿香等, 將口味分為甜、咸、酸苦、麻辣、澀、鮮等,
并以此分析了不同香型白酒的具體風(fēng)味特征, 其描述語更
2254 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào) 第5 卷
加豐富和全面。隨后, 劉明等[110]利用感官科學(xué)描述分析原
理和描述詞應(yīng)用頻率方法, 對不同香型20 種白酒的香氣特
征進(jìn)行描述, 得到的400 多個描述詞經(jīng)整理統(tǒng)計(jì)精簡至20
個, 以此進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析, 結(jié)果與傳統(tǒng)香型劃分一致,
表明簡化后的感官描述詞可用于評價白酒風(fēng)味。在此基礎(chǔ)
上, 劉明等[111]又根據(jù)國外風(fēng)味輪的發(fā)展, 借鑒現(xiàn)代感官描
述方法, 提出了第一個白酒風(fēng)味輪描述術(shù)語表, 之后經(jīng)進(jìn)
一步完善, 最終確定白酒風(fēng)味輪描述術(shù)語表(圖2)[112], 逐
步實(shí)現(xiàn)白酒感官科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化。
在品評過程中, 品酒師參考風(fēng)味輪中描述詞定性出
酒樣所具有的感官特征, 并采用9 點(diǎn)尺度法分別對外觀、
香氣、口味、口感和風(fēng)格特征的強(qiáng)度或滯留度進(jìn)行定量描
述, 可將定性、定量描述結(jié)果表達(dá)為感官特征剖面圖和統(tǒng)
計(jì)分析表[112], 從而形象具體地展示白酒感官信息。另外,
可設(shè)計(jì)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件來輔助整個品評過程, 實(shí)現(xiàn)計(jì)算
機(jī)感官品評, 以此提高感官品評的準(zhǔn)確度和效率, 推動白
酒風(fēng)味多樣化發(fā)展。
3.1.2 白酒風(fēng)味物質(zhì)分析
對白酒風(fēng)味的分析并未停留在對整體呈現(xiàn)性的感官
品評及描述上, 而是借助不斷發(fā)展的儀器技術(shù)剖析其深層
次的風(fēng)味載體。從1963 年建立紙層析和薄層層析色譜法用
于分析白酒中酸、酯和醇類成分[113]開始, 至1968 年采用
填充柱、毛細(xì)管柱和制備色譜的氣相色譜法與紅外及質(zhì)譜
聯(lián)用鑒定50 種香味組分[114], 到近年用全二維氣相色譜-質(zhì)
譜分析白酒微量成分[115, 116], 隨著分析技術(shù)的迅速發(fā)展,
所定性、定量的風(fēng)味物質(zhì)也不斷增加。目前, 用于分離分
析白酒中風(fēng)味物質(zhì)的儀器方法主要有GC-FID[117] 、
GC-FPD[114] 、GC-MS[19-21] 、IC[20] 、HPLC[118, 119] 、
GC\GC-TOFMS[115, 116]等, 根據(jù)分析需要可直接進(jìn)樣[120],
或采用真空濃縮、液液萃取、固相萃取、頂空固相微萃取、
攪拌吸附萃取等前處理[11, 20, 116]將風(fēng)味物質(zhì)富集濃縮后進(jìn)
樣。季克良等[119]利用全二維色譜-飛行時間質(zhì)譜定性醬香型
圖2 白酒風(fēng)味[112]
Fig. 2 Chinese liquor taster’s flavor wheel [112]
第7 期 程勁松, 等: 白酒質(zhì)量控制技術(shù)的研究進(jìn)展 2255
白酒中微量成分達(dá)到873 種, 根據(jù)化學(xué)屬性可將這些成分可
分為醇類、醛類、酸類、酯類、酮類、酚類、內(nèi)酯類、縮醛
類、萜烯類、呋喃類、含硫化合物、含氮化合物和芳香族化
合物等[11, 114, 118]。
對風(fēng)味物質(zhì)定性、定量分析是揭示白酒風(fēng)格特征的前
提, 但這些組分含量的高低并不能代表其對整體香味貢獻(xiàn)
的大小, 還需要結(jié)合其呈香能力才能進(jìn)行準(zhǔn)確的分析判斷
[121]。因此用香氣活度值(OAVs)代替含量用于白酒風(fēng)味分
析更為合適, 即將風(fēng)味物質(zhì)的含量與其閾值的比值作為評
價風(fēng)味成分重要性的指標(biāo), 以此確定對風(fēng)味特征具有顯著
性影響的化合物[121]。閾值是指能夠引起感覺所需感官刺激
的最小值[122], 我國白酒169 計(jì)劃測定了乙酸乙酯等具有代
表性的79 種風(fēng)味化合物在46%vol 酒精-水溶液中的嗅覺
閾值[123], 為香氣活度值的廣泛應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。雖然香氣
活度值并未考慮組分間的疊加和抑制作用, 但不失為計(jì)算
單個香氣組分實(shí)際貢獻(xiàn)大小的一種客觀方法[121]。通常認(rèn)為
香氣活度值大于1 的物質(zhì)對白酒風(fēng)味有貢獻(xiàn), 而大于10 的
為重要香氣物質(zhì), 郭兆陽等[124]將測得白酒中70 多種組分
的含量轉(zhuǎn)化為香氣活度值后, 結(jié)合主成分分析確定了不同
香型白酒的關(guān)鍵香氣組分。除香氣活度值外, 氣相色譜-嗅
聞技術(shù)(GC-O)可直接用于分析白酒中各風(fēng)味物質(zhì)的香氣
特性, 其原理為通過氣相色譜將白酒各風(fēng)味組分分離后一
部分進(jìn)入FID 或MS 等檢測器, 另一部分通過傳輸線進(jìn)入
嗅聞端口進(jìn)行感官評定, 再結(jié)合芳香萃取物稀釋分析
(AEDA)等方法對白酒中關(guān)鍵香氣成分進(jìn)行定性、定量分析,
是一種精確的、具有描述性的評價和衡量氣味強(qiáng)度的方法
[125]。氣相色譜-嗅聞技術(shù)結(jié)合質(zhì)譜定性已應(yīng)用于多種香型
白酒呈香物質(zhì)的分析, 輔助采用香氣活度值確定其少數(shù)幾
個關(guān)鍵風(fēng)味化合物[126]。
在白酒釀造過程中, 不僅能產(chǎn)生令人愉悅的風(fēng)味物
質(zhì), 還會出現(xiàn)如臭味、苦味、霉味、酸味、澀味、辣味等
不良風(fēng)味, 一般是生產(chǎn)過程中控制不當(dāng)造成的[127]。引起異
雜味的原因主要有原輔料變質(zhì)、生產(chǎn)用具引入、制曲及發(fā)
酵過程中污染雜菌、蒸酒火力控制不當(dāng)使過多組分進(jìn)入酒
體等[127, 128]。對異雜味的分析同樣主要采用GC-MS 法, 杜
海等[129]運(yùn)用HS-SPME 結(jié)合GC-MS 建立了快速定量測定
白酒中3-辛醇和1-辛烯-3-醇這兩種常見異味化合物的方
法, 結(jié)果表明適合白酒中低閾值異味化合物的測定。
3.1.3 電子鼻等仿生技術(shù)對白酒香氣的評價
電子鼻又稱氣味掃描儀, 是用多個具有不同選擇性
的氣敏傳感器組成陣列, 利用其對多種氣體的交叉敏感性,
將不同氣味物質(zhì)在傳感器表面的作用轉(zhuǎn)化為物理信號實(shí)現(xiàn)
分析[130]。張鑫[131]利用電子鼻系統(tǒng)PEN3 對4 個不同質(zhì)量
等級的清香型白酒進(jìn)行分析, 樣品均被顯著區(qū)分, 表明該
系統(tǒng)在建立樣品數(shù)據(jù)庫后可用于年份酒鑒定和真?zhèn)舞b別,
以及不同檔次的區(qū)分和產(chǎn)品穩(wěn)定性的評價?？掠辣蟮萚132]
選用合適的傳感器自行設(shè)計(jì)電子鼻系統(tǒng), 并將其用于不同
香型白酒的快速識別, 取得了滿意的效果, 且擬采用定量
分析法對白酒摻假進(jìn)行檢測。電子舌則是用類似于生物系
統(tǒng)的材料作為傳感器的敏感膜, 當(dāng)與呈味物質(zhì)接觸時, 膜
電勢發(fā)生變化并產(chǎn)生響應(yīng), 以此檢測各類物質(zhì)間的相互關(guān)
系[130], 由于可直接對液體樣品進(jìn)行檢測, 因此可以更全面
地反映白酒信息。王永維等[133]利用α-Astree 電子舌對不同
品牌和檔次的白酒進(jìn)行等級區(qū)分, 結(jié)果表明不同品牌白酒
區(qū)分明顯, 但同品牌不同檔次間區(qū)分較小, 并發(fā)現(xiàn)判別分
析的區(qū)分效果優(yōu)于主成分分析。
電子鼻和電子舌不僅能克服人工感官品評時易疲勞
和易受個人因素影響的缺點(diǎn), 還能避免白酒風(fēng)味色譜分析
的復(fù)雜過程, 實(shí)現(xiàn)對白酒產(chǎn)品風(fēng)味特性的綜合性快速分
析。侯長軍等[131]建立了交叉響應(yīng)液體陣列傳感器, 與電子
鼻/舌等現(xiàn)有固體陣列相比, 不需要進(jìn)行探針的固定化處
理, 且因分析物與液體陣列作用更充分而具有響應(yīng)快速的
優(yōu)勢, 對9 種香型白酒進(jìn)行檢測及模式識別分析, 結(jié)果準(zhǔn)
確率為100%。
3.1.4 白酒的光譜指紋分析
指紋圖譜是指經(jīng)過色譜或光譜分析得到的組分特征
圖譜, 因能夠整體地反映白酒中組分的種類及含量信息而
得以廣泛應(yīng)用[132]。氣相色譜法在白酒日常分析中應(yīng)用最多,
但得到的圖譜中乙醇峰較大, 不便于樣品間圖譜的直接對
比, 一般需將其轉(zhuǎn)化為組分峰面積或含量再進(jìn)行下一步分
析, 如孫其然等[133]采用GC-MS 構(gòu)建了茅臺酒的指紋圖譜,
并從中選取35 個特征組分, 對其峰面積運(yùn)用向量夾角余弦
法建立了指紋圖譜相似度評價模型, 經(jīng)對比可區(qū)分茅臺酒
和其他不同酒精度、不同香型的白酒, 為茅臺酒的真?zhèn)舞b
定提供了技術(shù)儲備。相比于色譜指紋圖譜不適于直接分析
且獲取過程復(fù)雜、費(fèi)時, 光譜因其快速、無損、重現(xiàn)性好
而廣泛用于白酒指紋圖譜分析。
用于獲取指紋圖譜的光譜分析根據(jù)其波長或測定原
理的不同可分為紫外可見吸收光譜[132, 134]、熒光光譜[134,
135]、近紅外光譜[136]、中紅外光譜[137]等, 具體分析步驟為
采用合適的儀器對樣品進(jìn)行分析獲取其指紋圖譜以建立基
準(zhǔn)譜庫, 選用有效的模式識別方法建立指紋模型, 然后用
所建模型對未知屬性樣品進(jìn)行分析預(yù)測, 判斷其類別, 具
體可用于白酒真?zhèn)舞b別[132, 136]、不同品牌及香型區(qū)別[132,
135]、年份酒的鑒定[134, 137]等。如王莉等[136]用近紅外光譜和
氣相色譜方法建立了茅臺酒指紋模型, 并成功地識別了真
假樣品, 取得與感官品評相一致的結(jié)果, 以此為基礎(chǔ)可建
立紅外光譜法的白酒真?zhèn)巫R別系統(tǒng)。李長文等[137]運(yùn)用一維
紅外光譜、二階導(dǎo)數(shù)譜和二維相關(guān)紅外光譜技術(shù)的三級紅
外指紋圖譜法分析了不同酒齡的汾酒基酒, 根據(jù)其紅外特
征可鑒別不同酒齡的基酒。
3.2 白酒風(fēng)味品質(zhì)的控制
白酒生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)過長期的歷史傳承, 在特定的原料、
2256 食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報(bào) 第5 卷
生產(chǎn)環(huán)境、微生物菌群、生產(chǎn)工藝等條件下, 均形成了其
鮮明的風(fēng)味及風(fēng)格特征, 對風(fēng)味品質(zhì)的控制即為維持這種
獨(dú)特性, 主要分為兩個方面: 促進(jìn)有益組分的形成, 預(yù)防
和去除產(chǎn)生不良雜味。在保持基本工藝和發(fā)酵條件的前提
下, 可采用多種措施來突出產(chǎn)品的風(fēng)味特征。一般新蒸餾
出的白酒口味辛辣, 需長時間貯存老熟才能使風(fēng)味醇正,
而采用電場、微波、紅外線、氧化、催化等合適的人工催
熟方法可縮短陳釀周期, 突出其風(fēng)格特點(diǎn)[138]。另外, 在
發(fā)酵過程中添加或強(qiáng)化產(chǎn)酯酵母能彌補(bǔ)白酒香氣不足及
后味較淡的缺點(diǎn)[139, 140], 而加入四甲基吡嗪高產(chǎn)菌株則
可明顯提高豉香型白酒的品質(zhì)[140]。濃香型白酒釀造副產(chǎn)
物黃水中富含酸、酯等成分, 將其制成酯化液在蒸酒過程
中進(jìn)行串蒸, 可提高濃香型白酒優(yōu)質(zhì)品率[141]。白酒勾兌
是生產(chǎn)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一, 將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)用
于勾兌環(huán)節(jié), 可避免人工品嘗勾兌出現(xiàn)個體差異, 提高
產(chǎn)品的穩(wěn)定性[142]。
對白酒異雜味的控制涉及整個生產(chǎn)過程的方方面面,
具體為保證原輔料質(zhì)量、加強(qiáng)大曲質(zhì)量管理、嚴(yán)格控制發(fā)
酵過程參數(shù)、保持生產(chǎn)衛(wèi)生、掌握正確的蒸餾方法、合理
貯存及精心勾兌[127, 128]。杜海[143]針對清香型白酒中產(chǎn)生土
霉異味的土霉素菌群進(jìn)行了系統(tǒng)研究, 采用分子生物學(xué)技
術(shù)確定了土霉味物質(zhì)是由鏈霉菌代謝合成, 并揭示了產(chǎn)土
霉異味鏈霉菌生長代謝規(guī)律及對白酒釀造群落結(jié)構(gòu)的影響
機(jī)制, 從而能夠?qū)崿F(xiàn)從根源上降低或消除白酒中土霉氣味,
也為白酒釀造過程中通過控制關(guān)鍵因素達(dá)到抑制異雜味物
質(zhì)的合成提供有效的研究思路。
4 總結(jié)與展望
基于白酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要和消費(fèi)者需求, 白酒質(zhì)量控
制一直是白酒生產(chǎn)的重中之重, 其基本理化和感官指標(biāo)及
一系列安全性指標(biāo)則是質(zhì)量管理的重點(diǎn), 而風(fēng)味呈現(xiàn)性關(guān)
系到其品質(zhì)的高低, 是對質(zhì)量的提升。
通過嚴(yán)管原輔料質(zhì)量、更新設(shè)備和保持釀造環(huán)境可大
大降低引起白酒質(zhì)量安全的外源性隱患, 而白酒釀造的固
態(tài)開放體系過于復(fù)雜, 仍需通過系統(tǒng)研究揭示其微觀生成
和抑制原理, 從而減小白酒的內(nèi)源性隱患。更全面的安全
指標(biāo)和更高效便捷的分析方法是安全控制的發(fā)展趨勢, 重
在預(yù)防, 以檢測指導(dǎo)生產(chǎn)過程中的控制, 因此有必要在白
酒企業(yè)逐步建立起危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)(HACCP)體系。
在白酒風(fēng)味分析中, 不斷改進(jìn)的人工感官品評仍在白酒生
產(chǎn)中占有重要的地位, 而強(qiáng)大的儀器分析技術(shù)使風(fēng)味分析
延伸到化學(xué)層面, 兩種分析方法互相補(bǔ)充相輔相成, 且兩
者的結(jié)合——香氣活度值和氣相色譜-嗅聞技術(shù)則表現(xiàn)出
了明顯的分析優(yōu)勢, 將作為輔助手段在日常分析中得以廣
泛應(yīng)用。在安全指標(biāo)檢測和風(fēng)味分析中, 現(xiàn)代色譜等儀器
及其聯(lián)用技術(shù)等不斷更新和完善的儀器分析技術(shù)是揭示物
質(zhì)組成的重要手段, 為破譯年份白酒中的年份因子和固態(tài)
法白酒中的非法添加提供了堅(jiān)強(qiáng)基礎(chǔ), 成為白酒質(zhì)量研究
最主要的技術(shù)平臺。
白酒質(zhì)量管理將朝著全面化、系統(tǒng)化、規(guī)范化發(fā)展,
從原材料到工廠衛(wèi)生, 從工藝到基酒及成品酒的貯藏、運(yùn)
輸和檢驗(yàn), 層層把關(guān), 建立起一整套完善的白酒質(zhì)量控制
體系, 如建立良好操作規(guī)范(GMP)將成為趨勢。整個控制
體系的建立不僅需要相關(guān)研究單位和企業(yè)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上不
斷提高和完善相應(yīng)的技術(shù)手段, 進(jìn)行更廣泛更深層次的探
索, 還需要相關(guān)政府部門和組織積極引導(dǎo)和建立相應(yīng)的法
規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)體系, 使企業(yè)能夠有規(guī)可依的同時大大提升消費(fèi)
者的信心和信任度。
謹(jǐn)以此文恭祝尊敬的導(dǎo)師武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)
學(xué)院吳采櫻教授八十大壽。
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(責(zé)任編輯: 楊翠娜)
作者簡介
程勁松, 高工, 主要研究方向?yàn)榫祁?
檢測。
E-mail: chengjinsong@126.com
李春揚(yáng), 碩士, 助理工程師, 主要研
究方向?yàn)榫祁悪z測。

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