中國白酒是世界著名的蒸餾酒之一，以大米、小麥、玉米、高粱等單一或混合谷物為原料，經糖化、發酵、蒸餾、勾兌而成。

高粱作為醬香型白酒釀造的重要原料，富含淀粉和蛋白質，含有少量單寧、灰分和水。根據以往的研究，不同品種的高粱釀造的醬香型白酒的風味特性存在較大差異。目前，已有不少關于釀酒原糧對醬香型白酒品質影響的報道。然而，目前對不同品種高粱釀造醬香型白酒揮發性香氣成分的對比研究較少，不同品種高粱發酵過程中輪次基酒的香氣輪廓和特征性風味物質的研究鮮見報道。

針對以上問題，瀘州老窖股份有限公司的山波、蔣曉鋒、劉小剛*等以3 種不同高粱品種（包括紅櫻子、瀘糯18號和兩糯1號品種）為研究對象，分析不同釀酒輪次入窖、出窖酒醅的理化參數，同時采用氣相色譜-氫火焰離子檢測（GC-FID）法對3 種高粱不同醬香輪次基酒的揮發性香氣成分進行測定，并通過正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）法，結合變量投影重要性（VIP）分析不同高粱輪次基酒揮發性香氣成分的差異性，以期為不同品種高粱釀造醬香型白酒提供理論依據。

1 不同品種高粱發酵酒醅理化因子對比分析

1.1 不同品種高粱發酵酒醅水分含量分析

水分是醬香型白酒固態發酵工藝的關鍵控制點之一。圖2顯示了不同品種高粱出入窖酒醅的水分含量，3 種高粱各輪次酒醅水分質量分數均在40%～57%之間。隨著釀酒輪次的增加，酒醅水分逐漸上升，最終趨于穩定，不同高粱品種發酵酒醅水分含量的變化趨勢一致。在第1～3輪次，兩糯1號入窖酒醅的水分含量顯著高于紅纓子和瀘糯18號（

P

＜0.05）（圖2A），同時，兩糯1號第2～4輪次出窖酒醅的水分含量也顯著高于紅纓子和瀘糯18號（

P

＜0.05）（圖2B），這表明兩糯1號在發酵初期對水分的吸收能力較強。第5～7輪次的出窖酒醅水分質量分數均維持在53%～57%之間，且無顯著差異（

P

＞0.05），各品種高粱的水分含量達到了一定的平衡狀態。不同高粱品種的淀粉含量顯著影響發酵酒醅的水分保留能力 。兩糯1號的高淀粉含量 （約占總干物質的78%）使其在發酵初期表現出較強的水分吸收能力，這種較高的水分含量有助于維持發酵過程中微生物的活性，確保發酵的順利進行 。

1.2 不同品種高粱發酵酒醅酸度分析

酸類物質是形成醬香型大曲酒香味物質的前驅物質。酸度過高，抑制有益微生物的生長繁殖，造成窖內發酵異常，酸度過低，會造成堆積和窖內發酵升溫過快，升酸幅度增大。

如圖3所示，隨著釀酒輪次的增加，出入窖酒醅的酸度逐漸增加，在第3輪次達到最大值，隨后趨于平穩。3 種高粱不同輪次的醬香型酒醅酸度維持在1.1～3.8 mmol/10 g之間，且不同輪次出入窖酒醅的酸度之間存在顯著差異（

P

＜0.05），紅櫻子的出入窖酒醅酸度最高，瀘糯18號次之，而兩糯1號最低。除2輪次出窖酒醅外，紅櫻子各輪次出入窖酒醅的酸度均顯著高于兩糯1號（

P

＜0.05），而瀘糯18號與兩糯1號相比，其出入窖酒醅的酸度也顯著升高（

P

＜0.05）。

以上結果表明，不同品種高粱在不同輪次的出入窖酒醅中的酸度變化存在明顯差異，且紅櫻子呈現出較高的酸度水平，瀘糯18號次之，兩糯1號最低。本實驗中，紅櫻子的酸度顯著高于其他兩種高粱，這可能與其較高的單寧和有機酸含量密切相關。單寧的收斂性作用可抑制發酵過程中某些有益微生物的生長，進而導致酸類物質（如乙酸和丁酸）的積累，因此，紅櫻子的酒醅酸度在不同輪次中顯著高于瀘糯18號和兩糯1號（

P

＜0.05）。較高的酸度有助于賦予醬香型白酒其獨特的酸香特征，也可能在一定程度上抑制發酵過程中的異常微生物活性，從而維持發酵的穩定性 。

1.3 不同品種高粱發酵酒醅還原糖含量分析

不同品種高粱出入窖酒醅還原糖含量變化的差異結果如圖4所示。在7 個發酵輪次中，還原糖含量維持在0.2～4.3 g/100 g之間。隨著發酵輪次的推移，出窖酒醅還原糖含量總體呈先增加后下降的趨勢，其中在第4輪次時酒醅還原糖含量達到最高。相較于紅櫻子和瀘糯18號，兩糯1號前4 個輪次入窖酒醅還原糖含量顯著增加（

P

＜0.05）（圖4A）。而在出窖酒醅中，兩糯1號的還原糖含量在 前6 個輪次中顯著高于紅櫻子和瀘糯18號（

P

＜0.05），紅櫻子和瀘糯18號在第3輪次則表現出顯著差異（

P

＜0.05）（圖4B）。表明不同品種高粱在發酵過程中的還原糖含 量變化存在明顯差異，而兩糯1號在入窖酒醅和出窖酒醅的還原糖含量均較高，顯示出與紅櫻子和瀘糯18號不同的發酵特性。

2 基于GC-FID分析不同品種高粱基酒的揮發性物質

2.1 不同品種高粱基酒風味物質定量分析

通過GC-FID對3 種高粱醬香1～7 輪次基酒75 種風味化合物進行定量檢測，其中包括酯類24 種、醇類16 種、酸類9 種和醛酮類13 種，結果如表1所示。3 種高粱輪次基酒中檢出酯類化合物質量濃度為4 070～9 300 mg/L，占風味成分總含量的2 5.4 9%～2 6.3 7%，主要含乙酸乙酯（1 604.2～6 475.3 mg/L）、乳酸乙酯（992.50～5 016.8 mg/L）、乙酸正戊酯（391.16～398.20 mg/L）、棕櫚酸乙酯（45.90～102 mg/L）、亞油酸乙酯（3 0.2 8 ～8 1.2 7 m g/L）、丁酸乙酯（6.60～56.70 mg/L），其中乙酸乙酯對其主體香貢獻最大；此外，3 種不同品種高粱輪次基酒中的主要酯類成分差異明顯，在紅櫻子和瀘糯18號的基酒中，乙酸乙酯（1 968.10～6 475.30 mg/L）的質量濃度明顯高于兩糯1號（1 604.20～5 447.10 mg/L），特別是在第1、2、4、5、6和7輪次基酒中。此外，兩糯1號第1輪次基酒中乳酸乙酯（992.50 mg/L）的質量濃度較低，僅為紅櫻子和瀘糯18號的一半。這表明不同高粱品種在釀造過程中可能存在著品質特征上的差異，這種差異可能與原料的品種、發酵條件等因素有關。酯類化合物是相對含量最高的物質，其中乙酸乙酯被認為是賦予基酒水果香和花香的重要成分，提升白酒的愉悅感。本研究發現，紅櫻子和瀘糯18號基酒中乙酸乙酯的較高含量賦予了酒體更為濃郁的香氣特征。Yang Liang等的研究表明，不同種類高粱酒中的酯類成分具有明顯的差異，這與本研究結果相一致。除了呈香、呈味的作用外，酯類物質還具有一定的保健功效，乙酸乙酯具有舒張血管的活性，所以酯類物質不僅是重要的香味物質，同時也是評估白酒健康品質的活性因子。

3 種高粱中正丙醇、叔戊醇、2-丁醇、異丁醇、3-甲基丁醇含量均較高。紅櫻子中正丙醇（356.30～30 852.60 mg/L）的質量濃度明顯高于其他兩種高粱。研究表明，醇類化合物沸點低易揮發，有助于提升酒體香氣、豐富白酒風味層次 。適宜濃度的高級醇（如含有3 個以上碳原子的正丙醇、異丁醇、叔戊醇等）能夠使酒體豐滿柔和、圓潤醇厚 ，醇類化合物含量越高酒體香氣和醇甜越突出，還可以賦予酒體水果香和花香 ，但濃度過高則會增加酒體中不愉快的異雜味，甚至在飲酒后“上頭” 。本研究結果顯示，紅櫻子高粱中正丙醇的含量較高，這可能是賦予其基酒更加豐富和復雜香氣的關鍵因素之一，該發現與Ma Yi等 的研究結果一致，進一步表明高級醇的種類結構及其含量比例的協調性對基酒整體品質具有重要影響。

酸類化合物是重要的呈味物質，能夠調和酒體口味、穩定香氣，但其濃度太高則會抑制白酒香氣，呈現汗臭、窖泥臭等異嗅味。3 種高粱的輪次基酒中總酸質量濃度為1 260～4 970 mg/L，主要有乙酸、2-乙基正丁酸、異丁酸和丁酸，其中乙酸占絕對優勢。除3輪次基酒外，紅櫻子和瀘糯18號中乙酸的質量濃度均高于兩糯1號。呈奶酪香、酸香的異丁酸、丁酸、異戊酸在前6 個輪次中均有檢出，紅櫻子第3、4、7輪次基酒中異丁酸含量較兩糯1號分別提高了135%、75%和45%；紅櫻子和瀘糯18號第2、4輪次基酒中丁酸的含量明顯低于兩糯1號，其余各酸類的相對含量占比相似。唐平等研究表明，乙酸是醬香型白酒中的主要酸類成分，其濃度對酒體風味平衡性至關重要，這一發現與本研究中乙酸在3 種高粱基酒中占據主導地位的結果吻合。此外，Wang Guangnan等對不同產地醬香型白酒的研究進一步支持了酸類化合物在風味形成中的關鍵作用，尤其是異丁酸和丁酸的變化，與本研究結果具有一致性。除了呈味貢獻，酸類化合物還具有抗氧化、維持腸道健康等益生功能，所以適當增加酒體中的酸類物質含量不僅可以改善白酒的風味，還能賦予酒體保健功能。

對比3 種高粱輪次基酒中醛類和酮類化合物的含量差異，3 種高粱輪次基酒中主要包括乙縮醛（139.40～648.90 mg/L）、乙醛（53.00～284.10 mg/L）、糠醛（4 6.2 0 ～6 1 3.7 0 m g/L）、3-甲基丁醛（0～161.40 mg/L）。醛類和酮類化合物在適當的質量濃度范圍內能夠顯著增強白酒香氣和口感。相似研究中醛酮類化合物的定性定量結果整體較低，這一趨勢與本研究結果相一致。這表明在適當的濃度條件下，這些化合物能夠有效增強白酒的香氣和口感，使得不同高粱基酒之間的風味差異更加突出。

2.2 不同品種高粱基酒風味化合物結構特征

為能夠更直觀地顯示樣本之間的關系以及風味物質在不同樣本中表達模式上的差異，將其進行標準化處理，將這些特征化合物在3 種高粱不同輪次基酒中的分布情況進行可視化表達（圖5）。兩糯1號與紅纓子、瀘糯18號基酒所含特征揮發性化合物含量存在明顯差異；紅纓子和瀘糯18號差異較小，所含特征揮發性化合物含量變化相似。相較于紅纓子和瀘糯18號，兩糯1號在第1、2、3輪次基酒中正丁醇、丁酸乙酯、丁酸、正丁醛、壬酸乙酯化合物的含量較高，并且隨著發酵輪次的逐漸增加，1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷、甲酸乙酯、乙酸異戊酯、乙醛、乙縮醛、3-羥基-2-丁酮、糠醛、丙酸乙酯、戊酸乙酯、正戊醇等化合物的含量逐漸升高。而在瀘糯18號和紅纓子基酒中己酸乙酯、己酸、丙酮、2-戊醇、苯乙酸乙酯等化合物的含量相對較高。這表明不同品種高粱基酒在揮發性化合物的分布模式上存在明顯差異，進一步揭示了不同輪次基酒之間的風味特征差異。

第1～7輪次基酒主要風味物質含量變化結果如圖6所示。在第1、2、4、5、6、7輪次基酒中，紅櫻子和瀘糯18號的總酸和總酯含量均高于兩糯1號，尤其在第1、2發酵輪次，差異更為明顯，第1輪次基酒時，紅櫻子相較于兩糯1號，總酸和總酯的差值分別高達940 mg/L和1 590 mg/L，而瀘糯18號相較于兩糯1號，差值分別高達690 mg/L和1 420 mg/L（圖6A、B）。隨發酵輪次增加，3 種基酒的總醇含量均先快速下降，然后在較低水平保持穩定（圖6C）。在第1～6輪次基酒中，兩糯1號的總醛含量高于紅櫻子和瀘糯18號，尤其在5輪次基酒時，兩糯1號的總醛質量濃度達到最高（1 678.91 mg/L），與之相比，紅櫻子和瀘糯18號的總醛質量濃度較兩糯1號分別低47%和51%（圖6D）。此外，在第4輪次基酒中，兩糯1號的總酮質量濃度相較于紅櫻子和瀘糯18號低57.50 mg/L和68.13 mg/L。然而，當發酵至第5輪次基酒時，兩糯1號的總酮質量濃度顯著上升，并達到輪次酒中的最高水平（206.11 mg/L），其中紅櫻子和瀘糯18號基酒較兩糯1號基酒的總酮含量分別降低了70%和63%。在第6～7輪次基酒中，兩糯1號的總酮含量逐漸下降，同時在第7輪次基酒中，紅櫻子和瀘糯18號的總酮質量濃度分別為87.49 mg/L和74.07 mg/L，而兩糯1號僅為63.00 mg/L（圖6E）。這些結果表明高粱品種對基酒的風味輪廓有顯著影響，尤其是在改變酸類、酯類、醛類和酮類等風味骨架成分的含量方面 。

2.3 不同品種高粱輪次基酒重要差異變化成分分析

本研究進一步基于加權Uni-Frac距離對不同品種高粱不同輪次的基酒風味物質結構進行主成分分析（PCA），結果如圖7A所示。PC1的貢獻率為48.6%，PC2的貢獻率為19.6%，PC1+PC2＞50%，這兩個PC已經可以解釋大多數數據，因此該PCA模型擬合性較好。對比不同輪次基酒發現，3 種高粱第1、2、5、7輪次基酒的風味物質結構較為相似，而第3輪次兩糯1號基酒風味物質與其他2 種高粱則呈現相反的趨勢。在PCA圖上，紅纓子、瀘糯18號第3輪次基酒樣本位于

X

軸負半軸，而兩糯1號第3輪次基酒樣本則位于

X

軸正方向，兩者在二維空間上呈現明顯的分離趨勢。兩糯1號第4輪次和第6輪次基酒樣本分別位于

Y

軸的負方向和正方向，相較于其他2 種高粱，呈現完全的分離趨勢。3 種高粱的第5輪次基酒樣本較為分散，而第1、2、7輪次基酒樣本較為集中。由此可見，紅纓子、瀘糯18號的基酒風味物質結構相似，而與兩糯1號相比存在較大的差異。

根據OPLS-DA判別模型可知（圖7B），不同品種高粱輪次基酒的樣品都相對集中，其中兩糯1號在第4、5、6輪次基酒與紅纓子、瀘糯18號基酒有明顯的區分。進一步根據OPLS-DA得到的VIP值篩選不同品種高粱基酒差異成分，如樣品風味物質含量的VIP熱圖所示（圖7 C），3 種高粱相同輪次基酒之間分別篩選得到差異化合物有17 種。其中，乳酸乙酯（VIP＝1.43～2.43）、乙酸乙酯（VIP＝0.79～2.85）、正丙醇（VIP＝0.94～4.20）和乙酸（VIP＝1.80～2.84）在3 種高粱輪次基酒中均存在差異表達，說明這4 種成分可能是3 種高粱基酒風味特征變化的關鍵風味化合物。

不同糯高粱品種的淀粉特性存在顯著差異，這些差異不僅影響發酵過程中微生物的代謝活動，還直接決定風味前體物質的合成。淀粉作為微生物代謝的主要能量來源，同時也是風味前體物質（如醇類、酸類）的重要供體。在發酵過程中，前體物質進一步轉化為多種酯類化合物，如乙酸乙酯、乳酸乙酯和丁酸乙酯等，從而顯著增強酒體的風味。本研究結果表明，不同高粱品種釀造的基酒中乳酸乙酯和乙酸乙酯的含量存在顯著差異，這與蔣英麗等的研究結果相符。這種差異可能與高粱淀粉含量的不同有關，進而影響發酵過程中酯類化合物的生成效率，說明高粱品種之間的淀粉差異可能是引起3 種高粱輪次基酒風味成分差異的主要因素之一。

2.4 不同品種高粱輪次基酒風味成分OAV分析

OAV是一種可以量化樣品中揮發性風味成分對于物質整體香氣貢獻值的指標，當OAV＞1，表明該風味組分對樣品的風味貢獻最大，屬于關鍵特征風味組分；0.1≤OAV＜1，表明該風味組分對樣品風味起到修飾作用；OAV＜0.1，說明該風味組分對樣品風味影響不顯著。在一定范圍內，OAV越大，說明該物質對于樣品總體的風味貢獻越大。

根據1.3.5節方法，計算得到第1～7輪次基酒中OAV＞1的風味貢獻化合物有33 種，包括酯類18 種、醇類5 種、醛酮4 種和酸類6 種，如表2所示。酯類以乙酸乙酯、丁酸乙酯、辛酸乙酯以及棕櫚酸乙酯等在各輪次基酒中風味貢獻較大，主要貢獻花香和水果香。其中呈脂肪臭、菠蘿芳香的丁酸乙酯在兩糯1號第1、2輪次基酒中OAV最高；異戊酸乙酯在第1輪次中具有較大貢獻，其他輪次均未檢出，主要呈水果香和青草香；呈白蘭地酒香、甜香、花香的辛酸乙酯在第1、2輪次中OAV差異明顯，紅櫻子的OAV最高，瀘糯18號次之，而兩糯1號最低。醇類以正丙醇、2-丁醇以及正丁醇等在各輪次基酒中風味貢獻較大，主要呈水果香和青草香；2-丁醇、正丙醇在第1輪次基酒中OAV最高，兩糯1號第1輪次基酒中2-丁醇的OAV相較紅櫻子和瀘糯18號提高了163%、74%；紅櫻子整個輪次基酒中正丙醇的OAV均高于瀘糯18號和兩糯1號。醛酮類以乙縮醛、乙醛、異丁醛及2-甲基丁醛在各輪次基酒中風味貢獻較大，主要貢獻陳香及醛香；酸類以異丁酸、丁酸和乙酸對各輪次基酒風味貢獻較大，主要呈奶酪香、汗臭。

3 結論

本研究分析了3 種不同品種高粱在醬香型白酒發酵酒醅理化指標及基酒風味上的差異特征。結果顯示，不同品種的高粱發酵酒醅在理化因子和揮發性成分方面呈現顯著差異。在第1～4輪次出入窖酒醅中，兩糯1號酒醅的水分含量相對較高，與其他2 個高粱品種存在顯著性差異（

P

＜0.05）；而紅櫻子在第1～7輪次的發酵酒醅中表現出較高的酸度，同樣與其他品種差異顯著（

P

＜0.05）；另外，兩糯1號在第1～6輪次中的還原糖含量顯著高于紅櫻子和瀘糯18號（

P

＜0.05）。

通過使用GC-FID定量分析75 種揮發性化合物，發現在紅纓子和瀘糯18號的基酒中，乙酸乙酯、己酸乙酯、己酸、丙酮、2-戊醇、苯乙酸乙酯等成分含量較高。而兩糯1號的基酒中丁酸乙酯、丁酸、乙醛、乙縮醛、甲酸乙酯、乙酸異戊酯、1,1-二乙氧基-3-甲基丁烷、3-羥基-2-丁酮等成分的含量較高，尤其在揮發性醛類成分上的含量明顯高于其他2 種高粱。

通過PCA和OPLS-DA進一步證實，不同品種高粱釀造的基酒在風味特征上存在顯著差異，尤其是在第4輪和第6輪基酒中，兩糯1號與紅纓子、瀘糯18號的差異最為顯著。通過OPLS-DA共篩選出17 種重要差異變化風味成分，包括乳酸乙酯、乙酸乙酯、正丙醇和乙酸等。結合OAV大于1的篩選標準，得到33 種對風味貢獻顯著的成分，涵蓋18 種酯類、5 種醇類、4 種醛酮和6 種酸類。這些綜合分析為深入理解不同品種高粱在釀造醬香型白酒品質上的影響提供了理論依據，同時也為醬香型白酒的品質提升和風味創新提供了重要參考。

作者簡介

通信作者：

劉小剛，高級工程師，瀘州老窖股份有限公司質量技術專家，1983年10月生，2009年6月畢業于西北農林科技大學發酵工程碩士專業，2023年6月畢業于江南大學食品學院食品科學與工程博士專業。2009年7月，進入了瀘州老窖股份有限公司參加工作，一直從事在白酒釀造生產、質量及養生酒工作，先后擔任公司科研員、釀酒大組長助理、大組長、質量部長助理、養生酒品質部長、總工辦副主任及養生酒公司副總經理等技術崗位。先后承擔和參與各類科研項目10余項，研究領域涉及釀酒原糧品質分析、釀造工藝優化、釀酒功能微生物、副產物綜合利用及養生酒工藝研發等多個方面，榮獲四川省科技進步獎二等獎等科技獎項8項，獲授權發明專利28項，發表科技論文30余篇，參與制定國家標準及行業標準2項、團體標準2項，參編著作1項。

第一作者：

山波，男，2023年6月畢業于云南農業大學食品科學技術學院食品科學碩士專業。研究方向為食品科學。目前以第一作者在International Journal of Biological Macromolecules、Food & Function、《食品科學》等國內外學術期刊上發表學術論文4篇，授權發明專利1項。

本文《不同品種高粱釀造醬香型基酒的品質差異分析》來源于《食品科學》2023年46卷第4期180-190頁，作者： 山波 ，蔣曉鋒 ，涂榮坤 ，邱登榮 ，祿凌飛 ，張芮 ，謝政澤 ，劉小剛 * 。 DOI:10.7506 / spkx1002-6630-20240628-215。點擊下方 閱讀原文 即可查看文章相關信息。

實習編輯：欒文莉；責任編輯：張睿梅。點擊下方閱讀原文即可查看全文。圖片來源于文章原文及攝圖網

為深入探討未來食品在大食物觀框架下的創新發展機遇與挑戰，促進產學研用各界的交流合作，由北京食品科學研究院、中國肉類食品綜合研究中心、國家市場監督管理總局技術創新中心（動物替代蛋白）及中國食品雜志社《食品科學》雜志、《Food Science and Human Wellness》雜志、《Journal of Future Foods》雜志主辦，西華大學食品與生物工程學院、四川旅游學院烹飪與食品科學工程學院、四川輕化工大學食品與釀酒工程學院、成都大學食品與生物工程學院、成都醫學院檢驗醫學院、四川省農業科學院農產品加工研究所、中國農業科學院都市農業研究所、四川大學農產品加工研究院、西昌學院農業科學學院、宿州學院生物與食品工程學院、大連民族大學生命科學學院、北京聯合大學保健食品功能檢測中心共同主辦的“第二屆大食物觀·未來食品科技創新國際研討會”即將于2025年5月24-25日在中國 四川 成都召開。

長按或微信掃碼進行注冊

會議招商招展

聯系人：楊紅；電話：010-83152138；手機：13522179918（微信同號）

為進一步深入探討食品產業在當前復雜多變環境下的高質量發展路徑，并著重關注食品科學、營養安全保障的基礎研究與關鍵技術研發，貫徹落實“大食物觀”和“健康中國2030”國家戰略，北京食品科學研究院和中國食品雜志社《食品科學》雜志、《Food Science and Human Wellness》雜志、《Journal of Future Foods》雜志，將與國際谷物科技協會（ICC）、湖南省食品科學技術學會、湖南省農業科學院農產品加工研究所、湖南農業大學、中南林業科技大學、長沙理工大學、湘潭大學、湖南中醫藥大學、湖南農業大學長沙現代食品創新研究院共同舉辦“第十二屆食品科學國際年會”。本屆年會將于2025年8月9-10日在中國 湖南 長沙召開。

長按或微信掃碼進行注冊

會議招商招展

聯系人：楊紅；電話：010-83152138；手機：13522179918（微信同號）