JAFC：江南大学徐岩教授和陈双博士发现贵州茅台酒新的鼻后焦香化合物
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编者按：
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2019年6月2日，江南大学徐岩教授和陈双博士团队在Journal of Agricultural and Food Chemistry（1区，IF：3.412）发表了题为“6-(2-Formyl-5-methyl-1H-pyrrol-1-yl)hexanoic Acid as a Novel Retronasal Burnt Aroma Compound in Soy Sauce Aroma Type Baijiu（6-（2-甲酰基-5-甲基-1H-吡咯-1-基）己酸为酱香型白酒中的新的鼻后焦香化合物）”的研究文章，该文通过系统的研究分析了酱香白酒-茅台的焦香化合物。该研究也为其他白酒的研究提供借鉴思路。
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科学私享
2019.06.03
第一作者：赵腾飞和倪德让
通讯作者：陈双和徐岩
通讯单位：江南大学
DOI: 10.1021/acs.jafc.9b02095
文章概述
采用两步高效液相色谱（HPLC）分离与味道稀释分析相结合的方法筛选酱香型中国白酒（中国传统白酒）中的鼻后焦香化合物。通过Sephadex LH-20柱色谱法和从酱香型白酒样品中分离HPLC来纯化主要的鼻后焦香区域。通过高分辨率质谱法和1D / 2D核磁共振，鉴定出新的鼻后焦香化合物为6-（2-甲酰基-5-甲基-1H-吡咯-1-基）己酸（1）。在53％乙醇 - 水溶液中测定化合物1的鼻后焦香气阈值为209.5μg/ L。定量分析表明，白酒样品中化合物1的浓度范围从低于定量限（3.8 μg/ L）到224.2μg/ L。此外，感官评价还表明，化合物1可能通过最近报道的鼻后焦香化合物2-羟甲基-3,6-二乙基-5-甲基吡嗪累加效应对白酒的亚阈值浓度的鼻后焦香气有贡献。
背景介绍
中国酱香型白酒（简称酱香白酒），如贵州茅台，是中国白酒的佼佼者。酱香白酒采用传统复杂工艺，采用高温“大曲”作为发酵剂【1】。这种“大曲”是小麦在65-70℃下培养的一种霉菌。在“大曲”培养过程中，各种微生物如真菌，细菌和酵母在小麦上自发繁殖，产生具有丰富酶系统和风味化合物的“大曲”【2】。在酱香白酒制造的第一阶段，新鲜谷物（主要是高粱）用热水蘸湿并煮熟。冷却后，将煮熟的谷物与“大曲”混合，将混合物堆叠在50-53℃（4-5天）发酵，然后在地窖中发酵（30 d）。发酵后，将混合物蒸馏（100-105℃），得到新鲜的白酒（又称基础白酒）。为了完全利用谷物，将蒸馏的谷物再与“大曲”混合，进行另一轮生产（通常为七轮）【3-5】。由于反复的“高温”发酵和蒸馏，每一轮基础白酒的风味特征是不同的。基础白酒通常在陶罐中陈化3-5年甚至更长时间。之后，老化的基础白酒混合均匀，形成商业酒【1】。
白酒酱油的典型制作工艺赋予白酒以其特有的酱香，焦糖状，焦香，酒精状，果香浓郁，口感柔滑，醇厚，持久的味道【6-8】。具体而言，烧焦的香气，也被称为煮糊米饭的香气【9】，经常在白酒品尝期间被认知。鼻后焦香气的强度对酱香白酒的风味品质有重要影响。适当浓度的香气可以改善酱香白酒的风味适口性，而强烈的香气可能会破坏整体风味【10】。因此有必要确定有助于并确定酱香白酒中的鼻后焦香强度的化合物。最近的一项研究确定了酱香白酒中的2-羟甲基-3,6-二乙基-5-甲基吡嗪作为关键的鼻后的焦香化合物【11】。该研究也揭示了鼻后焦香气化合物的存在; 然而，它们的化学结构仍然未知。
近几十年来，体内鼻空间分析【12】和体外鼻腔香气模拟分析【13】已应用于食品中的鼻后香气化合物的鉴定。然而，这些方法主要集中在鼻后挥发性化合物的表征，所鉴定的化合物的香气活性仍然需要进一步验证。为了确定口腔中感知的风味活性化合物，Hofmann小组开发了一种“滋味稀释分析（TDA）”方法，该方法可以通过结合人类口腔感知和仪器分离来找到复杂食品基质中的关键风味化合物【14,15】。该方法鉴定了食品中口腔感知的许多关键风味化合物，如油菜籽中的苦味化合物【16】和榛子【17】，黑胡椒中的辛辣化合物【18】，红茶中的涩味化合物【19】。因此，TDA可能是分析鼻后香气化合物的有效方法，其可行性也可以通过近期对白酒中鼻后焦香化合物的研究证明【11】。
根据之前的研究【11】，旨在深入了解酱香白酒中的鼻后香气化合物，我们的主要目标是（i）在白酒基地采用“TDA”法筛选鼻后香气成分， （ii）使用高分辨率质谱和核磁共振鉴定筛选组分中的芳香化合物，和（iii）分析目标化合物的香气贡献。
材料与方法
白酒样品
选择了酱香白酒制造的七轮（标记为R1-R7）的基础酱香白酒。商业酱香白酒样品具有不同的鼻后焦香强度（标记为S1 - S3,53％乙醇，v / v）。所有样品均按照国家酱香白酒GB / T 26760 - 2011 国家标准在贵州省制造。样品在4℃保存待分析。
固相萃取（SPE）
高效液相色谱（HPLC）分离
超高效液相色谱质谱（UPLC-MS）分析
高分辨率质谱（HRMS）分析
鼻后焦香化合物的合成
感官评估
鼻后焦香香气强度测定
TDA
鼻后焦香识别阈值确定
白酒样品中鼻后焦香香气成分的定量
两种鼻后焦香化合物相互作用的测定
Feller加性模型实验
图文赏析
▲图1白酒样品的鼻后焦香强度
▲图2 第一步HPLC分离（A）和级分II（B）的TDA分析
▲图3 第二步HPLC分离（A）和亚组分II-7（B）的TDA分析
▲图4 化合物1的HRMS数据及其相应的元素组成
▲图5 SLHC级分（A）的HPLC分离和化合物1（B）的亚级分的UPLC-MS分析
▲图6 样品R7纯化的化合物1的HMBC光谱的摘录
▲图7 化合物1在53％乙醇-水溶液中的检出概率。根据S形函数绘制曲线，将对应于50％检出概率的浓度定义为阈值。
▲图8添加化合物1对53％乙醇-水溶液中检出概率的影响，其中化合物2的浓度为515.0μg/ L.
▲图9 化合物1和2的混合物的测量检出概率和计算的检出概率之间的比较（1：10，m / m）。 根据S形函数绘制曲线。
【说明】
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