数学建模 白酒理化指标与香气品质的关系

白酒理化指标及其与香气品质的关系

作者：李威 2011-11-17 11:08:26

283 ※分析检测食品科学2010, Vol. 31, No. 10

白酒理化指标及其与香气品质的关系

张健1

，高海燕1

，赵镭2

，尹京苑1,

*

(1.上海大学，上海200444；2. 中国标准化研究院食品与农业标准化研究所，北京100088)

摘要：为了完善白酒的质量评价体系，通过测定76 个白酒样本的理化特性，在此基础上，将所测各项理化指

标与通过专家品评获得的香气品质指标进行相关性分析。结果显示，理化指标中总酸与白酒香气强度、香气协调

性呈正相关，相关性最强。分析发现，化学指标(总酸、总酯) 对白酒的香气品质的影响比较大，物理指标(白利

糖度、电导率和黏度) 对白酒香气品质影响很小。

关键词：白酒；理化指标；香气品质；相关分析

基金项目：“十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAK04A05)

作者简介：张健(1984 —) ，女，硕士，主要从事食品信息安全研究。E-mail ：[email protected]

* 通信作者：尹京苑(19 55 —) ，男，研究员，博士，主要从事食品安全信息研究。E-mail ：[email protected]

白酒是我国传统的饮料酒，工艺精良，风味独特

[ 1 ]。目前，国内外对于白酒的质量评价除了检测卫生、理化指标外，主要是依靠训练有素、经验丰富的专家的感官品评来进行

[ 2 ]白酒品评是利用人的感觉器官(视觉、嗅觉和味觉) ，按照各类白酒的质量标准鉴别白酒质量优劣的一门检测技术。它具有快速、准确的特点，能加快检勾兑和调味的效果

[ 3 ]由于白酒品种多样、成分复杂，其香气品质并不能通过某种成分的量化就能表达，它是各种成分的综合反映

[ 4 ]感官评价, 由于受到评酒人员的主观、情绪、环境等的影响，其客观公正性受到限制。这些方法及有关标准对白酒质量的进一步规范化、标准化起到一定推动作用。由于影响白酒品质的因素极其复杂，每种评定方法的可靠性、稳定性都存在一定的缺陷，其评定指标和方法也有待进一步完善。其中香气是形成白酒风味特征，决定白酒品质的重要指标，同时对白酒口味起着协调、衬托的

作用

[ 5 - 7 ]本实验在理化指标的基础上，结合专家感官品评，从多元统计学的角度对白酒理化特性与香气感官品质的相关性进行分析与探讨，旨在丰富和完善白酒的质量评 价体系。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

白酒浓香型49 种、酱香型7 种、清香型10 种、米

香型6 种、董香型3 种共五个香型76 个样本均为市购。

氢氧化钠、酚酞指示剂、硫酸、乙醇(均为分析纯) 。

WYA-2S 阿贝折光仪上海申光仪器仪表有限公

2010, Vol. 31, No. 10 食品科学※分析检测284

司；EC215 型电导率仪HANNA 公司；90-4 磁力搅拌

器上海振捷实验设备有限公司；数字黏度计Lcp 转子

西班牙Fun gi l ab 公司。

1.2 指标测定

1.2.1 理化指标

总酸：采用氢氧化钠溶液进行中和滴定，以消耗氢氧化钠标准滴定溶液的量计算总酸的含量。吸取样品50mL 于250mL 锥形瓶中，加入酚酞指示剂2 滴，用氢氧化钠标准滴定液滴定至微红色，即为其终点。记录所用的氢氧化钠溶液体积。

总酯：用碱中和样品中的游离酸，再准确加入一定量的碱，加热回流使酯类皂化，通过消耗碱的量计算总酯的含量。吸取样品50mL 于250mL 回流瓶中，加2 滴酚酞指示剂，以氢氧化钠标准滴定溶液滴定至粉红色，记录消耗氢氧化钠标准滴定溶液的毫升数。再准确加入氢氧化钠标准滴定溶液25mL(若样品总酯含量高时可加入50m L)摇均，放入沸石或玻璃珠，装上冷凝管，于沸水浴中回流30m in，取下冷却。用硫酸标准滴定液滴定，使微红色刚好完全消失为终点，记录消耗硫酸标准滴定溶液的体积。

白利糖度：取白酒样品1 ～2 滴，滴在折光仪棱镜平面中央，记录白酒的可溶性固形物含量，单位用白利度(°Brix) 表示。

电导率：量取100mL 酒样品倒入200mL 烧杯中，采用电导率仪，使用档位1m s ，在搅拌状态下测定各样品的电导度Ct ，测定温度21 ℃。直至读数稳定为止，记下此时电导率K 。按公式“L25= 0.6 2 ×Ct ×[1+(25 －21) ×0. 02 ]×档位”换算为25 ℃时各样品的电导率。

黏度：用恩氏数显黏度计在1 8 ℃测定。

1.2.2 感官品评

根据GB/T 10345 —2007《白酒分析方法》

[ 8]

要求，

参照邓少平设计的白酒感官品评通用尺度表

[ 9]邀请10

位国家级品酒师，对白酒的10 个感官指标进行品评，这10 个指标包括香气强度、香气类型、香气协调性、酸甜协调性、苦涩味、柔绵性、丰满度、后味、净爽性、个性。品评表中所有属性为七尺度强度描述( 除香气类型外) ，1 ～7 依次表示感觉强度的低高，香气类型依次为酱香、浓香、清香、米香、兼香、其他香、普通白酒。要求品评员根据品评表的属性提示，将自己对酒样的真实感觉依次在尺度表上标示[ 8]。

2 结果与分析

感官品评部分，只讨论香气品质的两个指标——香气强度、香气协调性。

2.1 5 个香型白酒理化指标比较

酸是白酒发酵过程的产物，是许多微生物共同作用的结果，是赋予酒体愉快香气的重要成分，同时也是生成对应酯类的前驱物质

[1 0]酯是具有芳香性气味的挥发性化合物，是白酒中的主要香味成分，对形成各种 酒的典型性起着关键性作用

[ 11 ]白利糖度表示溶液中可溶性固形物含量，可以反映白酒纯净程度及品质。溶 液的电导是酸、碱、盐类电解质在溶液中解离成带正、负电子的离子而使电解质溶液具有导电的能力，反映溶质的溶解状态，可作为白酒质量稳定性指标。黏度是流动液体的基本特征，由于速度梯度的存在，流动较慢的液层阻滞较快液层的流动，因此液体产生运动阻力，可以反映白酒流变性

[ 1 2 - 1 3 ]从白酒理化指标的基本参数(表１) 可以看出，所有白酒样本的理化指标中变异系数最大的是总酸，其次是电导率和总酯，最小的是黏度和白利糖度。说明在

白酒的理化特性中，总酸含量的差异最大，黏度和白利糖度差异最小。

白酒样品项目总酸/(g/L) 总酯/(g/L) 白利糖度/°Brix 电导率/μS 黏度/(mPa·s) 平均数1.3963 3.1078 16.4441 53.8043 3.1024

所有样本

最小值0.25 0.95 10.00 13.10 2.52

最大值5.67 4.37 19.90 165.10 3.39

变异系数64.03 23.15 4.74 51.43 4.84

平均数3.2688 2.9325 16.2875 75.1125 3.0800

酱香型

最小值1.42 2.25 13.10 50.40 2.89

最大值5.67 3.88 18.10 122.60 3.16

变异系数44.73 20.13 11.46 30.59 2.98

平均数1.3240 3.2376 16.5980 50.4480 3.0812

浓香型

最小值0.30 0.95 13.40 20.70 2.85

最大值2.90 4.37 19.90 156.80 3.39

变异系数44.98 24.88 8.74 47.19 3.69

平均数0.9291 2.9082 16.8636 43.9182 3.1482

清香型

最小值0.47 2.48 14.70 16.00 2.88

最大值1.42 3.81 18.30 104.80 3.36

变异系数25.83 13.04 7.58 56.04 5.33

平均数0.8233 2.3667 13.9667 64.9500 2.9250

最小值0.38 1.72 10.00 26.30 2.52

米香型

最大值1.41 3.63 18.10 103.40 3.33

变异系数43.15 28.84 25.04 46.16 11.38

平均数2.0133 3.1300 16.4000 54.2667 3.1967

董香型

最小值1.68 2.60 14.50 35.50 3.13

最大值2.30 3.63 18.30 72.60 3.25

变异系数15.53 16.47 11.59 34.19 1.91

表1 白酒理化指标基本参数

Table 1 Statistical results of average, maximum and minimum

values of physico-chemical parameters for all 76 liquor samples

and 5 flavors of liquors

分析各指标的目的是希望获得对白酒质量总体的认

识。通过对5 个香型白酒样本的分析，可以看出：酱

香型总酸含量最高，电导率最大；米香型总酸、总酯

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含量、白利糖度和黏度均最低；清香型白利糖度最高，

电导率最小；浓香型、董香型各指标居中。

2.2 理化指标之间的相关性

自然界的种种事物是互相联系并且相互影响的，这

种联系反映在数量方面表现为变量与变量的相互联系和

相互制约。相关性分析是分析两种事物之间关系的一种

分析方法，相关系数r 是指两个指标间的相关性质(正相

关或负相关) 和相关关系的密切程度。一般认为，|r| ≥

0.7 表示高度相关，0.4 ≤|r|

表示低度相关。

对5 个香型共76 个白酒样本的理化指标进行相关性

分析，从表2 所列的相关系数可以看出，白酒大部分理

化指标相关性都很弱，最大相关系数亦没有达到显著相

关水平。其中物理指标之间的相关性较为突出，比如

相关度最高的两对指标：白利糖度和电导率呈负相关，

相关系数－0. 63 8，白利糖度和黏度呈正相关，相关系

数0.537，说明白酒白利糖度的改变可以引起电导率相反

趋势和黏度相同趋势的较大变化。其次化学指标中总酸

含量与总酯含量呈正相关，相关系数0.2 97 ，相关性比

较弱。化学指标与物理指标相关性最强的是总酯含量和

白利糖度，相关系数0.2 84 ，相关度最低的是总酯含量

与电导率，相关系数0.0 74 ，也就是说，白酒总酯含量

是引起白利糖度变化的一个因素，但影响不大，而电

导率在总酯变化时很稳定，几乎不会改变。通过对白

酒理化指标相关性分析发现，理化指标之间的相关性并

不大，各指标的作用较为独立，相互不可替代，所以

在分析白酒理化指标与香气品质的相关性时，每个理化

指标都有必要参与分析。

指标

总酸含总酯含白利糖度/ 电导率/ 黏度/

量/(g/L) 量/(g/L) °Brix(20℃) μS(25℃) ( m P a ·s )

总酸含量/(g/L) 1 0.2 97 0.1 19 0.2 17 0.1 17

总酯含量/(g/L) 0.2 97 1 0.2 84 －0.074 0.2 39

白利糖度/°Brix(20℃) 0.1 19 0.2 84 1 －0.638 0.5 37

电导率/μS(25℃) 0.2 17 －0.074 －0.638 1 －0.226

黏度/ (m Pa ·s ) 0.1 17 0.2 39 0.5 37 －0.226 1

表2 白酒理化指标相关系数

Table 2 Correlation coefficients among physico-chemical

parameters of liquor

指标酱香型浓香型清香型米香型董香型

香气强度6.00 5.01 3.48 4.05 6.03

香气协调性5.70 4.93 5.34 5.23 5.43

表3 5种香型白酒香气感官指标平均数

Table 3 Average aroma intensity and harmony of 5 flavors of

liquors

2.3 5 个香型白酒香气感官指标对比

香气本身就是白酒感官品质的一个综合反映，先

“香”夺人，先入为主，而且影响着后继的其他感官

属性的感受，这其中首当其冲的感受就是香气强度。

香气强度是指白酒本身香气的强弱程度，应该是一个

动态的理解，香味成分在某个时间表现得过重或过轻

了、暴感、欠足等。白酒的香气结构是十分复杂的，

既有时间的层次性，又有空间的层次性，香气协调性

是指白酒香气成分间的合理均衡匹配，天衣无缝，恰

到好处

[ 9 ,1 4- 1 5 ]

。

10 位专家的香气品评统计结果(表３) 显示，5 个香

型白酒的香气协调性差别较小，香气强度差别较大。其

中，董香型香气强度最为突出，其次为酱香型、浓香

型、米香型，清香型最差；酱香型香气协调性最好，

其次为董香型、清香型、米香型，浓香型最差。

2.4 白酒的理化指标与香气品质的关系

对白酒的理化指标与香气品质进行相关性分析，相

关系数结果见表4 。可见，总酸与白酒香气强度、香

气协调性呈正相关，相关性最强。其次总酯与白酒香

气强度和香气协调性呈正相关。白利糖度、电导率、

黏度与白酒香气强度和香气协调性相关度很低，其中白

利糖度对白酒香气品质的影响最小。说明化学指标对白

酒香气品质的影响明显大于物理指标，即通常情况下，

总酸含量越多，总酯越多，香气越好，滋味与典型性

亦越好，白酒的总体质量越好。可见化学指标是决定

白酒香气品质的主要成分，是白酒风味研究的重点。

指标总酸/(g/L) 总酯/(g/L) 白利糖度/°Brix 电导率/μS 黏度/ (m Pa·s ) 香气强度0.4 91 0.2 81 0.0 16 0.1 45 0.0 98

香气协调性0.3 44 0.2 04 －0.0 54 0.0 94 0.1 06

表4 白酒理化指标与香气品质的相关系数

Table 4 Correlation coefficients betw een physico-chemical

parameters and aroma intensity or harmony of liquor

3 讨论

通过上述研究发现，白酒不同香型的各理化指标由

于生产季节、生产环境、工艺参数等因素差异，导致

同一指标分析结果差异较大，但同香型在相对稳定的条

件下，绝大多数理化指标基本稳定在一定的取值范围。

从相关性分析可以看出，白酒理化指标与质量属性

是相互关联的，香气品质与大多数理化指标之间是一种

非线性关系。其中总酸、总酯与香气品质关联较强，

但也没有达到显著相关水平，说明影响白酒香气的因素

是多方面的，且各因素之间关系复杂，其香气品质并

不是简单两个化学指标线性组合的结果，因此可以认为

没有某一个理化参数可以替代感官品评中的香气指标。

香气对白酒总体质量的影响非常大，所以建议在对白酒

2010, Vol. 31, No. 10 食品科学※分析检测286

感官品评设计上，应适当增加香气属性和权重。

物理指标白利糖度和电导率、黏度相关性较强，

也就是在一定范围内可溶性固形物质量浓度越大，白酒

稳定性越好，黏度越大；可溶性固形物质量浓度越小，

白酒稳定性就越差，黏度也越小。可溶性固形物对白

酒的香气品质几乎没有影响。电导率对白酒香气强度和

香气协调性影响不大，经长期存放的白酒，由于内部

成分不变，而且状态稳定，可作为白酒质量稳定性的

指标。白酒的黏度小，其流过舌头和口腔的阻力就小，

就会产生爽口的感觉，同时，其香气也就容易挥发出

来刺激鼻黏膜，从而使人觉得香气扑鼻；白酒的黏度

大，流过舌头口腔时阻力大，与舌面接触停留时间多，

对香味物质的约束力强，香气也就延续更长。可见物

理指标对白酒的口感有较大的影响。

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