威士忌制備過程中理化指標及揮發性風味物質動態變化規律研究

陳文波，張 一，李小燕，楊海鶯，牛麗敏，3，趙 凱，李 慧*

（1.中糧營養健康研究院有限公司 老年營養食品研究北京市工程實驗室 營養健康與食品安全北京市重點實驗室，北京 102209；2.南京財經大學 食品科學與工程學院/江蘇省現代糧食流通與安全協同創新中心，江蘇 南京 210023；3.河北科技大學 食品與生物學院，河北 石家莊 050018；4.中糧糧谷控股有限公司，北京 100020）

威士忌（Whisky）是以水、發芽或未發芽谷物、酵母為原料，通過糖化、液態發酵、蒸餾，再經橡木桶熟陳、最后裝瓶制成的一種酒精度不低于40%vol（ABV）的飲料[1-3]。根據歐洲關于威士忌的定義，威士忌是由發芽谷物或發芽谷物的糖化酶轉化的其他谷物制成的糖化液經發酵、蒸餾制成的一種酒精飲料[4]。為保留原料自身的風味，蒸餾時酒精度不能超過94.8%vol[5]。在威士忌制備過程中發酵和蒸餾是兩個至關重要的環節，發酵是酒精的生產，而蒸餾則是酒精的分離[6-8]。

發酵是威士忌生產中最重要的步驟，是指將酵母接種到麥汁中，讓其利用麥汁中的糖分轉化成酒精的過程[7，9]。典型麥汁中通常含有2%蔗糖、1%果糖、10%葡萄糖、50%麥芽糖、15%麥芽三糖、10%麥芽四糖和10%糊精，在酵母的作用下蔗糖、果糖、葡萄糖和麥芽糖會被很快消耗，麥汁也轉化為原酒漿麥汁，并在酵母的作用下轉化為原酒漿[10-11]。另外，酵母在不同生長溫度下會產生多種有機酸（如乙酸、琥珀酸等）、高級醇、羧酸、酯、醛、酮等[10-14]，而且這些物質通常會保留到威士忌新酒中，對威士忌的最終風味形成也有重要貢獻[11-12]。宋緒磊等[15]考察了不同酵母對威士忌品質的影響，結果表明不同酵母對原酒漿（起始麥汁濃度為14.9°P）的pH、總酸、發酵度影響較大，發酵結束時原酒漿的酒精度為5.24%vol～6.42%vol，殘糖為3.0～4.1 g/100 g。蒸餾是實現威士忌酒精度提升的重要手段[8-10，16]。在蒸餾過程中，加熱原酒漿直至沸騰狀態，不同沸點的物質隨著溫度的升高將依次蒸發出來，收集后獲得不同的餾分[17]。酒精是不同餾分的主要成分，通常在78.15 ℃時以酒精-水共沸物的形式被蒸出[18]。當溫度低于78.15 ℃時，餾分中還會混合有許多低沸點的物質，如乙醛；當溫度高于78.15 ℃時，高沸點的物質隨即進入餾分中，如長鏈脂肪酸乙酯[18]。此外，蒸餾還促進發酵液中前體物質的相互作用，生成新風味物質[19]。因此，研究發酵過程中糖類、酸類等理化指標變化及蒸餾過程風味物質變化，對優化威士忌生產工藝，酒心和酒尾的摘取提供科學依據，提升威士忌的品質有重要意義。

本研究以蒸餾麥芽為原料、以威士忌專用商業酵母為發酵劑開展麥汁發酵和原酒漿的蒸餾。采用高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）、氣相色譜-質譜聯用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）等技術分析原酒漿發酵及蒸餾過程中理化指標和揮發性風味物質，并進行主成分分析（principal component analysis，PCA）和層次聚類分析（hierarchial clustering analysis，HCA），以期明確發酵與蒸餾理化指標及揮發性風味物質的變化規律，為中國威士忌的高質量發展提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料

蒸餾麥芽：中糧麥芽（大連）有限公司；威士忌專用活性干酵母粉：法國Fermentis公司。

1.1.2 試劑

葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、異麥芽糖、麥芽三糖（均為色譜純）：上海源葉生物科技有限公司；1,2,3-三氯丙烷（色譜純）：北京曼哈格生物科技有限公司；正構烷烴（色譜純）：上海安譜實驗科技股份有限公司；乙酸、丙酸、乳酸（均為色譜純）、無水乙醇、氯化鈉、濃硫酸（均為分析純）：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

Grainfather G70 Brewing Systerm、Grainfather Conical Fermenter、Grainfather Glycol Chiller：新西蘭Bevie Handcraft公司；50 L純銅塔式蒸餾器：山東海潤智造高端裝備科技有限公司；ME 203天平：美國梅特勒公司；PB-10酸度計：德國賽多利斯公司；DMA 4500M密度儀：奧地利Anton Paar公司；LA-20AT高效液相色譜儀、Nexis GC-2030氣相色譜儀（配HSS-30A頂空進樣器、氫火焰離子化檢測器（flame ionization detector，FID）、電子捕獲檢測器（electron capture detector，ECD））、GCMS-2020NX氣相色譜質譜聯用儀（配AOC-6000多功能自動進樣器）：日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 威士忌釀造工藝流程及操作要點[20-23]

麥芽粉碎→糖化→發酵→蒸餾→桶陳

操作要點：

麥芽糖化：將10 kg麥芽粉碎（對輥間距為1.5 mm），加入35 L的熱水中（水溫為68 ℃），在糖化過程中于65 ℃保溫1.5 h，使用80 ℃的熱水進行洗糟，至麥芽糖度為16°P。使用盤管冷凝器將麥汁冷卻30 ℃以下，并泵入Grainfather Conical Fermenter。

發酵：將活性干酵母置于10倍其質量的無菌水或麥汁（25～35 ℃）中，靜置15 min，輕輕搖動，使其形成酵母漿后使用[20]?；罨湍赴?0 g/L的用量，接入冷卻后的麥汁中，連接冷水機后，在（32.0±0.5）℃進行發酵，每24 h取樣分析麥汁理化性質和風味的變化情況。發酵結束時，發酵罐單向水封閥不再有氣泡冒出，發酵液中酵母出現沉淀，同時發酵液的比重不再發生變化[24]。

蒸餾：將原酒漿倒入安裝好的蒸餾設備中，設定目標溫度100 ℃進行蒸餾。前150 mL作為一個餾分，之后每10 min收集一個餾分。當餾分酒精度首次低于40%vol時，每5 min收集一個餾分，直至餾分中酒精度低于20%vol[25]。對所得餾分依次編號，用于餾分組成及揮發性風味物質分析。

1.3.2 理化指標檢測

麥汁、威士忌原酒漿及餾分的糖、酸含量和酒精度使用高效液相色譜法測定，并使用外標定量法進行定性及定量。

樣品前處理：麥汁經0.45 μm孔徑的無機相濾膜、原酒漿上清和各餾分樣品經0.45 μm孔徑的有機相濾膜過濾后得待測液。

HPLC條件[26-27]：Aminex HPX-87H色譜柱（300 mm×7.8 mm）；柱溫65 ℃；流動相為0.005 mol/L H2SO4，流速為0.600 mL/min。檢測器為示差檢測器，進樣量20 μL。

定性及定量方法：配制已知質量濃度的標準品（葡萄糖、麥芽糖、果糖、乙酸、丙酸、乳酸）和已知體積分數的酒精標準溶液，經與上述相同處理后，繪制標準曲線。檢索樣品與標準品保留時間一致的峰進行定性，使用外標定量法對樣品中目標峰進行定量。

1.3.3 麥汁及餾分中揮發性風味化合物的檢測

麥汁及餾分中揮發性風味物質的測定采用GC-MS檢測。

樣品制備：取5 mL發酵液或餾分樣品至20 mL頂空進樣瓶，準確加入2,3-三氯丙烷（10 mg/L）內標溶液150 μL，加密封墊、鋁蓋壓緊搖勻。將準備好的頂空測試樣品，放置于頂空固相微萃取自動進樣系統，60 ℃恒溫振蕩10 min，待頂空風味物質濃度達到平衡后插入SPME fiber，萃取30 min后拔出，插入進樣口，脫附3 min[28]。

氣相色譜條件[29]：DB-WAX57CB色譜柱（50m×0.25mm，0.2 μm）；載氣為高純度氦氣（He）（99.999%），流速1 mL/min；進樣口溫度250℃；解吸時間1min；升溫程序：初始溫度40℃，保持3 min，以10 ℃/min速度上升到150 ℃，隨后以4 ℃/min速度上升到230 ℃，保持8 min。進樣量1 μL，不分流進樣；溶劑延遲時間2 min。

質譜條件：電子電離（electron ionization，EI）源，電子能量70 eV；四極桿溫度150 ℃；離子源溫度230 ℃；接口溫度280 ℃；掃描方式：質譜掃描范圍：30～500 m/z。

定性定量分析方法：通過GC-MS檢測分析啤酒揮發性化合物總離子流色譜圖，自動識別信噪比（S/N）＞200的色譜峰，通過美國國家標準技術研究所（National Institute of Standards and Technology，NIST）14譜庫與樣品色譜峰進行比對分析，篩選得到匹配度＞80%的物質，并結合保留指數（retention index，RI）計算值與文獻RI值差值（＜50）進行定性分析。采用半定量法計算揮發性風味化合物含量。

1.3.4 氣味活度值篩選關鍵風味化合物

采用氣味活度值（ordor activity value，OAV）評價各化合物對樣品總體風味的貢獻，將OAV＞1是樣品中的關鍵風味化合物，其值越大代表其貢獻性越大[30]。OAV計算公式如下：

1.3.5 數據處理

數據處理使用MS Office 2016。不同樣本的單因素方差分析使用SPSS 25.0；層次聚類分析、主成分分析使用JMP 17.0[31-32]，使用Origin 2019繪圖。研究中理化指標的測定均重復3次，結果以“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 威士忌發酵過程中理化指標的變化

對威士忌發酵過程中麥汁及原酒漿的酒精度、3種糖組分（葡萄糖、麥芽糖、果糖）和3種酸組分（乙酸、丙酸、乳酸）進行分析，結果見圖1。

圖1 威士忌發酵過程中麥汁及原酒漿理化指標的變化Fig.1 Changes of physicochemical indexes in wort and original liquor pulp during whisky fermentation process

由圖1A可知，由于酵母菌無氧發酵利用麥汁中的糖分生成酒精，因此發酵前2 d酒精度在原酒漿中呈上升趨勢，并在第2天時達到最大值，為8.20%vol。在發酵第2～3天酒精度下降，這是因為原酒漿中的糖分消耗殆盡后，酵母開始利用乙醇合成相應的代謝產物[33-34]。酵母在代謝酒精的過程中，酒精不僅可用于乙酰輔酶A的合成，進而用于三羧酸循環，還會在其代謝到乙醛的過程中產生還原態煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinamide adenine dinucleotide，NADH），成為細胞內重要的煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）來源[34]。由圖1B可知，麥汁中含量最高的糖組分為麥芽糖，為72.195 g/L。隨著發酵過程的進行，麥芽糖、葡萄糖和果糖都下降明顯，第1天降幅最大，麥芽糖、葡萄糖和果糖分別降至2.969 g/L、0.260 g/L和0.739 g/L，這表明活化后的酵母細胞代謝活力急劇上升，在接入麥汁中會快速將其中可利用的糖分耗盡。糖分的這種變化與Lager酵母在不同麥汁中代謝糖分的規律接近[35]。由圖1C可知，丙酸和乳酸含量在發酵過程中呈上升趨勢，乙酸含量在發酵過程中呈穩定趨勢，在發酵第3天時乙酸、丙酸和乳酸含量分別達到0.029 g/L、0.135 g/L和0.491 g/L。由于威士忌制備時所用的麥汁未經煮沸殺菌，這些酸含量在第3天最高的原因可能是乳酸菌等微生物產酸所致。酸類物質在調和威士忌口感的同時還可與醇類物質酯化生成酯類化合物，為威士忌增加獨特的風味[13]。結果表明，發酵過程中適當允許產酸微生物的存在對于提升威士忌的品質是必要的。

2.2 威士忌發酵過程中揮發性風味物質變化

威士忌發酵過程中麥汁及原酒漿揮發性風味物質OAV變化見表1。由表1可知，從麥汁及原酒漿中共檢出具有OAV的揮發性風味化合物44種，其中醇類8種，醛類4種，酮類3種，酯類27種，其他類2種。因閾值較高或無閾值，酸類物質OAV未得到。

表1 威士忌發酵過程中麥汁及原酒漿揮發性風味物質氣味活度值變化Table 1 Changes of odor activity values of volatile flavor compounds in wort and original liquor pulp during whisky fermentation process

由表1可知，醇類物質是威士忌的基本香氣成分之一，這些物質主要來源于酵母發酵麥汁（谷物糖化液）過程中氨基酸代謝或糖代謝產物。麥汁和原酒漿中共檢出8種醇類化合物，其中僅異戊醇在原酒漿中OAV＞1，能為發酵麥汁帶來雜醇味、發酵味、果味、香蕉味和輕微白蘭地味。

酯類物質是威士忌酒的重要香氣物質，主要產生于酵母的麥汁（谷物糖化液）酒精發酵及橡木桶桶陳過程[7]，能賦予威士忌酒濃郁的花香和果香。麥汁和原酒漿中共檢出27種酯類化合物，其中麥汁中檢出2種OAV＞1的酯類化合物，分別為癸酸甲酯和棕櫚酸甲酯，賦予麥汁果味、脂肪味、蠟味等風味特點。原酒漿中共檢出12種OAV＞1的酯類化合物，分別為癸酸甲酯、棕櫚酸甲酯、乙酸異戊酯、乙酸苯乙酯、丁酸乙酯、乙酸乙酯、辛酸甲酯、棕櫚酸乙酯、癸酸乙酯、辛酸乙酯、月桂酸乙酯、己酸乙酯，其中己酸乙酯、辛酸乙酯、癸酸甲酯OAV最高，能賦予威士忌蠟味、果味（香蕉味、菠蘿味）、甜味、葡萄酒味、奶油脂肪味、肥皂味、白蘭地味等風味特點。在這些酯中，乙酸酯的數量近40%，這也說明乙酸酯是發酵過程中具有快速生成的優勢，是原酒漿中風味物質的重要組成部分[36]。

醛類和酮類也是威士忌的香氣組成成分。麥汁和原酒漿中共檢測4種醛類和3種酮類，僅壬醛OAV＞1，能賦予威士忌醛香味、柑橘味、黃瓜和瓜皮味、輕微生土豆和油膩堅果和椰子味。麥汁和原酒漿檢出2種其他類化合物，其中僅2-甲氧基-4-乙烯苯酚在原酒漿中OAV＞1，能賦予威士忌辛辣粉味、丁香酚味、木質味、煙熏味、松脂味。

2.3 餾分中酒精度及酸類物質的變化

典型麥芽威士忌的發酵過程通常有乳酸菌等微生物的參與，因此威士忌酒廠在進行威士忌的蒸餾時不僅關注酒精濃度的變化，也會聚焦餾分中酸類物質的變化情況，以獲得高品質威士忌新酒[11，13]。威士忌蒸餾過程中酒精度及酸類物質變化結果見圖2。由圖2A可知，在蒸餾過程中酒精度呈下降趨勢，其中第1個餾分中酒精度最高，為71.0%vol。餾分2和3酒精度在55%vol左右，20～40 min酒精度在50%vol左右；餾分4～7酒精度降至43.1%vol，在第70 min時酒精度降至35.5%vol。餾分8～11酒精度已經降至35%vol以下。餾分10的酒精度降至20.53%vol。這表明餾分中高于酒精沸點的物質隨著蒸餾過程的推進逐漸被蒸餾出來。因此，高品質的威士忌需要摘取餾分的特定部分[11，22]。

圖2 威士忌蒸餾過程中餾分酒精度（A）及酸類物質（B）的變化Fig.2 Changes of alcohol content (A) and acids (B) of distillates during whisky distillation process

由圖2B可知，在餾分組成中可檢測到乙酸、丙酸和乳酸3種酸類物質，其中乙酸和丙酸僅在餾分1中檢測到，含量分別為1.714 g/L和0.29 g/L。在餾分2～11中均未能檢測到乙酸、丙酸和乳酸。這表明三種酸類物質在蒸餾的初期就已經被蒸餾出，可能對后期威士忌的桶陳貢獻不大。因為多數廠家都將蒸餾初期的餾分作為酒頭予以摘除[9，11，22]。因此，分析餾分中酸類物質的分布情況對確定高品質餾分段具有重要意義[13，22]。

2.4 餾分中揮發性風味物質變化

2.4.1 餾分揮發性風味物質氣味活度值

餾分中揮發性風味物質GC-MS檢測結果顯示，共檢測出51種揮發性風味化合物，計算OAV，結果見表2。

表2威士忌蒸餾過程中餾分中揮發性風味化合物氣味活度值變化Table 2 Changes of odor activity values of volatile flavor compounds in distillates during whisky distillation process

醇類物質是威士忌酒的基本香氣化合物，這些物質主要來源于酵母發酵麥汁（谷物糖化液）過程中氨基酸代謝或糖代謝產物。由表2可知，餾分1～11中共檢出9種醇類化合物，其中，異戊醇、反式-橙花叔醇、金合歡醇、月桂醇是餾分1～11共有。異戊醇OAV最高，分別為16.75（餾分1）、8.67～12.77（餾分2～8）、6.16～7.81（餾分9～11），異戊醇可賦予威士忌雜醇味、發酵味、果味、香蕉味、輕微白蘭地味。反式-橙花叔醇、金合歡醇和月桂醇在餾分1～11中OAV均＞1，可賦予威士忌青草味、花果味、柑橘味、蠟味、油膩味、香菜味、金屬味、肥皂味、醛味、泥土味等風味特點。此外，1-癸醇和乙縮醛OAV值也較高，在蒸餾過程中呈下降趨勢，可賦予威士忌青草味、脂肪味、多汁柑橘味等風味特點。

酮類和醛類化合物也是威士忌酒香氣的主要貢獻者。酮類化合物賦予產品花香味、果味和脂肪味。餾分中共檢出1種酮類化合物，為大馬士酮；其中餾分9～11中大馬士酮的OAV最高，為733.59～885.61，能賦予威士忌蘋果味、玫瑰味、蜂蜜味、香煙味、甜味的風味特點。

酯類物質是威士忌酒的重要香氣物質，主要產生于酵母的麥汁（谷物糖化液）酒精發酵及橡木桶桶陳過程，能賦予威士忌酒濃郁的花香和果香。餾分1～11中共檢出30種酯類化合物，棕櫚酸乙酯、月桂酸乙酯、異戊酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸己酯、乙酸苯乙酯、辛酸異戊酯、辛酸乙酯、戊酸乙酯、己酸乙酯、癸酸乙酯、庚酸乙酯、丁酸乙酯、醋酸辛酯、2-甲基丁酸乙酯共15種物質是蒸餾液中OAV＞1的化合物，其中乙酸異戊酯、辛酸乙酯、己酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯、乙酸苯乙酯、棕櫚酸乙酯共7種物質是所有餾分共有的風味酯類物質，其中辛酸乙酯的OAV最高，分別為2 268.90（餾分1）、210.79～717.63（餾分2～8）、68.53～240.44（餾分9～11），可賦予威士忌蠟味、果味（葡萄酒味、菠蘿味）、奶油脂肪味、肥皂味、白蘭地味。己酸乙酯、癸酸乙酯、辛酸乙酯和月桂酸乙酯在威士忌不同時間餾分中OAV也較高，賦予威士忌甜味、果味（菠蘿味、蘋果味、葡萄味、香蕉味）、蠟味、青草味、花香味、香料味、奶油脂肪味、白蘭地味等風味特點。此外，棕櫚酸甲酯、異戊酸乙酯和2-甲基丁酸乙酯是餾分1中特有的風味物質，能賦予威士忌油味、蠟味、脂肪味、水果味（葡萄味、菠蘿味、芒果味、櫻桃味）。苯甲酸乙酯、戊酸乙酯和辛酸甲酯是餾分2～6中特有的風味物質，能賦予威士忌甜味、青草味、果味（菠蘿味、草莓味、柑橘味）、臘味、脂肪味等風味特點。

餾分1～11中共檢出5種醛類化合物，乙縮醛為餾分1～10所共有，OAV分別為36.44（餾分1）、0.70～24.72（餾分2～8）、0.68～1.14（餾分9～10），能賦予威士忌奶油、水果、宜人的熱帶水果味。肉豆蔻醛是餾分1中特有的OAV＞1的風味物質，能賦予威士忌乳酸味、椰子味、木制和魚腥味、輕微果味。椰子醛是餾分10～11中共有的OAV＞1的風味物質，能賦予威士忌椰子味、桃味、杏味。

2.4.2 餾分關鍵風味物質層次聚類分析

聚類分析是利用合并算法來計算各變量間的距離的一種分析方法。變量間距離越小，相似度越高。本研究對不同餾分中OAV＞1的35種關鍵風味化合物進行層次聚類分析，結果見圖3。

圖3 不同餾分中關鍵風味物質層次聚類分析結果Fig.3 Hierarchical cluster analysis results of key flavor compounds in different distillates

由圖3可知，11個餾分可分為3大類：第一大類包括餾分1，第二大類包括餾分2～6，第三大類包括餾分7～11。

35種風味化合物同樣被分為3大類：第一大類包括己酸乙酯、癸酸乙酯、辛酸乙酯在內的20種風味化合物，這些物質OAV較高，呈現蠟味、果味（蘋果味、香蕉味）、甜味、青草味、奶制品味等風味特點，是第一大類（餾分1）的分類依據。第二大類包括辛酸異戊酯、1-癸醇在內的7種風味化合物，這些物質OAV較高，呈現果味（柑橘味、椰子味）、青草味、脂肪味、甜味、蠟味等風味特點，是第二大類（餾分2～6）的分類依據。第三大類包括反式-橙花叔醇、大馬士酮在內的8種風味化合物，呈現青草味、木頭味、蘋果味、玫瑰味、蜂蜜味、香煙味、甜味等風味特點，這是第三大類（餾分7～11）的分類依據。威士忌樣本之間的關系被分為3大類，第一大類包括酒頭、第二大類包括酒心1～5，第三大類包括酒心6～7和酒尾1～3。層次聚類分析結果表明，可以依據揮發性風味成分組成區分不同餾分。

2.4.3 餾分關鍵風味物質主成分分析

為進一步揭示威士忌餾分之間的風味差異，采用主成分分析法分析了不同餾分中OAV＞1的35種關鍵風味化合物，結果見圖4。

圖4 不同餾分中關鍵風味化合物主成分分析得分圖（A）和載荷圖（B）Fig.4 Score plot (A) and loading plot (B) of principal component analysis of key flavor compounds in different distillates

由圖4可知，主成分（principal component，PC）1（PC1）和主成分2（PC2）方差貢獻率分別為57.6%和21.4%，累計方差貢獻率為79.0%，足以區分不同產區威士忌的香氣特征。不同餾分分別位于三個明顯不同的區域，其中區域①包括餾分1，與二甲硫醚、月桂酸、己酸乙酯等物質接近；區域②包括餾分2～6，與1-癸醇、異丁醇等物質靠近；區域③包括餾分7～11，與二甲基二硫醚、椰子醛等物質接近。

由圖4A可知，餾分1與餾分2～6、餾分7～11區別在PC1上，其中餾分1分布在PC1正半軸，餾分1與餾分7～11在PC1負半軸；區域②與區域③區別在PC2上，其中②分布在PC2負半軸，③分布在PC2正半軸。由圖4B可知，隨著酒精度的降低，餾分2～6（PC2負半軸）中的物質正辛醇、1-癸醇逐漸被二甲硫醚、椰子醛等物質取代，變為餾分7～11（PC2正半軸）。

一般載荷矩陣數值越高被認為越重要，前兩個因子的載荷矩陣見表3。由表3可知，乙醛、棕櫚酸甲酯、異戊酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、二甲硫醚、肉豆蔻醛、庚酸乙酯、月桂醇、己酸乙酯、棕櫚酸乙酯、辛酸乙酯、醋酸辛酯、乙酸己酯、丁酸乙酯、乙酸異戊酯、月桂酸乙酯、壬酸乙酯、癸酸乙酯、乙縮醛、異戊醇共20種物質與PC1呈正相關，這些是餾分1中的特征物質，風味呈現多樣化。正辛醇與PC2呈負相關，是餾分2～6中的特征化合物，主要呈現蠟味、青草味、柑橘味、橙子和醛類香味、輕微果味等風味特點，反式-橙花叔醇與PC2呈正相關，是餾分7～11中的特征化合物，主要呈現青草味、花味、木頭味、果味、柑橘味、甜瓜味等風味特點。

表3 不同餾分中關鍵風味物質主成分載荷矩陣Table 3 Loading matrix of principal component analysis of key flavor compounds in different distillates

3 結論

本研究通過分析威士忌制備過程中理化指標及風味物質變化，揭示了原酒漿和蒸餾餾分的物質變化和風味形成規律。原酒漿中共檢出44種揮發性風味物質，蒸餾餾分共檢出51種揮發性風味物質。酒精度及4種風味貢獻度最大的酯類物質（癸酸甲酯、癸酸乙酯、辛酸乙酯、丁酸乙酯）OAV在發酵過程中呈先上升后下降趨勢，第2天達到最大值。蒸餾餾分隨蒸餾時間的增加酒精度呈下降趨勢?；陴s分關鍵風味化合物（OAV＞1），通過聚類分析及主成分分析可區分不同餾分，通過風味物質分析和主成分分析可為蒸餾過程中酒頭、酒心及酒尾的摘取，提供最直接的數據支撐。