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不同年份的辰香型白酒（大光年五）在九海木桶中陳釀后的風味特征分析，結合了GC-E-nose、GC-IMS、GC-MS-O、ROAV以及化學計量學方法

《Food Research International》：Flavor characterization of Chenxiang-type baijiu-Daoguang nianwu aged in wooden Jiuhai with different vintages integrating GC-E-nose, GC-IMS, GC-MS-O, ROAV and chemometrics approaches

【字體：大中小】 時間：2026年02月28日 來源：Food Research International 8

編輯推薦：

　　白酒陳年過程中木窖儲藏對香氣特征的影響及化學機制研究。通過GC-E-Nose、GC-IMS、GC-MS-O等分析技術，系統鑒定出 Daoguang nianwu（DGNW）酒在0至20年陳化過程中130種香氣化合物，酯類占比43.08%。揭示0Y樣本具有水果、花香等典型三香特征但伴隨異味，5Y樣本異味消除且酸味、木質香顯著增強，OPLS-DA劃分出青年（0Y）、低齡（1-3Y）、高齡（5-20Y）三階段，5Y為關鍵轉折點。首次提出木窖儲藏"初始堿度向后期酸度"演變假說，為傳統白酒陳化工藝優化提供理論依據。

王娜|張向陽|薛莉|張珍|傅莉|任學蛟|張慧|張博|江曉宇|張莉莉|王梅

中國遼寧省錦州市錦州醫科大學食品與健康學院，郵編121001

摘要

道光年五（DGNW）是一種典型的中國“陳香型”白酒，采用木質酒海進行儲存，其獨特之處在于“一口便可感受到三種香氣類型”。本研究通過GC-E-Nose、GC-IMS、GC-MS-O、ROAV和化學計量學方法分析了六個不同年份（0年、1年、3年、5年、10年和20年）的DGNW，以研究其陳化過程中的香氣變化。共鑒定出130種香氣化合物，其中酯類化合物占比最高，達到43.08%。年輕的DGNW（0年）含有更多的關鍵香氣成分，如乙基2-甲基丁酸酯、糠醛、4-乙基guaicol和二甲基三硫化物（DMTS），呈現出“果香”、“花香”和“焦糖香”，同時伴有“草本”、“煙熏”和“酸味”等異味。相比之下，陳年后的DGNW（5年）香氣更加豐富，具有更強的“酸味”、“木質香”和“清新香”，這些香氣主要來源于己酸、乙基辛酸和苯乙基醇等成分，且異味完全消失。OPLS-DA分析將陳化過程分為三個階段：年輕期（0年）、低齡期（1-3年）和高齡期（5-20年），并確定5年為陳化的關鍵轉折點，10年后香氣趨于穩定。聚類分析（CA）驗證了12個具有雙重功能的關鍵陳化標志物。值得注意的是，大多數標志物在儲存過程中含量下降，這與陶罐儲存的白酒情況相反。基于這些發現，我們提出了“初始堿性向后期酸性轉變”的理論，為優化中國白酒的木質酒海儲存技術提供了理論依據。

引言

中國白酒是一種具有悠久歷史和獨特釀造技術的傳統蒸餾酒。道光年五（DGNW）作為中國“陳香型”白酒（CXB）的代表，可追溯至清朝道光年間（1845年），1996年6月在中國遼寧省錦州市被發現和挖掘（Feng, 2012; Mu, 2003; Zhou, 2000）。這種白酒已在木質酒海中儲存了一百多年，是目前世界上唯一仍可飲用的陳年白酒（Nai, 2015）。DGNW的獨特生產工藝包括使用當地原料（高粱、薏米、稗草等）、在發酵過程中添加二十六種中草藥、采用傳統的五鍋發酵法（分別進行蒸煮、混合和發酵），以及木質酒海的儲存方式（Li, 2023; Liu, 2014; Zhang, 2024）。這些技術體現了北方滿族釀酒傳統的特點（Nai, 2015; Xiang & Sun, 2009）。因此，DGNW被譽為“中國的液體文化遺產”（Feng, 2012; Nai, 2015）。

特別是其木質酒海的制作工藝非常神秘有趣：使用來自中國東北的Pinus koraiensis（朝鮮松）作為外包裝材料，內層涂有鹿血和芝麻油。具體而言，共使用了五層宣紙作為密封層，總共有二十七層（Zhang, 2024）。這種制作方法使朝鮮松的香氣和鹿血中的活性成分滲入白酒中，形成了獨特的風味。此外，“酒�！痹谥形闹幸鉃榇笕萘咳萜�，實際上木質酒海是世界上最大的傳統酒類儲存器具，高度和寬度通常在2-3米之間，每個酒海的儲存容量可達五噸，而陶罐的容量僅為其十分之一（Feng et al., 2025）。

木質酒海的獨特儲存技術、特殊原料和釀造工藝賦予了DGNW獨特的香氣特征，即“一口便可感受到三種香氣類型”：初入口時有濃郁的醬香，中間帶有草本香氣，余味則帶有淡淡的清香。所謂的“醬香”是指白酒入口時具有類似醬料的醇厚香氣；“草本香氣”則是指細品時能感受到來自中草藥的持久香氣；“清香”則是指飲下后口中留下的柔和、甜美的余味。然而，這種香氣特征和化學本質尚未得到充分科學驗證。

為填補這一知識空白，一些風味分析技術（如氣相色譜電子鼻（GC-E-Nose）、電子鼻（E-nose）、電子舌（E-tongue）、氣相色譜-離子遷移譜（GC-IMS）、氣相色譜-質譜-嗅覺法（GC-MS-O）、二維氣相色譜-飛行時間質譜（GC×GC-TOFMS）、氣味活性值（OAV）和相對氣味活性值（ROAV）等已被廣泛應用于酒精飲料的風味分析（Bai et al., 2025; Chen et al., 2025; Duan et al., 2024; Hao et al., 2024; Li, Mu, et al., 2025）。盡管我們之前的研究通過非靶向代謝組學方法探討了DGNW在木質酒海中的代謝變化（Wang, Zhang, et al., 2024），但未涉及風味特征分析。因此，本研究結合GC-E-Nose、GC-IMS、GC-MS-O和化學計量學方法，旨在快速揭示DGNW的香氣特征。

白酒樣品和化學品

所有DGNW樣品均來自中國遼寧省錦州的遼寧DGNW集團有限公司。樣品分為0-20年六個不同年份（每年5-6批），分別標記為0Y、1Y、3Y、5Y、10Y和20Y。所有樣品的酒精含量為52-53%（v/v），在生產過程中及之后均處于相似條件下保存，除了0Y（未陳年）樣品。這些0Y樣品和5Y（陳年）樣品被用于后續分析。

GC-E-nose在DGNW陳化過程中分析的揮發性成分

利用GC-E-Nose的靈敏檢測和快速分析能力，結合OPLS-DA技術初步分析了DGNW在儲存過程中的揮發性成分，共鑒定出19種化合物（表S1），包括8種酯類（42.12%）、6種醇類（31.57%）、2種醛類（10.53%）、1種酮類（5.26%）、1種吡嗪（5.26%）和1種烷類（5.26%）（圖1(A)）。如圖1(B)所示，年輕樣品（0Y）與陳年樣品在揮發性成分上存在顯著差異。

結論

本研究通過結合三種氣相色譜技術（GC-E-Nose、GC-IMS、GC-MS）以及GC-MS-O、ROAV計算和OPLS-DA的綜合性分析平臺，系統地揭示了DGNW在木質酒海中陳化后的風味特征。共鑒定出130種香氣化合物，其中酯類占比最高（43.08%），構成了DGNW的基本香氣框架，其次是醇類、醛類、酮類和芳香族化合物。進一步的感官導向風味分析（GC-O/OSME）進一步證實了這些結果。

CRediT作者貢獻聲明

王娜：項目管理、方法設計、資金申請、數據整理。 薛莉：初稿撰寫、數據整理。 張珍：指導、資源協調。 傅莉：撰寫、審稿與編輯、驗證。 張慧：資源提供。 張莉莉：撰寫、審稿與編輯。 王梅：撰寫、審稿與編輯。

知情同意聲明

所有參與研究的受試者和評審專家均已簽署知情同意書。

機構審查委員會聲明

由于研究中使用的白酒為日常消費品，因此無需進行倫理審查和批準。

資助

本研究得到了遼寧省博士啟動基金（編號2024-BS-248）、遼寧省聯合基金（一般項目，編號2025-MSLH-257及博士啟動項目，編號2025-BSLH-131和2023-BSBA-151）、錦州醫科大學青年科學技術人才支持項目（編號JYQT202207）以及遼寧省教育廳青年科研項目（編號LJ212410160001）的支持。

致謝

作者感謝所有參與研究的評審專家。

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