白酒是以高粱等谷物为原料，经发酵、蒸馏、储存、勾调制成的蒸馏酒[1]。白酒由于生产工艺的不同，在用粮种类及配比、制曲工艺、酿造工艺、储存中的酒体组合、酒体设计等各环节存在差异。其中，微生物的代谢、储存中的物化反应等造就了白酒的不同风格，从而形成了以浓香、酱香、清香为主的十二种香型[2]。白酒中的微量成分含量约1%～2%，对决定相关香型风格及评价产品质量具有重要价值。因此，对白酒中的挥发性风味物质进行检测具有重要意义。目前，白酒中风味物质主要采用气相色谱（gas chromatography,GC）和液相色谱（liquid chromatography,LC）进行分析，气相色谱特别适用于分析挥发性和半挥发性化合物，而液相色谱则更适合于分析极性较强的化合物。此外，为了提高检测的灵敏度和准确性，常常将色谱与质谱（mass spectrometer,MS）技术联用，以实现更加精确的物质鉴定和定量分析。这些技术的应用不仅有助于理解白酒的风味形成机制，而且对于白酒品质的提升和新产品的开发具有重要意义。

自色谱技术应用以来，鉴定出白酒挥发性风味物质1 800多种，总物质数量达7 000余种，其中包括浓香型1 200多种、酱香型1 400多种、清香型700多种等，涵盖了醇类、酯类、醛类、酮类、酸类、缩醛类、芳香族化合物、萜烯类、烃类、呋喃类、含氮化合物、含硫化合物等多种化合物[3]。目前检测出的挥发性酯类物质大概有500余种、醇类200余种、酸类100余种、醛类90余种、酮类140余种、芳香族化合物160余种[4]。酯类物质主要为白酒提供香气，如浓香型白酒是以己酸乙酯为主体香、清香型白酒则以乙酸乙酯为主体香[5]；醇类物质中的高级醇对白酒的品质起着重要作用，适宜的浓度可以保证白酒口感的醇厚；酸类物质是白酒中形成酯类的前提，适当浓度的有机酸如乙酸、乳酸、己酸等，可以增加白酒的风味；醛类物质对白酒香味影响最为强烈，其中乙醛以及乙缩醛对白酒芳香影响最高[6]。而白酒中存在的非挥发性的物质主要包括中长链脂肪酸、多元醇、高级醇、脂肪酸酯、内酯、芳香酯等物质，此类物质对白酒的风味起着重要影响作用，但由于非挥发性物质分子质量大、组成复杂，进行分析检测有着较大阻碍，除此之外，仍有很多挥发性的风味物质难以发现，因此对检测仪器的灵敏度和选择性提出了更高的要求。

本文综述了白酒色谱技术的发展历史，总结了白酒中挥发性风味化合物的前处理技术，综述了气相色谱（GC）、高效液相色谱（high performance liquid chromatography,HPLC）及其联用技术原理及其在中国白酒风味物质检测中的应用，以期为白酒风味成分检测分析提供参考。

1 白酒色谱技术发展历史

自20世纪60年代，由轻工业部食品发酵工业研究所与中科院大连化合物研究所合作利用质谱和填充柱、毛细管柱等系列分离方法，对茅台的风味成分进行检测，并从中分离出50种组分，为我国在白酒领域开展色谱技术奠定了基础[7]。蔡心尧[8]成功建立了毛细管柱直接进样，GC检测白酒风味物质的方法，利用该方法检测出60余种香味相关物质。1987年，程誌青等[9]采用气相色谱-质谱（GC-MS）技术鉴定了珍酒中74种挥发性风味化合物，成功解决了国内白酒中复杂化合物中的未知组分准确鉴定的难题。金佩璋[10]建立了气相色谱-火焰光度检测器（gas chromatography-flame photometric detector,GC-FPD）和气相色谱-氢火焰离子检测器（gas chromatography-flame ionization detector,GC-FID）双通道检测器发现，白酒中硫化物的可疑峰17个，为后来检测白酒中的硫化物提供了经验。20世纪60年代末，液相色谱（LC）技术应用于国内白酒分析，为鉴定许多难挥发性组分提供了新的途径。

21世纪是白酒风味鉴定分析的鼎盛时期，借助更加高效准确的色谱技术，逐步完成了对白酒风味物质的全面认识。其中的气相色谱-嗅闻（gas chromatography-olfactometry,GC-O）技术完成了对主要风味物质贡献度的分析，气相色谱-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS）技术实现了对“味道”的“看得见”；高效液相色谱-四级杆飞行时间-质谱（high performance liquid chromatography-quadrupole time of flight mass spectrometry,HPLC-QTOF MS）技术对高级脂肪酸实现了精确高效的定量；2007年，季克良等[11]应用全二维气相色谱-飞行时间质谱（comprehensive two-dimensional gas chromatography/timeof-flight mass spectrometry,GC×GC-TOF MS）技术在浓、清香型白酒中分别检测到风味化合物342种、178种。自此国内在白酒风味成分的研究中从一维分析上升到二维分析，解决了峰容量不足的问题。2023年，李良等[12]采用GC×GC-TOF MS技术对南北派清香型白酒的挥发性风味物质进行差异性分析，成功鉴定出40种关键差异物质，以区分两派白酒的风味特征。

2 白酒中挥发性风味化合物的前处理技术

前处理技术可以降低进行适当稀释，以降低白酒样品乙醇浓度，降低对色谱设备损坏；去除蛋白质、糖类等可能干扰色谱分析的物质富集和提取，由于白酒中的风味物质含量通常较低，因此在分析前需对白酒中的挥发性风味物质进行富集和提取。前处理技术主要包括直接进样、固相萃取（solid phase extraction,SPE）、固相微萃取（solid phase microextraction,SPME）、液液萃取（liquid-liquid extraction,LLE）、搅拌棒吸附萃取（stir bar sorptive extraction,SBSE）等。主要的前处理技术优缺点及其在白酒中的应用范围见表1。

2 气相色谱技术在白酒挥发性风味物质检测中的应用

2.1 气相色谱技术及其联用技术

白酒的香味是一种复合香[24]，许多香味物质含量低、不均匀，彼此之间有着交互作用，因此很多香型的主体香味很难分析鉴定。GC技术可以检测出白酒中的醇类、酯类、有机酸等高沸点化合物，在白酒的香味组分的检测中起到了重要作用。

GC技术是将气体作为流动相的一种分析方法，利用试样中各组分在气相和固定液液相间的分配系数不同，实现对不同混合物中各组分的分离。其特点有：(1)分离效能高(2)高灵敏度(3)高选择性(4)分析速度较快(5)应用范围广。一般在实验中，气相色谱经常与其他检测仪器或技术联用，提高检测的灵敏程度和效率。气相色谱联用技术的优缺点及其在白酒中的应用范围如表2所示。

2.1.1 气相色谱-质谱

GC-MS技术具有GC的高分辨和MS的高灵敏度，使得其可以快速准确地获得合成化合物的分子量信息。现如今在国内白酒风味成分的检测中，GC-MS技术的运用已经非常成熟，特别是在白酒馏酒的风味物质的研究中有着高效、简便等优点。黄锶钘等[25]运用GC-MS与感官智能相结合，发现棕榈酸乙酯、正己酸乙酯等19种关键差异风味物质用以区别不同类别酱香型白酒。吕晓凤等[26]建立了直接进样结合GC-MS分析方法对芝麻香型白酒中的8种吡嗪类化合物进行分析，结果表明，该方法检出限为10μg/L，加标回收率为87%～110%，证明该方法对芝麻香型白酒中的8种吡嗪类化合物可以实现快速检测。

2.1.2 气相色谱-火焰光度检测器

FPD原理是混合物在富氢的火焰中燃烧产生的原子或者碎片，在仪器中形成特征波长的光谱，随后检测器将特征光谱进行收集并形成光谱图，因此其对含有磷、硫化合物有着高灵敏度和选择性。GC-FPD检测时间短，灵敏度高；干扰少，峰形好，很好地解决了白酒中含硫化合物的检测难题。李洁等[27]为检测白酒中3-甲硫基丙醇，使用了GC-FPD技术，充分弥补了之前使用气相色谱-氢火焰离子检测技术对其检测的不足，为检测白酒中的3-甲硫基丙醇提供了借鉴。芝麻香型白酒风味物质中存在许多含硫化合物，仅凭GC-MS技术很难对这些硫化物进行准确的检测分析。孙啸涛等[28]采用GC-FPD、GC-MS等多种手段相结合，在国井芝麻香白酒中首次发现了甲硫基乙酸乙酯、糠硫醇、二糠基二硫醚、二异丙基二硫、二甲基硫代亚磺酸酯和二甲基四硫醚共6种含硫化合物以及2-乙基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪、2-乙酰基吡咯、2-乙酰基吡啶、烟酸乙酯、3-苯基吡啶、3-甲基-2-噁唑烷酮共7种含氮化合物。

2.1.3 气相色谱-氢火焰离子检测器

氢火焰离子检测器（FID）技术与FPD技术原理相同，是白酒风味检测中使用最广的检测方法之一，其可以对一些过载化合物进行准确定量，且成本较低，适用于对不同酒样的较高含量物质对比分析。俞飞等[29]在探究机械化和传统酿造方式浓香型白酒风味成分的结构特征时，利用GC-FID共鉴定出54种风味成分，其中苯丙酸乙酯、异丁酸乙酯、苯甲醛、1,2-丙二醇仅在机械化酿造的原酒中检出，丁二酸二乙酯、2-戊酮仅在传统酿造的原酒中检出。

2.1.4 气相色谱-氮磷检测器

气相色谱-氮磷检测器（gas chromatography-nitrogen phosphorus detector,GC-NPD）与GC-FID等是目前白酒风味物质定量检测的常用技术。氮磷检测器的结构和FID相似，不过NPD对氮、磷化合物有着高选择性以及高灵敏度。GC-NPD对于氮含量低的成分检测效果较好，比GC-FID的灵敏度和响应度都要高许多，因此在处理白酒中含量极低的含氮化合物时GC-NPD应是最优选择。2014年，王柏文等[30]通过液液萃取前处理芝麻香型酒样，并利用GC-NPD和GC-MS技术相结合对酒样进行检测分析，共检测出31种含氮化合物，首次在其中发现了2-乙基吡嗪、2,3-二乙基-5-甲基吡嗪、2-乙酰基吡咯、2-乙酰基吡啶、烟酸乙酯、3-苯基吡啶6种化合物，弥补了之前芝麻香型白酒含氮化合物检测的不足，为以后芝麻香型含氮化合物的研究提供了经验和方向。2015年，王柏文等[31]再次利用GC-NPD技术通过顶空固相前处理芝麻香型酒样进行检测分析，检测到了15种含氮化合物，其中4-甲基噻唑也是首次在芝麻香型白酒中被发现。

2.1.5 气相色谱-离子迁移谱

GC-IMS技术是一种利用GC结合离子迁移谱（IMS）对痕量挥发性有机气体进行高效检测的一种技术。IMS技术是基于不同的气相离子在电场中迁移速度的差异对化合物进行表征，实现了味道的“看得见”。HE F等[32]首次采用GC-IMS技术对白酒蒸馏过程中的首段、中段和尾段酒中风味物质的差异进行分析，结果表明，头酒的风味物质含量相比于中段酒和尾酒含量较高，大部分醇溶性化合物和低分子化合物随着蒸馏时间而下降，水溶性化合物以及高分子化合物却相反。CAI W C等[33]利用GC-IMS技术对酱香型白酒中的风味成分进行检测，共检测到29种挥发性化合物，并通过相对气味活性值发现己酸乙酯、戊酸乙酯、2-甲基丁酸乙酯、辛酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯等挥发性物质对酱香型白酒的香味贡献最大，也证明了GC-IMS在检测白酒中挥发性化合物以及痕量化合物方面有着显著作用。

由于GC-IMS检测的特殊性，在白酒基酒的年份测定以及差异中的应用方面十分广泛[34]。GC-IMS的分离度比较差，会存在一些假阳性的现象，如果对进行GC-IMS的酒样进行顶空萃取，可以使挥发性化合物进行二维分离，有助于识别和区分不同的样品，2021年，CHEN S等[35]建立了HS-GC-IMS的检测方法对39个不同年份的酒样进行检测，与偏最小二乘-回归分析（partial least squares regression,PLSR）结合对检测出的212个峰以及93个已知化合物进行分析，得到计算变量重要性投影（variable important in pro jection,VIP）值>1的19种化合物，表明了此方法可以快速、准确的检测白酒年份。

2.1.6 全二维气相色谱-飞行时间质谱

二维气相色谱（GC×GC）技术可以实现对不同沸点和极性组分的近正交分离，飞行时间质谱（TOF MS）具有的高频采集特点可以加强GC×GC的信号检测。相比较于一维色谱技术，其对某些组分以及理化性质复杂的微量风味物质有着较高的分离能力。WANG L L等[36]考查了GC×GC-TOF MS技术的不同前处理方法，结果表明，顶空固相微萃取对醇、硫化物等易挥发性化合物有较好的萃取效果，特别是对萜类化合物的效果更显著；固相萃取适用于含氮化合物的处理；搅拌棒吸附萃取对痕量化合物有很好的萃取能力等。根据不同的研究对象进行选择，目的就是为了保证样品前处理的高效简便，也可为GC×GC-TOF MS的分析鉴定的准确性提供保障。将萃取的材料进行改性，可以实现对风味物质的快速富集，并且可以针对性地对白酒中某一种风味物质进行快速富集，如ZHENG J等[37]使用带有Li ChrolutR EN树脂的固相萃取技术（SPE）结合GC×GC-TOF MS技术在五粮液中共检测到风味化合物500种。

2.1.7 气相色谱-嗅闻

GC-O技术是将气相色谱的分离能力和人类嗅觉相结合，将嗅觉和仪器检测结合起来的分析技术。由于人类的嗅觉有着仪器无法替代的特殊敏感性和选择性，很好地弥补了GC-MS不能完全分析出所有风味组分的化合物的弊端[38]。DONG W等[39]运用GC-O技术对浓香型基酒中的烤香和“窖香”的关键影响物质进行研究，确定己酸、丁酸、对甲酚、3-甲基吲哚和3-（甲硫基)丙醛为影响烤香和“窖香”的关键风味物质。NIUYW等[40]采用GC-O技术对茅台中的31种酯类风味物质进行研究，结果表明，异丁酸乙酯、异戊酸乙酯等13种酯类化合物对茅台的香气贡献较大，是主要的香气成分。

3 液相色谱技术在白酒风味物质检测中的应用

3.1 液相色谱技术简介

液相色谱（LC）是色谱法的一个重要组成部分，以液体为流动相，溶于相中的各个组分经过固定相时，发生了吸附、亲和等作用，根据作用的强弱以及滞留的时间长短，每个组分会逐批从固定相中流出，从而进入检测器进行检测分析。相比于气相色谱技术，液相色谱不需要气化样品，而且不受样品挥发性的限制，因此液相色谱技术在对于化合物的处理上更加占有优势[50]。由于LC技术耗时长且选择度以及灵敏度都较低，所以在白酒风味物质的检测中运用较少。

3.2 高效液相色谱及其联用

高效液相色谱技术是液相色谱的一个子集，但HPLC技术相比较于传统的液相色谱增加了高压输液泵、高灵敏度的检测设备以及多孔微粒填充柱，使得其可对样品进行高速、高效和高灵敏度地分离和测定[51]。高效液相色谱技术及其质谱联用技术对白酒中的难挥发性风味物质检测更加高效、便捷，成为白酒难挥发性物质检测的常用的手段，HPLC技术的快速发展使得白酒中风味物质检测更加便利、高效，HPLC可以对70%以上的化合物进行测定，特别是对气相色谱技术很难检测分离的热稳定性差、大分子、高沸点以及强极性等化合物有着一定的优势。HPLC技术对于白酒风味物质中的有机酸有着较高的选择性以及灵敏度，高效液相色谱技术及其质谱联用技术的优缺点及其在白酒中的应用范围见表3。

3.2.1 高效液相色谱质谱

白酒风味物质中存在着许多微量复杂混合物组分，仅凭HPLC技术难以对其进行鉴定。高效液相色谱质谱联用（high performance liquid chromatography-mass spectrometry,HPLC-MS）技术是一种常规的样品分析技术，其结合了HPLC的高分离能力和质谱（MS）的高选择性以及高灵敏度，可以与稳定的同位素稀释相结合，对于分析复杂混合物中微量组分的检测有着较强的能力。张瑞景等[53]建立了HPLC同时检测白酒中的酸、乙酸、丁酸和己酸的方法，使得HPLC对酒样中的四种有机酸的检测更加高效和准确。ZHAO T等[54]通过利用HPLC-MS技术以及感官分析等方法对酱香型白酒中的焦糊味风味物质进行筛选分析，并从其中首次发现6-(2-甲酰基-5-甲基-1H-吡咯-1-基)己酸。

3.2.2 高效液相色谱-电化学检测器

高效液相色谱-库仑阵列电化学检测器（highperformance liquid chromatography-electrochemical detector,HPLC-ECD）技术原理是样品经HPLC分离后，利用电化学方法检测化合物。在ECD中，通过分析物在电极表面的氧化或还原能力来进行检测。其是一种较为新型的检测技术，能检测那些本身具有电活性的物质或衍生化后具有电活性的非电活性物质，属于选择型检测器。2018年，于静等[55]将HPLC-ECD技术引用到白酒的检测中，分析比较了固态法白酒和酒精勾兑白酒的差异，两种白酒的组分及含量有着显著性的差异，经检测分析发现固态白酒共有102个信息峰，而勾兑白酒仅有79个信息峰，两者差异较大，证明了HPLC-ECD技术在白酒检测中有着可借鉴的作用，也为研究白酒风味物质中含有的电化学化合物提供了借鉴。

3.2.3 高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱

高效液相色谱-四级杆飞行时间-质谱（HPLC-QTOF MS）技术是以四极杆作为过滤器，以飞行时间（TOF）作为分析器，可以降低因离子初始动能差异而导致的分辨率损失，可以实现对样品进行定性定量分析的仪器，白酒中的高级脂肪酸虽然自身无明显的味道，但是作为脂肪酸酯的前体物质，有着保持白酒风味的重要作用，而高级脂肪酸成分复杂，分子质量大，普通的检测技术难以检测，通过QTOF MS与HPLC联用，可以提高试验结果的准确度。廖勤俭等[56]用建立的HPLC-QTOF MS技术来检测白酒中的高级脂肪酸，检测出7种高级脂肪酸。

3.2.4 高效液相-三重四极杆质谱

相比较于TOF技术，三重四极杆技术并不是最优选择，三重四极杆在工作时，离子在仪器中的停留时间短，以至于可能无法捕获该离子特征，从而导致了灵敏度较低，它的分析结果是不连续的，从而导致了在最终结果分析时候的误差。但是相比较于普通的四极杆，三重四极杆的灵敏度以及准确度还是有一定的参考意义。王双[57]利用高效液相-三重四极杆质谱（high-performance liquid chromatographytriple quadrupole mass spectrometry,HPLC-MS/MS）技术对传统酿造白酒中的芳香酯类化合物进行检测，成功检测出了苯乙酸乙酯，苯乙酸异丁酯的含量。WU Z Y等[58]通过改变反应时间、乙醇浓度、乙醛的加入量、固相萃取样品的乙醇浓度等条件，建立了一种利用HPLC-MS/MS技术测定芝麻香型白酒中苄硫醇（benzenemethanethiol,BM）的方法，实验表明，此方法简便、高效，且BM对芝麻香型白酒的整体香味具有重要贡献。

4 总结与展望

中国白酒的香型和口感主要由其中的1%～2%的微量风味物质决定，这使得全面理解这些复杂多样的风味成分成为了解白酒的关键。随着色谱技术的发展，特别是二维色谱技术的出现，使白酒风味成分的分析得到了显著提升，能更细致地解析这些复杂成分。尽管如此，用现有技术分析新兴香型白酒中的未知风味成分仍然是一个挑战。本文探讨的气相、液相以及与其他仪器联用的技术有着各自的优势，分析检测不同化合物，选择好前处理方式以及恰当的色谱技术检测组分复杂的痕量化合物，才能确保试验结果的精准度。随着纳米技术在色谱前处理和检测中的应用，以及人工智能和机器学习技术在处理和解释复杂色谱数据方面的进展，有望揭示新的风味成分及其相互作用。绿色色谱技术，即开发低溶剂消耗、高效率的方法，也变得至关重要，以应对当前环境保护的需求。同时，结合色谱技术和感官评价可以为白酒的风味特征提供更全面的评估。继续探索和发展多维色谱技术，如三维气相色谱，将有助于更有效地分析复杂的白酒样品。通过这些创新的研究方向，未来在白酒风味分析领域有望实现更深入的理解和技术突破，从而推动白酒质量的提升和新香型的开发。