隨著人們生活水平的提高，消費(fèi)理念不斷成熟，健康、綠色成為食品消費(fèi)的主流，在酒類產(chǎn)品中人們越來越多的選擇綠色飲料酒黃酒。黃酒行業(yè)由此得到了迅速發(fā)展，并不斷朝著高檔產(chǎn)品發(fā)展。然而，如何科學(xué)地評價(jià)黃酒產(chǎn)品品質(zhì)，在感官品評的基礎(chǔ)上，科學(xué)地表述產(chǎn)品的個(gè)性，這是當(dāng)前黃酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一個(gè)重要課題。究其原因，與中國黃酒一直以“感官品評”作為評價(jià)酒質(zhì)的主要方式這一現(xiàn)實(shí)有關(guān)。黃酒作為一種嗜好品，采取感官品評的方式有其很大的必要性和合理性，但不穩(wěn)定的人為因素又制約了這種方式的科學(xué)性。黃酒產(chǎn)品同中藥一樣有種類繁多、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，盡管在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中建立了多項(xiàng)鑒別試驗(yàn)，但也不能做到對黃酒樣品逐一成分進(jìn)行鑒定。因此，在感官品評的基礎(chǔ)上，尋求科學(xué)、有效、全面的品質(zhì)評價(jià)方法和手段就成為了亟待解決的問題。下面就指紋圖譜技術(shù)在黃酒質(zhì)量控制中的應(yīng)用談一些粗淺的認(rèn)識(shí)。
1 黃酒指紋圖譜的概念及特點(diǎn)
指紋（fingerprint）概念來源于法醫(yī)學(xué)，依據(jù)每個(gè)人的指紋結(jié)構(gòu)上微小差別可以鑒別區(qū)分不同的人。近代指紋分析的概念結(jié)合生物技術(shù)的發(fā)展延伸到了DNA指紋圖譜分析，而且應(yīng)用范圍也從犯罪學(xué)擴(kuò)大到醫(yī)學(xué)和其他生命科學(xué)領(lǐng)域。黃酒指紋圖譜是借用中藥指紋圖譜的發(fā)展和應(yīng)用而來的，最先發(fā)展起來的是黃酒化學(xué)成分色譜指紋圖譜，特別是高效液相色譜（HPLC）和氣相色譜（GC）。隨著現(xiàn)代化分析儀器的廣泛應(yīng)用，黃酒指紋圖譜技術(shù)也受到關(guān)注。
每一種類型的黃酒產(chǎn)品都有獨(dú)特的風(fēng)味和口感以區(qū)別于其它種類，即它們有自己的指紋特征。我們通常所說的黃酒指紋圖譜是指化學(xué)指紋圖譜，指導(dǎo)黃酒樣品經(jīng)適當(dāng)處理后，采用一定的分析手段測定得到的能夠標(biāo)示該樣品表現(xiàn)組分群體特性的色譜或光譜的譜圖，并使待測物的檢測盡可能多地反映其全貌的各種分析手段。
黃酒的指紋圖譜基本反映了該黃酒的化學(xué)成分及其含量分布狀況。具有特征明顯、專屬性強(qiáng)、重現(xiàn)性好的特點(diǎn)，且操作方便、快速，可以用來作為鑒別黃酒優(yōu)劣的依據(jù)，是一種實(shí)現(xiàn)對黃酒多組分多指標(biāo)分析的理想方法。
2 指紋圖譜技術(shù)應(yīng)用于黃酒產(chǎn)品質(zhì)控的必要性
目前黃酒的質(zhì)量成分分析尚停留在蛋白質(zhì)、氨基酸等常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)上，與當(dāng)今儀器分析的發(fā)展極不相稱。由于蛋白質(zhì)、氨基酸也存在其它酒中，只是量的差別而已，無法從機(jī)理上闡明黃酒的保健養(yǎng)生功能，使宣傳缺乏深度。通過應(yīng)用先進(jìn)儀器設(shè)備，對黃酒功能性成分進(jìn)行檢測與研究，提出幾個(gè)特異的功能性成分，必將大大促進(jìn)黃酒的發(fā)展。
黃酒指紋圖譜具有整體性、模糊和可以部分量化的特征。因此，可以借鑒中藥指紋圖譜技術(shù)，尋找同一種黃酒化學(xué)成分的相似性，從而構(gòu)建黃酒指紋圖譜。
綜合黃酒的釀造、生產(chǎn)過程及黃酒微量成分的復(fù)雜性，不難發(fā)現(xiàn)黃酒的質(zhì)量、個(gè)性需要綜合感官品評與測量數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合反映，沒有數(shù)據(jù)作指導(dǎo)，產(chǎn)品質(zhì)量難以穩(wěn)定，而沒有感官品評僅有數(shù)據(jù)也難做出高質(zhì)量的產(chǎn)品。利用指紋圖譜技術(shù)對黃酒中色、香、味物質(zhì)的復(fù)雜量比關(guān)系進(jìn)行剖析，建立黃酒產(chǎn)品“標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜”，與感官品評相結(jié)合，應(yīng)用于對黃酒產(chǎn)品質(zhì)量及穩(wěn)定性的評價(jià)，不失為一種科學(xué)、有效的評價(jià)手段。因此，科學(xué)地運(yùn)用現(xiàn)代測量手段對產(chǎn)品進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并積累產(chǎn)品數(shù)據(jù)，結(jié)合感官對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，掌握產(chǎn)品（包括原料）質(zhì)量與市場反應(yīng)結(jié)果的差異，建立產(chǎn)品的個(gè)性標(biāo)準(zhǔn)，對保持產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，并適時(shí)改進(jìn)提升產(chǎn)品質(zhì)量具有很大的指導(dǎo)意義。
3 指紋圖譜主要采用的研究方法
主要有：（1）色譜法：包括傳統(tǒng)的薄層色譜法、液相色譜法（HPLC）、氣相色譜法（GC）、高效毛細(xì)管電泳法等；（2）光譜法：包括紫外光譜法、紅外光譜法、近紅外光譜法等；（3）其它方法：如X射線衍射法、核磁共振法等。黃酒指紋圖譜研究方法雖然較多，但是結(jié)合黃酒產(chǎn)品的特點(diǎn)，色譜法是主流方法，尤其是HPLC和GC色譜技術(shù)，已經(jīng)成為大家所公認(rèn)的分析手段，是目前我們研究中優(yōu)先考慮的方法。
3.1 氣相色譜
氣相色譜（GC）是以氣體為流動(dòng)相的一種分析方法。具有分離效能高、選擇性好、靈敏度高、樣品用量少和分析速度快等優(yōu)點(diǎn)。它要求樣品能夠氣化，對于含有較多揮發(fā)性成分的黃酒產(chǎn)品的鑒別，GC能發(fā)揮獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用中多與質(zhì)譜（MS）連用。
鮑忠定等通過GC、GC/MS研究了黃酒的香氣成分，共鑒定到42種香氣成分，其中醇類12種，酸類13種，酯類9種，其它類8種，并以內(nèi)標(biāo)法定量測定黃酒中的部分醇、酯的組分，回收率在94.8%－103.8%之間，具有較高的準(zhǔn)確度與靈敏度。王志沛等人有PERKIN ELMER Autosystem氣相色譜儀，F(xiàn)FAP石英毛細(xì)管柱，柱溫35℃保持3min，以10℃/min升溫至190℃。進(jìn)樣器溫度150℃，檢測器溫度200℃。載氣為高純氮?dú)猓Y(jié)果定量地測定出正丁醇、異丁醇、異戊醇、乙酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、乙醛等化合物。
3.2 高效液相色譜（HPLC）高效液相色譜（HPLC）是以經(jīng)典液相色譜法為基礎(chǔ)，引入GC的理論與實(shí)驗(yàn)方法發(fā)展而成的分離分析方法。對于揮發(fā)性低、熱穩(wěn)定性差、分子量大的高分子化合物以及離子型化合物尤為有利。由于具有分辨率高、分析速度快、重現(xiàn)性好的特點(diǎn)，近年來發(fā)展很快，非常適合構(gòu)建黃酒產(chǎn)品的指紋圖譜。
陳青俊等以液相色譜二級(jí)管陣列檢測法（HPLC－DAD）測定黃酒中的β－苯乙醇，并利用該檢測體系對不同廠家的幾種黃酒中的β－苯乙醇進(jìn)行了比較。應(yīng)用該方法可以將黃酒中的β－苯乙醇與其他雜質(zhì)達(dá)到安全分離，樣品β－苯乙醇組分峰無干擾；采用二級(jí)管極管陣列檢測器色譜峰的光譜相似系數(shù)和保留時(shí)間同時(shí)對待測組分進(jìn)行定性，結(jié)果可靠。測定結(jié)果與氣相色譜法（GC法）無顯著性差異，但分析時(shí)間、精密度、回收率等優(yōu)于GC法。郭翔用高效液相色譜儀，Hypersil - BD-SC18色譜柱（250×4.6mm×5μm）；萃取小柱為Sep－Pakc18柱，測得11種有機(jī)酸。除檸檬酸外，其它有機(jī)酸的回收率在96.23%以上，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.26－2.87%，對測定黃酒中有機(jī)酸有較高的準(zhǔn)確度。
3.3 氣相色譜和質(zhì)譜連用
欒金水等通過脫色/去高沸點(diǎn)物質(zhì)用氣相色譜－質(zhì)譜聯(lián)用法對黃酒風(fēng)味物質(zhì)作了定性鑒定。取100ml黃酒加入150g無水硫酸鈉干燥1h，過濾濾去干燥劑，加入20g干燥的4A分子篩，干燥1h，通過多層無水硫酸鈉過濾，沉淀1h收集清液，此時(shí)酒樣中無水，此酒樣供氣質(zhì)聯(lián)用儀分析，結(jié)合NIST數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)檢索得出黃酒中香味組分共49種化合物，其中醇類14種、酸類12種、酯類15種、醛5種。宣棟梁等采用陰離子交換樹脂有選擇性地從黃酒中富集有機(jī)酸、直接酯化，并萃取濃縮，用氣質(zhì)連用儀對有機(jī)酸進(jìn)行定性，再用FID檢測器和外標(biāo)法進(jìn)行定量，獲得了滿意的結(jié)果。
3.4 蛋白質(zhì)指紋圖譜
種子醇溶蛋白電泳法是目前大麥品種鑒別主要采用的方法。醇溶蛋白屬于一類貯存蛋白，存在于大麥的淀粉胚乳中，在成熟的種子中，約占總蛋白含量的40%－50%左右。醇溶蛋白具有特殊的溶解性質(zhì)，可由乙醇－水混合溶液進(jìn)行提取。用SDS－PAGE電泳方法對提取液進(jìn)行電泳，并用Gel－Pro3.1分析軟件對電泳的凝膠圖譜進(jìn)行條帶分析，利用Cross Checker和MEGA3軟件分別對其進(jìn)行遺傳聚類分析，通過種子醇溶蛋白的電泳圖譜建立品種的生化“指紋”，組成品種的指紋圖譜庫，可應(yīng)用于采購的原料品種和純度的控制。因此，該方法對黃酒生產(chǎn)具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。
林艷等認(rèn)為大麥種子醇溶蛋白的SDS－PAGE電泳圖譜可作為品種的生化“指紋”，并將該方法用于鑒定澳大利亞、法國啤酒大麥的品種和純度。石思信等也利用電泳技術(shù)進(jìn)行過水稻品種鑒定的研究。
4 指紋圖譜的信息解析方法
通常得到的指紋圖譜相當(dāng)復(fù)雜，人工比較難免影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。若將其與計(jì)算機(jī)圖譜解析和識(shí)別技術(shù)結(jié)合起來，其應(yīng)用前景將大為擴(kuò)展。每一種數(shù)據(jù)解析技術(shù)都有其適用范圍，這取決于所要解決的問題類型以及數(shù)據(jù)類型和規(guī)模。目前，指紋圖譜比較典型的解析技術(shù)有如下幾種：
4.1 觀察法
這是應(yīng)用比較多的方法，即用待測樣品的指紋圖譜與標(biāo)準(zhǔn)圖譜的特征直接比較，查看其異同，從而得出結(jié)論，此方法存在一定誤差。4.2 數(shù)據(jù)對比法
是指引入相對指數(shù)、重疊率、八強(qiáng)峰，N強(qiáng)峰、表現(xiàn)豐度等量化數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。此法較直觀對比法更客觀、準(zhǔn)確。
4.3 計(jì)算機(jī)解析技術(shù)
通常得到的指紋圖譜相當(dāng)復(fù)雜，人工比較難免影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。若將其與計(jì)算機(jī)圖譜解析和識(shí)別技術(shù)結(jié)合起來，其應(yīng)用前景將在大為擴(kuò)展。
用計(jì)算機(jī)解析技術(shù)分析黃酒的指紋圖譜，是將圖譜中各種物理變量轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以接受的數(shù)值或符號(hào)（串）集合，組成多特征因子構(gòu)成的多維空間，每個(gè)因子代表一個(gè)特征參數(shù)。然后對數(shù)據(jù)進(jìn)行評估、處理，其中包括消除噪音值、離群樣本的刪除、數(shù)據(jù)的自變量及樣本的篩選和必要的數(shù)據(jù)變換，形成模式的特征空間，在特征空間的基礎(chǔ)上通過選擇不同的合適支路進(jìn)行分析、判斷，識(shí)別出各種模式的隸屬情況，從而解決實(shí)際問題。
4.3.1 模糊信息分析法
該方法是對模糊事物進(jìn)行劃分、判斷或推理的方法。通常情況下，模糊信息的特征可以在確定性信息、隨機(jī)性信息的比較中顯示出來。模糊信息的特征就是這種信息給人們提供一種模糊依據(jù)，使得人們可以根據(jù)這些信息對其相應(yīng)的必然規(guī)律或統(tǒng)計(jì)進(jìn)行模糊識(shí)別。
4.3.2 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
該法是模擬人腦功能的全新信息處理方法，其理論基礎(chǔ)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)學(xué)模型。此處所說的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并不是生理上所說的真實(shí)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，而是真實(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一種數(shù)學(xué)抽象。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中包含著大量的基本信息處理單元，稱為神經(jīng)元或節(jié)點(diǎn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對于處理那些關(guān)系不明確、背景不清楚、推理規(guī)則不確定的問題具有獨(dú)到之處，非常適宜處理中藥指紋圖譜信息。反向傳播（back propagation，Bp）模型是目前應(yīng)用最廣泛的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，具有判別分類可靠性大、判別速度快等優(yōu)點(diǎn)。
4.3.3 灰色關(guān)聯(lián)聚類法
灰色系統(tǒng)是既包含已知信息，又包含未知信息的系統(tǒng)。由于中藥指紋圖譜信息具有灰色性，可用灰色系統(tǒng)理論中的灰關(guān)聯(lián)聚類法進(jìn)行處理。該方法以定義的相對關(guān)聯(lián)度為測度，構(gòu)建一種全新的模式別模型。
4.3.4 非線性映照法
非線性映照法（NLM）是利用二維圖像的識(shí)別能力考察高維空間數(shù)據(jù)點(diǎn)分布的一種模式分類方法。可以直觀地對不同類別的點(diǎn)進(jìn)行分類，但是二維坐標(biāo)沒有明確的物理意義，且難看出每個(gè)特征對分類的貢獻(xiàn)。
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文章來源華夏酒報(bào)bsp; 4.4 化學(xué)計(jì)量法
化學(xué)計(jì)量法主要包括：（1）化學(xué)定量構(gòu)效關(guān)系，（2）分子模擬與優(yōu)化，（3）周福添等提出采用分離度、相對峰面積之和、基干互信息等指標(biāo)參數(shù)用于指紋圖譜的定量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
5 結(jié)論
總而言之，指紋圖譜技術(shù)的出現(xiàn)，使實(shí)現(xiàn)了對黃酒原料、黃酒的生產(chǎn)及成品進(jìn)行內(nèi)在質(zhì)量控制。到目前為止，在黃酒生產(chǎn)和流通領(lǐng)域，還沒有一種質(zhì)量控制手段能夠全面的、綜合地反映出黃酒產(chǎn)品的質(zhì)量變異，有效地進(jìn)行全過程的質(zhì)量控制。黃酒指紋圖譜的研究和建立正是為了解決質(zhì)量控制這一關(guān)鍵問題而采取的一種方法。它從原料的生產(chǎn)、粗加工、貯存，黃酒發(fā)酵過程、儲(chǔ)存和市售樣品等各個(gè)角度和方面，進(jìn)行樣品質(zhì)量成分的理化分析，通過相似性和相關(guān)性對比，發(fā)現(xiàn)存在的質(zhì)量變化和缺陷，從而全面、特異地把握住黃酒的質(zhì)量命脈。用中藥質(zhì)量化學(xué)模式識(shí)別方法，可以用來建立客觀整體和多指標(biāo)的綜合評價(jià)黃酒質(zhì)量體系，將對黃酒的規(guī)范化、產(chǎn)業(yè)化和國際化具有指導(dǎo)意義。
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編輯：張怡
