白酒的香氣成分有1000多種，包括醇類、酯類、酸類、羰基化合物、硫化物等。這些物質在恰當的比例下組成了各具風味的白酒的特殊芳香。我國的白酒按風味可分成5種主要類型：濃香型，以瀘州大曲、五糧液為代表：清香型，以汾酒為代表；醬香型，以茅臺酒為代表；米香型，以三花酒為代表；鳳香型，以西風酒為代表。這些白酒的主要香氣成分見表11-1。
表11-1 幾種白酒的香氣成分（GC）法
|
成分名稱 |
一般大曲酒 |
汾酒 |
茅臺 |
三花 |
薯干白酒 |
|
醇類 甲醇 丙醇 仲丁醇 異丁醇 戊醇、2-戊醇 異戊醇 庚醇、辛醇 |
275 155 86 28 120 — 346 — |
174 95 11 33 116 — 546 — |
210 220 95 45 172 196 494 167 |
65 197 8 — 462 — 960 — |
2116 752 20 181 569 — 741 — |
|
酯類 甲酸乙酯 乙酸乙酯 丁（戊）酸乙酯 乙酸異乙酯 己酸乙酯 庚（辛）酸乙酯 乳酸乙酯 |
111 1700 1922 47 1506 63 1650 |
— 3059 — — 22 — 2616 |
212 1470 313 25 424 17 1378 |
— 229 — — — — 995 |
— 310 — — 10 — 1110 |
|
酸類 甲酸 乙酸 丙（丁）酸 己（戊）酸 庚（辛）酸 乳酸 |
31 643 123 236 — 378 |
18 945 13 3 — 284 |
69 1110 254 258 8 1057 |
4 216 2 3 — 978 |
26 634 59 17 8 54 |
|
醛類 乙縮醛 乙（甲）醛 丙醛 異（正）丁醛 異（正）戊醛 糠醛 |
140 8 440 38 83 19 |
140 29 140 3 15 4 |
550 19 550 11 98 294 |
35 19 35 1 1 4 |
41 25 41 2 2 7 |
|
酮類 丙酮 丁二酮 2-己酮 |
— 1 1 |
2 8 — |
— 25 16 |
— — — |
— — — |
1．醇類化合物
這是白酒香氣成分中最為大量的一類物質。其中含量最多的是乙醇，它通過糖類的酒精發酵而生成。除此之外，白酒中還含有丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇等化合物，這些醇類在這里也常被統稱為“高碳醇（或高級醇）”。高碳醇的含量是形成白酒獨特風味的重要成分之一，尤其是異戊醇，它的香氣值(F.U)接近于1，有一種獨特香氣，與其他成分之間存在有相乘效果，這些高碳醇一般由原料中的氨基酸發酵而生成。
一般說來，高碳醇中異戊醇含量最多，其次是異丁醇、丙醇、仲戊醇等。異戊醇（包括仲戊醇）量(A)與異丁醇量(B)的比值(A/B)對酒的風味也有影響。在果酒中，由于原料果汁內氨基酸的含量少，這時主要的反應路線是由丙酮酸脫羧、還原而生成高碳醇。例如通過4-甲基-α-酮戊酸生成異戊醇，通過α-酮異戊酸生成異丁醇。在這種情況下生成高碳醇的量一般較少，而且異戊醇與異丁醇的比值(A/B)較高。而在白酒或啤酒的發酵過程中，由于原料內氨基酸的含量較高，使酶合成高碳醇系統受到抑制，高碳醇便直接從亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸生成。這時酒中高碳醇的含量較多，且A/B比值和原料中的亮氨酸（包括異亮氨酸）與纈氨酸的含量比大致成比值，一般說來，谷類酒的A/B比值較果酒低。因此，制酒原料內的蛋白質含量要適當。若蛋白質含量過低，生成的高碳酒太少或比例不當，使得酒香平淡；若蛋白質含量過高，生成的高碳醇含量過多或含量比不諧調，也會給酒香帶來刺激性氣味或苦味。此外，高碳醇的含量與比例，還和酵母種類、發酵溫度、工藝操作等因素有關。在國產的名牌白酒中，茅臺酒高碳醇的種類最多，三花酒高碳酒的含量最大。
2．酯類化合物
這是白酒中最重要的一類香氣成分，主要由它們形成了各種白酒的香型。一般名牌白酒的酯類含量都較高，而普通白酒的含量較低。主要的酯類化合物是偶數碳原子的脂肪酸所形成的乙酯和乳酸乙酯，此外還有由乙酸與異戊醇、異丁醇或β-苯乙醇所形成的乙酸酯。各種白酒的香氣成分大致相同，但含量有差別。濃香型大曲酒中含乙酸乙酯、乳酸乙酯。已酸乙酯最多，香氣濃郁；汾酒的酯類幾乎全是乙酸乙酯和乳酸乙酯，清香撲鼻；茅臺酒的乙酸乙酯、乳酸乙酯和己酸乙酯均比大曲少，尤其己酸乙酯，但丁酸乙酯增多香氣醇厚持久，俗稱“留杯香”；三花酒中各種酯類的含量都相對較少，香氣清淡較弱。谷類酒與雜糧酒相比，后者中的乙酸異戊酯含量很低，其他酯類含量也少。當酒中含有微量的α-羰基（或羥基）異己酸乙酯時，它與異戊醇共存會使酒的香氣更為強烈。若將酒漿在發酵最盛期揮發的香氣經冷卻、捕集后放回酒中，可以提高酒香。有人用乙酸乙酯、乳酸乙酯、已酸乙酯和乙酸異戊酯按比例調配后加入清酒內，也能得到類似于某香型的白酒。
酯類化合物形成的途徑有二。首先是酵母的生物合成，這是主要途徑。例如，
R-COOH+CoA·SH+ATP←→R-CO-S-CoA+AMP+PPi
R-CO-S-CoA+ROH←→R-CO-OR+CoA-SH
對于側鏈脂肪酸來說，一般是先生成酮酸后再轉生成酰基輔酶A，然后與醇合成比酮酸少一個碳原子的側鏈脂肪酸酯；某些氨基酸例如苯丙氨酸生成酯的反應途徑，是通過微生物的酶作用而進行。酯類的合成主要是在酵母菌體內進行，生成的產物再通過細胞膜進入培養液中。酯類化合物的生成量及成分因菌株而異。當酵母菌細胞膜上的不飽和脂肪酸過多時，會妨礙體內合成的脂類產物透過細胞膜，從而使生成的脂類減少，香氣降低。一般情況下，脂類的生成量和發酵強度是平行關系，發酵一停止，酒的香氣就開始減弱。加入泛酸和通入空氣，都可以促進酯類的生物合成，提高酒的香氣。磷酸的存在也能促進脂類的生物合成，但砷酸有阻礙作用。
生成酯類化合物的另一途徑，是白酒在蒸餾和貯存過程中發生的酯化反應。在常溫下酯化反應的速度很慢，需十幾年才能達到平衡。因此隨著酒類貯藏期的延長酯類含量會增加（表11-2），這也是陳酒比新酒香的原因之一。
表11-2 蒸餾酒貯藏時間與酯化率的關系
| 貯藏期 | 8個月 | 2年 | 3年 | 4～5年 |
| 酯化率/% | 34 | 36 | 62 | 64 |
3．酸類化合物
酒中的有機酸種類很多，含量較大的是乙酸和乳酸；其次是己酸、丁酸、丙酸、戊酸、甲酸等；還發現有二元酸、三元酸、羥基酸和羰基酸等，含量一般較微。酸類化合物本身對酒香的直接貢獻不大，但具有維持酯的香氣、調整酒的風味的作用。
這些酸類一部分來源于原料，大部分由微生物發酵生成。其中的偶數飽和脂肪酸是在酵母菌線粒體復合酶的催化下而合成；奇數脂肪酸的反應前體物則是丙酰輔酶A。帶側鏈的脂肪酸一般是通過α-酮酸脫羧生成，而這些帶側鏈的酮酸則是由氨基酸的生物合成途徑產生，反應能力很強。
4．羰基化合物
羰化物也是白酒中較為重要的香氣成分。茅臺酒中的羰化物成分最多，主要有乙縮醛、丙醛、糠醛、異戊醛、丁二酮等；大曲酒和汾酒中主要是乙縮醛和丙醛，其中汾酒的含量低些；三花酒中羰比物的含量很少。
大多數羰化物是由微生物酵解生成：
方程式C6H12O6→EMP途徑→CH2COCOOH→脫羧→CH3CHO+CO2
酒中含有的乙縮醛是由乙醛與醇類通過羧醛縮合反應生成。很多醇類如乙醇、異戊醇、仲戊醇等，都可以通過上述反應形成乙縮醛。乙縮醛具有柔和的香氣。除上述主要生成途徑外，少數羰化物還可以在酒的蒸餾和貯藏過程中，通過美拉德反應和醇類的氧化反應而生成。日本有人據此將白酒中的3-脫氧葡萄糖醛酮作為白酒熟化管理的指標，規定新酒中該物質的含量為50μmol/L，陳酒中的含量為350μmol/L。
酒中的丁二酮除了受到某些特殊的乳酸菌污染時會產生外，也可以在熟化過程中由酵母代謝產生。丁二酮含量過多時會使白酒產生不快的嗅感。
來自原料中的某些物質經過復雜的微生物發酵作用，不但生成了一些含量較多的香氣成分，有時還會形成一些含量極微的主體香氣成分。例如在醬香型白酒中除了酯香和醇香成分外，還發現有微量的呈現醬香和焦香的吡嗪類、呋喃類化合物。
5．酚類化合物
某些白酒中含有微量的酚類，如4-乙基苯酚、愈創木酚等香氣成分。這些酚類化合物一方面由原料中的成分在酵母和微生物發酵中生成。另一方面是貯酒容器中的某些成分，如香蘭素等溶于酒中經過氧化還原反應產生。白酒香型和主要特征風味物質見表11-3。
表11-3 白酒香型和主要特征風味物質
|
香型 |
香型典型代表 |
主要特征風味物質 |
|
濃香型 清香型 醬香型 米香型 鳳香型 藥香型 豉香型 芝麻香型 特型 兼香型 老白干香型 |
五糧液瀘州老窖 山西“汾酒”、紅星二鍋頭、牛欄山二鍋頭 貴州“茅臺”、四川“郎酒” 廣西桂林三花 陜西“西鳳酒” 貴州“董酒” 廣東石灣“玉冰燒” 山東景芝“景芝神釀” 江西樟樹“四特酒” 湖北“白云邊”黑龍江“玉泉” 河北“衡水老白干” |
酯類占絕對優勢，其次是酸。酯類以己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯和丁酸乙酯等為主 乙酸乙酯、乳酸乙酯、乙縮醛、適量的酸類物質 酯類和酸類占優勢，醛酮類物質，含氮化合物、高沸點物質、雜環類物質含量高，成分復雜，難成定論 高級醇類、乳酸乙酯、乙酸乙酯、β-苯乙醇和酸類物質 乙酸乙酯、己酸乙酯、β-苯乙醇和異戊醇，酸類物質，丙酸羥胺、乙酸羥胺 高級醇、丁酸乙酯、酸類，中草藥復雜風味物質 高級醇、β-苯乙醇、二元酸酯，酯類、酸類 乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、酸類、吡嗪、含硫化合物、含氮化合物等，高沸點成分多 乳酸乙酯、己酸乙酯、乙酸乙酯，富含奇數碳乙酯，正丙醇、酸類 兼有濃香和醬香型白酒風味物質 乳酸乙酯、乙酸乙酯、高級醇、酸類 |
