白酒的香味到底是怎么来的?


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本文来自微信公众号:科创中国(ID:kczgwx),作者:邹江鹏,四川大学工学博士、法国南特大学理学博士、泸州老窖集团与江南大学博士后,头图来自:视觉中国

本文来自微信公众号:科创中国(ID:kczgwx),作者:邹江鹏,四川大学工学博士、法国南特大学理学博士、泸州老窖集团与江南大学博士后,头图来自:视觉中国

俗话说“酒香不怕巷子深”,古人形容酒好酒香的诗词也有“兰陵美酒郁金香,玉碗盛来琥珀光”“风吹柳花满店香,吴姬压酒唤客尝”等。

那么,为什么我们形容酒好要用“酒香四溢”这样的词语,酒为什么会有香味呢?今天我们就一起来探寻酒香的源泉吧。

白酒香味的来源

白酒中呈香呈味物质主要包括酯类、醇类、有机酸类、醛酮类、酚类、羧羰基类、吡嗪化合物以及含硫化合物等。在白酒呈香呈味物质中,酯类的种类最多,其中乙酯比例较高,其可赋予白酒果香,使人产生愉悦感,酯类一方面可由微生物代谢产生,另一方面可由发酵过程中的酯化反映形成。

白酒的醇甜和助香的重要来源是醇类,醇类一方面可由酵母摄取氨基酸产生,另一方面可由糖质生成氨基酸过程的中间产物产生。白酒浓厚的感觉可由适量的酸调节,酸主要来源于微生物代谢,如醋酸菌、乳酸菌等。要使白酒香气透发飘逸可由适量醛酮类物质调节,醛酮类物质一方面可由微生物代谢产生,另一方面可由化学反应生成。

白酒香味的协调作用

呈味物质和呈香物质之间比例合理,恰当的组合平衡才能产生各部分的和谐,酿成优质白酒,某种呈香或呈味物质过高或过低都会影响白酒的口感。酸度过低会使白酒浮香感明显、刺鼻,不易接受;酸度过高则压香、发闷;醇类等高沸点物质也会使酒液发闷、杂醇油臭、醛臭等不协调香味。

盐,可消除糖的无滋味感;苦味和涩味可以加强酸感,使之后变得更强;酸味开始可掩盖苦味,但在后味上会加强苦感;涩味则始终被酸味加强;咸只会突出过强的酸、苦和涩味。这一叠加作用,还以另一种方式表现出来:在重复品尝过程中,只尝同一种酸或苦或既酸又苦的溶液的次数越多,这些味感出现就越快,表现也越强烈。

白酒的味感,大部分决定于甜味与酸味、苦味之间的平衡,以及醇厚、丰满、爽口、柔顺、醇甜等口味的调整。味感质量则主要决定于这些味感之间的和谐程度。甜味和酸味可以相互掩盖,甜与苦,甜与咸都能相互掩盖,但不能相互抵消,只能使两种不同的味感相互减弱。

人们一般比较偏爱甜味,但白酒不能只讲究甜味,还必须协调酸味、香气、口味的柔和、圆润、丰满醇厚等,所以优质白酒是要调出能够掩盖过强的酸味和苦味的综合感。

产生香味物质的原理

白酒中部分香味物质来源于酿酒原料

酿酒原料均为谷类果实,其香味成分可分成两种情况,一是生谷粒的香气,这些组分通常由植物生长过程中的生物合成,呈现的香气一般较弱,另一种是经过热处理以后的熟谷粒的香气,它们是在加热过程中经非酶反应产生,呈现一些特征香味。就其挥发性组分而言,谷物种类不同,则其组分有较大差异。

微生物代谢及次生代谢产物

酿酒过程中有大曲微生物、窖泥微生物、空气微生物等。以浓香型窖泥微生物为例,其中最重要的类群中梭状芽孢杆菌,其主要代谢产物是己酸、丁酸,前者再与乙醇酯化形成浓香型白酒的主体香己酸乙酯。

其次还有异养菌、各类发酵菌、多种产甲烷菌等。这些微生物的代谢产物也是香味物质或前体物质。同时这些微物类群在发酵中相互影响,相互制约,形成种类繁多的代谢产物。

各类生物酶的直接或间接催化下的生物合成

以支链氨基酸为前体的生物合成,白酒中含有低碳数的醇、醛、酯等化合物,生物合成这些嗅感物质的前体有很大一部分来自氨基酸。以支链氨基酸为前体的生物合成,白酒中呈香蕉风味的乙酸异戊酯和具苹果风味的异戊酸乙酯,是由支链氨基酸-L-亮氨酸为前体生物合成而产生的。

非酶促化学反应

蒸馏过程的热影响。白酒中微量成分形成的另一基本途径是非酶促化学反应。我们在蒸馏过程中,在热的影响下发生降解或相互作用,生成大量的新的香味成分,新的微量成分的形成既与酿酒的原料组成有关,也与受热的时间长短有关,在蒸馏过程中主要发生的非酶促化学反应为羰氨反应,维生素、类胡萝卜素的分解,酚类化合物氧化,含硫化合物降解等。

酿酒工艺与香味物质的调控

酿酒原料选择与处理

由于大米、糠壳、玉米等具有众多的挥发性香气成分,因而从白酒酒体丰满角度而言,采用多种原料酿酒优于单一原料,由于酿酒企业所用原料种类及比例不同,形成了中国白酒个性风格及流派。

原料中具有丰富的挥发性组分,所以采用混蒸混烧的传统工艺,使挥发性组分带入酒体,而使酒体丰满。如将原料清蒸后使用,原料中挥发性组分也随之部分丧失。蒸酒过程中,不仅是提取回收已发酵生成的产物,也是原料中的基本组分、非基本组分的热降解及降解产物间发生反应的过程。所以探气上甑、缓慢蒸馏,方能达到上述反应过程的发生与完成。

大曲的作用与培制工艺

大曲不仅是糖化发酵剂,是生物酶产生与贮存的载体,也是原料中基本与非基本组分热降解和非酶促化学反应的过程。因而大曲质量的优劣,决定白酒质量好坏。制曲过程既是生物酶产生过程,又是原料中部分淀粉、蛋白质、脂肪酶解过程。在50~60℃各种生物酶达到最适酶解温度。

所以制中高温大曲,也是所追求的目的之一,产生一定量的葡萄糖、氨基酸、高级脂肪酸。这些物质在热的作用下,促使这些基本组分、非基本组分的热降解产生多种香味物质。

窖泥培养工艺

窖泥中厌氧细菌是一优化的组合菌群,相互协调,相互制约,单一强化某一种细菌,如己酸菌或己酸、甲烷菌,可能达到增加己酸产量的目的,但影响酒体的协调性,造成酒体单薄与爆辣。

实践证明,在人工窖泥的培养中,采用含己酸菌、丁酸菌、乳酸菌、甲烷菌、硫酸盐还原菌及硝酸盐还原菌等多菌种的复合菌群,既克服单一己酸甲烷菌培养窖泥使酒体出现爆辣的缺陷,且明显提高主体香味物质己酸乙酯的含量,各种酯类物质的比例协调,酒体绵柔、丰满。

基本组分热降解、非酶化学反应的补充措施——堆积发酵

由于气候条件的限制、传统观念的制约,而使原料中基本或生成的基本组分未能在较高温度下发生热降解和非酶促化学反应。可在酿酒工艺中进行调控和补充,即将糟醅(浓香型、清香型)部分进行堆积发酵。酱香型、兼香型、芝麻香型白酒酿制工艺,即利用该原理而进行的,只是调控措施的准确掌握和完善的问题。

其他行业的借鉴和展望

中国白酒风味物质的形成,不仅是微生物代谢及次生代谢的产物,同时是原料中基本组分及非基本组分,在各类生物酶的直接或间接催化下的生物合成,非酶促化学反应和热降解反应的结果。因而在白酒酿制过程中,不仅要研究酿酒微生物繁殖、发酵条件,且要研究各类反应的发生和进行程度的工艺参数,尤其反应温度和时间。

白酒风味的形成是中国特有的酿酒生产过程中形成的,但是原料处理、大曲制作、窖泥培养、堆积发酵对于其他发酵食品行业也有一定的借鉴作用,醋、酱油以及其他风味食品的制作,也可以在相关环节进行研究,进行风味的优化。

白酒呈香呈味物质种类多样,相互之间的比例与诸多因素相关。

从原料上看,多粮酿酒比单粮酿酒的呈香呈味物质更丰富,含量更协调,生料酿酒的生产方式还在研究中,其优点是节约能源,缺点是口感不佳,改善生料白酒口感还有待进一步研究。

从蒸馏工艺看,随着蒸馏设备的不断完善,蒸馏措施的不断改进,对白酒品质的改善有很大的推动作用。

从酿酒微生物来看,研究主要集中在酱香型、芝麻香型等这几种酒,其他香型酒的酿酒微生物的研究不多,还有待进一步加强。

从陈酿角度来看,高度白酒在陈酿过程中呈香呈味物质的变化比较规律,低度酒浓香型白酒的变化规律不明显,且陈酿后易出现不良味感,陈酿前酒度的控制,陈酿容器的选择,陈酿时间的掌控是酿造高品质白酒的关键。

本文来自微信公众号:科创中国(ID:kczgwx),作者:邹江鹏,四川大学工学博士、法国南特大学理学博士、泸州老窖集团与江南大学博士后

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