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浅谈白酒中微量成分的变化及其利用

发布时间:2015/4/13 15:02:57

浅谈白酒中微量成分的变化及其利用

海超

(新疆伊力特实业股份有限公司技术中心,新疆 新源 835811)

摘要:白酒是我国独有的一种蒸馏酒,在中国具有悠久的历史,白酒中的微量成分决定着白酒的香和味,构成了白酒的典型性和风格。本文综述了微量成分的分类、来源及微量成分之间的物理化学变化,并就如何在生产实践中利用这些变化,以提高微量成分的种类和数量提出了一些建议。

白酒在我国具有悠久的历史,是我国独有的一种蒸馏酒。是中华民族传统文化中灿烂瑰宝。白酒中98%—99%的成分是乙醇和水,它们构成了白酒的主干,其它1%—2%的成分主要由微量的有机酸、酯、杂醇、醛、酮、含硫化合物、含氮化合物以及极其微量的无机化合物(固形物)等组成,它们决定了白酒的香和味,构成了白酒的典型性和风格。而微量成分(或称风味物质、香味成分)的种类及各微量成分在酒中的含量又与白酒生产所使用的原料、生产工艺及贮存老熟过程而不断的动态变化。新蒸馏出的酒的口感具有辣、冲、涩、香暴、糟糠及新酒臭等,但经过一个时期的老熟陈酿后,酒的燥辣刺激感减小,酒体柔和,香气协调,口味醇厚,余味悠长,这正是因为白酒在贮存过程中发生了复杂的一系列物理化学变化,改变了白酒中微量成分的组成和比例,从而提高了白酒的口感质量,保证了酒体的稳定性。

1、白酒中微量成分的分类

白酒中微量成分的种类十分复杂和繁多,在我国三大主要香型白酒中,茅台酒有963个色谱峰,可定性的有873个;浓香型酒中有674个色谱峰,可定性的有342个;清香型酒中有484个色谱峰,可定性的有178个。其中,浓香型酒的342种可定性的微量成分中,酯类最多有99种,羰基化合物57种,酸类55种,含氮化合物38种,醇类36种,酚类27种,醚类14种,呋喃类化合物7种,含硫化合物6种,其它3种[1]。但常规仪器检测出的不过60多种。因此,白酒从化学的角度上来看,其实质是乙醇、水及几百种的微量成分的混合物。其中,乙醇和水占了98%左右,可称作酒中的常量成分,而微量成分仅占了2%左右。但对这2%左右的微量成分的分类,却有非常多的方法,主要有以下几种:

(1)根据这些微量成分是溶于水或溶于乙醇,可分成醇溶性微量成分和水溶性微量成分。

微量成分中大多数是醇溶性,而有些成分,比如:乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯等酯类,异丁醇、异戊醇、正丙醇、正丁醇等醇类,乙醛、乙缩醛、双乙酰等醛酮类及各种酸类,均既溶于乙醇,又易溶或微溶于水。而己酸乙酯和高级脂肪酸酯(包括硬脂酸乙酯、软脂酸乙酯、棕榈酸乙酯)则不溶于水,只溶于乙醇。其在酒中的溶解度,随酒度和温度的降低而有较大的下降,故会影响酒质及稳定性。

而酒中乙醇和水所占的比例不同时,又会存在了一个溶质和溶剂的问题:当乙醇的含量大于水的含量时,即酒度较高时,乙醇为溶剂,水为溶质,醇溶性的微量成分对酒口感和香气的影响占优势;而当水的含量大于乙醇的含量时,也即酒度较低时,水变成了溶剂,乙醇变成了溶质,则水溶性的微量成分对酒口感的影响又占了优势。

(2)根据微量成分所包含的官能团不同,可将酒中微量成分分为10大类。

它们的呈香呈味功能强弱顺序大致如下:醇基(—OH)>酮基(—CO—)>羧基(—COOH)>酯基(—COOR)>苯基(C6H5—)>氨基(—NH2)

(3)按照微量成分在白酒中的绝对含量可把它们分为骨架成分和复杂成分 。骨架成分是指通过色谱分析含量大于1mg/100ml的成分,这些成分属于白酒常规定量分析指标,它们构成了中国白酒的骨架,所以又叫色谱骨架成分。骨架成分占微量成分的99%—95%左右,一般有25种,以浓香型白酒为例,它们是乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯、戊酸乙酯、甲酸乙酯、异戊醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇、正丙醇、仲戊醇、正戊醇、正己醇、乙醛、乙缩醛、糠醛、2,3丁二醇,乙酸、乳酸、己酸、丁酸、丙酸、戊酸、异戊酸等。而复杂成分是指除骨架成分之外的所有色谱分析含量小于1mg/100ml的成分,虽然它们在微量成分中所点的比例仅为1%­­—5%左右,但他它们对白酒的风格典型性却起着关键性的作用。

(4)按微量成分在白酒中的作用又可分为主体香成分、助香成分、定香成分、矫香成分、放香成分、前香和后香成分、特征成分、主体成分、调和成分、骨架成分等。

2、白洒中微量成分的来源

白酒中微量成分来源主要有三部分,一是来自于酿酒所采用的原料和辅料,二是来自于微生物对酿酒原料的分解和合成,三是来自于白酒在贮存过程中的物理和化学变化。

2.1 来自于原料和辅料中的微量成分:

白酒酿酒原料主要使用以下品种:高粱、大米、玉米、小麦、糯米、青稞、豌豆等,它们都具有各种独特的香气,含有多种易挥发的微量香气成分。经测定,小麦的挥发性成分有醛、酮、醇、酯等30多种,大麦也有65种挥发性成分被检测出。在稻谷及大米中分别检测出了73种和170种挥发性成分。在高粮、米饭中检出了甲醇、乙醇、乙醛、丁酮、乙酸乙酯、环戊酮等几十种成分,而玉米的挥发成分有:乙醛、壬醛、甲醛等几十种成分,对玉米种皮分析,检测出了56种成分。而对米糠检测分析发现含有的挥发成分在250种以上,其中170种物质已做出了鉴定。不同品种的玉米其含量又有较显著的差别。这些结果说明了各种粮食其挥发性成分组成是不同的,并且不同品种、不同产地,新粮与陈粮之间也有很大的变化差异。

因此,粮食、酒曲、辅料的质量对白酒香气的质量有很大的影响,采用粮食品种越多,从粮食中所带入酒的微量成分种类也就越多;而新粮又较陈粮中微量香气成分多。

为了防止生粮味、糠味等进入酒体,白酒生产采用蒸粮蒸糠的工艺,以排除这些杂味对酒体的影响。同时,在对粮食进行加热的过程中,由于非酶香气生成反应,会出现粮食的经受热加工处理后的香气,这是因为粮食中所含的氨基酸,例如半胱氨酸、赖氨酸、丝氨文章来源中国酒业新闻网酸等受热分解出乙醛、2-甲基噻唑、吡啶类、吡嗪类化合物,这些都为白酒带来了丰富的微量成分,是白酒的香气的最初来源。

2.2 酿酒原料在白酒发酵中产生的微量成分:

酿酒原料主要是谷物,谷物中主要成份是淀粉、蛋白质、脂肪等,淀粉在发酵过程中首先糖化成葡萄糖。一分子葡萄糖在无氧条件下经过12步反应生成二分子乙醇和二分子二氧化碳并放出热量,但在此过程中,通过不同的酶作用,又同时会有大量的中间产物产生,即葡萄糖经过各种不同的途径又可降解成酸、酯、醛、酮等种类众多的微量成分。

谷物中的蛋白质也是酒中微量成分的重要来源,蛋白质在微生物和酶的作用下,降解成各种氨基酸,氨基酸不但可以与还原糖作用发生美拉德反应,在不同条件下,可以形成呋喃、吡嗪,吡咯等化合物,氨基酸还可以发生脱氨或脱羧反应形成许多的高级醇。例如:缬氨酸→异丁醇;亮氨酸→异戊醇;异亮氨酸→活性戊醇;酪氨酸→酪醇。这些高级醇又与有机酸作用生成各种酯、吡喃类化合物、吡咯类化合物、吡嗪类化合物、吡啶类化合物、丁香酸等,构成了白酒中微量成分的主要来源。

2.3、贮存过程中合成或分解的微量成分

如果我们把酿酒原料在发酵过程中,通过微生物或酶的参与转化生成的微量成分,称为“发酵酯或发酵酸”等,那么,在升温蒸馏酒糟以获得白酒以后,新酒贮存或其它各种酒的贮存过程中,由于微生物或酶已无法存活,因而没有微生物及酶的活动,剩下的仅是物理和化学变化,那么这时生成的微量成分我们可称为“合成酯或合成酸”等,即在新酒贮存的过程中,仍在缓慢而持久地发生着各种物理或化学变化。

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