李建婷,秦丹
(湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術學院,湖南 長沙410128)
淺談白酒催陳的研究現(xiàn)狀
李建婷,*秦丹
(湖南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術學院,湖南長沙410128)
新釀造的白酒辛辣、暴沖,口味不佳,且有較濃烈的糟味、異雜味,需要經(jīng)過較長時間老熟才能獲得口感醇厚、酒香濃郁的白酒。自然老熟存在貯藏周期長、貯藏設備投資大等問題;而人工催陳運用化學或物理等方法,加快白酒老熟的進程,不僅可以改善白酒的口感和品質,還能縮短生產(chǎn)周期、提高經(jīng)濟效益。通過綜述化學法、物理法、生物法、綜合法在白酒催陳中的研究現(xiàn)狀,為白酒生產(chǎn)廠家提供理論依據(jù)。
白酒;催陳;研究現(xiàn)狀
白酒是我國特有的蒸餾酒,是一種經(jīng)糖化、發(fā)酵、蒸餾、陳釀、勾兌而成的飲料。它的原料一般為富含淀粉質的糧谷類,其糖化發(fā)酵劑多為我國特有的酒曲,釀造及生產(chǎn)方法有固態(tài)法、液態(tài)法和固液結合法[1]。新蒸餾出的酒沒有完成體現(xiàn)酒品風格的物質轉化,酒質粗劣寡淡、口感不佳、酒體欠豐滿,必須經(jīng)過一段時間特定環(huán)境的貯藏,才能得到口味協(xié)調、酒質醇香的白酒,此變化過程被稱為自然老熟或者陳釀。白酒的老熟是白酒生產(chǎn)中不可缺少的重要工序,是提高白酒品質的關鍵技術措施。自然老熟的貯藏期較長,一般為1~3年[2],這樣必然會造成所需庫房面積大、貯藏設備投資大、酒的損耗大、資金積壓等問題,降低了白酒的生產(chǎn)效率,增加了白酒的生產(chǎn)成本。因此,人們做了大量研究來探索人工催陳方法,在保證白酒品質的前提下,縮短其老熟的時間,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。目前,研究出的人工催陳方法較多,主要分為化學法、物理法、生物法和綜合法。
化學法催陳白酒的原理主要是可加快白酒中各種成分間的化學反應,從而促進白酒的老熟過程。化學法主要為催化法和氧化法。
1.1催化法
催化法是向酒體中加入相應的催化劑,從而提高酒體中化學反應的速度,如氧化反應、酯化反應等。催化法一般包括酸催化法、金屬離子催化法等。蔡定域等人[3]研究得出,在一定酸性環(huán)境下有利于白酒酯化反應的進行,如使用可以提供質子的食品級催化劑Kash,可使酯化反應加速約10倍,極大地縮短了老熟時間。郭生金等人[4]研究了固體酸對白酒催陳的影響,發(fā)現(xiàn)處理后酒體中總酯含量明顯增加,且促進了白酒的酯化進程,有較好的催陳效果,且固體酸可過濾除去,不會帶入雜質而影響酒樣品質。
一些金屬離子,如Cu2+,Ni2+,Ti4+等離子,對酯化反應、醇醛縮合有催化作用。金屬離子使反應的活化能降低,活化分子數(shù)和單位時間內(nèi)的有效碰撞次數(shù)增加,因此促進了化學反應的發(fā)生,加快其反應的速率,從而促進了酒體的老熟[5]。肖揚華[6]研究出一種高效的納米催陳劑,主要是由硅酸酯或鹽、鋁鈉鉀鎂鈣的(氫)氧化物、過渡元素的(氫)氧化物或鹽以及輔助添加劑組成。由于納米級材料固液比表面大、催化活性強,加快了酯化反應、氧化反應等發(fā)生的速率,縮短了陳釀時間,且得到的白酒醇香清雅、余味爽凈、酒色清亮。甘肅濱河食品工業(yè)集團設計陶壇作為陳釀新酒的容器,在40~60℃的溫度下,陳釀2~3個月,取樣進行感官評價,得到的白酒柔綿醇和、后味悠長[7]。因為陶壇中本身存在著Cu2+,F(xiàn)e2+,Ni2+,Ti4+等離子,具有一定的催陳作用,可去除新酒氣味,增加白酒的醇甜、老熟感。
1.2氧化法
氧化法主要是通過向酒體中加入氧化劑,如臭氧、氧氣、高錳酸鉀、過氧化物等,從而加快酒體中醇、醛的氧化和酯化反應的發(fā)生,加快酒體的老熟。李宏濤等人[8]利用臭氧處理新蒸餾的白酒及其各種酒樣,研究表明經(jīng)過一定劑量臭氧的氧化處理后,白酒的新酒味、異雜味有所減輕;酒樣中總酯含量減少,尤其是3種高級脂肪酸乙酯的含量下降明顯,具有良好的除濁效果。張忠茂等人[9]對白酒的自然儲存和強制加氧儲存進行了對比研究,結果顯示2種方法的處理效果較為相似。對新產(chǎn)濃香型白酒進行強制氧化處理,處理后的白酒入口綿甜、酒香濃郁,辛辣味和刺激性明顯減輕。
從20世紀80年代中期開始,國內(nèi)出現(xiàn)了超高壓催陳、超聲波催陳、光催陳、高溫催陳、電催陳等一系列物理方法催陳白酒,并取得較好成果。
2.1超高壓催陳
利用超高壓處理基酒能夠使其達到明顯的陳釀效果,減少了新蒸餾酒特有的辛辣味和暴沖味,并且口感更加醇厚。樊迪等人[10]對超高壓水射流技術催陳白酒進行了探索,結果表明經(jīng)350 MPa超高壓水射流處理后,酒中總酸含量從1.41 g/L升到1.48 g/L;甲醇含量由5.79 mg/100 mL降到4.48 mg/100 mL;總酯含量由5.86 g/L降到4.50 g/L;其中高級醇含量均有下降趨勢;且研究發(fā)現(xiàn)所用壓力與白酒的口感風味成正比,放置6個月后效果更佳,且沒有出現(xiàn)回生現(xiàn)象。殷涌光等人[11]對高電壓脈沖電場催陳白酒進行了研究,研究表明高電壓脈沖電場可以加快使白酒的老熟進程,且操作較為簡便;最佳參數(shù)為場強E=25 kV/cm,脈沖數(shù)50個,助劑濃度1.0×10-6mol/L。經(jīng)處理后的酒樣總酸、總醛、總酯等物質含量有所增加,總醇含量有所下降,得到的酒體陳香突出,口感醇厚甘潤、自然協(xié)調。
2.2超聲波催陳
在超聲波的高頻振蕩下,增加了白酒中各種反應發(fā)生的幾率,加速了氧化還原、酯化、縮合等反應,還可能改變酒體中一些分子的結構[12]。超聲波也可使分子動能增加,使低沸點成分加快揮發(fā),如乙醛、硫化氫等成分,使其逸出酒外[13]。曹新志等人[14]采用20 kHz的超聲波處理濃香型白酒,研究結果表明當處理時間為1 h時,得到的白酒口感風味最好。向英等人[15]探索了不同超聲參數(shù)對豉香型白酒催陳效果的影響,結果表明在適當條件下的低頻超聲處理可使白酒中乳酸乙酯含量升高,乙酸含量降低,雜醇油略微降低;在頻率為20 kHz/28 kHz的雙頻超聲處理15 min后,獲得的酒體感官評價最高,且口感相比于傳統(tǒng)酒樣更為優(yōu)質。
2.3光催陳
光催陳的方式包括紅外線催陳、激光催陳、紫外線催陳、γ射線催陳等。當用一定波長的紅外線照射新酒后,酒體吸收熱量后溫度升高,加快了酒體中分子的運動速度,使單位時間內(nèi)的碰撞次數(shù)增加,活化分子的數(shù)量增加,從而促進酒中物理、化學等一系列反應,有利于新酒的老熟[16]。雷鳴書[17]最早將紅外輻射應用于人工催陳,利用特定的紅外輻射裝置模擬白酒自然老熟的過程,使酒中各主要成分獲得其所需能量,從而加快酒中乙醇與水的結合速率,同時促進低沸點物質的揮發(fā)和酯化反應的進行,使新酒除去部分雜質、增加其風味。在操作過程中要嚴格控制酒的溫度,并輔以適當攪拌,盡量使溫度保持在30~40℃,因過高的溫度會使乙醇揮發(fā),并破壞白酒中的部分香味物質,使白酒品質降低[7]。
利用激光方法催陳白酒較為常見,激光器類型較多,有CO2激光器、He-Ne激光器、CO激光器、準分子激光器、N2激光器等[18]。武連文等人[19]將榆樹大曲酒和德惠大曲酒用CO2激光器、He-Ne激光器及2種激光器混頻照射處理后,酒樣中的總酸、甲醇含量明顯降低,總酯、總酸含量有所升高;經(jīng)檢測和感官評價后發(fā)現(xiàn),處理酒樣相當于自然老熟半年以上酒的品質水平,表現(xiàn)為暴沖味和辛辣味減少,口感自然協(xié)調,陳香較為明顯。李明明等人[20]對普通白酒、一般大曲酒和優(yōu)質大曲酒采用激光處理,處理后酒樣中總酯、總高級醇含量有明顯提高,甲醇、醛等有害成分的含量下降,也沒有出現(xiàn)回生現(xiàn)象。
生物法催熟,最早用于威士忌、白蘭地的催陳研究。應用生物法催陳白酒是人工催陳技術的創(chuàng)新和進步,但因其技術含量高,研究難度較大,目前研究成果較少。陳功[21]采用生物催熟劑YS-II處理新酒,降低了酒樣的刺激性,增強其柔和感,落口爽凈,且無“返生現(xiàn)象”,處理15~30 d相當于自然老熟半年以上。吳華昌等人[22]通過研究證明脂肪酶可以應用于白酒催陳,在白酒中添加華羚脂肪酶、豬胰脂肪酶等不同種類的脂肪酶,發(fā)現(xiàn)在添加Novozym435后,對總酯含量有較大的影響,且作用一段時間后,脂肪酶還能保持較好的活性。夏紹康等人[23]提出了一種利用曲酒生產(chǎn)過程中的廢液黃漿水進行催陳老熟。黃漿水中含有豐富的酯、酸、醛等香味物質,還有較多的有益微生物,經(jīng)一定的工藝處理后,利用黃漿水催陳白酒可以減少新釀造酒的異雜味,增強酒香,從而改善白酒風味[24]。而在酒中殘留的菌種會對酒的品質有不利的影響,所以還需進一步研究,以便有效利用黃漿水的催陳作用。
目前,白酒催陳的方法較多,但有些單一方法催陳效果不佳,容易帶入新的雜質,或者出現(xiàn)回生現(xiàn)象,對白酒的口感和品質產(chǎn)生不利影響,所以未能得到普遍應用和推廣。而綜合法集合了各種方法的優(yōu)點進行催陳,可加快白酒老熟的進程,得到的白酒口感和風味較好,受到白酒企業(yè)和科技工作者的青睞。目前報道的方法有“磁-振蕩-過濾”組合、“超聲波-紫外線-磁”組合、“磁-氧化劑”組合等。
邱重晏等人[25]經(jīng)過研究得出,采用陶瓷粒和2 450 MHz微波結合的方式,作用于清香型白酒5 min,可達到較好的催陳效果。陳立生[26]的“加熱-催化-超濾”組合催陳方法,首先采用電熱或紅外輻射對新酒進行加熱處理,控制溫度在50℃左右,同時加以適當攪拌,使酸類、甲醇等低沸點物質揮發(fā);然后進行催化處理,按一定比例加入含高羧酸量的陳酒,陳釀約1個月時間;最后用較大壓力將酒通過超濾膜進行最后的超濾處理,截止分子量為1 400~500的超濾膜效果較好。該綜合方法可減少1年左右的陳釀期,具有良好的催陳效果,且其所用設備和操作相對較為簡單,應用性較強。
洋河酒廠采用熱處理、超聲波和磁場綜合催陳法,即先熱處理3 d,所用溫度為60℃,再在10℃的溫度下用超聲波處理1 h,然后振蕩24 h,最后用磁場處理24 h,處理結果為總醛、總酯、甲醇含量均略有減少,總酸略有增加。通過對白酒進行化驗分析和感官評價,可知其品質有所提高[26]。
CN1098137A研究的是新蒸餾的酒液可以通過磁化、礦化、凈化等設備來達到催陳的目的,因其受到磁場的磁化、麥飯石的礦化、活性炭的凈化、電解臭氧層的氧化等一系列作用,加快了老熟進程[27]。ZL 01202644.1介紹了一種綜合工藝手段處理白酒的方法,即使用超聲波、恒磁磁化器、紫外線等處理酒樣,操作過程只需要十幾分鐘,就可以除去部分雜質、增強酒香,大大減少陳釀時間,具有較好的發(fā)展前景[28]。CN101560461A介紹的綜合方法操作過程簡單,即先通過靜電吸附作用處理新酒,再經(jīng)過濾凈化作用,促進陳釀、提高酒質,且經(jīng)該法處理后的酒口感較好、窖香濃郁、入口綿甜、余味悠長[29]。
白酒的老熟是個非常復雜的變化過程,為了縮短周期、提高企業(yè)經(jīng)濟效益,相關科研人員研究出較多人工催陳的方法,對白酒老熟有一定的促進作用,但是現(xiàn)有的催陳方法也存在一些問題。例如,一些化學法催陳容易將雜質帶入酒中,物理法催陳容易導致回生情況的發(fā)生,生物法催陳所需技術難度較大,綜合法催陳工藝流程較長、投資較大[30],所以高效、適用性強的催陳方法還有待進一步探索。
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Research on Artificial Aging of Liquor
LI Jianting,*QIN Dan
(College of Food Science,Hu'nan Agricultural University,Changsha,Hu'nan 410128,China)
Newly-produced liquor has spicy tastes,strong bad smell.The longer storage will eliminate foreign flavor and get mellow,full-bodied wine.The nature process with physical and chemical changes wasted time and equipment investment.The artificial aging can improve the taste and quality of wine,shorten the time and improve the economic benefit.The nature of liquor artificial aging means the use of physical or chemical methods to accelerate liquor aging.This paper summarizes the chemical method,physical method,biological method and synthetic method in the research status of liquor artificial aging,so as to provide theoretical basis for liquor manufacturers.
liquor;artificial aging;research status
TS261
A
10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.10.049
2016-09-12
李建婷(1994—),女,在讀本科,研究方向為食品科學與工程。
秦丹(1972—),男,教授,博士生導師,研究方向為農(nóng)產(chǎn)品保鮮與加工。
1671-9646(2016)10b-0072-02
1671-9646(2016)10b-0070-02