蔣祥瑞,蔣燕明,張 娟,蔡鳳嬌,張瑞景,徐 健
(湖北工業(yè)大學(xué)生物工程與食品學(xué)院,工業(yè)發(fā)酵湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心,發(fā)酵工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,湖北武漢 430068)
中國白酒的經(jīng)濟(jì)價(jià)值與其酒齡密切相關(guān),陳釀在生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白酒中起著不可或缺的作用。新生產(chǎn)的白酒一般入口燥辣,香氣不協(xié)調(diào)并伴有雜味[1]。白酒體系中,水、乙醇含量占比高達(dá)98%,微量成分含量約占2%左右。酒體中乙醇味微甜,但與乙醛相遇則呈辣味,且辣味強(qiáng)烈程度與醛含量成正比關(guān)系。極少的醛類,對(duì)酒體可以起到助香作用,然而醛類含量過高,酒水會(huì)刺激口腔及食道黏膜。白酒中適量的酸起到呈香的作用,酸含量不足會(huì)造成酒味寡淡,酒體厚重感減輕,酸含量過高對(duì)白酒香氣產(chǎn)生負(fù)面影響[2]。陳釀過程中酸含量的適量下降,有利于平衡香氣[3]。酯類是白酒的主要呈香物質(zhì),它的含量及量比關(guān)系決定了白酒的香型,也是評(píng)判陳化效果是否顯著的指標(biāo)之一[4]。白酒陳釀的過程就是酸、醛、醇、酯在適宜的條件下相互轉(zhuǎn)化,最終達(dá)到各微量成分間平衡的過程,酒體中各成分相互轉(zhuǎn)化如圖1 所示。白酒中香氣化合物氣味的強(qiáng)烈程度不僅與其濃度有關(guān),氣味閾值和香氣活力值(OAV)也起著重要作用。經(jīng)過陳釀,酒中各種氣味相互交織,微量物質(zhì)比例協(xié)調(diào),使得酒體醇厚飽滿、后味悠長[5?8]。
圖1 酒體成分轉(zhuǎn)化圖Fig.1 Conversion diagram of Baijiu body composition
新生產(chǎn)的白酒通常需要儲(chǔ)存3~5 年,甚至更長的時(shí)間,口感才會(huì)變得醇厚、綿柔,香氣風(fēng)格更加協(xié)調(diào)[9]。然而,傳統(tǒng)的自然陳釀過程周期較長,使得企業(yè)資金大量積壓,增加儲(chǔ)酒設(shè)備投資,占用庫房空間[10]。因此,白酒人工催陳技術(shù)的研究受到了廣泛關(guān)注。應(yīng)用合理的人工催陳技術(shù)能促進(jìn)酒體中各成分比例協(xié)調(diào),使之更加綿柔、爽冽而不辣口,明顯縮短陳釀時(shí)間[11]。本文從白酒陳釀機(jī)理、儲(chǔ)存條件出發(fā),總結(jié)中國白酒人工催陳技術(shù)的研究現(xiàn)狀,并對(duì)不同的催陳技術(shù)及其應(yīng)用前景進(jìn)行分析和比較,以期為從事白酒行業(yè)的研究人員提供參考和借鑒。
在長期的儲(chǔ)存過程中白酒酒體發(fā)生的物理變化主要有三種,包括水-乙醇分子的締合(如圖2 所示)、低沸點(diǎn)物質(zhì)的揮發(fā)以及微量金屬離子的溶出等。白酒在儲(chǔ)存的過程中,乙醇分子和水分子可以通過氫鍵締合成大分子簇,儲(chǔ)存時(shí)間越長,水-乙醇分子締合簇越大,使得游離乙醇分子含量降低,自由度逐漸變小,新酒味及酒糟味明顯減弱,酒體變得醇厚綿柔,酒中某些酯或酸也可以參與形成締合簇[12]。同時(shí),白酒中低沸點(diǎn)揮發(fā)性物質(zhì),如有著令人厭惡氣味的硫醇、有臭雞蛋氣味的硫化氫、有惡臭的丙烯醛、有窒息性刺激的丁烯醛以及游離氨等物質(zhì)對(duì)白酒風(fēng)味的影響很大,儲(chǔ)存過程中這些物質(zhì)的逐漸揮發(fā)能促使白酒的刺激性減弱,柔和感增強(qiáng)[13]。最后,白酒儲(chǔ)存過程中從容器中溶出的金屬離子(Na+、K+、Ni2+、Ti4+、Cu2+等)能促進(jìn)酯化、醇醛縮合反應(yīng)以較快的速度達(dá)到平衡狀態(tài)[14]。
圖2 水-乙醇分子締合形式Fig.2 Molecular association form of water-ethanol
1.2.1 溶解氧的氧化 在發(fā)酵過程中,醇類物質(zhì)通常是在厭氧條件下氨基酸脫氨或在有氧條件下糖脫羧產(chǎn)生的[15]。儲(chǔ)存過程中,在白酒體系中的乙醇能氧化成乙醛,乙醛可以氧化成乙酸,其他的醇類氧化生成含有相同碳原子數(shù)的醛或羧酸。醇類物質(zhì)含量的下降可以減輕酒體的辛辣,酸含量的適當(dāng)提高可增強(qiáng)酒體的厚重感及回味感[13]。
1.2.2 酯化、醇醛縮合及水解反應(yīng) 白酒陳釀的過程中會(huì)發(fā)生氧化還原、酯化、聚合等反應(yīng),這些反應(yīng)大多是可逆的,會(huì)產(chǎn)生許多中間產(chǎn)物和終產(chǎn)物,如甲醛、丙醛、糠醛、正丁醛等,儲(chǔ)存期間也會(huì)衍生出幾十種半縮醛物質(zhì)和縮醛類物質(zhì)。生成的酯類是白酒的主要呈香呈味物質(zhì),醇醛縮合生成縮醛,降低酒體中醇類的含量,減輕新酒的辛辣味,并形成和增強(qiáng)了白酒的柔和香氣,在低濃度時(shí)具有令人愉悅的氣味,對(duì)風(fēng)味特征有積極的貢獻(xiàn)[16]。
白酒自然陳釀主要受到儲(chǔ)存溫度、濕度、儲(chǔ)存容器材質(zhì)及與氧氣接觸情況的影響。儲(chǔ)存溫度適當(dāng)提高有利于提高酒體中分子的活化能,加快水-乙醇分子的締合,降低游離乙醇的含量,減輕暴辣感,同時(shí)促進(jìn)醛類、硫化物的揮發(fā);環(huán)境濕度小可以起到抑菌作用,有利于白酒的儲(chǔ)藏;儲(chǔ)存容器溶出的微量金屬離子可以促進(jìn)酒體的老熟;適當(dāng)提高酒與氧氣的接觸面積有利于酒體內(nèi)氧化反應(yīng)的進(jìn)行,促進(jìn)各微量成分達(dá)到平衡狀態(tài)[13]。
容器大小對(duì)酒的老熟作用也有一定的影響,潘建軍等[17]對(duì)3 種不同條件下儲(chǔ)存基酒進(jìn)行試驗(yàn),儲(chǔ)存條件分別為:室溫、半壇;室溫、滿壇;高溫(45℃)、滿壇。結(jié)果表明,高溫儲(chǔ)存和半壇儲(chǔ)存都能加速酒的老熟,縮短基酒的儲(chǔ)存期。在3 個(gè)月儲(chǔ)存期內(nèi),高溫儲(chǔ)存的酒老熟效果最佳,而半壇儲(chǔ)存的酒老熟效果優(yōu)于滿壇儲(chǔ)存。這是因?yàn)榘雺瘍?chǔ)存增加了氧氣分子與醇類等具有還原性分子的接觸機(jī)會(huì),促進(jìn)了醇、醛等分子的氧化。黃慧芬等[18]對(duì)分別使用陶瓷容器、不銹鋼罐和地下酒池儲(chǔ)存6 個(gè)月的濃香型基酒中四大酯類物質(zhì)和口感進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)陶壇儲(chǔ)存的基酒變化最明顯,己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯與丁酸乙酯分別下降了35.6%、17.8%、22.5%、34.1%,新酒味明顯減弱;而使用不銹鋼罐、地下酒池儲(chǔ)藏對(duì)酒的老熟區(qū)別不大,效果也不明顯。隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長,白酒中的分子物質(zhì)遞減,各類締合物質(zhì)增多,酒味變得柔和協(xié)調(diào)。
白酒自然陳釀過程中,酒體中各類反應(yīng)的進(jìn)行是極其緩慢的。白酒人工催陳技術(shù)是通過使用一些新技術(shù),提供自然環(huán)境中無法營造的適宜條件,加速酒體中各類反應(yīng)的進(jìn)行。常用的白酒人工催陳方法主要包括物理催陳法、化學(xué)催陳法、生物催陳法等,如表1 所示。
表1 各種白酒人工催陳技術(shù)的綜合比較Table 1 Comprehensive comparison of various artificial aging technologies for Baijiu
物理法是通過加熱、光、波、磁等手段加速酒體中各微量成分達(dá)到平衡狀態(tài)的方法,主要包括高溫熟化、微波催陳、超聲波催陳、電場(chǎng)催陳、電子束輻照催陳和高壓法等。
3.1.1 高溫熟化 適當(dāng)提高儲(chǔ)存溫度,能提高酒體中分子的活化能,加速陳釀反應(yīng)進(jìn)行。高本杰[19]從分子氫鍵締合與分子酯化反應(yīng)角度出發(fā),以模擬白酒體系為研究對(duì)象,研究儲(chǔ)存溫度對(duì)白酒口感及各微量成分影響的遞變規(guī)律,發(fā)現(xiàn)38~48 ℃下密閉貯藏20 d,其白酒品質(zhì)相當(dāng)于自然陳釀720 d 后的高品質(zhì)白酒。但是,在70 ℃下加熱2 h,會(huì)導(dǎo)致香氣化合物的損失[20]。
3.1.2 微波催陳 從物理角度看,微波能促使與其相同頻率的分子發(fā)生振動(dòng),作用于酒體時(shí),加快酒液分子的整齊排列,促進(jìn)水、乙醇形成更緊密的締合簇;從化學(xué)角度看,微波促使某些化學(xué)鍵瞬間斷裂,使得這些更小的分子重新組合成更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)[13]。此外,Godshaw 等[21]的研究還表明微波也可以在酒中傳播能量,造成酒體溫度升高,創(chuàng)建加速各種成分相互轉(zhuǎn)化的環(huán)境,促進(jìn)醛類、硫化物的揮發(fā)。代佳慧等[22]探討了微波催陳對(duì)濃香型白酒乙酸和乙酸乙酯含量的影響,微波功率設(shè)為500 W,在50 ℃下處理100 min,處理后乙酸、乙酸乙酯含量接近四年陳釀優(yōu)級(jí)原酒,分別達(dá)到76 mg/100 mL 和215 mg/100 mL。胡詩琪等[23]研究微波處理濃香型白酒的催陳效果并對(duì)其工藝進(jìn)行了優(yōu)化,證明在微波催陳的過程中,酒體溫度高于50 ℃可能會(huì)使一些酯類物質(zhì)損失,影響酒質(zhì)。楊婷等[24]使用經(jīng)微波爐改造的自制催陳裝置研究微波對(duì)白酒老熟的影響,發(fā)現(xiàn)溫度(40±2)℃,處理45 min 時(shí)催陳效果最好;此外,添加檸檬酸等酸性物質(zhì),可以提高酸醇酯化反應(yīng)體系中底物的濃度,從而促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行,加速酯化過程,其最佳添加量為1 g/100 mL。
3.1.3 超聲波催陳 超聲可以催化氧化反應(yīng)、酯化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)[25]。白酒經(jīng)超聲波處理,體系內(nèi)分子碰撞幾率大幅度提高,同時(shí)超聲波所產(chǎn)生的巨大剪切力和瞬間高溫、高壓環(huán)境,促進(jìn)了白酒中酯化和氧化反應(yīng)的進(jìn)行及分子間的締合[26?28]。Zheng 等[29]采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS)對(duì)28 和45 kHz低頻超聲波處理過的青梅酒中揮發(fā)性成分進(jìn)行分析,結(jié)果表明45 kHz、360 W、30 min 超聲處理的青梅酒陳釀速度明顯提高,此條件下雜醇油含量下降了19.63%、總酸含量增加了10.69%、酯類含量增加40.16%,酒體口感有所改善。魏群舒等[30]對(duì)米香型白酒進(jìn)行超聲處理,超聲頻率設(shè)為40 kHz,超聲功率設(shè)為180 W,在40 ℃下超聲40 min,處理后的總酸增加0.18%、總酯增加18.75%,異丁醇和異戊醇的含量分別下降2.25%和1.64%,白酒的色、香、味、格均有所改善,說明超聲工藝可以應(yīng)用于米香型白酒的催陳。吳佳敏等[31]研究超聲處理對(duì)生料發(fā)酵白酒(63% vol)的感官和總酯影響時(shí)發(fā)現(xiàn),最佳工藝條件組合為超聲功率300 W、超聲時(shí)間35 min、超聲溫度35 ℃,在該工藝條件下總酯提高27%,感官提高18%。但是,超聲也會(huì)造成瞬時(shí)高溫、高壓環(huán)境,進(jìn)而促進(jìn)酸的生成,導(dǎo)致酒體總酸不穩(wěn)定[32]。
3.1.4 電場(chǎng)催陳 電場(chǎng)可以促使酒體中的各類分子排列更加有序,電場(chǎng)的激活作用能加快酒體中酯類物質(zhì)的形成。赫桂丹[33]使用50 脈沖、29.17 kV/cm、泵流量105.3 mL/s 的高電壓脈沖電場(chǎng)對(duì)白酒進(jìn)行催陳處理,并加入667 mg/L 過氧乙酸作為助劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn)陳釀1 年的白酒經(jīng)高壓脈沖處理后可達(dá)到自然陳釀6 年左右的酒質(zhì),對(duì)高壓脈沖電場(chǎng)處理后的白酒連續(xù)檢測(cè)一個(gè)月,綜合指標(biāo)無明顯變化,說明催陳后酒體無回生現(xiàn)象。蔣耀庭等[34]研究了電場(chǎng)強(qiáng)度為2~400 kV/m,處理時(shí)間為 l min~16 h,每次處理量為 0.11~500 L 條件下靜電場(chǎng)對(duì)白酒催陳的影響,發(fā)現(xiàn)白酒中的丙烯醛、雜醇油等引起不適口感的物質(zhì),在處理后含量分別降低了25%、48%,乙縮醛、己酸乙酯、總酯等主要香氣物質(zhì)濃度分別提高了3%、7%、4%,酒質(zhì)有所改善。
3.1.5 電子束輻照催陳 白酒經(jīng)電子束輻照會(huì)產(chǎn)生H·、·OH 等自由基,這些自由基與白酒中的其他物質(zhì)相互作用,改變白酒體系中各類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和含量[35?36]。張滿滿等[37]使用10 MeV 電子束輻照大曲白酒和小曲白酒至吸收劑量0(對(duì)照)、2、4、6、8 kGy,結(jié)果表明當(dāng)劑量達(dá)到4 kGy 時(shí),酒體中醇類物質(zhì)增加18.63%,酸類物質(zhì)增加424.10%、醛類物質(zhì)增加16.91%,但酒體揮發(fā)性香氣成分中的酯類、烷烴類變化不大,感官評(píng)定為陳味增加,且陳味隨吸收劑量的增加而增強(qiáng),但是小曲白酒經(jīng)過輻照后酒體揮發(fā)性成分變化沒有規(guī)律,整體風(fēng)格變差。潘忠漢等[38]在探究激光陳化白酒時(shí)發(fā)現(xiàn),同未陳化的新酒比較,酒體經(jīng)激光處理后酯、酸、高級(jí)醇等有益成分增加,甲醇和醛類等有害成分減少,且沒有發(fā)生回生現(xiàn)象。李惠慶等[39]使用He-Ne 激光處理大曲白酒,酒體中甲醇、乙醛含量減少,高級(jí)醇、乙酸乙酯增加,短時(shí)間內(nèi)取得與自然陳釀相同的催陳效果。Jia 等[40]采用UPLC-Orbitrap和Foodomics 指紋圖譜分析方法,檢測(cè)經(jīng)600~7600 Gy 的60Co?γ射線照射的鳳香型白酒樣品中成分的變化,并與自然老化的白酒進(jìn)行比較。結(jié)果表明經(jīng)5900 Gy 的60Co?γ射線照射后白酒中芳香族有機(jī)酸含量增加,致癌物質(zhì)鄰苯二甲酸二丁酯含量下降,產(chǎn)生大量芳香族物質(zhì),直至白酒體系達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)需要28 d。自然陳化和輻照熟化的理化反應(yīng)過程相似,兩者都能促進(jìn)基礎(chǔ)白酒的風(fēng)味,而輻照可以明顯縮短白酒的陳化時(shí)間,證實(shí)γ射線照射可以作為促進(jìn)白酒老化的有力工具。
3.1.6 高壓法 在過去的十年中,高壓(High Pressure)處理在食品加工和保存中的應(yīng)用迅速增加。HP 應(yīng)用于各種食品的加工,能生產(chǎn)出更高質(zhì)量的產(chǎn)品[41?42]。HP 同樣適用于白酒的生產(chǎn)加工,段旭昌等[43]研究了超高壓催陳白酒的效果,發(fā)現(xiàn)超高壓處理可使新酒中總酸含量、電導(dǎo)率、氧化還原電位、表面張力趨向于自然陳釀白酒。Zhu 等[44]對(duì)我國“君昌”白酒進(jìn)行高壓處理(100~400 MPa,15~30 min),并對(duì)其老化特性進(jìn)行了評(píng)價(jià),主成分分析、判別因子分析和氣相色譜分析結(jié)果表明,300 和400 MPa 高壓處理對(duì)白酒香氣成分有顯著影響(P<0.05),400 MPa 處理15 min 總酯含量提升5.7%,400 MPa 處理40 min總酸含量下降7.7%。此外,在400 MPa 壓力下處理30 min,酒精含量略有下降,這些變化與中國白酒的自然老化過程一致。Xu 等[45?46]研究超高壓處理對(duì)清香型白酒主要揮發(fā)性組分及陳化特性的影響,結(jié)果表明白酒中揮發(fā)性成分只在加壓過程產(chǎn)生較大幅度的變化,高壓對(duì)酒體后續(xù)儲(chǔ)藏?zé)o影響,新酒和加壓白酒在儲(chǔ)存2~6 個(gè)月后,主要揮發(fā)性化合物的變化規(guī)律一致,最佳工藝參數(shù)為400 MPa 處理15 min。張大力等[47]使用200 MPa 高壓,在21.7 ℃條件下對(duì)白酒基酒催陳16 min,得到的白酒中乳酸乙酯、乙縮醛含量相當(dāng)于自然陳化2 年的水平,異丁醇、異戊醇、乙酸乙酯、乙醛含量相當(dāng)于陳釀3 年的水平,感官評(píng)定結(jié)果顯示酒質(zhì)有所改善,證明超高壓處理對(duì)白酒具有一定的催陳作用。
3.1.7 綜合催陳法 綜合法聯(lián)用多種方法共同作用于酒體,往往比單一條件處理取得更好的催陳效果。Ma 等[48]將加熱和超重力相結(jié)合,開發(fā)出了一種多級(jí)噴霧旋轉(zhuǎn)填料床,并成功應(yīng)用于白酒催陳,經(jīng)過處理的酒的品質(zhì)相當(dāng)于自然陳釀兩年以上的白酒。邱重晏等[49]使用微波和陶瓷粒催陳清香型白酒,發(fā)現(xiàn)在2450 MHz 條件下處理5 min,感官評(píng)價(jià)最優(yōu)。該方法借用微波和金屬離子催化相結(jié)合,沒有直接添加金屬離子,避免了影響酒質(zhì)的不良因素,明顯地促進(jìn)了酒體的老熟。
水-乙醇分子締合平衡并不能從根本上改善白酒的品質(zhì),酒體中發(fā)生的化學(xué)變化,生成的香氣成分能增加酒體的陳香,各種酯的合適配比能顯著提高酒的品質(zhì)。通過人為提供能量或催化劑,一方面促進(jìn)了水?乙醇的締合;另一方面,可以活化分子,促進(jìn)酯化、氧化反應(yīng)的進(jìn)行,達(dá)到人工催陳的目的。
3.2.1 氧化法 氧化法是利用氧氣、臭氧等強(qiáng)氧化性物質(zhì)加快酒體中乙醇、醛的氧化,從而促進(jìn)酒體的老熟。氧氣催陳可分為微氧催陳和活性氧催陳,目前使用微氧催陳的研究較多,但是催陳速度有待提高;活性氧不僅具有催陳作用,同時(shí)可以用于食品的殺菌[50],但是活性氧催陳要準(zhǔn)確控制使用量[51]。李宏濤等[52]使用產(chǎn)氣量為50 g/min 臭氧發(fā)生器對(duì)新蒸清香型白酒進(jìn)行處理,不僅降低了新酒味,而且顯著降低了棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯、總酯的含量,這與自然陳釀過程一致,對(duì)38% vol 的新酒催陳30 min效果最佳。張忠茂等[53]認(rèn)為在白酒的自然老熟過程中,由于氧的含量極少,很難將酒中的醇、醛氧化成酸,強(qiáng)制加氧可以促進(jìn)酸的生成,從而提高了酒中酯類的含量,若采用噴淋式強(qiáng)制氧化方式,酒和氧的體積比不能低于1: 10,要保證酒水與氧氣有充足的反應(yīng)界面才能促使氧化產(chǎn)物的大量生成。除此之外,強(qiáng)制加氧也可以使酒中一些不飽和多元醇氧化成飽和多元醇,一些小分子醛類轉(zhuǎn)化為縮醛,使得酒體比自然老熟白酒更加醇甜。
3.2.2 催化法 酒體中的一些金屬離子可以加速酯化反應(yīng)和醇醛縮合反應(yīng),從而對(duì)酒體起到催陳作用。熊小毛等[54]對(duì)陶壇儲(chǔ)存的白云邊原酒進(jìn)行兩年的跟蹤品嘗和理化指標(biāo)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)Ca2+、Fe2+、Mg2+、Cu2+含量更高的酒水口感更好,說明在原酒陳釀的過程中,一些金屬離子可能促進(jìn)了酒體的老熟。高倩[55]以醋酸銅、醋酸亞鐵、醋酸鉀的形式向汾酒中添加Cu2+、Fe2+、K+,發(fā)現(xiàn)隨著儲(chǔ)藏期的延長,加入汾酒中的這三種離子,使得對(duì)酒體有利的金屬離子(K+、Cu2+、Ca2+、Ni2+等)含量、酒體黏度和電導(dǎo)率逐漸增加,pH 逐漸降低,主要是因?yàn)镃u2+、Fe2+、K+加入酒體中,促進(jìn)了氧化、酯化反應(yīng)速率,加速酸類、酯類物質(zhì)的生成,酸度提高促進(jìn)了儲(chǔ)酒容器中金屬離子的溶出。說明汾酒的陳釀過程伴隨著金屬離子的溶出,微量金屬離子對(duì)維持酒體動(dòng)態(tài)平衡起著至關(guān)重要的作用。
傳統(tǒng)的白酒自然陳釀是一種緩慢的物理化學(xué)變化過程,通過適當(dāng)?shù)拿复呋杉铀倬企w中酯、酸、醇達(dá)到相對(duì)平衡。陳功[56]從植物中提取酵酶和酵素得到生物催熟劑,使用該催熟劑處理白酒15~30 d后,酒體刺激性明顯降低,口感柔和,無返生現(xiàn)象,品質(zhì)與半年陳化的白酒相當(dāng)。石代光[57]從酒醅中篩選出產(chǎn)酯高、出酒率高、耐酒精能力強(qiáng)的酵母菌株,采用透析法、包埋法對(duì)新酒進(jìn)行催化,酸、酯含量顯著增加,催陳效果顯著。吳華昌等[58]在白酒中添加Novozym435 脂肪酶,總酯含量有較為明顯的變化,并在此基礎(chǔ)上研究了Novozym435 在不同反應(yīng)條件下,對(duì)白酒中微量成分的影響,結(jié)果表明,Novozym435對(duì)不同度數(shù)的白酒均具有明顯的催陳作用,而溫度和轉(zhuǎn)速影響不大,加酶量對(duì)反應(yīng)有著較強(qiáng)的影響。王勝等[59]發(fā)現(xiàn)添加自制的FS 酯化香曲或FS 催陳增香劑釀造出的白酒與使用糖化酶、干酵母釀造出的白酒相比,酯類含量更高,香氣更加柔和協(xié)調(diào),雜味明顯減少。曾徐浩[60]研究了產(chǎn)雜醇油酯化酶菌株的粗酶液對(duì)白酒中的雜醇油酯化反應(yīng)的效果,使用該粗酶液在30 ℃條件下對(duì)含有6%(v/v)的雜醇油(正丙醇、異丁醇、異戊醇各2%)和2%(v/v)乙酸的模擬酒液酯化1 d,酯化后合成乙酸正丙酯15.47 mg/100 mL、乙酸異丁酯8.76 mg/100 mL、乙酸異戊酯3.05 mg/100 mL,酯化效果顯著,降低了酒體中雜醇油的含量,增加酯類物質(zhì)的含量。
白酒人工催陳技術(shù)研究雖然取得了一定的成果,但也仍然存在一些問題。首先,人工催陳可能會(huì)產(chǎn)生非傳統(tǒng)白酒中存在的物質(zhì)。例如,超聲波、電場(chǎng)、高壓等催陳方法,如果輸入能量過高,白酒中的芳醛、糠醛、3?羥基丁酮、2, 3?丁二酮及部分雜環(huán)化合物等光敏物質(zhì),在接受高能量后可能會(huì)生成一些無法預(yù)測(cè)的新物質(zhì),進(jìn)而影響所生產(chǎn)白酒的質(zhì)量和口感。其次,催陳處理結(jié)束后可能會(huì)產(chǎn)生回生現(xiàn)象,如加熱法、高壓法和磁場(chǎng)處理法等,若處理過程中白酒體系能量輸入不足,可能會(huì)使某些分子之間的締合不穩(wěn)定,易引起解聚現(xiàn)象而重新恢復(fù)新酒的辛辣特征。此外,高溫以及能間接引起白酒升溫的微波處理等催陳技術(shù)容易引發(fā)白酒香氣物質(zhì)的散失。使用微生物提取物,如脂肪酶及一些特種曲也是重要研究方向,但技術(shù)難度較大。最后,對(duì)于不同香型、不同酒精度的白酒催陳條件都會(huì)有些許差別。綜合催陳法如超聲波-紫外線-磁場(chǎng)、加熱-催化-超濾、磁-光-膜和超聲波-磁-紫外線-臭氧等方法催陳效果顯著,但是設(shè)備資金投入會(huì)顯著增加。因此,白酒人工催陳技術(shù)仍有待進(jìn)一步的研究。
目前,白酒人工催陳技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用仍較為局限,相對(duì)成熟定型且普遍投入使用的催陳工藝并不多,尚不能滿足規(guī)模不同、主推香型不同酒企的需求。為了更好的實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用,未來白酒人工催陳技術(shù)的研究可以從以下方面進(jìn)行開展:人工催陳處理過程中應(yīng)注意適當(dāng)控溫及控能,避免非傳統(tǒng)白酒中存在的物質(zhì)產(chǎn)生,且催陳效果要結(jié)合感官評(píng)定進(jìn)行評(píng)判,不能一味追求理化指標(biāo)的提高或降低。采用生物催陳法處理,如固定化酯化酶,用于白酒的催陳不僅效果顯著,而且能避免其它雜質(zhì)進(jìn)入酒中,是未來白酒人工催陳重要的研究方向。對(duì)于綜合催陳法,可以通過構(gòu)建模塊化組裝催陳設(shè)備,以降低設(shè)備成本,拓寬對(duì)不同種類白酒催陳的適用范圍。對(duì)于不同香型、不同酒精度的白酒酒體,人工催陳條件也會(huì)有所不同,可以通過多次試驗(yàn),獲取不同條件下的催陳參數(shù),并用于數(shù)學(xué)建模和計(jì)算機(jī)模擬,推進(jìn)白酒人工催陳向著智能化方向發(fā)展。