我國經(jīng)濟(jì)的快速增長和人們的消費升級,以及市場導(dǎo)向的變化,使國民飲酒習(xí)慣也在悄悄變化。白酒仍是我國的主體消費酒類,且在很長一段時間內(nèi)會保持不變??v觀整個釀酒產(chǎn)業(yè),2021年,白酒產(chǎn)業(yè)以13.24%的產(chǎn)能,完成了69.46%的銷售收入,實現(xiàn)87.31%的利潤[1]。2021年,啤酒銷售收入僅為白酒的26.27%,黃酒銷售收入僅為白酒的2.11%,葡萄酒銷售收入僅為白酒的1.50%[1]。由此可見,白酒產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成為我國釀酒產(chǎn)業(yè)主要的經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)。而濃香型白酒占據(jù)白酒行業(yè)總產(chǎn)量的60%左右,濃香型白酒在全國的市場占有率超50%,由此可見,濃香型白酒依然是當(dāng)前最受消費者歡迎的香型。優(yōu)質(zhì)低度白酒正逐漸受到廣大消費者的喜愛。但是,由于釀造工藝中的醇香成分很易被水解,從而使低度白酒在長期放置后會出現(xiàn)品質(zhì)下降、褪色、低溫混濁等問題,其表現(xiàn)特征為香氣變?nèi)酢Ⅴズ拷档?、酸含量增加等,進(jìn)而影響低度白酒的口感和質(zhì)量,這一現(xiàn)象嚴(yán)重影響著白酒的品牌形象,而且與我國白酒相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的感官和理化指標(biāo)要求相違背,嚴(yán)重制約了白酒低度化的發(fā)展[2-3]。2013年前后,白酒行業(yè)出現(xiàn)濃香型白酒水解導(dǎo)致產(chǎn)品不合格被處罰的現(xiàn)象,不僅給企業(yè)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還損害了企業(yè)的名譽。因此,本文就低度濃香型白酒水解的原因及對策予以分析。
近年來,業(yè)內(nèi)科技工作者一直對白酒水解問題進(jìn)行實驗和研究,主要集中于兩種理論,分別是酯水解理論[4]和酒體膠體穩(wěn)定性理論[5-8]。
白酒在生產(chǎn)貯存、由高度原酒勾兌為成品酒以及包裝出廠的過程中,必須要經(jīng)過一段時間貯存,在貯存過程中,酸、乙醇、水、酯變化的基本公式[9]為
該反應(yīng)為一種可逆的化學(xué)反應(yīng),在該反應(yīng)過程中,反應(yīng)底物濃度是影響酯化和水解速率的重要因素。當(dāng)酸和乙醇的含量較大時,主要進(jìn)行酯化反應(yīng);而在水和酯的含量高的情況下,則以水解為主。當(dāng)白酒降低至40%vol以下后,體系中水分子含量會增加,進(jìn)而引起此可逆反應(yīng)向水解方向進(jìn)行。此公式可作為減緩白酒水解的理論基礎(chǔ)。
雖然低度白酒水解問題不可避免,但是不同種類的白酒組合在一起,水解的最終速度也不盡相同。研究表明,影響水解速度的因素主要有酒精度、初始酸度、老熟程度、白酒質(zhì)量和貯存容器等[10]。
白酒既是分子溶液,又是膠體溶液[5-8]。試驗結(jié)果顯示,酒液中存在著布朗運動、丁達(dá)爾現(xiàn)象和電泳現(xiàn)象的經(jīng)典特性,并且在微環(huán)境下,酒體粒子的粒度大小也處于凝膠狀態(tài),因此白酒是一種凝膠狀的液體。在微觀領(lǐng)域,白酒的凝膠性質(zhì)具有明顯的布朗動力學(xué)特征,即所有的分子都在自由移動,而在范德華作用力下,這些微小的物質(zhì)會聚集在一起,成為一個完整的整體,最后形成了完整而獨特的酒體。
一方面,乙醇分子的羥基部分與水分子相結(jié)合形成水合因子,減少了體系中游離的水分子;另一方面高級脂肪酸乙酯會與酒體中的微量有機(jī)成分和酯類物質(zhì)通過范德華力以團(tuán)聚的形式,將酯類物質(zhì)包裹起來,最終形成高分子聚合體連接在一起。由于高級脂肪酸乙酯具有疏水性,可以在酯類物質(zhì)周圍形成一種疏水性的保護(hù)溶膠,起到阻隔酯類物質(zhì)與水分子接觸的目的。這兩方面共同作用,使高度白酒體系中雖然含有一部分水分子,但酯類等微量成分物質(zhì)相對而言在一定時期內(nèi)比較穩(wěn)定,不易水解或者緩慢水解。
在高度白酒中,乙醇為白酒溶液的溶劑,由于乙醇分子結(jié)構(gòu)的特殊性,一端為羥基,另一端為烴基,既能與水互溶,又能溶解酒體中微量的有機(jī)成分。①乙醇分子通過與水分子結(jié)合形成水合因子,使系統(tǒng)中的自由水分子降低;同時,高級的脂肪酸乙酯則會與白酒中的微量有機(jī)物及酯結(jié)合,以范德華力的聚合方式將其包覆,最后以聚合方式結(jié)合于一體。②脂肪酸乙酯則與微量有機(jī)成分,通過范德華力以團(tuán)聚的形式,將酯類物質(zhì)包裹起來,最終形成高分子聚合體連接在一起。因為它是一種疏水的有機(jī)溶劑,能在酯基上生成一種能阻擋酯基和水分子之間親水作用的力。二者綜合影響,導(dǎo)致了在高度白酒中,盡管存在著少量的水分,但是酯等含量在一段時間內(nèi)相對穩(wěn)定,不容易水解或者緩慢水解。
在低度白酒中,水是白酒溶液的溶劑,但是因為高級脂肪酸乙酯具有疏水性,使其在低度白酒中容易析出,因此易使白酒變得渾濁。盡管可以應(yīng)用除濁工藝去除渾濁,但這樣不僅降低了膠體的穩(wěn)定性,導(dǎo)致酯類成分失去了保護(hù)膠體;而且,隨著體系中水分子濃度的增加和乙醇濃度的降低,使乙醇與水分子的結(jié)合受到影響,進(jìn)一步導(dǎo)致其形成的水合因子減少,游離的水分子增多。上述兩種因素的作用使低度白酒的酯水解速度加快。研究表明,通常情況下酒的度數(shù)越低,其中的高級脂肪酸乙酯水解的速度越快[8],含量越低。
在低度白酒的釀造過程中,尤其要注重基酒的選用。通常,應(yīng)該選擇具有多種微量元素、高質(zhì)量、香味和諧的高品質(zhì)基酒,若有些基酒質(zhì)量達(dá)不到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn),則應(yīng)當(dāng)在基酒中增加酸、醛、醇、酯含量較高的調(diào)味酒,這樣可以補充基酒的缺憾,達(dá)到口感和諧、統(tǒng)一、柔順和醇甜的效果[11]。
在低度白酒的釀造過程中,應(yīng)當(dāng)選擇酸性高的酒為佳,以促進(jìn)向酯化反應(yīng)方向發(fā)生,從而降低或限制其水解率。結(jié)果顯示,在勾調(diào)時稍增加總酸值,能有效阻止其水解。
在生產(chǎn)低度白酒時,通常使用的是白酒凈化器,利用吸附的機(jī)理,對酒進(jìn)行脫臭、除雜,從而避免產(chǎn)生絮狀物的沉淀和低溫失光。通過去濁、除雜、促老熟,使其口感柔順、甘甜、清爽,具有提純的功效。而在凈化過程中,對酒體中的一些香氣成分也進(jìn)行了去除。所以在對白酒進(jìn)行凈化之前,先要對其中一些香氣物質(zhì)含量少的酒進(jìn)行提純,從而減少其香氣成分的流失。
在勾調(diào)工藝中,由于酒度數(shù)的調(diào)整以及白酒主體成分的補充添加,一般會采用壓縮空氣進(jìn)行攪拌,再加水降度,這樣就會導(dǎo)致酒體中溶入大量的氧氣。因為氧是很活潑的元素,酒體中的溶解氧相當(dāng)于催化劑,會加快酯水解的速度,增加成品酒不穩(wěn)定的因素。由此可見,要想使成品酒的口感和質(zhì)量穩(wěn)定,去除溶解氧是非常關(guān)鍵的工藝。①不使用壓縮空氣攪拌,使用機(jī)械式不銹鋼材質(zhì)的螺旋攪拌盡可能避免溶入氧氣。②在加水降低度數(shù)時,水流要直接插入酒的液面中,降低氧氣的溶入量。③成品酒灌裝時采用真空狀態(tài)下包裝,同時向酒瓶中充入氮氣,排出空氣,然后再灌裝白酒。
研究表明,銅、鐵離子去新酒味較明顯,并可以增加酒的老熟感[7],因此適當(dāng)增加漿水中無機(jī)離子的含量[12],可以有效保持白酒膠體的穩(wěn)定,降低介電常數(shù),抑制酯水解,保持低度白酒的品質(zhì)穩(wěn)定[13]。
白酒在貯存過程中會發(fā)生復(fù)雜的理化變化,研究表明,將勾調(diào)好的半成品白酒靜置存放1~2月左右,能夠有效提高其氫鍵締合效果,使白酒中醇、酸、酯、醛等成分達(dá)到新的平衡狀態(tài),從而降低成品低度酒的水解過程。
在生產(chǎn)低度白酒時,采用水做溶劑,可以通過添加親水性阿拉伯膠來延緩酯的水解率。由于阿拉伯膠能與水分子結(jié)合,從而使體系中的游離性水分減少,水分子的活性下降。此外,阿拉伯膠上的帶電基團(tuán)能將其表面的酯質(zhì)等物質(zhì)聚集在一起,從而產(chǎn)生一種保護(hù)性的膠質(zhì),延緩酯的水解[14]。添加阿拉伯膠能改善酒的味道,讓其更加柔軟,但對香味的作用稍有影響,盡管這種效果會隨著時間的推移而逐漸減弱。然而,在不同的酒中加入阿拉伯膠劑的含量仍有待于進(jìn)一步研究。
低度成品酒在灌裝前,一般會經(jīng)過再過濾,以達(dá)到酒質(zhì)純凈和透亮的狀態(tài)[11]。一般會使用硅藻土或者微孔膜過濾器,如果使用微孔膜過濾器,結(jié)合酒的數(shù)量,濾棒應(yīng)及時浸泡、清洗,必要時進(jìn)行更換,以免過濾效果不佳。過濾后的酒應(yīng)重新檢驗和品評,如果口感不好或者色澤不達(dá)標(biāo),可再進(jìn)行微調(diào),以保證成品酒應(yīng)有的質(zhì)量風(fēng)格,才可出廠銷售。
白酒作為中國獨有的釀酒品種,其釀酒工藝具有獨特性,同時又具有深厚的歷史和文化底蘊。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天,中國的白酒行業(yè)進(jìn)入了長期不缺酒、長期缺好酒的時期。中國的白酒釀造行業(yè),還需要在深入挖掘釀酒特點的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對其理化性能進(jìn)行更深一步的探索,采用新理念、新技術(shù)和新設(shè)備,對原有的技術(shù)進(jìn)行全方位的改造,最終作出與時代同步、與世界接軌的精品美酒。