白酒中的风味物质
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白酒中的风味物质
摘要:白酒是世界六大蒸馏酒之一,其中的风味物质复杂,种类繁多。风味物质的组成直接决定了白酒的风味与品质。本文综述了白酒中风味物质的分离和分析方法及其在白酒发酵和贮存过程中的含量变化规律,并简单介绍了鉴定和分类白酒的方法。
关键词:风味物质;分离;变化规律;鉴定;分类
Flavor Substances in Chinese Liquors
Abstract: Chinese liquors is one of the six kinds of distilled liquors in the world, in which the flavor is complex and various. The quality of Chinese liquors depends on the composition of flavor in it. This review summarized the separation and analysis methods of flavor and the variation of flavor in the process of fermentation and storage. The methods of identify and classify Chinese liquors are described briefly. Keywords: flavor substances; separation; variation; identification; classification
1. 前言
白酒是中国传统的蒸馏酒,历史悠久,和白兰地、威士忌、金酒、伏特加、老姆酒并称为世界著名六大蒸馏酒。因自然环境、酿造原料、糖化发酵剂种类和生产工艺等因素的不同, 形成了各具特色、风格典型的各种香型的白酒。
所谓香型,是指具有历史悠久独特的酿酒生产工艺所形成的以某些香味成分为主的产品,并拥有广大的消费群体。目前, 以茅台酒、郎酒、武陵酒为代表的酱香型,以汾酒、宝丰酒、黄鹤楼酒为代表的清香型,以泸州老窖特曲、五粮液、剑南春、全兴大曲、沱牌曲酒、洋河大曲、双沟大曲、古井贡、宋河粮液为代表的浓香型,以三花酒、湘山酒为代表的米香型,以西凤酒为代表的凤香型等五大香型得到举世公认,其中浓香型、清香型、米香型、凤香型已制定了国家标准[1]。
国际上啤酒、葡萄酒和蒸馏酒等酒类的芳香成分种类已发现超过1000 种。至1998 年,白酒中香味成分已检出342 种, 其中定量检出180 种以上。白酒香味成分种类有:醇类、酯类、酸类、醛酮类化合物、缩醛类、芳香族化合物、含氮化合物和呋喃化合物等。醇类中除乙醇外,最主要的是异戊醇、异丁醇和正丙醇,在浓香型和酱香型白酒中还含有一定量的正丁醇,属于醇甜和助香剂的主要物质来源,对形成酒的风味和促使酒体丰满、浓厚起着重要的作用;醇类也是酯类的前驱物质。酯类是具有芳香的化合物,在各种香型白酒中起着重要作用,是形成酒体香气浓郁的主要因素,己酸乙酯、乳酸乙酯和乙酸乙酯是白酒的重要香味成分。酸类主要是乳酸、乙酸、丁酸和己酸等有机酸类, 影响白酒的口感和后味,是影响口味的主要因素,酸不足是造成后味寡淡的主要原因。醛酮类化合物包括乙醛、2,3-丁二酮和3-羟基丁酮等。缩醛类以乙缩醛的含量最多。4-乙基愈创木酚、苯甲醛、香草醛和酪醇等芳香族化合物是酱香型白酒的重要香味成分,β-苯乙醇在豉香型白酒中含量最高,而在米香型酒中次之。含氮化合物主要是四甲基吡嗪、三甲基吡嗪和2,6-二甲基吡嗪。呋喃化合物中以呋喃甲醛较为突出,是酱香型白酒的特征成分之一[2]。
长期以来人们对白酒中香味物质的研究主要集中于其中的挥发性、半挥发性组分,对这些组分的检测基本上都是采用气相色谱或气相色谱与质谱联用技术。
2. 风味物质的分离分析
2.1 风味物质的来源
我国固态法酿酒用粮主要是高粱、大米、小麦、大麦、玉米、糯米等杂粮,其主要成分是淀粉、蛋白质、脂肪、维生素、果胶、单宁、纤维素、半纤维素、木质素和其他物质。在酒曲作用下,粮食在窖池内发酵是一个极为复杂的过程,除了众所周知的淀粉糖化、酵母发酵生成乙醇的复杂的酶化学反应体系外,还存
在着非厌氧微生物、厌氧微生物( 梭状芽胞杆菌、各种厌氧菌、多种甲烷菌) 、好氧性微生物、野生酵母的复杂的代谢( 生命过程) 活动,酶化学反应,复杂的其他生物化学反应,多种多样的有机化学反应等。发酵结束后的酒醅是一个极为复杂的混合物,在蒸馏的过程中酒醅中的挥发性物质或多或少地与水和乙醇一道被蒸馏出来,成为酒的骨架成分和微量成分。
醇类( 一元醇、多元醇和芳香醇) 是糖、氨基酸等成分在霉菌、酵母菌、细菌等微生物的作用下生成的。高级醇主要是由酵母菌在非正常代谢状态下脱去氨基酸中的氨再经脱羧酶脱羧生成,其含量及种类与原料、菌种、酒醅成分及发酵条件等有关。白酒醅中形成的有机酸种类很多,产酸的途径也很多。但大多有机酸是由细菌生成。
酯类的生成途径有二:一是通过有机化学反应生成酯,在常温条件下极为缓慢,往往需要经几年时间才能使酯化反应达平衡。二是由微生物的生化反应生成酯,这是白酒生产中产酯的主要途径。存在于酒醅中的汉逊酵母、假丝酵母等微生物,均有较强的产酯能力。
羰基化合物生成途径很多,如醇经氧化、酮酸脱羧、氨基酸脱氨脱羧等反应,均可生成相应的醛、酮。白酒中的芳香族化合物多为酚类化合物。它们来自小麦或制麦曲过程中由微生物生成;或在制麦曲时形成中间产物,再由酵母菌或细菌发酵而生成,并在发酵过程中相互进行转化;或由某些氨基酸及高粱中的单宁生成。白酒中的挥发性含硫化合物,大多来自胱氨酸及蛋氨酸等含硫氨基酸。
当然,粮食本身的一些香味成分、酒曲中不同微生物产生的芳香成分、糟醅蒸馏过程中产生的香气成分以及窖泥微生物产生的香气成分都会不同程度地带
入酒体中,形成白酒的风味物质[3]。
2.2 风味物质的分离分析
最初,一般采用常规的化学分析方法测定白酒中的总酸、总酯、总醛、甲醇和杂醇油等成分。1964 年,原中国轻工业部组织的茅台、汾酒试点研究组采用纸层析色谱法定性及半定量检出白酒中的酸和酯及芳香族化合物等成分;同时,在茅台试点应用薄层色谱法和柱层色谱法探讨茅台酒中的有机酸成分。1966 年, 内蒙古轻工研究所用气相色谱分析定量白酒中较高沸点的酯类, 如辛酸乙酯和乳酸乙酯等[2]。
目前对白酒中风味物质的分离与分析应用的最多的是色谱与检测器的联用设备。气相色谱法的分离原理是使混合物中的各组分在固定相( 固定液) 与流动相( 载体)间进行交换,由于各组分在性质和结构上的不同,当它们被流动相推动经过固定相时与固定相发生的相互作用的大小、强弱会有差异,以致各组分在固