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浅谈白酒中的不挥发酸

放大字体  缩小字体 发布日期:2017-09-18  浏览次数:110
核心提示:白酒中有机酸分为挥发酸和不挥发酸,白酒中的不挥发酸有乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸等。白酒中的不挥发酸具有除苦减涩压暴;修正香气和口味;稳定香气、柔和酒体;延长、丰富味感;提高酒体的总酸度和缓冲作用等;可丰富白酒香味和提高白酒质量。
 
    白酒中有机酸分为挥发酸和不挥发酸,白酒中的不挥发酸有乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸等。白酒中的不挥发酸具有除苦减涩压暴;修正香气和口味;稳定香气、柔和酒体;延长、丰富味感;提高酒体的总酸度和缓冲作用等;可丰富白酒香味和提高白酒质量。

    有机酸在各类香型白酒中都起着举足轻重的作用,这是业内人士的共识。而白酒中有机酸分挥发酸和不挥发酸,作为白酒中的不挥发酸,由于目前分离效果最好的毛细管色谱柱在相应的高档色谱仪上对白酒各组分进行分离检测时,只适用于那些有一定蒸汽气压的物质。而白酒成分百余种,指的是气相色谱分析结果,对于那些不挥发及挥发性极低和有较高熔点的固体物质,气相色谱法则无能为力,需借助高压液相色谱法进行分离和鉴定,而这种设备目前只有少数几个大企业拥有。另外,由于检测工作难度大,且自身的含量又确实太少,加之“标样”缺乏,故报道甚少。特别是乳酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸等不挥发性酸。笔者通过对普通白酒、改制白酒和高档白酒的滴加试验,从中发现了不挥发性酸在白酒中的呈香呈味的作用和部分规律。为了更深入研究微量成分中的不挥发性酸在白酒中起什么作用,以及它们的含量及量比关系如何影响白酒的质量。

1、白酒中不挥发性酸产生的途径

    主要来自能发酵生产有机酸的微生物,即有机酸发酵微生物(microorganisms of organic acid fermentation)。

    中国古代,人们已经利用微生物的自然发酵来制造食醋,中国周朝的《礼记》中就有关于醋的记载。1861年,L·巴斯德证明酒的醋化是由啤酒和葡萄酒表面皮膜内的微生物所致。此后,人们不仅广泛研究了产生醋酸的微生物,而且分离出多种有机酸的产生菌。

    醋酸产生菌主要是醋杆菌属和葡糖酸杆菌属的许多种。它们能以酒精为原料,在有氧条件下,将乙醇脱氢生成乙醛,再生成醋酸。但从醋酸发酵液中分离醋酸,比起乙炔合成法和木材干馏法,在经济上很不合算,所以醋酸发酵用于纯醋酸的生产十分少见,因而此法多用于食醋生产。

    1857年,巴斯德用显微镜观察到牛奶变酸是由微生物所致。此后,人们发现大量能进行乳酸发酵的微生物(乳酸产生菌),仅细菌就有50多种,主要有乳杆菌属、明串珠菌属、片球菌属、链球菌属。另外,根霉属、毛霉属、芽枝霉属也有很强的产乳酸能力。

    柠檬酸产生菌: 1893年,韦默尔发现青霉属、毛霉属的真菌能发酵糖液生成柠檬酸,后又陆续分离出很多种产生柠檬酸的真菌和细菌(柠檬酸产生菌)。其中,发酵碳水化合物的有黑曲霉、泡盛酒曲霉、斋藤曲霉、温特曲霉、平滑青霉、橘青霉等;发酵碳氢化合物的有解脂假丝酵母、热带假丝酵母、涎沫假丝酵母、石蜡节杆菌、棒杆菌和雅致曲霉等。以糖质为原料的柠檬酸工业生产主要使用黑曲霉,并普遍采用深层发酵工艺。

    其他有机酸产生菌。葡糖酸多用于医药,除葡糖酸杆菌生产葡糖酸的能力较强外,曲霉菌属、棒杆菌属、假单孢菌属、青霉菌属、假丝酵母菌、镰刀菌属都可产生葡糖酸,其中黑曲霉产品纯,杂酸少,易提取,工业上应用较广。反丁烯二酸的生产菌主要有根霉和毛霉,尤其米根霉产酸力强,发酵糖质原料时,对糖的转化率达90 —95 %。以石蜡为原料生产反丁烯二酸多采用假丝酵母(例如皱褶假丝酵母),反丁烯二酸的产率达6 %,对石蜡的转化率达116 %。生产苹果酸的微生物有曲霉、青霉和酵母等。也有人用担子菌生产苹果酸,转化率达40 %~50 %。曲酸可为香精的生产原料,人们用米曲霉和黄曲霉生产曲酸。国内用黄曲霉3.2789的变异株发酵淀粉水解糖,曲酸产率达4.6 g/100 ml,转化率达50 %左右。蔗糖、木糖、甘露醇等都是发酵生产曲酸的好原料。

2、白酒中重要的不挥发性酸及特性

2.1乳酸(Lactic Acid)

    化学名称为α-羟基丙酸,分子式为C3H6O3,分子量为90.08,比重为1.20~1.21;纯乳酸熔点为18 ℃,沸点122 ℃(1999.8 Pa),相对密度1.249(15 ℃);酸阈值为0.0018 %。

    性状:为无色澄清或微黄色的粘性液体;几乎无臭,味微酸;有引湿性;水溶液呈酸性反应。与水、乙醇能任意混合。乳酸是一种重要的有机酸,它能直接参与人体代谢,起着调节人体疲劳的作用。另外,乳酸食品能增加人体机能和提高爆发力。

    呈味特点:其酸味稳定,酸性柔和,稍有涩感,风味独特。酸味稍强于柠檬酸,可增加产品风味,提高品位。

2.2柠檬酸(Citric Acid)

    化学名称:2-羟基丙三羧酸,分子式 C6H8O7,分子量 192.1,比重1.665,熔点153 ℃;酸阈值为0.0019 %。

    性状:无色结晶、白色状结晶颗粒或白色结晶粉末,无臭,味极酸,在潮湿空气中易潮湿,干燥空气中易风化。易溶于水和乙醇、微溶于乙醚,水溶液呈酸性反应。该酸不仅能促进胃液分泌,帮助消化,而且能中和碱性。

    呈味特点:酸味圆润、滋美、温和,爽快可口,有新鲜感,后味时间短。同时还有增溶、抗氧化、缓冲及螯和不良金属离子的作用。

2.3酒石酸(Tartaric Acid)

    化学名称:2,3-二羟基琥珀酸,分子式:C4H6O6,熔点168~170 ℃;酸味阈值0.0015 %。

    性状:为无色透明结晶或白色精细到颗粒性结晶状粉末,结晶体含1分子结晶水,无臭。

    呈味特点:其酸味强烈,口感稍涩,酸味强度为柠檬酸的1.2~1.3倍,多与其他酸合用改善味感。

2.4苹果酸 (Hydroxysuccinic Acid)

    化学名称:羟基琥珀酸、羟基丁二酸;分子式C4H6O5,相对密度1.601,熔点约130 ℃,沸点150 ℃,酸阈值为0.0027 % 。

    性状:本品为白色结晶或结晶性粉末,无臭或稍有特异臭。

    呈味特点:酸味圆润,呈味缓慢且持久,爽口但微有苦涩感。苹果酸多与柠檬酸共存,其酸味较柠檬酸强,别致爽口,略带刺激性,稍带苦涩感受,呈味时间长,与柠檬酸共用可强化酸味改善酸感。另外,其味觉不像柠檬酸那样迅速达到最高强度并很快下降。L-苹果酸酸味刺激缓慢,且在达到最高酸味后可以保留较长时间,酸化效果比柠檬酸更佳,酸味比柠檬酸高20 %。应用L-苹果酸配制的软饮料更加酸甜可口,当50 % L-苹果酸与20 %柠檬酸共用时,可呈现强烈的天然果实风味。

2.5琥珀酸(Succinic acid)

    化学名称:丁二酸,分子式C2H4(COOH)2,分子量为118.09,熔点185 ℃,沸点235 ℃(分解为酸酐),比重1.572;酸阈值为0.0024 % 。

    性状:白色结晶体,溶于水,微溶于乙醇,无臭味。

    呈味特点:琥珀酸有鲜味和辣味,是特殊的酸味。

3、不挥发性酸在白酒中呈香呈味时的作用

3.1除苦减涩压暴作用明显

    在做滴加试验时,曾准备了普通白酒、改制白酒的酒基、高档白酒等试验酒样各5份,先进行常规分析和口感品评。再以20 ?滋L、50 ?滋L进样器依次做滴加试验,随时品评,随着试验的逐步进行,发现当滴加到某一量值时酒样的口感就会发生很明显的变化,而对于酒体质量越是偏低的酒特别是改制白酒,除苦减涩压暴作用越明显。为了验证这一结论的正确性,多次反复试验,不论是逐渐加量还是将已知需要量一次性加入,试验结果都具有再现和重现性。

3.2修正香气和口味

    由于不挥发性酸(除乳酸外)含量较少,通常是低于或接近于各自的阈值,一般呈现出很弱的酸刺激感和酸味,有时由于是低于阈值,所以它们综合表现出的味感与其说是酸味还不如说是优美的甜味。因此,它们的显味就比较柔和,在显味的同时还能调和酒味,对酒的后味起到缓冲、平衡作用,使酒质调和,减少烈性 [3]。

    乳酸香气微弱使酒质醇和浓厚,带来良好的风味,琥珀酸调和酒体且有利于酒体,柠檬酸、酒石酸味长使酒爽口。

3.3稳定香气、柔和酒体

    这些不挥发性酸普遍具有沸点高、黏度大、易凝固的特点,所以易改变酒体的饱和蒸汽压,使体系的沸点发生变化及其他组分的酸电离常数发生变化,从而影响了体系的酸味持久性和柔和感,并改变了气味分子的挥发速度,起到了调和体系口味,稳定体系香气的作用[3]。

3.4延长、丰富味感,使酒体表现出应有的层次感

    由于这些不挥发性酸具有较长的味觉持久性和柔和的口感,所以当其以适当的比例和含量存在于酒体中时,就能起到延长和丰富味感、提升酒体的味感品质,使酒体表现出应有的层次感。

3.5可以提高酒体的总酸度和缓冲作用[4]

    总酸度是指包括已离解和未离解的氢离子浓度,未离解的氢离子逐渐解离,可以增强酸味,使酸味维持时间延长。一般而言总酸度高酸味强。
缓冲作用是指由弱酸(碱)和弱酸(碱)盐所组成的体系在外加少量酸(碱)时对pH(体系平衡)变化的抵制作用。一个体系(溶液)对pH变化的抵制作用越强其缓冲作用也就越强,即当有外加碱性物质存在时可以在一定程度上缓冲酸味的变化,保持自身应有的酸感强度。

4、滴加试验的比例与配比

    ①柠檬酸∶苹果酸∶酒石酸∶琥珀酸∶乳酸为0.1∶0.08∶0.07∶0.09∶0.1;②柠檬酸∶苹果酸∶酒石酸∶琥珀酸为0.1∶0.08∶0.07∶0.09;③柠檬酸∶苹果酸∶琥珀酸为0.02∶0.05∶0.01;④柠檬酸∶苹果酸为0.02∶0.05;⑤ 各单体酸分别以0.1 %配制。

5、结论

    由于不挥发酸是高沸点组分,在体系中的含量很微量,自身的感官特征也不明显,在体系中无法呈现出它原有的感官特征,但它们能改变体系的共沸点或饱和蒸汽压,影响其他组分的气味分子的挥发等特性,从而使整个体系的感官特征发生变化。所以当它们以适当的含量、比例存在时,能够调和体系口味,稳定体系香气。

    总而言之,不挥发酸对白酒风格的形成和风格典型性同样起着很重要的作用。有时,对白酒的质量档次起着关键性的作用。所以,不挥发酸在白酒中扮演着极为重要的角色,不能由于检测困难等一些原因而忽略它们的存在及价值。

参考文献:
[1] 中国大百科全书-生物学[M].北京:中国大百科全书出版社,2004.
[2] 凌关庭.天然食品添加剂手册(第1版)[M].北京:化学工业出版社,2000.
[3] 钱松,薛惠如.白酒风味化学(第1版)[M].北京:轻工业出版社,1997.146-149.
[4] 曹雁平.食品调味技术(第1版)[M].北京:化学工业出版社,2002.51-54.
编辑:foodnews

 
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