白酒中有機(jī)酸分為揮發(fā)酸和不揮發(fā)酸,白酒中的不揮發(fā)酸有乳酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸等。白酒中的不揮發(fā)酸具有除苦減澀壓暴;修正香氣和口味;穩(wěn)定香氣、柔和酒體;延長、豐富味感;提高酒體的總酸度和緩沖作用等;可豐富白酒香味和提高白酒質(zhì)量。
有機(jī)酸在各類香型白酒中都起著舉足輕重的作用,這是業(yè)內(nèi)人士的共識。而白酒中有機(jī)酸分揮發(fā)酸和不揮發(fā)酸,作為白酒中的不揮發(fā)酸,由于目前分離效果最好的毛細(xì)管色譜柱在相應(yīng)的高檔色譜儀上對白酒各組分進(jìn)行分離檢測時,只適用于那些有一定蒸汽氣壓的物質(zhì)。而白酒成分百余種,指的是氣相色譜分析結(jié)果,對于那些不揮發(fā)及揮發(fā)性極低和有較高熔點(diǎn)的固體物質(zhì),氣相色譜法則無能為力,需借助高壓液相色譜法進(jìn)行分離和鑒定,而這種設(shè)備目前只有少數(shù)幾個大企業(yè)擁有。另外,由于檢測工作難度大,且自身的含量又確實(shí)太少,加之“標(biāo)樣”缺乏,故報道甚少。特別是乳酸、檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、琥珀酸等不揮發(fā)性酸。筆者通過對普通白酒、改制白酒和高檔白酒的滴加試驗(yàn),從中發(fā)現(xiàn)了不揮發(fā)性酸在白酒中的呈香呈味的作用和部分規(guī)律。為了更深入研究微量成分中的不揮發(fā)性酸在白酒中起什么作用,以及它們的含量及量比關(guān)系如何影響白酒的質(zhì)量。
1、白酒中不揮發(fā)性酸產(chǎn)生的途徑
主要來自能發(fā)酵生產(chǎn)有機(jī)酸的微生物,即有機(jī)酸發(fā)酵微生物(microorganisms of organic acid fermentation)。
中國古代,人們已經(jīng)利用微生物的自然發(fā)酵來制造食醋,中國周朝的《禮記》中就有關(guān)于醋的記載。1861年,L·巴斯德證明酒的醋化是由啤酒和葡萄酒表面皮膜內(nèi)的微生物所致。此后,人們不僅廣泛研究了產(chǎn)生醋酸的微生物,而且分離出多種有機(jī)酸的產(chǎn)生菌。
醋酸產(chǎn)生菌主要是醋桿菌屬和葡糖酸桿菌屬的許多種。它們能以酒精為原料,在有氧條件下,將乙醇脫氫生成乙醛,再生成醋酸。但從醋酸發(fā)酵液中分離醋酸,比起乙炔合成法和木材干餾法,在經(jīng)濟(jì)上很不合算,所以醋酸發(fā)酵用于純醋酸的生產(chǎn)十分少見,因而此法多用于食醋生產(chǎn)。
1857年,巴斯德用顯微鏡觀察到牛奶變酸是由微生物所致。此后,人們發(fā)現(xiàn)大量能進(jìn)行乳酸發(fā)酵的微生物(乳酸產(chǎn)生菌),僅細(xì)菌就有50多種,主要有乳桿菌屬、明串珠菌屬、片球菌屬、鏈球菌屬。另外,根霉屬、毛霉屬、芽枝霉屬也有很強(qiáng)的產(chǎn)乳酸能力。
檸檬酸產(chǎn)生菌: 1893年,韋默爾發(fā)現(xiàn)青霉屬、毛霉屬的真菌能發(fā)酵糖液生成檸檬酸,后又陸續(xù)分離出很多種產(chǎn)生檸檬酸的真菌和細(xì)菌(檸檬酸產(chǎn)生菌)。其中,發(fā)酵碳水化合物的有黑曲霉、泡盛酒曲霉、齋藤曲霉、溫特曲霉、平滑青霉、橘青霉等;發(fā)酵碳?xì)浠衔锏挠薪庵俳z酵母、熱帶假絲酵母、涎沫假絲酵母、石蠟節(jié)桿菌、棒桿菌和雅致曲霉等。以糖質(zhì)為原料的檸檬酸工業(yè)生產(chǎn)主要使用黑曲霉,并普遍采用深層發(fā)酵工藝。
其他有機(jī)酸產(chǎn)生菌。葡糖酸多用于醫(yī)藥,除葡糖酸桿菌生產(chǎn)葡糖酸的能力較強(qiáng)外,曲霉菌屬、棒桿菌屬、假單孢菌屬、青霉菌屬、假絲酵母菌、鐮刀菌屬都可產(chǎn)生葡糖酸,其中黑曲霉產(chǎn)品純,雜酸少,易提取,工業(yè)上應(yīng)用較廣。反丁烯二酸的生產(chǎn)菌主要有根霉和毛霉,尤其米根霉產(chǎn)酸力強(qiáng),發(fā)酵糖質(zhì)原料時,對糖的轉(zhuǎn)化率達(dá)90 —95 %。以石蠟為原料生產(chǎn)反丁烯二酸多采用假絲酵母(例如皺褶假絲酵母),反丁烯二酸的產(chǎn)率達(dá)6 %,對石蠟的轉(zhuǎn)化率達(dá)116 %。生產(chǎn)蘋果酸的微生物有曲霉、青霉和酵母等。也有人用擔(dān)子菌生產(chǎn)蘋果酸,轉(zhuǎn)化率達(dá)40 %~50 %。曲酸可為香精的生產(chǎn)原料,人們用米曲霉和黃曲霉生產(chǎn)曲酸。國內(nèi)用黃曲霉3.2789的變異株發(fā)酵淀粉水解糖,曲酸產(chǎn)率達(dá)4.6 g/100 ml,轉(zhuǎn)化率達(dá)50 %左右。蔗糖、木糖、甘露醇等都是發(fā)酵生產(chǎn)曲酸的好原料。
2、白酒中重要的不揮發(fā)性酸及特性
2.1乳酸(Lactic Acid)
化學(xué)名稱為α-羥基丙酸,分子式為C3H6O3,分子量為90.08,比重為1.20~1.21;純?nèi)樗崛埸c(diǎn)為18 ℃,沸點(diǎn)122 ℃(1999.8 Pa),相對密度1.249(15 ℃);酸閾值為0.0018 %。
性狀:為無色澄清或微黃色的粘性液體;幾乎無臭,味微酸;有引濕性;水溶液呈酸性反應(yīng)。與水、乙醇能任意混合。乳酸是一種重要的有機(jī)酸,它能直接參與人體代謝,起著調(diào)節(jié)人體疲勞的作用。另外,乳酸食品能增加人體機(jī)能和提高爆發(fā)力。
呈味特點(diǎn):其酸味穩(wěn)定,酸性柔和,稍有澀感,風(fēng)味獨(dú)特。酸味稍強(qiáng)于檸檬酸,可增加產(chǎn)品風(fēng)味,提高品位。
2.2檸檬酸(Citric Acid)
化學(xué)名稱:2-羥基丙三羧酸,分子式 C6H8O7,分子量 192.1,比重1.665,熔點(diǎn)153 ℃;酸閾值為0.0019 %。
性狀:無色結(jié)晶、白色狀結(jié)晶顆;虬咨Y(jié)晶粉末,無臭,味極酸,在潮濕空氣中易潮濕,干燥空氣中易風(fēng)化。易溶于水和乙醇、微溶于乙醚,水溶液呈酸性反應(yīng)。該酸不僅能促進(jìn)胃液分泌,幫助消化,而且能中和堿性。
呈味特點(diǎn):酸味圓潤、滋美、溫和,爽快可口,有新鮮感,后味時間短。同時還有增溶、抗氧化、緩沖及螯和不良金屬離子的作用。
2.3酒石酸(Tartaric Acid)
化學(xué)名稱:2,3-二羥基琥珀酸,分子式:C4H6O6,熔點(diǎn)168~170 ℃;酸味閾值0.0015 %。
性狀:為無色透明結(jié)晶或白色精細(xì)到顆粒性結(jié)晶狀粉末,結(jié)晶體含1分子結(jié)晶水,無臭。
呈味特點(diǎn):其酸味強(qiáng)烈,口感稍澀,酸味強(qiáng)度為檸檬酸的1.2~1.3倍,多與其他酸合用改善味感。
2.4蘋果酸 (Hydroxysuccinic Acid)
化學(xué)名稱:羥基琥珀酸、羥基丁二酸;分子式C4H6O5,相對密度1.601,熔點(diǎn)約130 ℃,沸點(diǎn)150 ℃,酸閾值為0.0027 % 。
性狀:本品為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末,無臭或稍有特異臭。
呈味特點(diǎn):酸味圓潤,呈味緩慢且持久,爽口但微有苦澀感。蘋果酸多與檸檬酸共存,其酸味較檸檬酸強(qiáng),別致爽口,略帶刺激性,稍帶苦澀感受,呈味時間長,與檸檬酸共用可強(qiáng)化酸味改善酸感。另外,其味覺不像檸檬酸那樣迅速達(dá)到最高強(qiáng)度并很快下降。L-蘋果酸酸味刺激緩慢,且在達(dá)到最高酸味后可以保留較長時間,酸化效果比檸檬酸更佳,酸味比檸檬酸高20 %。應(yīng)用L-蘋果酸配制的軟飲料更加酸甜可口,當(dāng)50 % L-蘋果酸與20 %檸檬酸共用時,可呈現(xiàn)強(qiáng)烈的天然果實(shí)風(fēng)味。
2.5琥珀酸(Succinic acid)
化學(xué)名稱:丁二酸,分子式C2H4(COOH)2,分子量為118.09,熔點(diǎn)185 ℃,沸點(diǎn)235 ℃(分解為酸酐),比重1.572;酸閾值為0.0024 % 。
性狀:白色結(jié)晶體,溶于水,微溶于乙醇,無臭味。
呈味特點(diǎn):琥珀酸有鮮味和辣味,是特殊的酸味。
3、不揮發(fā)性酸在白酒中呈香呈味時的作用
3.1除苦減澀壓暴作用明顯
在做滴加試驗(yàn)時,曾準(zhǔn)備了普通白酒、改制白酒的酒基、高檔白酒等試驗(yàn)酒樣各5份,先進(jìn)行常規(guī)分析和口感品評。再以20 ?滋L、50 ?滋L進(jìn)樣器依次做滴加試驗(yàn),隨時品評,隨著試驗(yàn)的逐步進(jìn)行,發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)渭拥侥骋涣恐禃r酒樣的口感就會發(fā)生很明顯的變化,而對于酒體質(zhì)量越是偏低的酒特別是改制白酒,除苦減澀壓暴作用越明顯。為了驗(yàn)證這一結(jié)論的正確性,多次反復(fù)試驗(yàn),不論是逐漸加量還是將已知需要量一次性加入,試驗(yàn)結(jié)果都具有再現(xiàn)和重現(xiàn)性。
3.2修正香氣和口味
由于不揮發(fā)性酸(除乳酸外)含量較少,通常是低于或接近于各自的閾值,一般呈現(xiàn)出很弱的酸刺激感和酸味,有時由于是低于閾值,所以它們綜合表現(xiàn)出的味感與其說是酸味還不如說是優(yōu)美的甜味。因此,它們的顯味就比較柔和,在顯味的同時還能調(diào)和酒味,對酒的后味起到緩沖、平衡作用,使酒質(zhì)調(diào)和,減少烈性 [3]。
乳酸香氣微弱使酒質(zhì)醇和濃厚,帶來良好的風(fēng)味,琥珀酸調(diào)和酒體且有利于酒體,檸檬酸、酒石酸味長使酒爽口。
3.3穩(wěn)定香氣、柔和酒體
這些不揮發(fā)性酸普遍具有沸點(diǎn)高、黏度大、易凝固的特點(diǎn),所以易改變酒體的飽和蒸汽壓,使體系的沸點(diǎn)發(fā)生變化及其他組分的酸電離常數(shù)發(fā)生變化,從而影響了體系的酸味持久性和柔和感,并改變了氣味分子的揮發(fā)速度,起到了調(diào)和體系口味,穩(wěn)定體系香氣的作用[3]。
3.4延長、豐富味感,使酒體表現(xiàn)出應(yīng)有的層次感
由于這些不揮發(fā)性酸具有較長的味覺持久性和柔和的口感,所以當(dāng)其以適當(dāng)?shù)谋壤秃看嬖谟诰企w中時,就能起到延長和豐富味感、提升酒體的味感品質(zhì),使酒體表現(xiàn)出應(yīng)有的層次感。
3.5可以提高酒體的總酸度和緩沖作用[4]
總酸度是指包括已離解和未離解的氫離子濃度,未離解的氫離子逐漸解離,可以增強(qiáng)酸味,使酸味維持時間延長。一般而言總酸度高酸味強(qiáng)。
緩沖作用是指由弱酸(堿)和弱酸(堿)鹽所組成的體系在外加少量酸(堿)時對pH(體系平衡)變化的抵制作用。一個體系(溶液)對pH變化的抵制作用越強(qiáng)其緩沖作用也就越強(qiáng),即當(dāng)有外加堿性物質(zhì)存在時可以在一定程度上緩沖酸味的變化,保持自身應(yīng)有的酸感強(qiáng)度。
4、滴加試驗(yàn)的比例與配比
①檸檬酸∶蘋果酸∶酒石酸∶琥珀酸∶乳酸為0.1∶0.08∶0.07∶0.09∶0.1;②檸檬酸∶蘋果酸∶酒石酸∶琥珀酸為0.1∶0.08∶0.07∶0.09;③檸檬酸∶蘋果酸∶琥珀酸為0.02∶0.05∶0.01;④檸檬酸∶蘋果酸為0.02∶0.05;⑤ 各單體酸分別以0.1 %配制。
5、結(jié)論
由于不揮發(fā)酸是高沸點(diǎn)組分,在體系中的含量很微量,自身的感官特征也不明顯,在體系中無法呈現(xiàn)出它原有的感官特征,但它們能改變體系的共沸點(diǎn)或飽和蒸汽壓,影響其他組分的氣味分子的揮發(fā)等特性,從而使整個體系的感官特征發(fā)生變化。所以當(dāng)它們以適當(dāng)?shù)暮俊⒈壤嬖跁r,能夠調(diào)和體系口味,穩(wěn)定體系香氣。
總而言之,不揮發(fā)酸對白酒風(fēng)格的形成和風(fēng)格典型性同樣起著很重要的作用。有時,對白酒的質(zhì)量檔次起著關(guān)鍵性的作用。所以,不揮發(fā)酸在白酒中扮演著極為重要的角色,不能由于檢測困難等一些原因而忽略它們的存在及價值。
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