李冰川,張 強(qiáng),王開(kāi)國(guó),唐 昆,曾 勇
(四川劍南春(集團(tuán))有限責(zé)任公司,四川綿竹618200)
白酒是中國(guó)的傳統(tǒng)行業(yè),是世界六大蒸餾酒之一。濃香型白酒具有窖香濃郁、綿甜爽凈的特點(diǎn),深受消費(fèi)者的喜愛(ài)。白酒的主要成分是乙醇和水,占總量的98%左右,但決定白酒香型、風(fēng)味質(zhì)量的卻是許多呈香呈味的微量香味成分,占總量的2%左右。這些物質(zhì)成分在嗅覺(jué)、視覺(jué)和味覺(jué)上均能引起感官刺激,其種類(lèi)、含量以及量比關(guān)系決定白酒的香型和類(lèi)型[1]。隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng),酒體中的微量成分會(huì)逐漸減少,這嚴(yán)重影響到白酒的品質(zhì)。
酸酯類(lèi)物質(zhì)是白酒中重要的呈香呈味物質(zhì):酸可以調(diào)節(jié)口味使酒體醇和可口,白酒中的總酸含量應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi),過(guò)高、過(guò)低對(duì)酒質(zhì)都有影響;酯類(lèi)物質(zhì)大多數(shù)具有水果樣的芳香,是形成白酒香型和構(gòu)成白酒香味的主要成分[1-2]。關(guān)于白酒貯存過(guò)程中酸酯含量的變化已經(jīng)有不少相關(guān)的報(bào)道[3-5],但是對(duì)于酸酯含量變化內(nèi)在的聯(lián)系,它們之間變化的動(dòng)態(tài)平衡卻少有研究。本文從白酒貯存過(guò)程中酸酯含量的改變量入手,意在揭示其內(nèi)在規(guī)律,從而提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)材料:不同等級(jí)(優(yōu)級(jí)、一級(jí))、不同酒精度(38%vol、52%vol)的一批濃香型成品白酒,采用同種酒瓶和酒蓋進(jìn)行壓蓋包裝,貯存于陰涼避光處,并對(duì)其長(zhǎng)時(shí)間(時(shí)間跨度:2008年12月—2013年3月)跟蹤,酒樣由劍南春公司提供。
實(shí)驗(yàn)儀器:Thermo NESLAB RTE 740循環(huán)水冷凝器,MilliPORE純水儀,中興恒溫水浴鍋,全玻璃蒸餾器,回流瓶。
實(shí)驗(yàn)藥品:氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液、硫酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液、酚酞指示劑的配制標(biāo)定:分別采用 GB/T 603—2002[6]和 GB/T 601—2002[7]。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,均采用統(tǒng)一方法和條件進(jìn)行分析。
總酸、總酯的測(cè)定:采用GB/T 10345—2007[8]。
通過(guò)對(duì)貯存的一批52%vol優(yōu)級(jí)、一級(jí)成品濃香型白酒進(jìn)行5年的跟蹤、采樣、測(cè)定。酒樣在貯存過(guò)程中的總酸、總酯的變化情況見(jiàn)表1、圖1、圖2。
由表1和圖1可知,濃香型白酒在貯存過(guò)程中,隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng),總酸含量呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)。開(kāi)始時(shí),總酸含量增長(zhǎng)速率較快,隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng),增長(zhǎng)速率趨于平緩。經(jīng)過(guò)5年時(shí)間的貯存,52%vol優(yōu)級(jí)酒中的總酸含量由0.76 g/L增加到1.17 g/L,增長(zhǎng)比率為53.94%,平均每年增長(zhǎng)量為0.082 g/L;而52%vol的一級(jí)酒經(jīng)過(guò)5年的貯存,總酸含量增加了0.30 g/L,含量由0.54 g/L達(dá)到了0.84 g/L,增長(zhǎng)比率為55.56%,平均年增長(zhǎng)量為0.06 g/L。
由表1和圖2可知,濃香型白酒在貯存過(guò)程中總酯含量隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng)呈遞減趨勢(shì),減少速率前期較快,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),速率越來(lái)越緩慢。經(jīng)5年時(shí)間貯存,52%vol優(yōu)級(jí)酒總酯含量由3.11 g/L,減少到2.29 g/L,減少了0.82 g/L,減少比率為26.37%,平均每年減少量為0.164 g/L;而52%vol一級(jí)酒經(jīng)過(guò)5年時(shí)間的貯存,總酯含量減少為0.56 g/L,減少比率為22.95%,平均每年減少量為0.112 g/L。
圖1 貯存過(guò)程中總酸含量變化
圖2 貯存過(guò)程中總酯含量變化
通過(guò)對(duì)劍南春酒廠(chǎng)庫(kù)存的不同年限、不同酒精度成品酒進(jìn)行普查。其總酸、總酯含量變化情況見(jiàn)表2。
表1 酒樣貯存過(guò)程中的總酸總酯變化 (g/L)
通過(guò)對(duì)庫(kù)存的不同年限、不同酒精度的酒樣進(jìn)行抽查,由表2可知,低度白酒比高度白酒更容易降解。低度白酒由于優(yōu)級(jí)酒本身酯含量比一級(jí)白酒高,其降解幅度比一級(jí)白酒更高。而高度白酒其酯的降解速率,優(yōu)級(jí)白酒反而比一級(jí)白酒低。白酒酸酯含量年平均變化見(jiàn)表3、圖3、圖4。
由表3和圖3可知,在濃香型白酒貯存過(guò)程中,38%vol低度白酒比52%vol高度白酒總酸含量增加更快,隨著貯存時(shí)間的延長(zhǎng),其之間的改變量進(jìn)一步擴(kuò)大。經(jīng)過(guò)3年時(shí)間的貯存,高度白酒總酸含量的增長(zhǎng)已經(jīng)趨于平緩,但是低度白酒卻依然增長(zhǎng)很快。低度白酒較高度白酒更容易水解,酒中乙醇濃度的高低對(duì)于白酒水解具有重要的抑制作用。
由表3和圖4可知,38%vol的低度白酒其總酯含量比52%vol高度白酒減少更快。由圖4可看出,經(jīng)過(guò)3年的時(shí)間,52%vol高度酒總酯含量變化已經(jīng)趨于平衡,但38%vol低度酒總酯依然快速減少。
表2 庫(kù)存酒樣中的總酸總酯變化 (g/L)
表3 總酸總酯含量年平均變化情況 (g/L)
圖3 總酸含量年平均變化情況
圖4 總酯含量年平均變化情況
由表1和表2可知,總酯減少量與總酸增加量的比值在1.90~2.10之間的有24組,占總數(shù)的66.67%。酸酯比值的平均值為1.914,都接近于2。由圖3和圖4可知,變化情況的一致性和變化數(shù)據(jù)也可以反映出總酸含量的增加和總酯含量的減少上存在一定聯(lián)系。對(duì)其進(jìn)行大膽猜想,即總酸的增加量和總酯的減少量之間存在某種倍數(shù)關(guān)系。
白酒貯存過(guò)程中酯含量的減少途徑見(jiàn)圖5,主要是兩方面的原因:(1)貯存過(guò)程中白酒的自然揮發(fā)即物理?yè)p失;(2)白酒在貯存過(guò)程中的水解反應(yīng)、酯-酸交換反應(yīng)、酯氧化反應(yīng)即化學(xué)損失。
假設(shè),在白酒貯存過(guò)程中,酸的增加全部來(lái)自于酯的水解,根據(jù)酸酯變化的化學(xué)關(guān)系式:
圖5 白酒貯存過(guò)程中的總酯減少的途徑
1 mol酯可以水解成1 mol酸,由于總酸和總酯的質(zhì)量濃度是以乙酸和乙酸乙酯來(lái)計(jì)[8],乙酸乙酯與乙酸的相對(duì)分子質(zhì)量之比(88.12∶60.06)為1.467,即水解消耗的酯和水解生產(chǎn)的酸的質(zhì)量之比應(yīng)該是1.467。
通過(guò)對(duì)貯存過(guò)程中酸酯增減途徑的研究[9],在化學(xué)變化過(guò)程中無(wú)論是水解反應(yīng)、酯-酸交換反應(yīng),最終都可以歸結(jié)為酯的水解。由于酯的氧化反應(yīng)主要是白酒中微量的高級(jí)脂肪酸在貯存過(guò)程中受外界環(huán)境的光、熱、空氣發(fā)生的氧化反應(yīng),降解成低級(jí)的酮和醛。氧化反應(yīng)在酒中微乎其微,可忽略其損失量。即酒中酯的減少只是因?yàn)閾]發(fā)損失和水解反應(yīng)變成酸了。
由表2計(jì)算出酯的減少量和酸的增加值之比的平均值為1.914。酸酯增減比例情況見(jiàn)公式(2)和(3):
由(2)式和(3)式可得酯揮發(fā)量與水解產(chǎn)酸量的比值,見(jiàn)公式(4):
由公式(3)和公式(4)可得到酯揮發(fā)量與酯水解量的比值,見(jiàn)公式(5):
通過(guò)對(duì)成品酒貯存過(guò)程中總酸總酯含量情況變化的研究,酯的水解過(guò)程伴隨著酯的揮發(fā),酯揮發(fā)量與水解量的比值在0.305左右;總酯的減少量與總酸的增加量之比大致為1.914??傰サ臏p少與總酸的增加兩者不是孤立的,它是一個(gè)并存的過(guò)程,兩者處于一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的體系中,是一個(gè)整體的過(guò)程。
通過(guò)對(duì)不同貯存年限的成品酒進(jìn)行抽樣檢驗(yàn),其總酸總酯的變化是“酸增酯減”且改變量存在一定的倍數(shù)關(guān)系,兩者是一個(gè)并存的整體。通過(guò)對(duì)濃香型白酒貯存過(guò)程中酸酯動(dòng)態(tài)平衡的研究,發(fā)現(xiàn)其貯存過(guò)程中酸酯變化規(guī)律,有助于酒企提高白酒品質(zhì),同時(shí)對(duì)延長(zhǎng)白酒貨架期有重要的意義。