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Food Science

白酒是什么以及它独特的风味从何而来?

科学家和酒精饮料生产者正在研究蕴含在中国白酒里的化学

by Cici Zhang
August 7, 2018 | APPEARED IN VOLUME 96, ISSUE 33

 

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Credit: Will Ludwig/C&EN
以每年被消费的体积来算,白酒是世界上最流行的酒,尽管在中国之外的地方很少有人知道它。

当报道美国总统理查德·尼克松(Richard Nixon)1972年的访华之行时,美国记者丹·拉瑟(Dan Rather)把被称为“白酒”的这种在中国很流行的烈酒比喻成“液体剃须刀片”。在中国以外的地区很少听说白酒(发音为bye-joe),很明显,并不是每个人都喜欢它。但是这种烈性饮料却是世界上被消费最多的酒精饮料,每年被饮用多于40亿公升。

尽管白酒在到中国的来访者中享有好名望(抑或是坏名声),而且通常是在特殊场合或者作为一种热情好客的象征而被饮用,但是对西方的烈酒爱好者来说,白酒一直显得很神秘。也有一些人,譬如驻北京的加拿大咨询顾问兼博主吉姆·博伊斯(Jim Boyce),他们致力于拓展白酒在世界范围的流行度。吉姆·博伊斯(Jim Boyce)发起了世界白酒日的倡议,在八月9日进行庆祝。现在已经是这一节日创办的第四年了,从纽约到墨尔本30个城市都展示基于白酒的饮料和食品。

对白酒更赞许的西方报道称其为刺鼻的带点腐败味的甜水果风味加上一丝坚果味。某些种类的白酒有类似于酱油的芳香味。这些复杂的风味来源于几千年间代代相传的酿造过程。

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Credit: Jiangnan University/Yan Xu
在白酒蒸馏器中,蒸汽从发酵过的谷物下面灌入,把芳香物质和酒精带到蒸馏塔内的冷凝器。

白酒是通过发酵煮过的高粱(有时是其他谷类)加上酒曲作为“触发剂”而制作的。酒曲(酒的意思是alcohol,曲是指koji,即一种用于制作酱油、豆面酱和日本米酒的真菌)是一块由捣碎的小麦、大麦以及有时加入豌豆组成的混合物,对白酒的生产过程至关重要。酒曲使酵母及真菌之类的微生物在特定的温度和湿度条件下生长。当这些微生物接触到高粱之类的谷物时,会分泌酶去分解谷物中的大分子物质,产生白酒复杂的风味。当然,这一过程中酵母会产生酒精。

作为发酵的第一步,白酒制造者把他们挑选的谷物磨碎并浸泡在热水里。当谷物在高温下膨胀破裂并变成胶状时,加工者们加入磨碎的酒曲,然后这些混合物就在酒窖或瓷坛里进行1到3个月的发酵。

在发酵过程中,酒曲里的微生物变得忙碌起来。它们分泌的酶把淀粉变成糖,糖变成酒精,蛋白质变成氨基酸,同时也产生风味物质,譬如己酸乙酯。白酒制作的主要原材料高粱含有被叫做丹宁的多酚类物质,这些物质也会在发酵过程中被降解成更小的芳香化合物,例如丁香酸。

对那些想第一次尝试白酒的人来说,值得注意的是,那种闻起来像酱油(被普遍认为是一种后天培养的口味爱好)的白酒类型是最昂贵的,例如茅台这种品牌就是典型的代表。

茅台被认为是最精良的白酒以及高端餐饮的酒品选择。生产这样一瓶昂贵的白酒需要5年多的时间,而500毫升刚从厂里出产的茅台会买到220美元,并且酒的价格还会随着转售或储藏时间的增长而上扬。来自江南大学的徐岩(Yan Xu)和茅台酒厂的前董事长季克良(Keliang Ji)在“酒精饮料的感官评估以及消费者调查”(Alcoholic Beverages: Sensory Evaluation and Consumer Research)一书中描述了茅台酒的化学组成,称其含有873种成分之多,包括380种酯类化合物、85种酸、155种醇、96种酮、73种醛、36种含氮化合物以及48种其他化学物质,尽管这样复杂的化学组成并不是茅台酒所特有的。

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科学地干预白酒的发酵过程可以帮助控制化学成分的组成,从而控制白酒的风味。例如,研究者发现在酿造茅台的过程中,某些芽孢杆菌相比于其他菌,能更好地将葡萄糖转化为四甲基吡嗪,而吡嗪类化合物是造就茅台酒烘焙坚果味的关键物质之一。

五粮液是白酒的另一种驰名品牌,以其水果的芳香感和悠长的回味而闻名。对五粮液来说,生长在其独特的发酵泥窖里的微生物扮演了不可或缺的角色。而且随着时间的推移,当这些微生物进行繁殖并形成稳定的生态系统时,这些泥窖会变得越来越有价值。五粮液酒厂以多于3万的酒窖设备为荣,而其中最古老的酒窖已经运作了超过6百年。当五粮液公司想要建新的酒窖扩展其产量时,他们有时需要等待长达5年的时间,以形成稳定并正确的微生物生态系统。五粮液的副总工程师赵东(Dong Zhao)说,明确酒窖里有哪些微生物以及它们怎样协同作用产生芳香味可以加速酒窖的准备过程。

白酒的不寻常之处是,发酵及蒸馏过程都是在湿的、但是还是固体状态的煮过的谷物中进行的,这和其它酒类用谷物熬成的汤或过滤过的谷物提取物来酿造是不同的。

一旦发酵完成,白酒酿造中的蒸馏阶段就开始了。首先,白酒工人将发酵过的谷物从酒窖里取出并转移至特制的蒸馏器中。热蒸汽经过发酵过的谷物,将提取出的香气和芳香味化合物以及酒精蒸汽带走,并在冷凝塔中进行浓缩和收集。然后工人们又在酒窖中添加新的谷物重复发酵过程。经过几轮发酵和蒸馏,不同批次的馏分被生产出来,按照味道和质量评级、收集并储藏起来。

白酒装瓶出售前的最后两步是陈化和调配。陈化时间根据白酒的类型而有所不同。大多数地方用密封的瓷坛进行陈化和稳定馏分。在茅台的制作过程中,不同批次的馏分在进行调配前需要等待一年的陈化时间。江南大学的徐岩(Yan Xu)说,一瓶茅台酒通常调配自100到200种不同批次的馏分。他的团队和茅台合作,对白酒中化学成分进行监控,以帮助改善调配和控制质量。(Yan Xu)说,调配结果以前全部依靠人工品尝,但是现在部分由计算机辅助。

荷兰瓦赫宁根大学及研究所的生化工程师朱阳(Yang Zhu)说,为降低失败率、减少浪费,研究者们也在试图鉴定和消除不希望出现在酒曲中的微生物。这些微生物会带来白酒味道的变异。Yang Zhu说,研究酒曲中的这些微生物还有一个附加的益处,即它们产生的化合物可能还有除酿造白酒之外的应用,例如产生油类的脂质酶。

五粮液副总工程师赵东(Dong Zhao)说,致力于向中国的白酒酿造业中引入科学创新并不是去改变这一古老遗产。他说,这些努力是为了保存传统,在维持其精华的基础上加以改进。

澄清:该文章于2018年8月10日进行了更新,以澄清是酒曲的微生物(而非不被希望出现在酒曲中微生物)产生可应用于白酒生产之外的物质。

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