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《老窖学》:解密窖老酒好 揭示产业价值核心——国内首部白酒学科专著出版

编者按

这部学术著作凝聚了中国当代白酒界的集体智慧与心血,由泸州老窖集团(股份)公司党委书记、董事长刘淼,与成都市社会科学界联合会主席、四川省社会科学院教授李后强联合主编,汇集了众多白酒行业专家和学者的研究成果。作为首部系统性、研究性的白酒学科专著,《老窖学》的出版不仅是对泸州老窖700余年浓香白酒传统酿制技艺的致敬,更是中国白酒文化传承与创新的重要里程碑,标志着白酒产业在理论与实践上的双重突破。


《老窖学》的诞生标志着对传统技艺的传承与创新达到了一个新高度,是对全球蒸馏酒文化的一份贡献。它不仅是一门学科,更是一场探索之旅,引领我们走进老窖的世界,探索其背后的前沿科学原理与时空文化价值。


老窖所出的好酒经过漫长时光的打磨,才能成为更有味道、更富内涵、更具价值的老酒,也只有两者碰撞方能发生剧烈反应而形成“好上加好效应”或“核爆效应”。

相比于新窖,老窖酿出的基酒质量更好、老陈速度更快,产生的风味物质更多、比例更协调。因此,某种程度上,可以说老窖是白酒老陈的“前置”,即老窖为白酒老陈奠定了良好基础。







第一节 白酒风味特性

白酒的风味物质主要包括有机酸、酯、高级醇、醛、酮、酚、硫化物及其他化合物等成百上千种,每种风味物质含量的多少及相互间的比例将直接造成白酒在嗅觉和味觉上的极大差异。

一、未知性



白酒香味物质主要产生于发酵过程,而发酵过程目前只能确保窖池的温度、水分等环境条件,而微生物之间的相互作用基本不可控,因此风味物质的种类和数量一定程度上存在“开盲盒”的现象,即封窖完成后,白酒发酵进入微生物主导阶段,酒醅的质量只有发酵结束后才知晓。

二、系统性



白酒风味的表达呈现系统性,主要受交互作用影响,在酒体中具体表现为两种效应。一是协同效应:白酒是含有多种微量成分的乙醇水溶液,水和乙醇对风味物质香气表达有重要影响。水溶液中乙醇浓度增加会使如异戊醛等风味物质阈值大幅升高,从而产生掩盖作用。
白酒生产主要包括发酵、蒸馏、勾调三个大的环节,缺一不可。勾调是把具有不同年份、不同香气、口味、风格的白酒,按照不同比例进行调配,使之符合一定的标准,加入显著提升酒体风味的调味酒,包括了不同基础酒的组合和调味,通过平衡酒体保持特定风格。“勾调”需把握好中庸的原则、平衡的艺术,不仅仅是单纯地追求瓶装酒体的口感一致性,更是酒体实现品味升华的舌尖艺术,化“平凡”为“神奇”。然而,勾调无法产生陈香味,陈香味主要是依靠时间的力量,经自然缓慢老熟后产生。

三、独特性



从宏观层面来看,白酒风味受产区的自然地理环境影响,温度、湿度、水质、土壤等要素都对白酒风味的形成产生影响。从微观层面来看,白酒风味受酿造原料、工艺等因素的影响,包括原辅料、发酵工艺等。原辅料等主要为窖池中的微生物生长繁殖与代谢提供营养物质。风味物质主要由窖池微生物代谢生成,发酵过程产生的风味物质种类和数量差异较大,每个窖池的微生物种类和数量都不相同,呈现出明显的独特性。

四、主观性



目前白酒评价主要依靠品酒师的主观认定,通过眼、鼻、口等感觉器官对白酒样品的色泽、外观、香气、口感及风格特性进行综合评判。虽然国家标准中规定了对“色、香、味、格”四个方面衡量白酒的品质标准,但这些都属于感官层面的指标,无法量化、无法完全统一,受不同的时间、品评环境及不同的品酒师在嗅觉阈和味觉阈等具有差异性的影响较大。







第二节 白酒风味物质


一、酯类是白酒品质的主体香味物质



己酸乙酯是浓香型白酒的主要特征风味物质,在总酯中的含量占比最高。己酸乙酯以浓郁的果香气息赋予了浓香型白酒特殊的口感、味道,其含量对酒体风味有着十分显著的影响,也直接关系到浓香型白酒的品质。鉴于其重要性,浓香型白酒国家标准的理化要求中对己酸乙酯含量有着明确的规定。

虽然主体香味物质多为己酸乙酯、乙酸乙酯等酯类,但其他酯类同样对酒体风味有着重要影响,比如乳酸乙酯在浓、清、米等香型白酒风味中发挥着重要作用。浓香型白酒酒体中适量的乳酸乙酯,既对己酸乙酯有助香作用,也对白酒香味起到缓冲、平衡的作用,使酒体愈加丰满醇厚、谐调味长。

二、酯酸比例是白酒品质的重要指标



酸类物质是除酯类外含量最多的风味物质,占风味物质的比例约15%,主要影响白酒的口感和后味。酸量不足时,白酒风味表现为酯香突出,但香气复合程度低,香气不够协调;当酸量合适时,白酒风味更加平衡谐调;当酸量过高时,则产生抑制、遮掩香气的作用,白酒风味出现“压香”现象。其中,当白酒中酸量过高时,酸类与酯类物质在香气表达上的相互关系即表现为拮抗效应。因此,酯酸比例是判断白酒品质的重要指标。






第三节 白酒老熟分析

白酒是有生命的,也是有性格的,再好的酒在刚出窖时都存在刺激性强、入口冲辣、口感差等短板,如同刚刚出道的毛头小伙子般血气方刚、易怒急躁,行话称此时的酒处于“极阳”状态。

“极阳”状态中的白酒在“极阴”环境(恒温恒湿的天然藏酒洞构建起的特殊小环境)中进行贮存,使酒体逐渐变得稳定平和,促进酒体的细腻老熟,称作“阴阳调和”或白酒的修行。白酒贮存是新酒从“青涩”走向“成熟”、从“粗犷”走向“优雅”蜕变为老酒的必经之路,也是唯一路径。

关于白酒陈酿的机制主要有“缔合说”“挥发说”“溶出说”“氧化说”“酯化说”等。“缔合说”认为酒分子、水分子、有益微量元素在贮存过程产生较强的缔合作用,形成一个个微型缓释胶囊形状的缔合群,降低了乙醇浓度,从而减缓了口感的刺激性。

“挥发说”认为新酒中的丙烯醛、硫醇等刺激性气味物质在贮存过程中,随着时间的沉淀,挥发扩散,从而使酒体变柔和。“酯化说”认为酸类和醇类在贮存过程中生成酯类物质,使酒质变好,但同时由于酯的水解反应,主体香成分反而可能会下降。“氧化说”认为醇类物质在贮存过程中氧化成醛类物质,醛类物质氧化成酸类物质,酸类、醛类及酯类化合物含量增加。“溶出说”是基于不同贮存容器对于白酒的陈酿效果而不同所提出的,认为不同材质的容器能融入不同的金属离子,这些金属离子可以加速白酒陈酿。

一、时间长度



白酒老熟学说普遍认为酒体在贮存过程中不断地发生着各种变化。但无论哪种老熟机制发挥作用,都必须在时间的参与下发生,且必须有一定的时长。

“缔合说”观点认为,白酒酒体中游离的乙醇分子不断与水分子发生氢键缔合作用,形成新的大分子缔合群体;又如“挥发说”中,某些低沸点的化合物如硫化氢、硫醚等硫化物和少量的丙烯醛、游离氨等杂味物质随着时间的延长不断从酒体中挥发,而发生这些变化都需要一定的时长。

“氧化说”认为,白酒酒体中的醇先氧化成醛,醛再氧化成酸,最终引起酒体中的乙酸、乙缩醛及一些酯类化合物含量增加,这一进程同样体现了时间的作用。又如“酯化说”中,酸与醇结合生成酯,这一化学反应也需要一定的时长。

长期的生产实践表明,不同香型、不同质量的白酒经贮存之后都会发生一定的变化,其变化幅度与贮存时长有着重要关系。当前白酒贮存时长并无明确标准,不同香型的白酒有着各自的最佳贮存期,最佳贮存期主要受贮存成本、白酒香型、贮存环境、白酒酒精度等因素的综合影响。

陈酿是基酒的“修炼”过程、“禅坐”程序,本质是酯化、氧化、陈酿、净化、熟化、沉淀等作用。基酒陈酿必须安静、稳定,除去各种有机醛类、杂醇类物质(有刺激性),增加酸与酯类物质。窖藏过程主要受到瓶装、水体、窖洞等环境影响,最佳时间长度可以用逻辑斯谛(Logistic)方程描述,可能出现“周期倍增分岔”或者“混沌”“分形”(fractal)特征。
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香味物质总量与时间的函数

不同香型、不同浓度、不同原料、不同瓶装、不同环境的白酒,在达到“透、香、甜、绵、粘、顺、韵”七大指标极值的时间上是各不相同的,就是最大K值对应的时间t值,纯粮酒一般在18年左右,30年足够,最长不能超过60年。贮存时间太长的白酒只能用来勾调,直接饮用口感并不佳,出现分岔、混沌或者分形,甚至产生“蝴蝶效应”。
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费根鲍姆周期倍增分岔和第一常数、第二常数


二、乙醇浓度



白酒以乙醇和水为主,乙醇是很好的溶剂,根据相似相溶原理,其对白酒中酯类、醇类、酸类等有机物质都有着很好的溶解作用。白酒在贮存过程中,特别是当采用陶坛等贮存容器时,乙醇浓度的总体变化趋势是逐渐降低,白酒中的酯类等物质的浓度也随之发生变化,这期间乙醇浓度的变化速度受贮存环境温度、贮存容器材质等因素的影响。

(一)乙醇参与窖池微生物的驯化与筛选

受微生物分布密度、重力作用等因素的影响,在窖池发酵过程中,酒醅中乙醇含量的变化在窖池中具有时空异质性,研究表明乙醇是酿酒酵母发酵后期的主要抑制剂,高浓度乙醇会抑制酿酒酵母活性,并影响其存活时间。

(二)乙醇与水分子发生氢键缔合作用

乙醇和水都是具有极性羟基基团的极性分子,随着白酒贮存时间的延长,游离的乙醇分子与水分子不断发生氢键缔合作用,逐步形成大的分子缔合群,这是白酒老熟理论中的“缔合说”。虽然“缔合说”获得了广泛支持,但也有不同观点。

(三)乙醇浓度对白酒贮存质量的影响

无论酯化反应还是氧化反应,都需要醇类物质的参与,而乙醇的浓度是决定氢键缔合强度的主要因素。实践也表明,不同乙醇浓度的浓香型白酒经相同环境贮存后,风味物质的变化幅度有所差异。

(四)乙醇浓度对白酒感官评价的影响

白酒风味与乙醇浓度关系密切,传统认为高度酒风味更佳。因为乙醇是良好溶剂,当酒精度由高度降为低度时,白酒酒体容易出现一些变化,比如酒体出现浑浊并产生沉淀、酒体典型风味特征的弱化以及产品在货架期增酸变味等。


三、原料纯度



酿造原料对白酒酒质有重要影响,不同白酒的酿造原料并不完全相同。浓香型白酒根据原料使用种类可分为单粮浓香和多粮浓香,单粮浓香型白酒以高粱为原料,多粮浓香中的五粮浓香型白酒以高粱、糯米、大米、小麦和玉米为原料;酱香型白酒以高粱为原料;清香型白酒按照糖化发酵剂的不同可分为大曲清香和小曲清香,传统大、小曲清香型白酒主要以高粱为原料。

(一)淀粉

淀粉在液化酶、糖化酶等酶系的作用下,水解生成大分子糊精及少量的麦芽糖、葡萄糖。其中葡萄糖是发酵过程中酵母菌等微生物的碳源,也是乙醇发酵的基础物质。淀粉结构差异也影响着白酒发酵,其结构分为直链淀粉和支链淀粉,直链淀粉含量过高会导致原料蒸煮易老化,不利于微生物对原料中营养物质的利用。支链淀粉易吸水糊化,有利于微生物的生长、繁殖,代谢后能够形成更多的风味物质。

(二)蛋白质

蛋白质是白酒特殊风味的主要来源,为微生物生长、繁殖提供氮源,在微生物的作用下代谢生成氨基酸,进一步发酵转化成高级醇、醛酮类、内酯类等风味物质。

(三)单宁

适量的单宁有利于微生物的生长及窖池发酵,而过量的单宁则会抑制真菌生长,从而影响白酒发酵和基酒质量。当单宁含量为2.0%时,会抑制大部分真菌的生长。黑龙江省农业科学院焦少杰研究员等(2015)发现,一定量的单宁可在酱香型白酒发酵过程中生成丁香酸、阿魏酸、黄酮类化合物等,赋予了酱香型白酒独特的风味。

四、瓶装密度



瓶装的密度对白酒陈酿效果有重要影响。酒瓶等容器主要在白酒贮存、货架期两个阶段使用。白酒贮存主要使用的容器有陶坛、血料容器(酒海、酒箱等)、水泥池(内贴陶板或玻璃)、不锈钢罐、木质酒箱以及新型容器等。

(一)影响贮存效果

白酒贮存传统上以陶坛为主,陶坛贮酒的主要特点:

一是陶坛在烧制过程中形成了微孔结构,促进酒体与内外环境的交互滋养、吐故纳新,被誉为“会呼吸”的贮存容器。陶坛坛体的网状孔隙结构有利于空气中氧气进入酒体,该结构和极大的表面积使其具有氧化作用和吸附作用,对基酒老熟具有促进作用。

二是陶坛中含有铁、钙、铜、镁、锰等金属离子。相关金属离子能够增强乙醇分子与水分子通过氢键缔合成大分子的能力,使白酒酒体加速进入一种稳定状态,并降低白酒中酯类的水解速度,使酒体更加醇厚绵柔。不锈钢容器也是白酒普遍的贮存容器,其优点是容量大、密封性好,能够减少乙醇的损耗,缺点是透气性差会减缓白酒老熟进程。

(二)影响货架期酒质

不同材质的酒瓶对白酒酒质变化有影响。四川省绵阳市丰谷酒业有限责任公司王晓刚等(2017)以浓香型白酒为例,对不同包装条件下的浓香型白酒在两年货架期间感官、理化指标变化情况研究发现,随着货架期的延长,关键指标变化以玻璃瓶最小,陶瓷瓶次之,不锈钢瓶变化最大,而白酒感官评价以陶瓷瓶贮酒最佳。

(三)影响质量安全

贮存容器对白酒质量安全有重要影响,其中主要污染物是铅、镉等微量元素。倘若酒瓶中铅、镉等元素超出国家标准限量,易迁徙至酒体中而引发白酒质量安全问题。

五、储藏温度



储藏的温度是极为重要的影响因素,适宜的储藏温度既能提升白酒质量,又可保证白酒贮存安全,还能降低白酒贮存损耗。

研究发现,针对白酒陈酿的加热老熟技术,通过采用适宜温度(40~50℃)加热有利于白酒老熟。当白酒长期窖藏贮存时,应选择温度适宜且变化幅度不大的区域。若温度过低,老熟速度过于缓慢,不利于新酒酒体中硫化氢、硫醇、硫醚等杂味物质的挥发。若温度过高,老熟速度加快,虽然杂味物质更易挥发,新酒味加速消失,但是风味物质及乙醇等也因高温而更快挥发,酒体通常难以维持稳定平衡。

六、环境湿度



环境的湿度对酿酒操作、白酒贮存等有重要影响,是酿造好酒的重要条件之一。泸州、宜宾、茅台镇等白酒顶级产区,都拥有河流水系密布、雨量充沛的自然地理环境,又是河谷地形,几大要素叠加导致水蒸气散发相对缓慢,形成常年潮湿的极为适宜白酒酿造的独特环境。

洞藏贮存方式的优越性,包括采用防空洞以及四川、贵州常用的天然溶洞等,其秘密在于洞藏环境的相对湿度大,温度适宜且变化幅度小,乙醇等物质损耗更少,酒体变化较为缓慢不激烈,酒体更富层次感、醇厚度。

泸州老窖拥有“纯阳洞”“醉翁洞”“龙泉洞”三大天然藏酒洞,均为全国重点文物保护单位。洞内空气流动极为缓慢,温度常年保持在20℃左右,相对湿度保持在80%左右。恒温恒湿、微生物种群丰富的环境为白酒酒体的酯化、老熟、生香提供了绝佳的环境,促使酒体从“极阳”变为“阴阳调和”、更细腻老熟。其中的纯阳洞便位于泸州五峰岭南麓,其内支洞耳洞相连,纵横交错,正对着长江、沱江两江交汇处,江水终日拍打着山体,形成了微妙的共振,这种共振波十分有利于酒体的老熟。
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纯阳洞”藏酒陶坛上丰富的微生物

七、光照强度



日光照射(光照的强度)对白酒的品质有很大的影响。比如,啤酒经日光照射出现硫化物异味(二甲基丙烯硫醇),俗称“日光臭”。

(一)影响贮存效果

适宜的光照可以促进白酒老熟,相较于室内库房等贮存方式,露天贮存可有效提高新酒的去杂速度,主要原因应该是光照促使白酒酒体快速升温。短时间内高温贮存可加速白酒老熟,即光照导致酒体温度变化而间接影响白酒老熟。

(二)影响货架期酒质

白酒产品货架期的质量稳定性与储存环境、包装容器等关系密切,主要受光照、温度等因素影响,其既有独立影响,也有协同影响。白酒所采用酒瓶材质等与香型也有关系,浓香型、清香型白酒等通常采用无色玻璃瓶,而酱香型白酒多用乳白色玻璃瓶。







第四节 白酒人工催陈

白酒老熟是白酒酿造过程中最关键的工序之一。传统的自然老熟需要的贮存时间较长,会造成大量资金积压,增加生产成本,因此,白酒生产企业希望通过催陈技术使新酒在较短时间内实现老熟。

一、人工催陈




(一)物理催陈法

物理催陈法通常是通过高温高压、微波、超声波等营造高能量环境,从而影响乙醇和水之间的缔合作用,加速刺激性物质的挥发,加强分子间的活化能,促进氧化还原、酯化等化学反应速率,加快白酒老熟进程。

(二)生物催陈法

生物催陈法最早在国外用于催陈白兰地、威士忌,其机理是以酵母或酵母提取物等生物催熟剂,加速乙醇分子与水分子的缔合,加速催化氧化与酯化反应,减弱乙醇刺激感,增加醇厚感。

生物催陈法的主要功能物质为酶,具有高催陈效率、低杂质含量的特点。四川省食品发酵工业研究设计院高级工程师陈功(1999)研究发现,YS-Ⅱ处理新酒15~30天后催陈效果与自然老熟半年以上的酒相当。


二、人工催陈与自然老熟



相比白酒自然贮存老熟,人工催陈能一定程度上加速白酒老熟进程、缩短老熟时间、减少资金积压成本、提高经济效益。然而,由于对人工催陈过程中白酒风味物质的变化认知不足,人工催陈也存在一些问题,难以保持自然老熟的原有风味。

高能量的物理催陈方法(如紫外催陈法、γ-射线辐射法、超声波处理法等)在加速白酒老熟的同时,酒体中3-羟基丁酮、2,3-丁二酮、糠醛等热敏性物质极易生成其他新物质,对白酒的品质造成影响。

加热、高压法等低能量的物理催陈方法,老熟后的酒体易出现“回生”现象。化学催陈法中一些催化剂的加入或过量加入容易造成酒体污染。生物催陈法的研究相对较少,技术难度较大,成本也较高。

老窖酿出的基酒老熟时间较短、品质更高,一方面可能是老窖所酿基酒中的风味物质种类更丰富、组成比例更协调,本身就已经相对较“陈”;另一方面可能是老窖所酿基酒中的风味物质种类繁多,相互之间作用效果更快,更容易达到更加合适的比例状态。同时,只有好的基酒才能调出优质成品酒,质量不好的基酒不可能调出高品质成品酒。

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文章转载自微信公众号:读城阅乡
编辑 | 戴静文  责编 | 赵明利 肖桂兰
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