固態(tài)法蒸餾酒與液態(tài)法蒸餾酒產(chǎn)品風味研究進展
——以中國白酒與葡萄白蘭地為例

李 根，張軍翔

（1.寧夏大學農(nóng)學院，寧夏銀川 750021；2.寧夏大學葡萄酒學院，寧夏銀川 750021；3.葡萄與葡萄酒教育部工程研究中心，寧夏銀川 750021；4.寧夏葡萄與葡萄酒工程技術中心，寧夏銀川 750021）

蒸餾技術起源于古代“煉丹術”（東方）和香料提取技術（印度和中東），世界公認的三個蒸餾酒起源地是中國、印度和阿拉伯地區(qū)[1]。中國白酒起源時間可以追溯到東漢時期[2]。葡萄白蘭地原產(chǎn)于西歐，其生產(chǎn)工藝被法國人發(fā)展為二次蒸餾法[3]，并開始使葡萄白蘭地知名于世界。目前，缺少對固態(tài)法蒸餾酒與液態(tài)法蒸餾酒產(chǎn)品特色的綜合比較，本文旨在以中國白酒和葡萄白蘭地為例，綜述固態(tài)法蒸餾酒和液態(tài)法蒸餾酒產(chǎn)品的風味區(qū)別，探討了原料、微生物和設備，以及生產(chǎn)工藝對兩種蒸餾酒產(chǎn)品風味及成分的影響，以期為進一步開展白酒與白蘭地的工藝改進提供指導。

1 固/液法蒸餾酒風味的區(qū)別

中國白酒目前由12種香型構成香型體系[4]，其主要由濃香型、清香型、醬香型、米香型4個主體香型演變而來?，F(xiàn)以中國白酒的四個主體香型為例，與葡萄白蘭地的四個不同等級的產(chǎn)品區(qū)別展示見表1。

中國白酒和葡萄白蘭地作為蒸餾酒，它們有著相似的外觀特征：葡萄白蘭地和中國白酒在蒸餾剛完成時，酒體顏色都呈現(xiàn)無色透明，隨著后期陳釀時間的延長，中國白酒的酒體顏色逐漸變黃，最終呈現(xiàn)淡黃色，而葡萄白蘭地溶入了橡木桶中的單寧、色素等物質，使得葡萄白蘭地的酒體顏色最終呈現(xiàn)琥珀色。兩者香氣差別很大，主要由釀造原料和陳釀方式不同所導致，中國白酒能體現(xiàn)出明顯的由某一種或幾種酯類物質構成的主體香氣以及糧食香氣，而葡萄白蘭地則能體現(xiàn)出花果香氣以及橡木香氣。葡萄白蘭地和低度中國白酒在酒精度上相差無幾，兩者皆可體現(xiàn)出醇和的口感特點，而中國白酒的余味更為悠長。

表1 固/液法蒸餾酒風味的區(qū)別[5-9]Table 1 Differences of flavor of distilled spirit by solid or liquid distillation

2 原料、微生物和設備對兩種蒸餾酒產(chǎn)品風味的影響

2.1 原料對兩種蒸餾酒產(chǎn)品風味的影響

2.1.1 中國白酒

釀造糧食白酒必需谷物原料，包括高粱、玉米、大麥、稻米等，各種香型的白酒在原料的選擇上有不同的要求，它們的化學組成主要包括碳水化合物、蛋白質、脂肪和灰分。蛋白質的分解產(chǎn)物可增加白酒的香氣[10]，如氨基酸在微生物作用下水解，脫氨基并釋放二氧化碳，生成比氨基酸少一個碳的高級醇；但若蛋白質含量過高，易造成生酸多，妨礙發(fā)酵，影響產(chǎn)品風味。碳水化合物中的五碳糖等非發(fā)酵性糖，不能生成酒精，有些在發(fā)酵過程中易生成糠醛等有害物質，因此這類物質含量越少越好。玉米中含有較多的植酸[11]，在發(fā)酵過程中會分解為使酒呈醇甜味的環(huán)己六醇和可促進甘油形成的磷酸。高粱殼中含有單寧，單寧帶有澀味，并且能使蛋白質凝固，單寧含量過多就會抑制酵母和糖化酶，對白酒的發(fā)酵和口感會產(chǎn)生一定影響[12]。但是，少量的單寧經(jīng)蒸煮發(fā)酵后可轉變?yōu)槎∠闼?，賦予了白酒特殊的香氣，并且還有抑制雜菌的作用[13]。

除了制酒原料外，制曲原料也是影響白酒產(chǎn)品的最基本要素。根據(jù)酒曲的作用和制作工藝特點，制曲原料應該是適于有用菌的生長和繁殖，適于釀酒酶系的形成，并且還要有利于酒質。如制大曲和小曲的大麥及大米等原料，除富含淀粉、維生素及無機質外，還含有足以使微生物生長的蛋白質；制麩曲的原料麩皮既是碳源又是氮源。在選擇曲料時必須考慮到多種菌共生的環(huán)境，應兼顧各自的生理特征，還要注意原料的合理配比。另外，制酒或制曲原料都不宜含有較多的脂肪，會給白酒帶來邪雜味。

2.1.2 葡萄白蘭地

葡萄白蘭地的釀制原料是特定品種的葡萄，一般為品種香氣不強的弱香型和中性香型的葡萄[14]（如白玉霓、白羽、鴿籠白、龍眼、佳利釀等）。來源于葡萄原料的某些香氣成分（如香精油等成分）會隨著葡萄原酒一同進入蒸餾器中，進而轉入白蘭地原酒中，將會直接影響白蘭地產(chǎn)品的香氣。此外，與白酒不同的是：葡萄白蘭地需要一定量的單寧來體現(xiàn)它的獨特風味，如皮渣白蘭地，葡萄皮和葡萄籽經(jīng)堆積發(fā)酵后蒸餾，一些單寧通過蒸餾一同進入白蘭地中，并且經(jīng)過長年的橡木桶陳釀還會增加少量橡木單寧。

2.2 微生物對兩種蒸餾酒產(chǎn)品風味的影響

2.2.1 中國白酒

曲是釀制白酒所必需的微生物體系，是糖化劑，其主要由一些可被利用的細菌和真菌組成。除此之外，還需積累多種多量的胞內酶和胞外酶[15]，其中最主要的是淀粉酶，會將原料中的淀粉全部或部分轉化成葡萄糖等可發(fā)酵性糖。它們會在發(fā)酵過程中協(xié)同作用，能夠形成多種風味物質[16]。好曲是釀制優(yōu)質白酒所必不可少的條件[17]。

2.2.2 葡萄白蘭地

微生物對白蘭地的影響主要體現(xiàn)在其對葡萄原酒的影響上，在葡萄原酒的發(fā)酵階段，需往發(fā)酵罐里添加一定量的釀酒酵母以及營養(yǎng)輔料。葡萄糖在酵母菌的作用下，經(jīng)過糖酵解和乙醛途徑轉化為乙醇，在此過程中還會產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，如經(jīng)甘油發(fā)酵途徑產(chǎn)生的少量具有甜味的甘油，一定量的甘油可以提高葡萄酒的質量，它能使葡萄原酒口感圓潤，并增加口感復雜性，通過蒸餾進入白蘭地中，還能減弱白蘭地辛辣和暴沖的口感，使酒體更加圓潤柔和。

2.3 設備對兩種蒸餾酒產(chǎn)品風味的影響

2.3.1 中國白酒

白酒的發(fā)酵設備因各種香型及地理因素的限制各有不同，如北方地區(qū)的大型白酒廠商一般采用長方體的水泥制或不銹鋼制窖池來進行發(fā)酵，窖池上方一般配有塑料薄膜或不銹鋼蓋封頂。并且窖池間設有水槽，以便于隔絕空氣和控制廠房濕度。而南方地區(qū)的白酒廠商一般用窖泥覆蓋窖池四壁，并用塑料薄膜覆蓋頂部裸露在空氣中的窖泥，在發(fā)酵期間輔助密封和減緩頂部窖泥水分散失。

白酒的固態(tài)蒸餾設備一般由甑桶、過汽管、冷凝器組成[18]。甑桶從上到下依次由甑蓋、桶身和底鍋3部分構成。賴登燡等[19]研究發(fā)現(xiàn)，在用天鍋甑進行白酒的蒸餾時，甑壁選用木質材料是恰當?shù)?，避免了用金屬材料和石頭材料做甑壁時對白酒產(chǎn)品口感的不利影響。還有，目前通用的不銹鋼大甑應避免在制作時混入鉛，因為酒醅在蒸餾加熱過程所產(chǎn)生的硫化氫與鉛作用會生成黑色的硫化鉛沉淀，嚴重影響了白酒產(chǎn)品的風味和品質。輸送酒液時，最好采用不銹鋼管，用橡膠管會使酒液染上橡膠味。另外，盛酒容器要保持清潔，如酒液接觸了鐵銹會產(chǎn)生黃色沉淀，影響產(chǎn)品的風味。

2.3.2 葡萄白蘭地

白蘭地的液態(tài)蒸餾設備，生產(chǎn)上一般采用夏朗德壺式蒸餾器和塔式蒸餾器。夏朗德壺式蒸餾器主要由蒸餾鍋、蒸餾器罩、酒預熱器、過汽管、冷凝器幾部分組成[20]；塔式蒸餾器主要由蒸餾鍋、蒸餾塔、預熱器和冷凝器幾部分組成。這兩種蒸餾設備都是銅制的，因為銅對葡萄酒中的酸具有良好的抗性，銅還與丁酸、己酸、辛酸、癸酸、月桂酸等形成不溶性的銅鹽，從而將這些具有不良風味的酸除去，提高白蘭地的質量[21]。白蘭地蒸餾容器的清潔也是保證產(chǎn)品質量的關鍵，酒液如接觸了銅銹會產(chǎn)生藍綠色沉淀，會給產(chǎn)品帶來不良風味。值得一提的是，塔式蒸餾器應特別注意對塔內隔板死角殘留物的清洗，殘留物會影響銅固定揮發(fā)性脂肪酸和硫化物的作用，會帶來哈喇和“燒焦肉油”氣味。

橡木桶也是葡萄白蘭地的關鍵設備，它主要用于白蘭地原酒的陳釀階段，橡木桶的好壞也將直接影響產(chǎn)品的質量。CALDEIRA L等[22]通過三個橡木烘烤程度的重復實驗，發(fā)現(xiàn)橡木的產(chǎn)地和品種對白蘭地香氣有很大影響；中度和重度烘烤都能賦予白蘭地優(yōu)雅的香氣。PUECH L[23]研究發(fā)現(xiàn)，新木桶和老木桶貯藏白蘭地的效果是不一樣的。老木桶被連續(xù)使用很多年，其中大部分風味物質被浸取殆盡，無法繼續(xù)賦予白蘭地獨特的風格。

3 生產(chǎn)工藝對兩種蒸餾酒產(chǎn)品風味的影響

3.1 中國白酒

固態(tài)法白酒的發(fā)酵工藝會直接影響產(chǎn)品的風味，如配糟發(fā)酵，需配糟（搭配上年最后一輪發(fā)酵出窖后不進行蒸酒所得的優(yōu)質酒醅）進行發(fā)酵，這樣做的必要性是在直接給白酒酒醅帶入已轉化成的香味物質和它們的前體的同時，又在轉化和積累這些成分[24]。而且經(jīng)固態(tài)發(fā)酵的酒醅中，經(jīng)過微生物的作用，原料中存在著大量的微生物菌體及其自溶物。這些含氮物質有的已經(jīng)被分解，有的只需簡單分解，即可被微生物攝取利用。因此，白酒中的微量風味物質很多，增加了產(chǎn)品香氣的復雜性，使產(chǎn)品口感更加獨特。在國內學者近10年對白酒的研究中，檢測到的微量風味化合物超過1 870種，并準確定性出1 227種化合物[25]。

白酒固態(tài)蒸餾是一個復雜的傳熱、傳質過程[26]。蒸餾時，由于甑內蒸汽的加熱，被蒸組分的分子運動加劇，顆粒表面的一些組分率先離開液相，汽化進入空間，剩余組分由于濃度差作用受熱向顆粒表面擴散，汽化進入汽相。下層酒醅中的液態(tài)被蒸組分率先被水蒸氣加熱，由液體汽化成汽體，隨著蒸氣的上升一同進入上層溫度較低的酒醅層，然后被冷凝成液體，從而這些液體組分由于揮發(fā)性能的不同而得到不同程度的濃縮[27]。這一系列的原理就導致了乳酸乙酯、乙酸和大量的高沸點醇類物質進入酒體，而使得酒體后味足、醇厚感好[28]。

白酒的陳釀至少需要半年時間，甚至更長時間，以消除暴辣沖口的新酒味，增加陳酒感。新蒸餾出的白酒含有較多的乙醇自由分子[29]，在飲用時對人體口腔刺激較大。隨著陳釀的進行，乙醇與水之間因氫鍵而締合構成大分子結合群[30]，口感也變的醇厚柔和。一些學者通過用物理、化學或生物技術也創(chuàng)造出了許多白酒催陳工藝，但是這些工藝的使用，都會造成一定量的白酒風味成分的缺失，尚且達不到與自然陳釀同樣的效果[31]。

3.2 葡萄白蘭地

液態(tài)葡萄發(fā)酵液中，含氮量和氮的種類都比不上白酒酒糟，酒精酵母為了自身的生長需要，在無氧條件下，將葡萄糖分解成丙酮酸。但是在氮源缺乏時，酮酸不斷增加，隨之進行的是過剩的酮酸脫羧，還原生成少一個碳原子的高級醇[32]，致使液態(tài)發(fā)酵酒的高級醇含量遠高于固態(tài)發(fā)酵酒。大量的高級醇會對人體造成毒害，而少量的高級醇可增加白蘭地的風味[33-34]。因此，在葡萄原酒的發(fā)酵過程中要及時添加相關營養(yǎng)輔料。另外，白蘭地的葡萄原酒如果在進行酒精發(fā)酵時進行了SO2處理，產(chǎn)生的乙醛亞硫酸在蒸餾過程中分解為乙醛和SO2，從而嚴重影響白蘭地的品質，所以要避免對葡萄原酒進行SO2處理。

蒸餾時，葡萄原酒的液相表面就是汽液接觸界面，因幾乎沒有固體顆粒的存在，所以傳熱、傳質速度更快，導致?lián)]發(fā)性組分的變化很大。白鎮(zhèn)江[35]研究發(fā)現(xiàn)在對白蘭地葡萄原酒進行蒸餾時，一定要緩慢加熱蒸餾，而過快的蒸餾速度會使白蘭地的揮發(fā)酸含量增高，并且快速蒸餾到低酒度無法回收的低度酒還會為白蘭地帶來不愉快的味道，從而影響白蘭地的品質。

橡木桶陳釀也是白蘭地傳統(tǒng)釀造工藝中的重要環(huán)節(jié)，白蘭地原酒會在橡木桶中緩慢成熟，形成其獨特風味。有學者[33]研究發(fā)現(xiàn)關鍵香氣成分的含量隨著陳釀時間呈線性關系增加，即隨著陳釀時間的增加，關鍵香氣的含量將不斷增加。經(jīng)橡木桶陳釀后的葡萄白蘭地，其中的酚類物質會更加豐富，酒液會散發(fā)出獨特的酚類化合物的化學氣味[37-38]。

另外，調制與勾兌是葡萄白蘭地產(chǎn)品成型的關鍵工序，是高級白蘭地酒師的核心保密技術之一[39]。雖然生產(chǎn)葡萄白蘭地都用同一套工藝，但是發(fā)酵、蒸餾每個批次的產(chǎn)品質量不盡一致，因自然或人為因素，陳釀后得到的酒液的風格會有一定的差異。要通過勾調，使產(chǎn)品香味協(xié)調。

4 結語

中國是蒸餾酒消費大國，而固態(tài)法蒸餾酒和液態(tài)法蒸餾酒在中國的消費市場上所占有的份額卻始終有很大的差距。目前，國內的白蘭地市場不僅規(guī)模小，并且主要被國外企業(yè)占據(jù)著主要份額。為了使葡萄蒸餾酒融入中國消費市場，有必要借鑒白蘭地和白酒的釀造工藝，開發(fā)一類中國人喜愛的產(chǎn)品。新產(chǎn)品的研發(fā)不僅能讓中國人更好地接受液態(tài)法蒸餾酒，同時也可以促進我國葡萄酒產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。