黄酒的老熟机理与催陈因子的选择
2016-03-08 15:02阅读：
黄酒的老熟机理与催陈因子的选择
沈丽尧 1 ， 冷云伟 1 ， 叶 辉 2
（1.中国矿业大学 化工学院， 江苏 徐州 221008； 2.乾昌酒厂， 浙江 湖州 313000
）
摘 要： 综述了黄酒老熟机理—— — “缔合说” 和 “氧化说” ； 探讨了黄酒催陈因子， 主要有能量、 温度、
微氧含量、 催化剂， 并针对催陈因子分析相应催陈方法， 加快黄酒老熟； 提出了黄酒大罐贮酒陈化因子的选择，
同时对大罐黄酒催陈的应用前景进行了展望。
关 键 词： 黄酒； 老熟机理； 催陈因子； 大罐贮酒
中图分类号： TS262.4 文献标识码： B 文章编号： 0254-5071 （2011 ）
06-0179-03
Aging mechanism of rice wine and the choice of aging
factor
SHEN Liyao 1 , LENG Yunwei 1 , YE Hui 2
(1.School of Chemical Engineering & Technology, China
University of Mining and Technology, Xuzhou 221008,
China;
2.Qianchang winery, Huzhou 313000, China)
Abstract: Aging mechanism of rice wine, namely, “association
theory” and “oxidation theory” were reviewed in this paper. The
aging factors of rice
wine were further discussed, such as energy, temperature,
micro-oxygen content
and catalyst. Moreover, different aging factors to promote aging
of
rice wine were analyzed. Finally, the prospects of aging of
rice wine in large cans were put forward.
Key words: rice wine; aging mechanism; aging factors; storage
wine in large cans
黄酒是以稻米、 黍米、 玉米、 小米、 小麦为原料， 经蒸煮、 加曲、 糖化、 发酵、 压榨、 过滤、 煎酒、 贮存、
勾兑而成， 通过不同种类的霉菌、 酵母及细菌共同作用而酿成的一种酿造酒 [1] 。其具有酒精度低、 酒性醇厚、 营养丰富、
风味独特、品种繁多等特点， 因此， 其成为我国广大人民喜爱的低酒度饮料酒 [2] 。
黄酒酿造经煎酒灌坛后， 需经过一定时间的陈放， 以增加香气和提高酒的醇厚感、 协调性，
增加酒体的稳定性。因为刚生产出来的黄酒只有酒香、 曲香， 没有陈酒香， 口味也不协调， 有酒精的辛辣刺激感， 经过陈放，
酒内部各成分之间发生缔合作用、 澄清作用、 氧化还原反应、 酯化反应、缩合反应及其他反应， 使酯香、 陈酒香等增加，
酒味柔和，酒内部各种成份之间趋于协调， 使黄酒风味更佳 [3] 。这样一个变化过程称为陈酿或老熟。要完成这个陈化过程，
传统的方法是采用陶坛贮存， 需经0.5~1年， 名酒需3年以上自然老熟后才能出厂 [4] 。一种好酒从酿酒到成品酒的周期如此之长，
必然造成资金周转慢， 库房面积大， 贮存设备投资高， 酒挥发损失大， 劳动强度大， 不利于企业的扩大再生产，
也限制了我国名优酒的发展。 因此， 研究如何加速黄酒老熟， 缩短黄酒陈酿周期， 特别是加速大罐黄酒老熟具有重要的现实意义。
随着黄酒消费市场和黄酒酿造工
业的不断进步与发展， 现代黄酒的陈酿工艺也相应发生了很大的变化， 催陈技术己成为研究热点之一 [5] 。与此同时，
大罐黄酒催陈因子的研究对催陈技术的发展有着重要的作用。
1 黄酒的老熟机理
就黄酒的自然老熟来说， 一般认为老熟过程中发生物理和化学这两方面的变化。物理变化包括挥发、 色变及酒中各种分子间的重排、
缔合； 化学变化包括氧化与还原、 酯化与水解以及聚合与水解等等。因此， 在黄酒老熟机理的研究中， 为解释这2种变化过程，
出现了2种学说， 即 “缔合说” 和 “氧化说” 。
1.1 缔合说
新酒中所含自由的乙醇分子较多， 对感官的刺激性较大， 口味欠佳， 在长期贮存过程中，
具有很强缔合能力的水和乙醇这2种极性分子， 通过氢键缔合成分子群， 更多的乙醇分子受到束缚， 自由乙醇分子数目就会减少，
从而降低了酒对味觉器官的刺激作用， 饮酒时感到柔和， 刺激性小 [6] 。但在自然老熟条件下， 这些由氢键缔合成的稳定的分子群，
限制了黄酒各种老熟反应的进行； 因为在自然条件下， 各种老熟反应所需的能量只能靠春夏秋冬不同温度变化供给， 这种能量非常有限， 因此，
老熟反应进行非常缓慢 [7] 。
1.2 氧化说
黄酒在存放过程中， 酒中的乙醛、 乙缩醛， 特别是酯类物质明显增加， 这是以酒精为主体的酒中乙醇等物质缓慢氧化而成的
[6] 。黄酒的自然老熟过程是酒中许多组分发生化学变化的过程， 即酒在贮存过程中发生缓慢的氧化、 还原、 酯化、 缩合等化学反应，
使酒中醇、 醛、 酸、 酯等成分达到一种新的平衡， 从而改变了酒味。其反应式为：
醇氧化为醛： RCH2OH——→RCHO
醛氧化为酸： RCHO——→RCOOH
-H2O
醇与酸酯化为酯： R'OH + RCOOH——→RCOOR'
R'OH -H2O
OR'
醇与醛缩合为缩醛：
——→RCH＜
R'OH +RCHO
OR'
黄酒老熟主要是减少乙醇分子， 增加酯类含量， 改变氨基酸组成， 使老熟后的黄酒显著变香， 口味变得醇和，
香味主要来自酯类中的乙酸乙酯、 乳酸乙酯、 己酸乙酯等 [4] 。
2 黄酒的催陈因子
2.1 能量
黄酒在陈酿老熟过程中， 酒体内部各种物理化学变化都需要一定的能量。通过人工催陈从外部给黄酒中的各类物质分子施加能量，
从而加快反应速率。其作用主要表现在3个方面： （1 ）促进酒中乙醇和水这2种极性分子的缔合， 从而减少酒的辛辣刺激味。 （2 ）
增强酒中反应分子的活化能， 从而促进氧化、 还原、 酯化、 缩合等反应。 （3 ） 加速酒中硫化氢、 乙醛等低沸点物质的挥发，
使酒体更纯正。
人工催陈法中红外线照射法、 磁场处理法等属于低能量催陈法， 而高压静电场法、 超声波处理法、 激光照射法、微波处理法、
纳米处理法等属于高能量催陈法。低能量催陈法由于输入能量较低， 容易出现陈化效果不稳定， 易发生回生现象。而酒体接受高能量之后，
许多分子化学键可能发生断裂， 有可能会产生无法预测和控制的新产物， 这势必会改变酒的味感，
最终影响酒的质量。所以高能量催陈法虽然效果明显但必须慎重使用。
黄酒的陈酿过程非常复杂， 参加反应的分子种类有百余种， 各种化学反应历程不同，
因此采用单一的物理化学催陈方法效果有限。正确有效的催陈方法应该是采用科学的组合式催陈处理， 提供一种最佳的老熟能量环境 [8]
。
2.2 温度
据酒厂老师傅反映， 酿成的黄酒仅经过冬、 春季的贮存味道不够好， 但再经过夏季以后就明显好转。
这说明在黄酒老熟过程中酒的各种成分变化需要不同的温度条件。通过红外催陈， 设计一种能模拟春、 夏、 秋、
冬季温度变化的黄酒红外催陈装置， 在红外辐照过程中， 采用动态处理方式，
使酒液的温度有周期性的显著变化。在红外催陈反应器中由于酒从底部不断向上流动， 因此酒温由下而上逐渐升高，
到达反应器顶部时即达到控温仪所控制的最高温度。由此可见在反应器中的温度相当于冬季-春季-夏季的变化过程，
当热酒从反应器注入外部贮酒器顶部开始冷却直到贮酒器底部时， 其温度相当于夏季-秋季-冬季的变化过程。如此春、 夏、 秋、 冬连续不断，
相当于一天时间里温度产生了许多次季节性变化，这为黄酒催陈提供了温度变化的条件 [9] 。
2.3 微氧含量
黄酒表层经过外界微量氧气缓慢从陶坛内壁毛细孔及陶坛口透入到坛酒中， 形成接触性催化、 氧化反应， 而这些催化、
氧化反应的产物在坛截面上的浓度差又催进着传质过程， 不断促进整个酒体的化学反应。从而将新酒部分醇、 醛物质转化为有机酸，
酸的增加促进了酯化反应， 并降低了酒精含量， 增加了黄酒中酸的总量。 同时， 黄酒中一些赋香成分如丁醇类、 戊醇类、 芳香醇类
（如苯乙醇、 对羟基苯乙醇 ） 等物质被氧化成有机酸后， 随着存放年份增加， 减少酒的醇香， 增加了酒的酯香 [10]
。
通过光作用使酒中的氧分子处于激化态， 增强各类物质的分子活化能力， 提高分子间的有效碰撞率， 加速氧化、还原、 酯化、
缔合等反应使黄酒老熟。在黄酒催陈时加入微量 （10 -6 mol/L~10 -4 mol/L ） 的酸性过氧化物， 如过氧碳酸钠、
过氧化氢、 过氧乙酸， 则酒的味道明显改善。可见增加的新生氧， 加速了氧化反应和酯化反应， 增加了酒中酯的含量， 使黄酒加快老熟
[6， 11] 。 也可以直接加入氧气、 臭氧、 高锰酸钾等氧化剂， 利用氧化剂的氧化性加快酒体中的醇、醛的氧化， 从而促进酒的老熟
[12] 。
2.4 催化剂
在黄酒陈放老熟过程中， 酒体内部发生着一系列可逆的化学反应。对一个可逆反应来说， 如何促进反应尽快达到动态平衡，
或如何改变条件使平衡向正反应方向移动，这是在黄酒催陈中应当考虑的问题。根据化学平衡原理，加入一些催化剂， 可加快平衡到达的时间。
在黄酒催陈时，加入微量的酸性过氧化物 （如过氧乙酸 ） ， 将明显改善酒的味道。这主要是过氧乙酸分解出新生的氧， 促进醇氧化为醛，
最终氧化为酸， 以及过氧乙酸自身分解生成的酸， 使酒体中增加了反应物， 促进了酯化反应的发生， 加快了酒的老熟 [13] 。
也可以加入一些金属离子作为催化剂， 如Ni 2+ 、 Ti + 、Cu 2+ 等离子对酯化、 醇醛缩合有催化作用。钾、
铜可增加酒的醇甜、 老熟感， 尤其是添加铜离子可增加酒的老熟， 去除新酒气味 [12] 。一些具有吸附性的多孔物质， 如沸石、
硅藻土、 活性白土、 分子筛等， 可做酯化反应的催化剂。这些物质大多是由极性分子组成， 有较大的比表面。对酸、
醇等表面活性分子有较强的吸附力。醇酸经吸附分子后有关化学键变弱， 降低了酯化反应的活化能，
使反应速度变大，能在短时间内达到平衡。除此之外吸附剂还可吸附新酒中的含硫化合物， 使酒体更加纯正。 为了减少乙缩醛的水解，
使酯化反应进行得更好， 要控制pH值， 一般情况下pH值为4~6时较好 [14] 。
3 大罐贮酒陈化因子的选择
运用大玻璃罐陈放老熟， 可以减少黄酒因陶坛陈放造成的损失。 大罐贮酒不仅很好解决因黄酒扩产仓储紧张的矛盾，
也避免了因陶坛翻幢、 搬运造成的损失。大罐贮酒酒液是采用管道输送， 避免酒液与外物接触， 对食品安全保障和提高下效起到积极作用，
因此， 大罐贮酒值得推广。大罐贮酒虽有许多优点， 也存在黄酒质量上的缺陷， 主要是色率偏暗， 未能达到国家标准， 口味也不够醇厚。
故大罐贮存的酒只能用作基酒和勾兑用酒， 不能直接上市销售，这给大罐贮酒增加了成本 [15]
。如果通过现代催陈技术使大罐贮酒不仅提高黄酒品质， 又能解决酒坛的那些不足，将为企业带来极其可观的利润，
也为消费者提供品质更好的黄酒。
陶坛贮酒陈化因子主要是一年四季提供的温度差及能量， 从陶坛内壁毛细孔及陶坛口透入到坛酒中的微量氧气， 陶坛中本身存在着Ni
2+ ， Ti + ， Cu 2+ ， Fe 2+ 等离子对酯化、醇醛缩合有催化作用，
加快黄酒老熟。而大玻璃罐贮酒除了一年四季温度变化提供的能量， 还有阳光提供不同强度的能量， 加快黄酒老熟。 但玻璃罐没有微孔网状结构，
微量氧气不能通过罐壁渗入， 故需通入氧气或一些氧化剂， 加快酒体中的醇、 醛的氧化，
从而促进酒的老熟。罐体结构中含有一些金属离子可以加快黄酒老熟。大罐贮酒有利于催陈因子的控制，
无论是物理催陈法提供黄酒老熟所需的能量及温度 （如高压静电场法、 超声波处理法、 激光照射法、 微波处理法、 纳米处理法、
红外线照射法、 磁场处理法等 ） ， 还是化学催陈法 （如加氧气、 酸性氧化物、 臭氧及一些金属离子催化剂等 ） ，
或者物理化学组合催陈技术， 还有新技术生物催陈法， 均可运用于大罐贮酒期， 加快黄酒的老熟。
4 结语
通过对黄酒老熟机理及催陈因子的探讨， 得到了初步的结论。 黄酒老熟主要是水和乙醇分子的缔合， 自由乙醇分子数目减少，
从而降低了酒对味觉器官的刺激作用； 同时黄酒在贮存过程中起缓慢的氧化、 酯化、 缩合等化学反应， 使酒中醇、 醛、 酸、
酯等成分不断达到新的平衡， 从而改变了酒的色、 香、 味， 达到老熟。 黄酒的催陈因子主要有能量、 温度、 微氧含量和催化剂，
通过相应的物理、 化学催陈方法加速黄酒老熟。大罐黄酒贮存便于催陈因子的控制和催陈技术的运用， 加速黄酒老熟， 提高黄酒产量，
减少投资费用， 将会推动黄酒产业的发展， 必会有一个良好的应用前景。
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