论美拉德反应产物与浓香型低度白酒
2007-09-07 10:39:29   来源：本站原创   评论：0 点击：

    摘　要：美拉德反应存在于各类白酒的发酵过程中，其产物对不同香型白酒的呈香呈味都起着或多或少的增强、修饰作用，它可以通过强化发酵而获得提高。美拉德产物在酸性介质中成盐后具有很好的水溶性和较低的阈值，在改善低度白酒的混浊、味淡、延长货架期等方面具有积极的作用。

    关键词：美拉德反应产物、低度酒

    一、概述

    近年来，随着我国白酒行业整体技术的进步，特别是分析技术的进步，加快并促进了白酒香味成分的剖析与研究，这些研究成果中，庄名扬有关白酒美拉德反应的论述具有划时代的意义。它推动了白酒的研究从较低级别的酯、酸、醇等色谱骨架成分向更高级别的微量成分前进了一大步[1]，为我们今后完善白酒风格、低度白酒生产、研制新香型白酒提供了充分的科学依据。

    根据已取得的研究成果可以得知，白酒含有色谱骨架香气成分约50多种，但若把这50种成分按比例加到酒精与水的混合物中，经品尝并不具有发酵白酒的风格，通常说缺乏发酵感，勾兑师都知道它还缺少微量（复杂）成分。目前，根据我国的分析检测水平已经能够定性的成分约200余种，其中微量成分就占120多种，而微量成分大部分都是美拉德反应直接或间接的产物[1]。

    世界酒类的发展由高度向低度过渡已是不争的事实，如白兰地、威士忌、老姆酒、伏特加等酒度都能在40%vol左右时，低而不浊、低而不淡。随着酒度的降低，以酯、醇为主的呈香物质便会因溶解度降低而析出，造成酒体的混浊，通过除浊，酒体是变清了，但口味却变淡了。为解决这个难题，我国的白酒勾兑师近30年来进行了不懈的探索，但至今也没有一个十分完善的方案。我公司勾兑师与酿酒师通过探索和不断试验，总结出在勾兑低度白酒时增加水溶性强的微量成分、减少难溶的酯类是解决这一问题的有效方法，而在发酵过程中增强美拉德反应是产生微量成分的有效途径，微量成分的提高可以使低度白酒低而不淡，不带水味，从而使低度浓香型白酒能较好的保持原酒的风格。

    二、白酒美拉德反应机理

    美拉德反应并不神秘，它每时每刻都发生在我们身边，譬如制曲时产生的褐变、曲香，高温堆积时产生的褐变、醅香。相对而言，窖内发酵前期是以酒精发酵为主，中期以酯化生香为主，后期就以美拉德反应为主。美拉德反应是产生一系列香味物质的重要反应，是一个集缩合、分解、脱羧、脱氨、脱氢等一系列反应的交叉反应。美拉德反应产物的种类和含量，以酱香型白酒为最高，兼香和浓香次之，清香型白酒较少，就同一香型而言，发酵期长的比发酵期短的含量高，调味酒比普通酒含量高。

    白酒中的美拉德反应属于酸式美拉德反应，它包括下列三条反应路线（见路线图）[1]。

    美拉德反应分为生物酶催化与非酶催化，其中大曲中的嗜热芽孢杆菌代谢的酸性生物酶、枯草芽孢杆菌E和B分泌的胞外酸性蛋白酶[2]都是很好的催化剂，非酶催化剂包括金属离子、维生素等。

    白酒美拉德反应产物品种据有关专家推测应不少于500种，其中对白酒香和味起重要作用的约120多种，有代表性的品种见表1。

    三、应用美拉德反应生产高微量成分调味液（调味酒）

    1.工艺流程（见流程图）

    2.工艺操作

    （1）初级美拉德反应：配醅淀粉浓度应在20%以上，按正常工艺蒸酒，摊凉至35度，每甑撒中高温曲50kg，酵母提取物5kg，水解蛋白粉5kg，复合还原糖10kg，硫胺素0.5kg，美拉德反应促进剂A 0.5kg ，翻拌均匀收堆，温度应不低于30度，含水量56%－58%，加盖草帘等保温，3－7天待堆内30公分处温度升至45℃结束。

    （2）高级美拉德反应：初级美拉德反应结束后，添加中温大曲15kg，美拉德反应促进剂B 1kg，拌匀入窖轻踩，入窖品温应不少于30℃，窖皮泥密封发酵90天。

    （3）美拉德反应产物的提取：发酵结束后，使用白酒甑桶按常规大火蒸馏，以提取易挥发组分，残糟用水浸提后的溶液再进行萃取可获得非挥发性组分，两种组分各有特点，可做成不同风格的调味酒和调味液。

    （4）美拉德反应系列产品：美拉德反应使用的原料我们习惯称它为底物，适合做底物的产品有糖类、淀粉、醇类、氨基酸、肽、蛋白质等，根据我们的试验发现，改变底物、促进剂可获得不同风格的产品，例如，增加含硫元素的底物可制得芝麻香风味液，增加含维生素的底物可制得窖香风味液，增加五碳糖并提高温度则可制得酱香风味液。将窖香风味液与己酸菌发酵液按一定比例混合，并加入2%酶活度为5000单位/克的酯化酶，保持温度38℃－40℃，密闭酯化30天即可制得生物酯化液，经蒸馏提取精制则可得窖香己酸乙酯。

    四、美拉德产品用于低度浓香型白酒的调香调味

    普通白酒度数一般较高，在它浓郁的香味中含有过多的酸、酯、醇等，让人饮后易醉，且营养价值有限。近年来，白酒消费已逐渐从高度向低度转变，而低度白酒生产的瓶颈一直没有很好地解决，除浊、调香、调味、酒体稳定性一直是每个勾兑师必须面对的实际问题。近年来，我公司的勾兑人员在低度白酒的调味实践中作了一些有益的尝试，愿意与酒界朋友一起分享。

    1.解决好酸酯平衡问题

    根据酒度调整酸酯比例，白酒在储存的过程中，高度酒的总酯变化较少，低度白酒总酯水解较快，水解是造成白酒货架期变化的主要原因。水解参考见表2。

    低度白酒一般是由风味物质含量高、典型性强的高度优质酒经加浆稀释、除浊、勾兑、调味等工艺完成的，高度酒加浆稀释后，导致出现混浊现象的主要成分是酯类，其中棕榈酸乙酯、硬脂酸乙酯、油酸乙酯、亚油酸乙酯4种为最高[4]，经除浊过滤后酒体是变清了，但微量成分的浓度同时也降低了，化学平衡状态打破了，勾兑师的任务就是建立新的平衡。试验证明，适当增加总酸量是一个有效解决酯水解的方法，在低度白酒中适当增加4碳以上的有机酸可缓解低碳酸带来的强刺激感。通过试验，酸酯比例最佳值见表3。

    2.调整己酸乙酯/乳酸乙酯的比例

    乳酸乙酯是既能与水又能与乙醇、酯类相互溶解的酯类，它在低度酒中起着其他成分不可替代的作用，乳酸乙酯含量适当，既可保持原酒风格，又可使酒体澄清透明，低而不淡，消除水味、酒精味。常用浓度比例见表4[5]。

    3.控制己酸乙酯含量的上限

    在浓香型白酒中，己酸乙酯是百香之首，己酸乙酯浓度控制的适当，酒体的放香、稳定性、协调性也就迎刃而解了。38°白酒己酸乙酯应在180mg/100ml以下，28°白酒己酸乙酯应在120mg/100ml以下为好[6]。

    4.使用特殊风格的调味液（调味酒）

    美拉德反应产物大多数为杂环化合物，有极高的香味强度和极低的味觉阈值，香味特征突出。呋喃酮、麦芽酚、异麦芽酚、乙基麦芽酚等具有持久的咖啡、坚果、焙烤香、陈香、酱香。由生物强化发酵制得的调味液（调味酒）可使低度白酒香气丰满、柔和、协调、绵长。不论香型、酒度，只要是白酒均有明显的助香、增味作用。美拉德反应产物易溶于乙醇，酯类在酸性介质中成盐后易溶于水，属于多溶性物质。对人的感官作用温和持久，刺激性小，它们大多数存在于天然食品中。应用实例见表5。

    由表5可以看出，美拉德反应产物窖香风味液（调味酒）在浓香型低度白酒中以50mg/100ml－200mg/100ml添加后，酒的香、味都往好的方向改变，总的变化是窖香增加了，绵甜味增加了，比以前更柔和了，风格更为典型了。窖香风味液在高度白酒中的作用也同样显著，限于篇幅这里不再赘述。

    五、结束语

    近三年来，我们在美拉德反应产物的生产及在白酒勾兑中的应用进行了有益的实践探索，并利用大曲酒窖池作为反应器，通过添加水解植物蛋白、酵母提取物、复合还原糖、美拉德反应促进酶等底物，以适当的技术措施，生产出窖香风味液、芝麻香风味液及其他别具风格的风味产品。通过一些酒厂试用，调味尝评，一致认为对白酒的香气、口感、回味等方面有明显改善，特别是解决浓香低度白酒的后味短、淡具有独到之处。

    美拉德反应的机理复杂，美拉德反应产物在白酒中的应用研究也才刚刚起步，作者受庄名扬先生的启发，在美拉德反应产物应用方面做了一点工作，还有很多地方正在逐步完善，相信美拉德反应及其产物必将会对中国白酒的技术进步产生不可估量的影响。

    参考文献：

    [1] 庄名扬《再论美拉德反应产物与中国白酒的香和味》（中国科学院成都生物研究所）

    [2] 邵元龙、谢和《两株枯草芽孢杆菌蛋白酶的提及产酱香研究》（贵州大学生命科学学院）

    [3] 宋瑞滨《浓香型低度白酒在贮存期酒质稳定的研究》（山东兰陵美酒股份有限公司）

    [4] 沈怡方《白酒生产技术全书》[M]北京：中国轻工业出版社1998

    [5] 周成俊《四川小角楼酒业有限责任公司酒类研究中心》（四川）

    [6] 张跃廷、刘琼、孙波《超低度白酒的研究》（四川全兴股份有限公司）（东北农业大学食品学院）

    路线图

    工艺图

    作者简介：王利杰，男，大专，高级工程师，河南省酒业协会白酒分会副秘书长，河南丰达生物科技有限公司技术总监。

    赵书民，河南省酒业协会白酒分会秘书长。

    王杨，河南省食品工业科学研究所。

    高小敏，四川省崇州天成酒厂。