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    减少白酒酒体刺激感研究分析

    摘 要白酒酒体刺激感是在饮用白酒时或饮用后对人体造成的一种不舒适的感受,包括口感刺激及生理刺激,它是由白酒中多种成分引起的。通过对白酒酒体中刺激性物质的成分、性质和形成原因,以及减少白酒酒体刺激感的研究成果和进展进行归纳与论述,以期为生产实践中从提升口感角度生产高质量白酒及深入开展酒体刺激感形成机制和评价体系提供系统理论指导。

    关键词:白酒;刺激感;研究进展

    中国白酒有着悠久的历史,复杂的酿酒工艺各有千秋,造就了博大精深的中国白酒文化,也形成了十二大香型白酒。白酒中的酒精和水占总成分的98%~99%,剩余的1%~2%则是对白酒风味有着关键影响的呈香呈味物质。白酒生产过程产生的呈香风味物质中,有些在形成或贡献风味的同时,它们之间的量比关系会明显影响白酒口感和人体舒适感。因此,有必要开展减少白酒刺激感,提高白酒舒适度的研究。四川省白酒专家曾祖训就曾提出了“醉酒度”的(原载于《中国白酒》杂志第202001期)概念,提出白酒应追求具有“入口时不辣嘴、不刺喉,醇和爽净,协调自然,饮酒过程醉得慢,醒得快,酒后不口干,不上头,感觉清新舒适”的低醉酒度特性。醉酒度其实就是指饮酒后对人的精神激活的程度,既要满足美好的身体和精神享受,又不会影响学习和工作,影响身体健康。

    本文从减少白酒酒体刺激感、提高白酒饮用舒适度的角度出发,对使人体产生刺激性的因子及其形成机理以及目前可有效减少酒体刺激感的研究方法或控制措施进行归纳与论述,以期更加系统地为生产实践稳定产出适口性更强的优质白酒提供方法参考。

    1 酒体对人体刺激感及其因子

    酒体对人体的刺激感主要表现在饮时口味辛辣、苦涩、具有灼烧感等,饮后出现上头效应、醒酒慢及引起人体其他不适症状等。因此,明确白酒酒体中对人体产生刺激性的因子及其形成机理并提出相应控制措施,对生产刺激性较低的优质白酒显得尤为重要。

    白酒酿造过程中不仅会生成酒精,还会生成其他醇、醛、酸、酯等产物,当这些产物中的部分物质量比失衡时,则会引起酒体不协调,甚至产生较强的刺激感。酒体对人体产生刺激感的主要来源为以下几个因子。

    1.1 酒精

    白酒酒体中酒精和水占总成分的98%~99%,随着白酒中酒精含量增高,酒的烈性和对人体的灼烧感也会加强[1]。白酒中酒精分子越多,刺激性也越大。适量摄入酒精可刺激胃酸分泌,帮助消化,增加食欲,也可扩张血管,促进血液循环;而过量摄入酒精会有强烈醉酒感,是因为中枢神经系统受到抑制,导致脑反射亢奋,此时身体会出现稳定性、协调性、运动能力下降和视觉、触觉等知觉力降低[2],严重者会出现呼吸不畅、呕吐、昏厥甚至休克等症状。

    1.2 杂醇类

    甲醇:是酒体中的杂质,容易引起头晕,具有强麻醉性,在人体内可累积,并对人体有非常大的刺激性作用。在人体内经代谢后会转化成为甲醛和甲酸,其刺激性分别是甲醇的30倍和6倍。甲醇在人体的积累量达到4~10 g将损害中枢神经系统和视力,轻者可能出现头晕、头痛、恶心、耳鸣、视力模糊、呼吸困难等症状,重者可能导致昏迷甚至死亡。甲醇是我国蒸馏酒产品食品安全国家标准中严格控制的安全指标。对于酒体中甲醇含量,国家酒精标准GB 10343—2008、国家白酒标准GB 2757—2012均有严格的规定,并规定坚决不允许使用未达到食用酒精标准的(原载于《中国白酒》杂志第202001期)酒精调制饮料酒[3]。甲醇的主要来源是酿造原辅材料中果胶质、甲基戊糖的甲氧基分解,尤以谷糠、薯类和水果为原料酿造的酒,甲醇含量更高[4]

    高级醇:也叫杂醇油,是白酒中碳原子数量在3个以上的一元醇类物质的总称,其沸点较高,不溶于水,溶于乙醇,酒度较低时易析出呈油状,有强烈的刺激性臭味。白酒中的高级醇是重要的呈香呈味物质,也是造成白酒冲辣、刺激性强的重要成分。白酒中的高级醇不能没有,其量也不能太高,若超过一定限量,则会使酒体呈现苦、涩、冲、辛辣等异杂味,使神经系统充血,引起人的上头效应,令人感觉头痛易醉。高级醇分子量越高,对人体刺激性越大,正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、仲戊醇、己醇、庚醇等都是杂醇油的成分,其中正丙醇、异戊醇、异丁醇是酒体中的主要醇类,且异戊醇和异丁醇刺激性最大。当白酒中异戊醇含量过高时,可对人的眼睛和呼吸道产生强烈刺激,在饮用后会引起大脑充血的症状,并伴随头疼、眩晕、恶心、呕吐、腹泻等不适症状,是导致人醉酒上头的主要原因之一。异丁醇在酒体中含量仅次于异戊醇,酒中异丁醇过多可产生苦味,也会对人的眼、鼻产生刺激作用,但较异戊醇作用轻。高级醇是酵母发酵过程的产物,其形成途径主要有两种:一种是氨基酸分解代谢途径,一种是糖合成代谢途径[5]

    1.3 醛类

    白酒中检出的醛类化合物有57种[6],醛类有着强烈的辛辣味和刺激性。虽然醛类也是白酒的重要香味成分,但其对人体刺激性大于醇类,会使人头晕、胀痛。

    甲醛:白酒中的甲醛主要是发酵过程中产生,在非酶氧化作用下甲醇也会生成甲醛[7]。甲醛为无色可燃性气体,有辛辣感和令人窒息的臭味,对人体黏膜有非常强烈的刺激性。甲醛的熔点为-118℃,沸点为-19.5℃,其沸点较甲醇低[8]

    乙醛:是白酒中所含的主要醛类,味甜带涩,是酒中辛辣之源,气味具有刺鼻感,易溶于水。其香味参考阈值为0.0012 g/L,说明味觉器官对它敏感性较强[2]。酒中乙醛含量过高会有强烈刺激性和辛辣味,经常饮用乙醛含量高的酒,容易产生酒瘾。乙醛的刺激性仅次于甲醛,却相当于乙醇的83倍,但我国酒类标准体系中并未对醛类有明确限量要求[9]。其沸点较低,在白酒酒头中含量较高[10]。在发酵不正常时容易产生较多乙醛,当酵母繁殖营养不够时最为显著,乙醇与酚类化合物经氧化作用也可产生乙醛。在酸性条件下,乙醛易与乙醇反应生成结合态乙醛——乙缩醛,乙醛和乙缩醛在白酒中的量比关系通常可以在一定程度上衡量白酒的老熟程度和白酒酒质的好坏[11]

    糠醛:具有类似苦杏仁油的气味,属于杂环化合物,有着涩、苦、焦、冲、辣等不良气味[7],具有麻醉作用,会刺激呼吸道、皮肤、消化道,对肝脏、呼吸和中枢神经系统造成损害。糠醛的形成是由于稻壳中含有较多的多缩戊糖,并在蒸煮过程发生分解,再在微生物作用下脱水形成。

    丙烯醛:在液态发酵法生产白酒的过程中出现异常发酵而产生,与它同生的还有丙烯醇。主要是由于污染了某些种类的乳酸菌而产生,它将甘油生成β-羟基丙醛(乳醛),在蒸馏时变成丙烯醛。异常发酵酒对人鼻、眼有强烈的刺激作用。纯品丙烯醛有窒息不愉快气味,对眼睛和黏膜有强烈刺激性作用[12]

    1.4 其他

    白酒中还有酸、酯类等物质,其量比不协调是造成白酒口感不佳的重要原因,并且会影响酒精对人体的刺激性;引起刺激感的因子还有硫化物、酚类化合物、多肽等物质,这些物质有的具有苦涩味,有的具有强烈刺鼻性,主要由原料不新鲜或霉变、单宁含量过高以及投料不合理等造成[13]

    2 减少白酒酒体刺激感研究进展

    白酒质量的提高除了安全质量方面,还包括饮用口感的舒适性质量方面。为提高白酒舒适性,降低白酒酒体刺激感,不少专家学者对此进行了积极的思考和研究,提出了相关的控制措施和解决办法。

    2.1 酿酒原料选择与处理

    要保证酿成高品质的白酒,首先就要选择优质原料,聂燕红[14]就提出选用新鲜、无虫蛀、无异杂物的大米为原料可以控制米香型白酒生产过程中醛类物质的含量。

    张景鹏、胡建祥[15]对玉米脱胚设备的选型和分离技术作出了详细介绍,并用不含胚芽的玉米进行了优质玉米酒的酿制试验,采用太白酒生产工艺,最终解决了玉米酒高级醇含量偏高,引起后味杂的问题,这对以(原载于《中国白酒》杂志第202001期)玉米为原料的多粮白酒的生产酿造有着启示作用。

    江学海等[16]对贵州地区的金优785、香两优875、黔优388、奇优894、竹优7号这5个杂交籼稻进行栽培管理,以与白酒质量密切相关的稻壳容积重和稻壳完整壳率为研究指标,结果表明,黔优388和金优785两个品种容重小且完整壳率更高,从酿酒工艺要求出发,推荐选用千粒重较大、结实率更高的黔优388、金优785等品种,但尚未对不同品种稻壳中的多缩戊糖和果胶质产生糠醛和甲醇等异杂味和有害物质的差异作出研究。

    杜连起[17]介绍选用果胶质较少的原料可降低白酒中甲醇含量,对于果胶质含量较高的辅料则可采用蒸汽闷料的方法去除果胶质,从而减少甲醇含量。先用蒸汽蒸谷壳30 min,可使填充料谷壳中的生糠味、霉味和燥辣味得到去除;将粉碎原料加水浸渍8~12 h也可去除单宁、可溶性果胶等杂质,从而降低多酚及甲醇等酒体刺激性物质生成。

    文静等[18]对不同谷壳清蒸工艺条件(压力/温度、时间、加盖与否等)进行了研究,发现了谷壳中糠醛析出量的变化规律:谷壳析出糠醛的量会随着处理压力的增加而增加,并指出实际生产中不必加压清蒸谷壳;在对谷壳进行常压加盖清蒸时,在一定时间范围内,清蒸时间越长,糠醛析出量呈现递减趋势,在当超过一定时间后,又逐步呈现递增趋势。得出不是清蒸时间越长越好的结论;在常压不加盖对谷壳清蒸时,其糠醛析出量会随清蒸时间的延长呈现整体递减趋势,且在清蒸时间相同时,与常压加盖清蒸相比,糠醛的析出量整体上要少于加盖清蒸,得出敞盖清蒸比加盖清蒸利于糠醛减少的结论。

    肖美兰等[19]对改变特香型白酒酿酒原料的种类和配比作了研究,并关注了发酵过程酒醅变化规律和所产基酒的品质差异,发现用高粱替代大米可提高酒基中丙酸乙酯含量(提高了13%),降低乳酸乙酯含量(降低了14%),从而使特香型白酒更加醇和协调,改善口感,证明了“高粱香、大米净”的说法,为不同口感的白酒产品的开发提供了参考。

    2.2 酿酒工艺

    当配料不合理或工艺条件控制不当时,刺激性异杂味等就容易在白酒中产生。因此,研究探索出更佳的投料比及工艺条件等,是控制稳定生产出刺激性更弱,口感更好的白酒的有效途径。

    罗惠波等[20-21]采用实验室模拟白酒固态发酵的方法,研究发现白酒工艺中添加的量水用量、曲药用量、糠壳用量和投粮量的多少会对生成高级醇量的多少产生影响。其试验结果表明,分别控制工艺参数量水比为70%、加曲比为27%、加糠比为16%时、粮糟比为1∶5时,高级醇总量均有不同程度的降低;并通过试验发现,在浓香型白酒发酵过程中适量加入糖化酶和活性干酵母可降低高级醇含量。

    杨生智等[22]发明了一种降低小曲酒中杂醇油含量的方法并申请了专利,该发明在小曲酒的糖化醅中添加了酵母浸粉和碳酸氢铵,并且最佳添加量分别为投粮量的0.06%和0.03%,其机理主要是通过添加酵母浸粉和碳酸氢铵以提高培养基中可同化氮素的浓度,以减少酵母在合成途径中产生的杂醇油,从而降低杂醇油含量。

    潘爱珍等[23]以效率和酒质为评价指标,对双态通用白酒蒸馏系统蒸馏白酒工艺的蒸汽加热和冷却方式及醅层高度展开了研究,发现采用水下蒸汽间接加热蒸馏白酒酒质更好,且蒸馏效率更高;二级冷却工艺较一级冷却工艺产生的总醛含量更低,可有效降低酒体的爆辣感,使口感更加绵爽净雅;而醅层高度在0.9~1.0 m时最为适宜,过高或过低时都无法保证蒸馏效率和酒体质量。

    张广松等[24]探究了提升洋河复合绵柔调味酒酒质的工艺,发现采用“清吊酒,混蒸粮”的酿酒工艺可使总酸、总酯、乙酸乙酯含量较高且己酸乙酯的含量较低,从而使酒体醇厚感、净爽程度及风格典型性得到显著提升。控制酒醅入池水分和酸度在一定范围也使发酵过程和发酵质量得到有效控制;对流酒温度和流酒速度分别控(原载于《中国白酒》杂志第202001期)制在28~35℃、3 kg/min±1 kg/min可使酒醅在堆积发酵过程中产生的高沸点焦香物质得到有效提取,并使得低沸点甲醇、乙醛等异杂味物质充分挥发,最终产出的复合绵柔调味酒的醇、醛、酸、酯等量比更协调,典型性得到有效提高,复合香气和口感更好,酒体更加丰满细腻。

    朱梦旭等[11,25]采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术对我国白酒蒸馏过程和不同年份原酒和成品酒中甲醛作了研究,发现在白酒固态蒸馏和二次液态蒸馏过程甲醛的变化规律呈现降-升-降的规律,且这两种蒸馏方式后期均有大量甲醛产生,即甲醛浓度酒尾>酒头>酒身,故采取“掐头去尾”工艺便能有效控制白酒中甲醛的浓度;采用GC-FID技术对固态蒸馏过程和二次液态蒸馏过程中的乙醛和乙缩醛进行检测,发现了两种蒸馏方式过程中这两种物质的馏出规律均为:酒头>酒身>酒尾,故采取传统的“掐头”工艺便能使白酒中乙醛的浓度得到有效控制,并对多种香型的原酒和成品酒中乙醛和乙缩醛浓度进行了检测;采用MOE法对我国白酒原酒和成品酒中的乙醛进行了评估,建议对白酒中乙醛含量制定限定标准。

    2.3 酒体处理与设计

    2.3.1 开发低度白酒

    在不断探索生产口感更佳的白酒的过程中,不可忽视的还有酒精本身的刺激性和麻醉性,酒精度越高,刺激性和麻醉性越强。因此,开发低度白酒也成为一种能有效减少酒体对人体刺激感的方法。为克服低度白酒的酸酯平衡问题,李安军等[26]用纯品的酸和酯对30%vol、38%vol新型白酒最适的酸、酯含量进行了研究,指出30%vol的白酒中乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯上限含量分别为1100 mg/L、1510 mg/L、1200 mg/L;38%vol白酒中的上限含量分别为1800 mg/L、2400 mg/L、2000 mg/L,在一定程度上控制了低度白酒失光的问题,也保证了低度白酒的口感质量。

    2.3.2 使酒体老熟

    酒体老熟是指在容器中经过一定时间的贮存,去除杂味,使酒体柔和醇正,口味协调的过程,是减轻新酒酒体刺激感的必要途径。而常规贮存已无法满足生产和消费的需求,为加速酒体老熟,在20世纪80年代,我国就通过物理、化学或生物学的方法,达到了研究白酒人工老熟的高峰[27]。直到现在,研究人员对老熟机理又进行了深入探究,并在此基础上做出了进一步创新。

    马燕红[28]以汾酒为研究对象,对新酒及贮存半年至30年的65%vol酒体进行分析,探明了白酒自然陈酿过程是由溶解氧平衡、低沸点物质挥发、分子间弱相互作用、酯化水解平衡和贮存容器表面活性中心参与等共同作用的结果,并模拟白酒自然陈酿的环境和条件,创造性地将超重力技术应用于白酒人工催陈,研制出了一套白酒陈酿设备,并用于工业生产,且新酒经该设备处理后的酒质相当于至少陈酿两年以上的白酒。为改善新酒酒质,缩短陈酿时间提供了新的方法。

    张书田、冯勇[29]从陶坛材质、催陈功能、氢键机理等角度出发,阐述陶坛贮酒具有多种优势,可快速且有效地促进白酒老熟,可使酒体更加醇厚绵软、口感顺滑。同时进行了创新实验,将陶坛和不锈钢大罐两种贮酒容器相结合,这样新酒中的爆辣味可被陶坛碎片吸附,使酒分子排列顺序趋于静态,减轻口感刺激性,使酒体更加协调,为白酒大规模贮存提供了方法条件。

    2.3.3 酒体勾调与设计

    酒体的勾调往往能起到“画龙点睛”的作用,通过对酒体进行勾调或设计,通常可平衡白酒部分不协调感甚至掩盖部分刺激性,还可使白酒风格更突出。在对白酒酒体成分设计方面也有相应的创新(原载于《中国白酒》杂志第202001期)性研究。谢佳等[30]通过对豉香型白酒关键性微量成分含量进行模拟制备配制酒,并利用小鼠模型对缺失相应成分配制酒进行醉酒度评价,发现乙酸和乙酸乙酯可使醉酒度显著降低,并认为白酒醉酒度可随成分复杂程度增加而降低,为生产低醉酒度白酒的成分设计和控制提供了参考。

    2.4 其他

    对减少白酒酒体刺激感的研究除了以上几个方面,还有从生物技术改进方面的创新与探究:林小江等[31]选用华南理工大学微生物学院选育保藏的低甲醇酿酒酵母与高酯香酵母,利用原生质体融合技术,选育出了可以同时降低甲醇和增加总酯的酵母菌株。证明通过原生质体融合技术实现菌种选育是可行的,为选育降低相关刺激性成分的菌种提供了思路和方法。

    3 结语

    酒体引起人体刺激感的影响因子来源复杂,主要有酒精本身,还有甲醇与杂醇油含量偏高、醛类含量偏高,以及其与酸类、酯类等量比不协调等造成。选择和处理原辅料、控制投料比、控制和改善生产工艺、对酒体进行处理或勾调设计及对生物技术的运用与创新,是开发和提高白酒口感和饮用舒适度的有效手段,可控制或降低白酒酒体中的刺激成分,进而减轻对人体刺激感,对指导生产出质量更高和舒适性更强的白酒意义重大。同时,作为消费者,饮酒一定要适量,不可一味追求高度白酒,可适当饮用酒精度偏低的白酒,坚持适量饮酒、理性饮酒理念才是健康饮酒的正确方式。【壹酒购】