作者lovemoonman (威士忌一直喝不完)
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标题[讨论] 烈酒制程中各步骤对香气物质浓度的影响-1
时间Tue Sep 18 18:47:34 2018
在多数非透明烈酒的制程中，通常包含发酵、蒸馏、熟成等几个重要的制程。
而酿酒原料在经过这些制程之後，原本原料中的香气物质也跟着被提取出来，然而，
最後的成品中除了原料中的香气物质之外，还检验出了许多不属於原料香气的物质。
所以可以推测这些物质是在制酒过程中才产生的。
现在就拿兰姆酒(Rum)的发酵、蒸馏、熟成三个步骤为例，
分析在每个步骤中究竟内含的香气物质有那些改变？
这里分享一篇论文，题目名称如下：
Influence of the Production Process on the Key Aroma Compounds of Rum:
From Molasses to the Spirit
论文中作者做了一个实验，分析自制的兰姆酒在三个制程步骤中香气物质的改变状况。
首先把糖蜜与水以体积比1:3混和，并在室温下发酵2.5周形成酒汁。
接着以壶式蒸馏器做批次蒸馏，每批取得20公升的新酒。
蒸馏时前两公升为酒头，酒心取到酒精浓度65%即停止，酒头酒尾会回收进入下一批。
新酒存放在熟成过30个月红酒的德国225公升重烧烤橡木桶中熟成3年，
出桶後的原酒不做任何调整，只以水稀释到酒精浓度40%制成最终的兰姆酒。
这样做出来的每升兰姆酒需用0.72升糖蜜发酵成2.9升酒汁并取得0.4升新酒。
接着对糖蜜、酒汁、新酒、兰姆酒分别作可挥发性的香气物质分析并比较其变化。
首先是嗅觉测试，测试八种香气分布，依强度油低到高给0~3分，结果如下(大约值)：
酒精味 麦芽味 奶油味 水果味 丁香味(酚) 焦糖味 香草味 烤苹果味
糖蜜： 0 2.1 0.8 1.3 1.2 1.6 0.8 1.3
酒汁： 0.8 2.2 0.8 2.2 1.2 1 0.8 1.5
新酒： 3 1.6 1.2 1.3 0.8 0.6 0.6 1
Rum ： 2.9 1.7 0.8 1.4 1.4 0.8 1.2 1.5
除了感官分析外，还要做定量分析，这里先介绍一个名词"OAV"。
OAV代表该物质的浓度是人类香气阈值的多少倍，
该数值大於1则该香气可被人类闻到，若该数值为N代表稀释N倍後人类仍可闻到。
成品的Rum中OAV最高的是(E)-β-Damascenone(烤苹果、葡萄汁)，OAV=3280。
这里乙醇OAV只有320，有趣的是醋酸浓度高达121000μg/L，但OAV只有0.7所以闻不到。
以下的定量分析中只对OAV较高的与一些比较重要的物质做检测。
以0.72升的糖蜜与2.9升的酒汁内含的重要香气物质做对比，发现：
1.经过酵母作用後开始产生酒精(0 g/0.72L -> 216 g/2.9L)
2.2-苯乙醇(花香、蜂蜜)上升最多(106 μg/0.72L -> 125000 μg/2.9L)，1180倍
3.胺基酸被脱胺後又降解为相对应的醇类，因此多种醇类(尤其是甲基醇)浓度明显倍增
4.酵母的新陈代谢使乙基酯类(X酸乙酯)浓度上升
5.经过酵母作用後，多种酚类物质浓度也明显上升
6.OAV最高的香气物质(E)-β-Damascenone反而减少了(87 μg/0.72L -> 60.1 μg/2.9L)
打到这发现上课时间快到了，等下课回来吃完饭再继续。
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1F：推 fuhu66: 猛 09/18 19:16
2F：推 youGG: 推推 09/18 20:01
3F：推 WBS0615: 给推 09/18 20:09
4F：推 serpant: 推好文 09/18 20:15
5F：推 metsuan: 推 09/18 20:46
6F：推 milkpa: 有趣的实验 09/18 21:33
7F：推 sosevil: 专业推 09/18 21:34
8F：推 WMQ: 推 09/18 21:35
9F：推 raylovers: 专业推XD 09/18 21:42
10F：推 sasamafairra: 你跟熊大、Max 要不要合写一本书啊XD 09/18 21:48
11F：→ lovemoonman: 写苏格兰游记吗XD 09/18 21:53
12F：→ Barolo: 其实121000μg/L 约等於12ppm 也不是多高啦 09/18 22:48
应该是121ppm喔，是除了水和乙醇外在Rum中含量第四高的物质了
13F：推 pool3690: 推推 09/18 23:23
14F：推 germania: 推推 科学精神 09/18 23:24
15F：→ Barolo: 另外关於 6.6.OAV最高的香气物质(E)-β.....这段 09/18 23:31
16F：→ Barolo: 糖蜜与酒汁的单位不同 这只表示糖蜜(E)-β...浓度高於酒汁 09/18 23:33
17F：→ Barolo: 但是!总量来说 酒汁高於糖蜜 也就是发酵会增加(E)-β 09/18 23:34
18F：→ Barolo: 接着蒸馏後(E)-β浓度当然增加 但木桶陈年後会下降 09/18 23:35
首先，(E)-β-Damascenone的总量在发酵後从87μg/0.72L 变成 60.1μg/2.9L，
换算成浓度则是120.8μg/L -> 20.7μg/L，
所以在糖蜜中无论是总量还是浓度皆高於在酒汁中，
而木桶陈年加水稀释後其实总量仍然较陈年前高，但因为加了水所以浓度降了。
19F：→ Barolo: 含量高但气味阈值更高 OAV自然低罗 如乙醇 气味阈值更高 09/18 23:48
20F：→ Barolo: 约乙酸的4倍 所以在相同浓度下 酒精更难被闻到 但在酒中 09/18 23:49
21F：→ Barolo: 由於酒精含量实在太高了 所以OAV高 09/18 23:50
22F：→ Barolo: 如本文中酒精含量约是31.7% 是乙酸的2000多倍 09/18 23:53
23F：→ Barolo: 他原料是0.72L糖蜜+3倍水(2.1L)=2.9L酒汁 所以初始原料内 09/18 23:55
24F：→ Barolo: (E)-β就只有87ug 经发酵後2.9L酒汁的(E)-β总量是60*2.9 09/18 23:57
25F：→ Barolo: =174ug 所以我说总量增加 09/18 23:57
这里可能有点误会，原料是0.72升的糖蜜，里面有87μg是(E)-β，
加水後，如果完全没发酵时应该会变成2.9升酒汁(0.72糖蜜+2.18水)，
然後里面还是只有87μg是(E)-β。
然而发酵後这2.9升酒汁(0.72糖蜜+2.18水)中的(E)-β下降到了60.1μg。
26F：→ Barolo: 阿 我换算错了 60.1ug 已经是2.9L总量了 所以发酵过程确实 09/19 00:04
27F：→ Barolo: 减损(E)-β没错 09/19 00:05
28F：→ Barolo: 所以看来在陈年过程还会大大提高(E)-β呢！ 09/19 00:07
补充一下，关於(E)-β-Damascenone量增加的原因，该论文作者有提到，
是因为加热後原本的一些其他物质转化成了(E)-β-Damascenone，
该种反应在酸性环境下会更高。
对此作者给的参考资料是：
Masuda, M.; Nishimura, K.-I.-C. Occurence and formation of damascenone,
trans-2,6,6-trimethyl-1-crotonyl-cyclohexa-1,3-diene, in alcoholic beverages.
J. Food Sci. 1980, 45, 39697.
29F：→ Barolo: 陈年过程增加(E)-β不知是因萃取木桶还是有其他原因 09/19 00:21
这个作者就没提到了，我猜可能酒液从木桶中萃取的某些物质又继续进行转化成(E)-β
30F：→ Barolo: 对阿 所以才惊奇 陈年又会多这麽多(E)-β 09/19 00:30
31F：→ lovemoonman: 因为木桶是红酒桶，所以我想应该萃取占比较大宗 09/19 00:34
33F：→ Barolo: 含量远低於Rum 葡萄酒(E)-β含量只有0.3-3 ug/L间 09/19 00:57
34F：→ Barolo: 所以不太像是从葡萄酒转移到木桶再转移到Rum上 09/19 00:58
35F：→ lovemoonman: 那看来另有原因了，可惜没有作者提到的论文的阅读权 09/19 02:12
36F：→ Barolo: 哪篇呢? 我试看看有没有机会拿到 09/19 02:55
名称是：Occurence and formation of damascenone,
trans-2,6,6-trimethyl-1-crotonyl-cyclohexa-1,3-diene, in alcoholic beverages.
但这篇是19800年的文章，所以我想实用性不大。
我另外找到一篇：Occurrence, Sensory Impact, Formation,
and Fate of Damascenone in Grapes, Wines, and Other Foods and Beverages
但这篇长达30页，现在实在是没力气把它看完，等以後有机会再说了XD
37F：→ lovemoonman: 都没人对乙醇在陈年後量变成1.3倍感到不可思议吗XD 09/19 04:51
38F：→ WMQ: 从新酒到熟成的过程中是不是有天使的分享，造成浓度上升？ 09/19 08:24
39F：推 WMQ: 另外从 248 g/0.4L = 620 g/L，变成 317 g/L应该不能算上升？ 09/19 08:29
浓度其实是下降的，因为加了水稀释，但总量却是上升的。
248 g/0.4L代表新酒中有248g乙醇，
在乙醇含量完全没变化的情况下，陈年加0.6L的水稀释後乙醇应该还是248g，
但实验结果在Rum中乙醇竟然增加到了317g，这真的很玄妙。
40F：推 WMQ: 先谢谢爱月大的分享~ 不过他应该不是拿 0.4L的新酒+0.6L的水 09/19 08:52
41F：→ WMQ: 他是拿了浓度不明的过桶酒若干量，加水加到变成 40% 09/19 08:53
是的，我那样讲的确不太准确，更正确的说应该是：
0.4L的新酒陈年後变成 >0.4L的Rum，再把这 >0.4L的Rum加水加到变1L，
此时酒精浓度也刚好稀释到了40%ABV
42F：推 DWoods: 这篇有趣，感谢 09/19 09:46
很不幸的，我们学校也没有买这篇Orz...
44F：推 meblessme: 超棒 09/19 17:14
已收下，感激不尽！
※ 编辑: lovemoonman (37.203.143.193), 09/20/2018 01:25:41
46F：推 Biayers: 推 09/20 23:23