作者lovemoonman (威士忌一直喝不完)
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標題[討論] 烈酒製程中各步驟對香氣物質濃度的影響-1
時間Tue Sep 18 18:47:34 2018
在多數非透明烈酒的製程中，通常包含發酵、蒸餾、熟成等幾個重要的製程。
而釀酒原料在經過這些製程之後，原本原料中的香氣物質也跟著被提取出來，然而，
最後的成品中除了原料中的香氣物質之外，還檢驗出了許多不屬於原料香氣的物質。
所以可以推測這些物質是在製酒過程中才產生的。
現在就拿蘭姆酒(Rum)的發酵、蒸餾、熟成三個步驟為例，
分析在每個步驟中究竟內含的香氣物質有那些改變？
這裡分享一篇論文，題目名稱如下：
Influence of the Production Process on the Key Aroma Compounds of Rum:
From Molasses to the Spirit
論文中作者做了一個實驗，分析自製的蘭姆酒在三個製程步驟中香氣物質的改變狀況。
首先把糖蜜與水以體積比1:3混和，並在室溫下發酵2.5周形成酒汁。
接著以壺式蒸餾器做批次蒸餾，每批取得20公升的新酒。
蒸餾時前兩公升為酒頭，酒心取到酒精濃度65%即停止，酒頭酒尾會回收進入下一批。
新酒存放在熟成過30個月紅酒的德國225公升重燒烤橡木桶中熟成3年，
出桶後的原酒不做任何調整，只以水稀釋到酒精濃度40%製成最終的蘭姆酒。
這樣做出來的每升蘭姆酒需用0.72升糖蜜發酵成2.9升酒汁並取得0.4升新酒。
接著對糖蜜、酒汁、新酒、蘭姆酒分別作可揮發性的香氣物質分析並比較其變化。
首先是嗅覺測試，測試八種香氣分布，依強度油低到高給0~3分，結果如下(大約值)：
酒精味 麥芽味 奶油味 水果味 丁香味(酚) 焦糖味 香草味 烤蘋果味
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，還要做定量分析，這裡先介紹一個名詞"OAV"。
OAV代表該物質的濃度是人類香氣閾值的多少倍，
該數值大於1則該香氣可被人類聞到，若該數值為N代表稀釋N倍後人類仍可聞到。
成品的Rum中OAV最高的是(E)-β-Damascenone(烤蘋果、葡萄汁)，OAV=3280。
這裡乙醇OAV只有320，有趣的是醋酸濃度高達121000μg/L，但OAV只有0.7所以聞不到。
以下的定量分析中只對OAV較高的與一些比較重要的物質做檢測。
以0.72升的糖蜜與2.9升的酒汁內含的重要香氣物質做對比，發現：
1.經過酵母作用後開始產生酒精(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.胺基酸被脫胺後又降解為相對應的醇類，因此多種醇類(尤其是甲基醇)濃度明顯倍增
4.酵母的新陳代謝使乙基酯類(X酸乙酯)濃度上升
5.經過酵母作用後，多種酚類物質濃度也明顯上升
6.OAV最高的香氣物質(E)-β-Damascenone反而減少了(87 μg/0.72L -> 60.1 μg/2.9L)
打到這發現上課時間快到了，等下課回來吃完飯再繼續。
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1F：推 fuhu66: 猛 09/18 19:16
2F：推 youGG: 推推 09/18 20:01
3F：推 WBS0615: 給推 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: 有趣的實驗 09/18 21:33
7F：推 sosevil: 專業推 09/18 21:34
8F：推 WMQ: 推 09/18 21:35
9F：推 raylovers: 專業推XD 09/18 21:42
10F：推 sasamafairra: 你跟熊大、Max 要不要合寫一本書啊XD 09/18 21:48
11F：→ lovemoonman: 寫蘇格蘭遊記嗎XD 09/18 21:53
12F：→ Barolo: 其實121000μg/L 約等於12ppm 也不是多高啦 09/18 22:48
應該是121ppm喔，是除了水和乙醇外在Rum中含量第四高的物質了
13F：推 pool3690: 推推 09/18 23:23
14F：推 germania: 推推 科學精神 09/18 23:24
15F：→ Barolo: 另外關於 6.6.OAV最高的香氣物質(E)-β.....這段 09/18 23:31
16F：→ Barolo: 糖蜜與酒汁的單位不同 這只表示糖蜜(E)-β...濃度高於酒汁 09/18 23:33
17F：→ Barolo: 但是!總量來說 酒汁高於糖蜜 也就是發酵會增加(E)-β 09/18 23:34
18F：→ Barolo: 接著蒸餾後(E)-β濃度當然增加 但木桶陳年後會下降 09/18 23:35
首先，(E)-β-Damascenone的總量在發酵後從87μg/0.72L 變成 60.1μg/2.9L，
換算成濃度則是120.8μg/L -> 20.7μg/L，
所以在糖蜜中無論是總量還是濃度皆高於在酒汁中，
而木桶陳年加水稀釋後其實總量仍然較陳年前高，但因為加了水所以濃度降了。
19F：→ Barolo: 含量高但氣味閾值更高 OAV自然低囉 如乙醇 氣味閾值更高 09/18 23:48
20F：→ Barolo: 約乙酸的4倍 所以在相同濃度下 酒精更難被聞到 但在酒中 09/18 23:49
21F：→ Barolo: 由於酒精含量實在太高了 所以OAV高 09/18 23:50
22F：→ Barolo: 如本文中酒精含量約是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 所以初始原料內 09/18 23:55
24F：→ Barolo: (E)-β就只有87ug 經發酵後2.9L酒汁的(E)-β總量是60*2.9 09/18 23:57
25F：→ Barolo: =174ug 所以我說總量增加 09/18 23:57
這裡可能有點誤會，原料是0.72升的糖蜜，裡面有87μg是(E)-β，
加水後，如果完全沒發酵時應該會變成2.9升酒汁(0.72糖蜜+2.18水)，
然後裡面還是只有87μg是(E)-β。
然而發酵後這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 我換算錯了 60.1ug 已經是2.9L總量了 所以發酵過程確實 09/19 00:04
27F：→ Barolo: 減損(E)-β沒錯 09/19 00:05
28F：→ Barolo: 所以看來在陳年過程還會大大提高(E)-β呢！ 09/19 00:07
補充一下，關於(E)-β-Damascenone量增加的原因，該論文作者有提到，
是因為加熱後原本的一些其他物質轉化成了(E)-β-Damascenone，
該種反應在酸性環境下會更高。
對此作者給的參考資料是：
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: 陳年過程增加(E)-β不知是因萃取木桶還是有其他原因 09/19 00:21
這個作者就沒提到了，我猜可能酒液從木桶中萃取的某些物質又繼續進行轉化成(E)-β
30F：→ Barolo: 對阿 所以才驚奇 陳年又會多這麼多(E)-β 09/19 00:30
31F：→ lovemoonman: 因為木桶是紅酒桶，所以我想應該萃取佔比較大宗 09/19 00:34
33F：→ Barolo: 含量遠低於Rum 葡萄酒(E)-β含量只有0.3-3 ug/L間 09/19 00:57
34F：→ Barolo: 所以不太像是從葡萄酒轉移到木桶再轉移到Rum上 09/19 00:58
35F：→ lovemoonman: 那看來另有原因了，可惜沒有作者提到的論文的閱讀權 09/19 02:12
36F：→ Barolo: 哪篇呢? 我試看看有沒有機會拿到 09/19 02:55
名稱是：Occurence and formation of damascenone,
trans-2,6,6-trimethyl-1-crotonyl-cyclohexa-1,3-diene, in alcoholic beverages.
但這篇是19800年的文章，所以我想實用性不大。
我另外找到一篇：Occurrence, Sensory Impact, Formation,
and Fate of Damascenone in Grapes, Wines, and Other Foods and Beverages
但這篇長達30頁，現在實在是沒力氣把它看完，等以後有機會再說了XD
37F：→ lovemoonman: 都沒人對乙醇在陳年後量變成1.3倍感到不可思議嗎XD 09/19 04:51
38F：→ WMQ: 從新酒到熟成的過程中是不是有天使的分享，造成濃度上升？ 09/19 08:24
39F：推 WMQ: 另外從 248 g/0.4L = 620 g/L，變成 317 g/L應該不能算上升？ 09/19 08:29
濃度其實是下降的，因為加了水稀釋，但總量卻是上升的。
248 g/0.4L代表新酒中有248g乙醇，
在乙醇含量完全沒變化的情況下，陳年加0.6L的水稀釋後乙醇應該還是248g，
但實驗結果在Rum中乙醇竟然增加到了317g，這真的很玄妙。
40F：推 WMQ: 先謝謝愛月大的分享~ 不過他應該不是拿 0.4L的新酒+0.6L的水 09/19 08:52
41F：→ WMQ: 他是拿了濃度不明的過桶酒若干量，加水加到變成 40% 09/19 08:53
是的，我那樣講的確不太準確，更正確的說應該是：
0.4L的新酒陳年後變成 >0.4L的Rum，再把這 >0.4L的Rum加水加到變1L，
此時酒精濃度也剛好稀釋到了40%ABV
42F：推 DWoods: 這篇有趣，感謝 09/19 09:46
很不幸的，我們學校也沒有買這篇Orz...
44F：推 meblessme: 超棒 09/19 17:14
已收下，感激不盡！
※ 編輯: lovemoonman (37.203.143.193), 09/20/2018 01:25:41
46F：推 Biayers: 推 09/20 23:23