重磅泸州老窖再发科研进展事关白酒陈酿

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简单理解,优质白酒在陈酿过程中,通过一系列的物理和化学转化,风味品质逐渐趋于醇厚协调,实现了自身品质的升华,历久而弥香。这也是“老酒热”的根本原因。

那么,要如何建立年份酒鉴别方法,从而保证老酒产品的真实性?这需要回答“什么是好酒?陈酿的本质规律如何?”“是什么驱动了白酒在陈酿中系列反应?”等科学问题。近年来,泸州老窖国家固态酿造工程技术研究中心沈才洪主任团队与江南大学许正宏教授团队联合进行了这方面的研究,并在国际学术期刊发表多篇论文。

关于这个问题,双方团队在微生物领域国际权威学术期刊《应用与环境微生物学》(《Applied and Environmental Microbiology》)和《mSystems》上发表了系列行业领先的研究成果,从窖泥微生物群落演化和环境驱动力、重要功能微生物梭菌互作产酸机制以及梭菌的生境适应性等三个方面详细阐明了“老窖出好酒”的微生态机制。其中,国家级“活文物”——1573国宝窖池群登上了《应用与环境微生物学》封面。

泸州老窖“国宝窖池群”建造于明朝万历年间(即公元1573年),已连续不间断使用450年。在这样的窖池中,采用经过24代人的传承下来的泸州老窖酒传统酿制技艺酿造出来的国窖1573,无疑是对上述问题的完美诠释。

这篇论文正是以陈酿多年的国窖1573作为对象展开研究的。在研究过程中,通过GC-MS定量分析了瓶贮时间在0-11年之间的国窖1573样品中各类化合物含量,从化学动力学角度建立陈酿时间与样品中风味化合物之间的量效关系(后附主要研究成果)。

在解析陈酿机制的基础上,研究团队获得系列具有陈酿时间指示性参数,并构建了基于神经网络的国窖1573年份酒鉴定模型,从而实现白酒年份的准确鉴定。

随着陈酿时间的增加,白酒中酸和长链乙酯的含量增加,它们通常能够使得白酒的香气和口感更柔和醇厚,此外,具有烘焙香、坚果香等愉悦香气的吡嗪和呈现松木香气的长叶烯在陈酿过程中也增加,这能够为陈酿白酒提供陈香等良好风味。结合感官审评发现,随陈酿时间的增加,酒体中的窖香、陈香、坚果香、酸香显著增加,而青香特征降低。

白酒年份越老含有的化合物种类越多,随陈酿时间的增加,己酸乙酯等量大的化合物含量略有降低,丙酸乙酯、吡嗪、萜烯等量小的化合物含量逐渐增加,酒体中各类化合物的含量差距略有缩小,进行化学计量学分析后发现,风味物质结构的均匀度指数随着陈酿时间的延长而增加,均匀度指数越高,说明白酒的化合物组成越均匀,这在一定程度上为陈酿白酒的风味更协调提供了解释。

白酒中含有大量的乙酯和酸类物质,乙酯化反应浓度商(Qc)随陈酿时间趋向于热力学平衡常数(Kc),陈酿过程中可逆的反应逐步趋于平衡,体系自由能最小化是化合物之间转化的内在驱动力。

均匀度指数(Evenness index)、Qc与Kc的量比关系可以较好的表征酒体陈酿时间,且对不同类型的白酒陈酿趋势预测和表征中具有一定的普适性。

采用3种判别模型和5种排序算法联合的特征值工程筛选到41个特征,利用它们成功建立了基于神经网络的国窖1573白酒年份鉴定方法,可以将酒体年份鉴定限定到3年之内。

具有普适性的均匀度指数、反应浓度商等参数,以及基于机器学习的特征值筛选方法和模型构建可以为其他来源、其他香型的年份酒鉴别提供解决思路和研究方案。

图2陈酿过程中,系列反应浓度商(Qc)计算值以及根据文献报道的53个陈酿白酒样品数据计算得到Qc值

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