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豉香型白酒是广东特产,因其在海外华人中的深远影响而在我国白酒中占有重要地位,但其独特的浸肉陈酿工艺需要有效的酒类人工催陈技术来解决。国内外关于酒类人工催陈方法的研究很多,但有关超声波催陈豉香型白酒的研究,目前未见报道。本文系统地研究了豉香型白酒自然陈酿过程中的理化变化,特征香气成分,低频超声催陈效果及在有关氢键缔合、酯类化合物水解、酸醇酯化等方面提出了一系列新的理论观点和概念,具体研究工作和创新之处摘要如下:
测定了白酒自然陈酿过程中的成分变化,基本摸清了酒度、总酸、总酯、杂醇油、甘油及微量成分含量的变化规律。通过对其自然贮存酒氧化还原电势的测定,发现肉酒在自然陈酿期间,随着贮存时间的延长,其氧化还原电势逐渐降低,至贮存5~8个月后趋于稳定,而氧化还原电势较高体系,其氧化能力较强,所以对肉酒进行前期贮存老熟,有利于加速酒的氧化老熟。
通过口感品尝与气相色谱相结合,分析了酒样中微量成分含量,研究了不同超声参数(超声频率、电功率、作用时间、温度)对豉香型白酒催陈效果的影响。并分别研究了单频超声与多频超声处理豉香型白酒催陈效果情况,发现适当的双频超声催陈白酒效果较单频超声催陈效果好。探索了低频超声催陈白酒的最佳条件:在频率为20kHz/28kHz的双频超声条件下处理15min,可获得优于传统方法的口感效果,但略有失香,酒体风格略有改变。
采用GC/MS对豉香型白酒中微量成分进行了全分析,研究低频超声作用下各成分变化情况,并对其特征香气成分进行了分析鉴定。指出8碳、9碳乙酯类物质是豉香型白酒的特征香气成分,以9,9-二乙氧基壬酸乙酯为典型代表。
通过测定酒液上酒精蒸汽中乙醇的含量,在白酒陈酿过程的前3~4个月,可以大致判断氢键与酒老熟机理的相关性,使我们有可能通过理化测定的方法确定酒的老熟程度。但是氢键作用处于动态平衡之后,这种相关性就表现为不明显。同时也证明:氢键缔合度不能作为控制酒的老熟程度的主要指标,氢键缔合平衡不是酒品质改善的主要原因,经过陈酿后的酒液所发生的化学变化,导致酯类增加则是控制陈酿过程的主要因素。
研究了在低频超声作用醇水体系过程中,酯类化合物结构常数、体系介电常数与其水解行为的关系,发现:酯类化合物随着烷基极化效应指数PEI(R)的增加,体系介电常数(e)的减小,酯水解速率(K)显著下降,并推导得出了表达脂肪酸乙酯类化合物在不同条件下水解行为的表达式:lgK=a+blg PE/(R)+clgε。脂肪酸乙酯在超声作用醇一水体系中水解行为的研究为改变白酒中主要香味成分,即酯类化合物所处微环境抑制其水解,提供了理论依据,并且对白酒催陈效果有一定的指导意义。
研究了低频超声催化白酒中乙酸和乙醇的酯化反应动力学,得知为二级反应。测定了该酯化反应的活化能(57.664 kJ/mol),建立了动力学方程式.并与同样超声条件下催化纯的乙酸和和乙醇的混合体的活化能及动力学方程式进行了比较。结果说明超声作用白酒可以使酒中酯类物质增加,达到快速催陈目的。