白蘭地陳釀促進劑的研制

崔寶欣 郝憲孝 李學慧 王恭堂

摘要 以橡木為原料，采用酶解、光解和熱解相結合的技術手段制備BCC-1白蘭地陳釀促進劑。應用結果表明，該產品用于白蘭地陳釀，著色快，色澤好，木香突出，口味醇和。

關鍵詞 陳釀 促進劑 白蘭地

BCC-1白蘭地陳釀促進劑的研制，是山東省科技發展計劃項目。其技術原理是模擬木桶自然陳釀的規律，研制白蘭地陳釀促進劑。采用的技術方案是：用纖維素酶和木質素酶降解橡木，代替微生物對桶板的作用；用紫外光輻照橡木，代替桶板的自然風干；用紅外線降解橡木，代替制桶時的炭火烘烤；將酶解橡木、光解橡木和熱解橡木按適當比例組成白蘭地陳釀促進劑。

研制白蘭地陳釀促進劑有非常重要的現實意義。對于老廠可以簡化陳釀工藝，降低生產成本；對于新廠，可以節省陳釀設備投資，穩定產品質量。BCC-1白蘭地陳釀促進劑還用于葡萄酒增香，增加產品品種，提高產品質量。生產和應用BCC-1白蘭地陳釀促進劑，能夠提高白蘭地陳釀的工藝水平，推動行業技術進步。

國內外現狀和水平
陳釀是白蘭地生產的重要工藝，采用人工方法加速白蘭地陳釀是科研工作的重要課題。在西歐和北美，科技工作者從橡木中提出酚類化合物用于白蘭地陳釀。其方法是采用酸（1%鹽酸或硫酸）或堿（0.5%氫氧化鈉或碳酸鈉）處理橡木，加熱到120~140℃，經過24小時或48小時，促進木質素降解，然后把降解產物精制，得到液態或固態的抽提物，用于白蘭地陳釀。前幾年，國內也進行過類似的研究，方法是采用高壓蒸汽蒸餾橡木，所得產物用于白蘭地陳釀，目前尚無生產相關產品的報道。Puech教授指出，過度使用酸、堿或熱源，會導致酒中木質素絡合物、總酚類化合物、芳香族酸類和芳香族醛類的不平衡，使陳釀白蘭地的質量受到影響。

為了提高陳釀白蘭地的質量，減少購置木桶和建造酒庫的投資，避免使用強酸、強堿和熱源，我們采用新的模式，模擬木桶陳釀白蘭地的過程，研究和開發白蘭地陳釀促進劑，縮短了白蘭地陳釀所需要的時間，提高了陳釀白蘭地的質量，為我國發展白蘭地工業提供了新的途徑。

2、研究內容和主要指標

2.1研究內容

橡木和白蘭地在自然陳釀過程中的變化，包括橡木木質素的降解和陳釀白蘭地中風味物質的特征。
白蘭地的陳釀促進劑的基本組成和生產工藝。
白蘭地陳釀促進劑的應用效果。
2.2白蘭地陳釀促進劑技術經濟指標

醇溶物（40%乙醇）（%）≥5；

水分（%） ≤10；

砷（以As計）(mg/kg) ≤0.2 ；

重金屬(以Pb計)(mg/kg)≤0.3；

單位成本(元/kg) ≤120。

3、研制開發的理論依據

為了使人工陳釀白蘭地的質量與自然陳釀白蘭地的質量趨于一致，必須深入研究自然陳釀白蘭地的機理，透過橡木桶板成分的變化，認識白蘭地自然陳釀的規律，為研制開發白蘭地陳釀促進劑提供依據。

橡木屬闊葉木材，其木質素以紫丁香基苯丙烷結構為主（>60%）。橡木木質素的降解可以分為3個過程，（1）是桶板自然風干過程中的光解和微生物降解；（2）是制桶烘烤過程的熱解；（3）是貯酒過程中的醇解和酸解。

桶板的自然風干是一個緩慢復雜的過程，微生物的作用和太陽光中紫外線的作用都使木質素降解，已經發現的菌種有Aureobasidium pullulan,Trichoderma harzianum和T.koningii

，這些微生物非常適宜在橡木表層幾毫米處生活，能分解多種酚苷類，如將七葉靈降解為七葉亭，將東茛苷降解為東茛菪素，這些物質的降解減少了橡木浸出液的苦味。同樣，部分鞣花單寧的降解減少了橡木浸出液的澀味，在橡木屑上接種T.harzianum，發現該菌可將木質素分解成酚醛類物質，如丁香醛、香草醛、松柏醛和介子醛等。微生物的作用減少了橡木的苦、澀味，增加了芳香物質，改善了木板質量。

到達地面的太陽光中紫外光約占10%，桶板風干3a，每一平方厘米大約可吸收3×1047個紫外光子，即便量子效率取10-3~10-5，也足以斷裂 相當可觀數量的橡木木質素分子鏈。模擬實驗表明：用一定波長的紫外線照射橡木屑，橡木屑的質量隨輻照時間增長而減少，生成的香草醛隨輻照時間增長而增加，有關結果見表1。其中橡木質量（m）由萬分之一天平稱定，香草醛用紫外分光光度法測定。連續輻照720小時，橡木屑的總質量減少6.4%，當然這一過程不只是簡單的降解，而是伴隨包含縮合在內的諸多變化，盡管其間的細節尚待進一步探討，但是可以肯定的是：桶板的自然風干促進了木質素的降解，香草醛的生成為白蘭地陳釀創造了優越的物質條件。

表1 紫外線降解橡木質量變化表

時間（h）
m/m0(%)
香草醛(mg/kg)

24
99.69
407.3

48
99.51
565.0

72
99.28
670.1

96
98.97
765.4

120
98.02
803.5


　

制桶烘烤使木質素降解，降解產物有芳族醛類和芳族酸類。烘烤分輕、中、重3個水平。木板受熱發生高溫熱解，可分為3個階段，初始階段，溫升至140℃，木材失去水分；第2個階段溫度為140~270℃，木材表面變褐，芳香物質生成；最后當溫度升至270~280℃，木材炭化，重烤一般以270℃為限，再高即可開始燃燒。表2是不同烘烤強度對桶板芳香族醛類的影響。

表2 不同烘烤強度下芳香族醛類的生成百分比

芳香族醛類
不烘烤
輕度烘烤
中度烘烤
重烤

香草醛（%）
0.69
2.55
4.92
5.74

丁香醛（%）
1.51
3.65
13.70
15.68

松柏醛（%）
0
20.42
38.51
29.13

介子醛（%）
0
22.49
75.38
67.25


　

實驗表明，烘烤對芳族醛的形成有重要作用，不經烘烤的木板其芳族醛含量極少，中度烘烤芳族醛含量最高，對陳釀白蘭地的風味形成最為有利。因此中度偏強一點的烘烤是陳釀工藝的關鍵，重烤雖然會稍微增加一些香草醛或丁香醛的含量，但同時會將部分木素燒焦，從而產生焦味或咖啡味，背離了現代流行口味。

白蘭地與桶板相互作用，木質素發生醇解和酸解，桶板成分逐年變化，有關規律和數據見文獻[2]，此處不再贅述。

4、白蘭地陳釀促進劑的生產和應用

研制白蘭地陳釀促進劑在國內尚屬首次，無成熟的技術可以借鑒。課題組以自然陳釀的優質白蘭地為目標，以白蘭地自然陳釀的機理為依據，以國際市場上的催素（Quercyl）為對照，以國內優質白蘭地的陳釀工藝為基點，綜合運用理論與實驗的最新成果，進行改造與創新，通過實驗，形成了BCC-1白蘭地陳釀促進劑的生產工藝和產品特性。

4.1產品基本組成

BCC-1白蘭地陳釀促進劑以酶解橡木、光解橡木和熱解橡木按2：3：5混合，配以1‰~1.5 ‰的乙基香蘭素（ethylvanillin）制成，產品色澤黃褐，香氣濃郁。

4.2總體工藝設計

BCC-1白蘭地陳釀促進劑的工藝流程為：

原料-->清洗-->加酶-->保溫-->烘干-->破碎-->篩選-->光解-->烤制-->調配-->檢驗-->成品

4.3產品主要技術指標

表3 BCC-1主要技術指標及檢驗結果

項目
技術要求
檢驗結果
單項評價

感官
詳見標準3.1項
符合標準要求
合格

醇溶物（%）
≥5
6
合格

水分%
≤10
7
合格

砷（以As計）（mg/kg）
≤0.2
<0.2
合格

重金屬（以Pb計）（mg/kg）
≤0.3
<0.3
合格


　

4.4應用結果

CC-1白蘭地陳釀促進劑用于白蘭地陳釀，取得了令人滿意的效果。表4列出了陳釀樣品的評品結論，經BCC-1陳釀的樣品，色澤金黃到赤金黃色，具有和諧和的葡萄品種香、醇和的酒香、陳釀的橡木香，香氣幽雅，口味醇和。

表4 陳釀白蘭地的感官評價

BCC用量
色澤
香氣
口感

1kg/kl
金黃色
協調、較淡
細柔、淡薄

2kg/kl
赤金黃色
幽雅、濃郁
醇和、豐滿

3kg/kl
赤金黃色
幽雅、濃郁
醇和、豐滿、綿延


　

與進口催素相比，BCC-1白蘭地陳釀促進劑生產工藝簡單，成本低，陳釀效果與桶貯樣品趨于一致，表5列出了桶貯樣品與試驗樣品的感官評價結論。

表5 綜合評價

樣品
評語

原白蘭地
無色透明，具有明顯的酒精氣息，入口甜，味感苦、澀較重、酒體欠醇厚。

桶貯樣品

（1a）
金黃色，具有和諧的葡萄品種香、醇和的酒香、陳釀的橡木香，香氣幽雅、濃郁、口味醇和、甘冽、細膩、綿延。

試驗樣品
赤金黃色，具有和諧的葡萄品種香、陳釀的橡木香、醇和的酒香、香氣幽雅、濃郁，口味醇和、甘冽、豐滿、綿延。


　

5經濟效益分析

研究和開發BCC-1白蘭地陳釀促進劑的指導思想是科學、先進、經濟、實用，應用結果表明，該產品使用方便，效果明顯。采用BCC-1白蘭地陳釀促進劑能夠降低陳釀費用，加快資金周轉、改善作業條件，減少環境污染，具有較好的經濟效益和社會效益。

生產BCC-1白蘭地陳釀促進劑，設備投資5萬元，產品單位成本60元，按出廠價格120元/kg計，年產10tBCC-1白蘭地陳釀促進劑，可創利稅60萬元，與木桶陳釀相比，可節約陳釀設備投資1600萬元（表6）。

表6 陳釀技術比較

項目
激光
微波
木桶
BCC-1

陳釀對象
高中級白酒
低檔白灑
原白蘭地
原白蘭地

陳釀效果
相當于0.5a自然陳釀
相當于3個月自然陳釀
自然陳釀1a
相當于1a自然陳釀

設備投資
4萬元
2.5萬元
1600萬元
5萬元

占地面積
20m2
50m2
2000m2
60m2

耗電量
9×106J/t
9.61×107J/t
-
1.07×108J/t


　

6、結論

采用生物酶和紫外光、紅外線降解橡木，降解產物能夠有效地改善白蘭地的色香味，符合自然陳釀白蘭地的規律。
BCC-1白蘭地陳釀促進劑研制技術先進，工藝設計合理，產品配方科學，質量指標穩定，為白蘭地陳釀和葡萄酒老熟開辟了新途徑。
根據查新檢索報告，BCC-1白蘭地陳釀促進劑的研制在國內尚屬首次報道，該項產品將為推動我國白蘭地工業的發展做出貢獻。
參考文獻

Puech J L.J.Sci.Food Agric.,1988,42,165~172
崔寶欣，釀酒，1997，2：45~47
Puech J L et al.Sci.Aliments,1985:379~391
（由全國食品與發酵工業信息中心供稿）