白兰地陈酿促进剂的研制

崔宝欣 郝宪孝 李学慧 王恭堂

摘要 以橡木为原料，采用酶解、光解和热解相结合的技术手段制备BCC-1白兰地陈酿促进剂。应用结果表明，该产品用于白兰地陈酿，着色快，色泽好，木香突出，口味醇和。

关键词 陈酿 促进剂 白兰地

BCC-1白兰地陈酿促进剂的研制，是山东省科技发展计划项目。其技术原理是模拟木桶自然陈酿的规律，研制白兰地陈酿促进剂。采用的技术方案是：用纤维素酶和木质素酶降解橡木，代替微生物对桶板的作用；用紫外光辐照橡木，代替桶板的自然风干；用红外线降解橡木，代替制桶时的炭火烘烤；将酶解橡木、光解橡木和热解橡木按适当比例组成白兰地陈酿促进剂。

研制白兰地陈酿促进剂有非常重要的现实意义。对于老厂可以简化陈酿工艺，降低生产成本；对于新厂，可以节省陈酿设备投资，稳定产品质量。BCC-1白兰地陈酿促进剂还用于葡萄酒增香，增加产品品种，提高产品质量。生产和应用BCC-1白兰地陈酿促进剂，能够提高白兰地陈酿的工艺水平，推动行业技术进步。

国内外现状和水平
陈酿是白兰地生产的重要工艺，采用人工方法加速白兰地陈酿是科研工作的重要课题。在西欧和北美，科技工作者从橡木中提出酚类化合物用于白兰地陈酿。其方法是采用酸（1%盐酸或硫酸）或碱（0.5%氢氧化钠或碳酸钠）处理橡木，加热到120~140℃，经过24小时或48小时，促进木质素降解，然后把降解产物精制，得到液态或固态的抽提物，用于白兰地陈酿。前几年，国内也进行过类似的研究，方法是采用高压蒸汽蒸馏橡木，所得产物用于白兰地陈酿，目前尚无生产相关产品的报道。Puech教授指出，过度使用酸、碱或热源，会导致酒中木质素络合物、总酚类化合物、芳香族酸类和芳香族醛类的不平衡，使陈酿白兰地的质量受到影响。

为了提高陈酿白兰地的质量，减少购置木桶和建造酒库的投资，避免使用强酸、强碱和热源，我们采用新的模式，模拟木桶陈酿白兰地的过程，研究和开发白兰地陈酿促进剂，缩短了白兰地陈酿所需要的时间，提高了陈酿白兰地的质量，为我国发展白兰地工业提供了新的途径。

2、研究内容和主要指标

2.1研究内容

橡木和白兰地在自然陈酿过程中的变化，包括橡木木质素的降解和陈酿白兰地中风味物质的特征。
白兰地的陈酿促进剂的基本组成和生产工艺。
白兰地陈酿促进剂的应用效果。
2.2白兰地陈酿促进剂技术经济指标

醇溶物（40%乙醇）（%）≥5；

水分（%） ≤10；

砷（以As计）(mg/kg) ≤0.2 ；

重金属(以Pb计)(mg/kg)≤0.3；

单位成本(元/kg) ≤120。

3、研制开发的理论依据

为了使人工陈酿白兰地的质量与自然陈酿白兰地的质量趋于一致，必须深入研究自然陈酿白兰地的机理，透过橡木桶板成分的变化，认识白兰地自然陈酿的规律，为研制开发白兰地陈酿促进剂提供依据。

橡木属阔叶木材，其木质素以紫丁香基苯丙烷结构为主（>60%）。橡木木质素的降解可以分为3个过程，（1）是桶板自然风干过程中的光解和微生物降解；（2）是制桶烘烤过程的热解；（3）是贮酒过程中的醇解和酸解。

桶板的自然风干是一个缓慢复杂的过程，微生物的作用和太阳光中紫外线的作用都使木质素降解，已经发现的菌种有Aureobasidium pullulan,Trichoderma harzianum和T.koningii

，这些微生物非常适宜在橡木表层几毫米处生活，能分解多种酚苷类，如将七叶灵降解为七叶亭，将东茛苷降解为东茛菪素，这些物质的降解减少了橡木浸出液的苦味。同样，部分鞣花单宁的降解减少了橡木浸出液的涩味，在橡木屑上接种T.harzianum，发现该菌可将木质素分解成酚醛类物质，如丁香醛、香草醛、松柏醛和介子醛等。微生物的作用减少了橡木的苦、涩味，增加了芳香物质，改善了木板质量。

到达地面的太阳光中紫外光约占10%，桶板风干3a，每一平方厘米大约可吸收3×1047个紫外光子，即便量子效率取10-3~10-5，也足以断裂 相当可观数量的橡木木质素分子链。模拟实验表明：用一定波长的紫外线照射橡木屑，橡木屑的质量随辐照时间增长而减少，生成的香草醛随辐照时间增长而增加，有关结果见表1。其中橡木质量（m）由万分之一天平称定，香草醛用紫外分光光度法测定。连续辐照720小时，橡木屑的总质量减少6.4%，当然这一过程不只是简单的降解，而是伴随包含缩合在内的诸多变化，尽管其间的细节尚待进一步探讨，但是可以肯定的是：桶板的自然风干促进了木质素的降解，香草醛的生成为白兰地陈酿创造了优越的物质条件。

表1 紫外线降解橡木质量变化表

时间（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


　

制桶烘烤使木质素降解，降解产物有芳族醛类和芳族酸类。烘烤分轻、中、重3个水平。木板受热发生高温热解，可分为3个阶段，初始阶段，温升至140℃，木材失去水分；第2个阶段温度为140~270℃，木材表面变褐，芳香物质生成；最后当温度升至270~280℃，木材炭化，重烤一般以270℃为限，再高即可开始燃烧。表2是不同烘烤强度对桶板芳香族醛类的影响。

表2 不同烘烤强度下芳香族醛类的生成百分比

芳香族醛类
不烘烤
轻度烘烤
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


　

实验表明，烘烤对芳族醛的形成有重要作用，不经烘烤的木板其芳族醛含量极少，中度烘烤芳族醛含量最高，对陈酿白兰地的风味形成最为有利。因此中度偏强一点的烘烤是陈酿工艺的关键，重烤虽然会稍微增加一些香草醛或丁香醛的含量，但同时会将部分木素烧焦，从而产生焦味或咖啡味，背离了现代流行口味。

白兰地与桶板相互作用，木质素发生醇解和酸解，桶板成分逐年变化，有关规律和数据见文献[2]，此处不再赘述。

4、白兰地陈酿促进剂的生产和应用

研制白兰地陈酿促进剂在国内尚属首次，无成熟的技术可以借鉴。课题组以自然陈酿的优质白兰地为目标，以白兰地自然陈酿的机理为依据，以国际市场上的催素（Quercyl）为对照，以国内优质白兰地的陈酿工艺为基点，综合运用理论与实验的最新成果，进行改造与创新，通过实验，形成了BCC-1白兰地陈酿促进剂的生产工艺和产品特性。

4.1产品基本组成

BCC-1白兰地陈酿促进剂以酶解橡木、光解橡木和热解橡木按2：3：5混合，配以1‰~1.5 ‰的乙基香兰素（ethylvanillin）制成，产品色泽黄褐，香气浓郁。

4.2总体工艺设计

BCC-1白兰地陈酿促进剂的工艺流程为：

原料-->清洗-->加酶-->保温-->烘干-->破碎-->筛选-->光解-->烤制-->调配-->检验-->成品

4.3产品主要技术指标

表3 BCC-1主要技术指标及检验结果

项目
技术要求
检验结果
单项评价

感官
详见标准3.1项
符合标准要求
合格

醇溶物（%）
≥5
6
合格

水分%
≤10
7
合格

砷（以As计）（mg/kg）
≤0.2
<0.2
合格

重金属（以Pb计）（mg/kg）
≤0.3
<0.3
合格


　

4.4应用结果

CC-1白兰地陈酿促进剂用于白兰地陈酿，取得了令人满意的效果。表4列出了陈酿样品的评品结论，经BCC-1陈酿的样品，色泽金黄到赤金黄色，具有和谐和的葡萄品种香、醇和的酒香、陈酿的橡木香，香气幽雅，口味醇和。

表4 陈酿白兰地的感官评价

BCC用量
色泽
香气
口感

1kg/kl
金黄色
协调、较淡
细柔、淡薄

2kg/kl
赤金黄色
幽雅、浓郁
醇和、丰满

3kg/kl
赤金黄色
幽雅、浓郁
醇和、丰满、绵延


　

与进口催素相比，BCC-1白兰地陈酿促进剂生产工艺简单，成本低，陈酿效果与桶贮样品趋于一致，表5列出了桶贮样品与试验样品的感官评价结论。

表5 综合评价

样品
评语

原白兰地
无色透明，具有明显的酒精气息，入口甜，味感苦、涩较重、酒体欠醇厚。

桶贮样品

（1a）
金黄色，具有和谐的葡萄品种香、醇和的酒香、陈酿的橡木香，香气幽雅、浓郁、口味醇和、甘冽、细腻、绵延。

试验样品
赤金黄色，具有和谐的葡萄品种香、陈酿的橡木香、醇和的酒香、香气幽雅、浓郁，口味醇和、甘冽、丰满、绵延。


　

5经济效益分析

研究和开发BCC-1白兰地陈酿促进剂的指导思想是科学、先进、经济、实用，应用结果表明，该产品使用方便，效果明显。采用BCC-1白兰地陈酿促进剂能够降低陈酿费用，加快资金周转、改善作业条件，减少环境污染，具有较好的经济效益和社会效益。

生产BCC-1白兰地陈酿促进剂，设备投资5万元，产品单位成本60元，按出厂价格120元/kg计，年产10tBCC-1白兰地陈酿促进剂，可创利税60万元，与木桶陈酿相比，可节约陈酿设备投资1600万元（表6）。

表6 陈酿技术比较

项目
激光
微波
木桶
BCC-1

陈酿对象
高中级白酒
低档白洒
原白兰地
原白兰地

陈酿效果
相当于0.5a自然陈酿
相当于3个月自然陈酿
自然陈酿1a
相当于1a自然陈酿

设备投资
4万元
2.5万元
1600万元
5万元

占地面积
20m2
50m2
2000m2
60m2

耗电量
9×106J/t
9.61×107J/t
-
1.07×108J/t


　

6、结论

采用生物酶和紫外光、红外线降解橡木，降解产物能够有效地改善白兰地的色香味，符合自然陈酿白兰地的规律。
BCC-1白兰地陈酿促进剂研制技术先进，工艺设计合理，产品配方科学，质量指标稳定，为白兰地陈酿和葡萄酒老熟开辟了新途径。
根据查新检索报告，BCC-1白兰地陈酿促进剂的研制在国内尚属首次报道，该项产品将为推动我国白兰地工业的发展做出贡献。
参考文献

Puech J L.J.Sci.Food Agric.,1988,42,165~172
崔宝欣，酿酒，1997，2：45~47
Puech J L et al.Sci.Aliments,1985:379~391
（由全国食品与发酵工业信息中心供稿）