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白兰地陈酿过程中成分的变化

2024年12月21日 10:30:05      来源:石家庄恒昌食品包装机械有限公司 >> 进入该公司展台      阅读量:47

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1989年,欧共体规定,白兰地在橡木桶中储藏,如果橡木桶的容量在1000L以下,至少需要6个月,在1000L以上至少需要1年。对于原产地控制的白兰地至少需要两年半。当白兰地储藏在橡木桶中时,橡木中的挥发酚等进入到原白兰地中,为了使白兰地进行适度的氧化,萃取出的物质比例适宜,通常是先将原白兰地放人新木桶中,然后再移到比较旧的橡木桶中,使白兰地中的燥热感释放,变得柔和圆润。

在科涅克中,已经鉴定出了400多种成分。白兰地的许多芳香都对应着一定的化学成分。这些成分之间、成分和添加物之间存在着复杂的作用,包括相互促进与协同作用、相互减弱和拮抗作用。

一、陈酿过程中的反应

陈酿过程中,白兰地主要发生溶解作用、物理和化学反应等。橡木和白兰地间的相互作用主要有以下几种:

(1)直接从橡木中萃取物质;

(2)在酒精的溶解过程中,橡木中的大分子物质(如木质素、纤维素、半纤维素等)的降解;

(3)橡木成分和原白兰地成分的反应;

(4)橡木萃取物的反应;

(5)原白兰地成分间的反应;

(6)陈酿过程中,低沸点物质透过橡木桶的蒸发。

在其他不同阶段,还存在由于烘烤造成的化学成分的变化和新物质的形成,白兰地中可溶解成分的浓缩等。

陈酿时的化学反应主要有:

--氧化-还原反应(OR)

--酯化作用(ER)

--美拉德反应(Maillard RM)

--聚合作用和缩合作用(PP)

在陈酿过程中,每种反应都会引起香气和口味的变化。氧化-还原反应、酯化反应和美拉德反应影响醇香,颜色和澄清度取决于氧化-还原反应、聚合和缩合反应及美拉德反应,口味通常与聚合和缩合反应有关。一些反应开始于氧化作用,一些氧化作用的催化剂是离子或重金属,如铜,因为蒸馏器是铜制造的,所以,原白兰地中经常会出现铜。陈酿过程中酒精度的变化见图6-1。

白兰地的酒香,首先来源于原白兰地,其次,来源于橡木可萃取物。贮藏在橡木桶中的原白兰地,随着贮藏时间的延长,总酸、挥发酸和固定酸的含量增加。同时,酒度和pH下降,高级醇保持相对稳定(除了在很旧的橡木桶中因蒸发造成的浓缩),脂肪酸也是如此。酯类,主要是乙酸乙酯,占总酯的80%以上,如果含量低,酒的口感很舒顺,如果含量太高,会降低陈酿酒的质量。总之,酯在陈酿过程中升高的幅度很小,上升幅度和蒸发量有关。酒精与氧化形成的乙醛反应形成缩醛,产生很浓郁的香气。缩醛的含量随着贮藏时间的延长而增加,丙酮、脂肪酸会产生哈喇味。

二、影响萃取的主要因素

温度主要影响白兰地成分的萃取、浓缩、挥发和蒸发,而高湿度会使白兰地更加细腻。

从橡木中萃取的成分及其挥发与酒度有关。研究显示(Puech, 1984年) ,55%的酒精萃取干浸出物、木质素和总酚等物质。60%~70%的酒精固定酸、酸和芳香醛的萃取, 同时, 莨菪亭(scopo let in e) 的含量也。

相反,糖、矿物质和可溶性物质一般在低于50%的酒精中最易萃取。从感官上讲,陈酿到55%的白兰地最细腻,具有最持久的味感和最平衡的口感。

木桶的烘烤程度不同,对各类物质的提取也不同。表6-2显示了新白兰地中各类成分在不同烘烤橡木桶中的变化。其中,橡木来自于同一森林,采用同样的风干方式,相同的原白兰地。酒精、酯和酸占白兰地总量的95%,白兰地的成分构成显示其受烘烤的影响较大。

三、可萃取成分的变化--大分子和单体

在陈酿过程中,白兰地的主要变化是橡木烘烤时大分子物质(如半纤维素、纤维素、木质素和单宁等)的降解和酒精的成熟。

1.纤维素和半纤维素的衍生

在白兰地中,有很大一部分是糖类,经过40年的陈酿,碳水化合物会达到500mg/L,葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖等是白兰地中的游离单糖。游离中性单糖的萃取随陈酿的进行而进行。在白兰地中,还发现有聚合度在7度以内的寡聚糖、丰富的双糖和三糖。同时,经过酸的水解,游离单糖和总糖的比例在0.6。对于陈酿40年的白兰地,这一比例可以达到0.99。

2.木质素

在含有乙醛、酚和相应酸的白兰地中,存在木质素的衍生物。其中,4%以上的木质素溶解在白兰地中,影响木质素降解的两个重要因素,一是橡木桶烘烤时的温度,再就是酒精,更确切的说是稀酒精在陈酿时的反应。

木质素降解主要是由于橡木桶的烘烤,其组成成分很快被酒精萃取。中度和重度烘烤产生5~10倍以上的芳香醛、肉桂醛、松柏醛和丁香醛。当重度烘烤时,有利于含肉桂结构物质的降解,含量为每升几毫克。

当酒度为40%时,影响感官主要的成分香兰素的感官阈值,为0.01mg/g。

橡木中木质素的降解,其主要途径是:橡木的木质素→(烘烤)橡木中的单酚成分→(醇解、溶解)→白兰地中的木质素单体。

3.鞣酸单宁

原白兰地的陈酿,不论是在新桶或旧桶中进行,其单宁含量均呈有规律地上升。第1年为265mg/L,第12年会达到702mg/L。橡木中的单宁是鞣酸单宁,其中栎木鞣花素和栗木鞣花素的含量占鞣酸单宁的一半。在制作木桶时,重度烘烤过程中, 鞣酸单宁部分降解形成鞣酸。通常用Folin-Denis法测定的是酚酸而不是单宁。

白兰地在橡木桶中陈酿,第1年鞣酸单宁溶解于酒精中,并逐渐消失。其原因可能是:可溶解的鞣酸单宁水解成鞣酸;鞣酸单宁被氧化和聚合;鞣酸单宁以乙氧基形式进行结构重组。

4.内酯

影响白兰地感官特性的主要橡木内酯是β-甲基-γ-内酯。总体上,在陈酿的白兰地中的含量要高。这是由于美国橡木的结构造成的,其具有胡桃和可可味。

同一森林的不同橡木及不同的木板中,β-甲基-γ-内酯的含量不同。

同时,制作木桶塑型时的烘烤也会影响到美国橡木的β-甲基-y-内酯的含量。在塑型烘烤过程中,β-甲基-y-内酯会或多或少地被破坏,这可以解释为什么中度烘烤时其含量要少一些,而重度烘烤的木桶,白兰地会渗透到木板更深处没有烧焦的橡木层以萃取其中的β-甲基-γ-内酯。

烘烤不会改变对称型酯量(enantiomer u que) , 在美国橡木桶陈酿的白兰地

中,顺式结构的含量占β-甲基-y-内酯总量的85%~91%,在法国橡木桶中陈酿的白兰地中,它的含量为44%~49%。

5.其他物质

橡木中的许多物质都可以溶解到稀酒精溶液中。一些物质能直接产生芳

香,另一些物质能影响白兰地的芳香。一些物质,虽然它不对感官特性起作

用,但由于橡木的来源不同而在酒中的含量不同,其中一种物质是,如

莨菪亭,这种成分在美国橡木中含量非常丰富,在美国橡木桶中陈酿的美国白

兰地和西班牙白兰地中含有很多这种成分。在新橡木桶中陈酿的白兰地中,莨

菪亭的含量比在旧橡木桶中的多。

其他成分,如脂肪酸、固醇等,在装瓶前的冷稳定和预过滤时会产生

沉淀。

四、氧化现象

白兰地成熟过程中,氧化现象占有很重要的地位。氧气溶解于白兰地中,与酒精作用形成过氧化物,作为一种氧化剂,可溶性氧化物使氧气更加稳定,形成比原始物质更稳定的氧化态。例如,在白兰地中发现一部分氧化水合乙醛

过氧化氢,单宁氧化形成的醌。来源于白兰地和橡木中的一些微量元素(铜、锰、铁、锌等)起催化剂(触媒)的作用,通过氧化作用,酒精部分转变为乙醛和乙酸,木质素产生芳香醛,特别是,单宁收敛性的口感及苦味消失,给予陈年科涅克老酒特征。表6-4所示为在不同酒度、干物质和温度下白兰地中氧的溶解度(用每升酒液溶解氧的毫克数来表示)。

Mou gues etal的研究显示, 不同白兰地中氧的消耗量不同[mg/(L·d) ] :

新蒸馏的阿尔马涅克白兰地为0.10。

上述白兰地中,加入了500mg/L橡木浓缩液后变为0.42。

7年龄的白兰地为0.11。

从上述数值看,白兰地中氧的消耗量要比葡萄酒中的少得多。

在白兰地陈酿过程中,氧的溶解度很重要,应该控制在6~14mg/L。

通过对氧化还原电位的测定,不同条件下(pH、温度、酒精度)其反应不同。

温度和酒度对氧化还原电位的影响。在橡木桶成熟过程中,这些参数会发生变化;氧化还原电位变化在425~510mV,其变化幅度不如葡萄酒明显。在前3年的老熟过程中,氧化还原电位的变化与氧气的溶解度相似,对于5年以上的酒,氧气的溶解和氧化还原电位没有关系。

五、陈酿特征

随着陈酿的进行,白兰地中的橡木成分,包括橡木的天然物质及烘烤产生的物质会越来越多。而且,提取物会以不同的方式进入。例如,在橡木桶烘烤时橡木产生的香兰素会进入到陈酿的白兰地中,或者是在整个老熟过程中产生。用新桶贮藏白兰地时,这种成分很多。同时,每年1%~2%的蒸发也能对白兰地进行浓缩。

在此过程中,白兰地中的提取物和已存在的成分,随着酒龄的增加而不断变化。与新白兰地相比,25年以上的白兰地酒度、pH降低,一些大分子物质浓缩。

六、蒸发

如果使用新桶,当酒人桶后,酒会渗透到桶板里,每350L的桶会消耗掉

10~12L酒。通常用蒸发系数来表示白兰地每年的损失量。蒸发系数是指白兰地的损失量与上一年相比降低的百分比。

蒸发系数受以下因素影响:

橡木桶:包括橡木的种类、木板的厚度和容量(如250L、350L),橡木桶的使用方法(如装酒、倒桶、搅桶)等。

酒窖条件:如温度、湿度、使用方法(如封闭或通风)。

气候条件。

酿酒师的工艺操作。

储藏时原白兰地的酒度。

在法国,酒精的蒸发系数在1%~3%,但每年都不一样。

以下公式用于估测橡木桶中每年未被蒸发的白兰地的量。

贮藏环境的温、湿度条件,直接影响到原白兰地的酒精含量变化。当空气相对湿度为70%时,原白兰地中,酒精的蒸发速度和水分的蒸发速度是平衡的,二者按相同的比例蒸发,原白兰地的酒精含量保持不变。在干热酒窖,原白兰地的蒸发系数更大,由于水的蒸发量较大,白兰地中的酒精会逐渐升高。

相反,在潮湿和阴凉的酒窖里,原白兰地的蒸发系数较低,但由于酒精的蒸发速度高于水的蒸发速度,随着贮藏时间的延长,原白兰地的酒精含量降低。经过50年陈酿后,酒精度下降到40%。

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