如果你拿一束手电筒的光束穿过一瓶陈年白酒,会看到光柱里有一条明亮的的光路。这就是丁达尔效应。
在物理学中,丁达尔效应是判断一个液体是溶液还是胶体的经典手段。溶液里的溶质分子太小(通常小于1纳米),光线穿过时不会发生明显散射,所以光束“隐形”了。胶体体系则不同,其中悬浮着直径在1纳米到1微米之间的粒子,大到足以散射可见光,小到不会因重力而沉降。光束穿过时,粒子的表面散射让光路变得肉眼可见。
白酒正是这样一个胶体体系。酒体中存在大量纳米到微米级的粒子,它们由乙醇-水分子簇与各类微量成分通过氢键、疏水作用等非共价力组装而成。这些粒子的“建筑材料”,正是白酒中2400多种微量化合物。
有意思的是,这种现象在威士忌和白兰地里几乎观察不到。不是它们的酒“不够好”,而是它们的微量组分种类和含量远不足以支撑起这样一个复杂的胶体体系。换句话说,丁达尔效应是白酒独特工艺在物理层面的直接证据,体现固态发酵和酒曲带来的超高化学复杂性。
一道光束,照出中国白酒的独特性,它是世界上唯一采用固态发酵和酒曲酿造的大宗蒸馏酒,这种独特的工艺路线,赋予了白酒远超其他烈酒的化学复杂度。而在中国白酒中,有一个品类走得比所有“同侪”都更远,它的微量组分总量突破了行业公认的上限,其酒体中检出了更丰富的微量组分,甚至还有世界烈酒中从未见过的活性分子。
它就是董酒。
白酒的“复杂”到底复杂在哪?董酒凭什么能比“复杂”本身更复杂?这些“多出来”的组分,对品酒的人和喝酒的人来说,又意味着什么?本文系统论述之。
一、白酒,不是“中国伏特加”
白酒与其他烈酒,本质上是两种工艺哲学的分野。
外国烈酒的逻辑相对直接。原料发酵→液态蒸馏→橡木桶贮存(伏特加甚至跳过陈酿这一关)。整个过程中,香味物质主要依赖两个来源:一是原料本身的香气在蒸馏中被保留,二是橡木桶陈酿过程中的萃取与氧化。釜式蒸馏器出来的新酒,风味骨架其实很薄,真正的“内容”是在桶里慢慢写进去的。
中国白酒走的是另一条路。中国白酒是固态发酵,外国烈酒是液态发酵。
别看只是发酵介质从“水”变成了“湿润的粮谷”,这个转换带来的变化是颠覆性的。液态发酵体系相对均一,微生物悬浮在发酵液中,代谢产物自由扩散,整个体系的传质阻力很小。但固态发酵完全不同,酒醅是湿润的颗粒堆积体,颗粒内部、颗粒表面、颗粒间隙分别构成了固相、液膜相和气相三个互相贯通的微环境。霉菌的菌丝在颗粒内部穿行,酵母在液膜中繁殖,细菌在颗粒表面和间隙中定殖。每一种微生物都占据着不同的生态位,进行着不同的代谢活动。
固态发酵的另一个重要特征是多界面反应。在粮谷颗粒的表面和内部孔隙中,原料中的淀粉、蛋白质、脂肪等大分子物质与微生物分泌的酶系接触,发生酶解;酶解产生的小分子糖、氨基酸、脂肪酸再被不同微生物摄入,进入各自的代谢途径。整个过程涉及固液界面、液气界面、微生物细胞膜界面等多个层次的物质交换。界面越多,代谢途径就越丰富,固态发酵的代谢产物谱比液态发酵自然宽得多。
更关键的是“曲”。
白酒的发酵剂叫酒曲,一种用谷物培养出来的微生物群落载体。大曲的制作本质上是在一团粮谷上“种”出一座微型生态系统,霉菌负责把淀粉切成小块的糖,酵母把糖变成酒精,细菌则在一旁产出酸、酯、醛、酮等各类风味前体。大曲里的微生物不是一两种,而是成百上千种,它们之间的代谢网络复杂到连现代微生物组学也只能描摹出轮廓。外国烈酒不用曲。威士忌的发芽大麦靠自身酶系糖化,以及使用单一酵母菌发酵。
所以,中国白酒不是“中国的伏特加”或“中国的威士忌”。它是一个独立的、拥有完整技术体系和风味语言的世界。这就引出了一个关键的数字:2%。
二、2%里的物质宇宙
白酒1%到2%的微量成分里,到底有什么?
有研究者曾将白酒的微量成分分为三个层级:骨架成分、协调成分、复杂成分。
骨架成分是酯类、醇类、酸类、醛类等化合物,它们在白酒中的含量通常在几十到几千毫克每升的级别,构成了白酒香和味的基本框架,好比一座建筑的梁柱和墙体。协调成分是那些含量更低但对口感起缓冲、过渡作用的物质,比如某些高级脂肪酸酯和含氮化合物。复杂成分则是含量极微但风味活性极高的化合物:含硫化合物、吡嗪类、萜烯类、酚类等,它们在百万分之一甚至十亿分之一的浓度下就能被人的嗅觉和味觉捕捉到。
理解了白酒风味组分的构成,接下来要说的核心问题在于,在所有的中国白酒中,为什么董酒,能够把这套体系的边界推到了更远。
三、董酒的4.154%,打破白酒天花板
在白酒行业,有一个沿用了数十年的经验公式:白酒中的微量成分,大约占酒体总量的1%到2%。
这个数字来自于对各种香型白酒大量检测数据的统计总结。浓香、清香、酱香、米香,不论哪一种香型,检测出来的总微量组分含量,基本上都在1.5%到2.5%之间浮动,极少超过3%。相关学者的综述也印证了这一判断:白酒中已检出的化合物多达2400种以上,但它们加在一起的重量,相对于98%左右的水和乙醇,确实是“微量”。
因此,“2%”在行业里几乎成了一条约定俗成的天花板。不过,董酒是个例外。
研究团队曾对董酒微量组分进行了系统测算,得出的结果是:董酒中微量组分的总量占酒体比例达到4.154%以上。这个数字不但突破了3%的红线,而且比行业公认的2%平均线高出了一倍有余。
数量多还不是最令人诧异的。真正让这4.154%具有颠覆性意义的,是其中那些在其他白酒中极其稀缺的组分。如52种萜烯类物质及氨基酸、维生素、微量元素等,就是最好的例证。
江南大学研究团队采用正相色谱串联GC-MS技术,对董酒中的萜烯类化合物进行了系统鉴定,最终确认了52种萜烯类化合物,包括14种单萜和38种倍半萜。总含量约3400-3500μg/L,居中国白酒之首。
做个对比:酱香型白酒文献报道的萜烯类约43种,浓香和清香型则更少。52种对43种,多出来的不仅仅是数量,更是种类上的质变。董酒检测到的萜烯中有相当比例(如p-茴香醛占萜烯总峰面积的27.21%、白菖油萜11.31%、δ-杜松烯7.38%、卡拉烯5.11%、樟脑4.13%、龙脑3.65%、α-雪松烯3.29%等)在浓香、清香、酱香白酒中几乎检测不到。
那么,董酒“多出来”的组分,从何而来?
答案首先藏在130余味本草的制曲配方中。萜烯类化合物是植物精油的主要成分,广泛存在于中药植物中。如薄荷里的薄荷醇、艾草里的桉叶油素……当这些中药材被碾碎、拌入曲料,经曲房里发酵,植物细胞壁中的萜烯类物质被释放出来,一部分以原形保留,另一部分在微生物的作用下发生羟基化、氧化、还原等结构转化,最终进入了蒸馏液,成为酒体的一部分。
再有,则在于董酒超长的发酵周期。董酒因为加了130余味本草,微生物群落的建立和稳定需要更多时间。到了大窖池发酵阶段,香醅的发酵时间高达18个月以上。
这个时间长度意味着什么?在微生物学中,发酵可以分为两个阶段。第一阶段是初级代谢。微生物利用碳源和氮源快速生长繁殖,产酒精、产有机酸,这是所有发酵的“基础动作”。大约在营养物质消耗过半、菌体密度达到峰值之后,发酵进入第二阶段:次级代谢。
次级代谢这个阶段产出的物质,是分子量更大、结构更复杂、生物活性更强的一系列化合物,抗生素、色素、生物碱、萜烯衍生物、脂肽、糖肽等等。地衣素就是典型的次级代谢产物。芽孢杆菌在生长后期启动脂肽合成基因簇,在碱性窖池这一特定环境中将脂肪酸链和肽段组装到一起,形成了这个在其他烈酒中从未见过的分子。
长期发酵的另一个“红利”是窖池碱性环境,延长了有效发酵期。在酸性窖泥中,过高的酸度会在一定程度上抑制后期微生物的活性,代谢曲线较早进入平台期。而董酒窖泥的pH>7为多种嗜碱或耐碱微生物提供了更长的活跃周期,微生物群落的新老更替更慢,次级代谢的持续时间更久。这就像在马拉松比赛中,酸窖的选手在第30公里已经降速,碱性窖泥的选手却能保持配速跑到第42公里。
四、“5、5、3”,董酒风味的科学转译
酒终究是用来喝的,所有的科学数据,最终要回答消费者最关心的问题:这酒好喝在哪?
董酒的风味特征有一个著名的“5、5、3”概括:五香,本草香、曲香、酯香、粮香、陈香;五味,浓郁、醇和、爽净、回甘、味长;三口品尝,小口抿、中口品、大口饮,三口品尝感知董酒。
但这个概括稍有抽象,进一步用科学语言翻译一遍,董酒的风味逻辑是这样建立起来的,以五香为例:
首先是“本草香”。52种萜烯类化合物在嗅觉层面的集体呈现。如茴香醛带来茴香和甘草的气息,樟脑和龙脑贡献清凉感和药草的“穿透力”,α-雪松烯和白菖油萜铺垫出木质的底调,β-石竹烯和β-榄香烯则增加了一丝辛香和暖意。这些萜烯的嗅觉阈值极低,不少化合物的阈值在微克每升级别,意味着哪怕它们的绝对浓度不高,也能给人留下深刻印象。
曲香。董酒培养大曲和小曲两种曲药,大曲有小麦、本草及发酵成熟的大曲烘焙香,简称本草大曲香;小曲有大米、本草及酵母代谢物的清香,简称本草小曲香。这两种曲的香气通过酿酒过程,最后结合在一起形成董酒独特的舒适的混合曲香,以大曲的烘焙香较为明显,小曲的清香次之。
酯香。董酒中乙酯类芳香族物质含量比较高,如乙酸乙酯、己酸乙酯、丁酸乙酯等,这些乙酯类物质具有愉悦的芳香,类似于一些香蕉、苹果、柑橘等的水果香气。还有一些萜烯类物质具有芳香感,如萜烯类物质d-柠檬油精就有极强的桔子气味。其芳香类物质的种类和含量不同,在人体感官嗅觉上的表现不一样,闻香过程的感知也不一样,给人带来的愉悦程度更不一样,董酒的酯香是最容易感知和愉悦感非常好的复合香气。
粮香。董酒采用优质的高粱为主要原料,原料中挥发性萜烯类物质和很多溶于水和乙醇的香气物质,在酿酒过程中带入酒中。高粱中的愈创木酚和苯乙醛两种物质进入酒中,使得酒中具有熟高粱的粮食香气。
陈香。董酒从原料进厂到生产出新酒需要2年时间,新酒在酒库贮存 3 年以上才能进行勾调,所以,出厂成品酒中的陈香,是源于董酒长期贮存自然形成的老熟香气,有类似于陈年木材的香气和淡淡本草中沉香、木香的香气以及隐约的焦香香气,是多种自然老熟香气成分的共同体现。
五种香在复杂基质中相互渗透、相互修饰。现代风味化学的研究已经证明,不同风味化合物之间存在复杂的感知交互:协同、加成、掩盖,而化合物的种类越多、基质越复杂,这种交互就越精妙、越不可预测。董酒拥有中国白酒中更丰富的微量成分库,这也意味着它的风味交互网络是更复杂的。
品一口董酒,你闻到的不是一个接一个的独立香气,而是一种经过“自然编织”的整体性体验,这是任何“单体香精勾调”都无法复制的。
在中国白酒行业当前“风味与健康”双导向的发展趋势下,董酒的4.154%,其中既包含贡献本草香、酯香、焦香的数十种关键风味化合物,也包含萜烯、氨基酸、维生素、微量元素等有明确生物学活性的成分,为白酒的健康价值研究提供了理想的对象。
风味有根,根在千年本草智慧、在四万毫克微量江山。这就是董酒在世界烈酒丛林中,独一无二的中国表达。
作者简介:李虓,发酵工程硕士,酒类、饮食评论作家,《酒食评论》主编
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