白酒中微量金属元素的作用研究

郭逸臻，张红梅，王 耀

（内蒙古河套酒业集团股份有限公司，内蒙古杭锦后旗015400）

白酒中微量金属元素的作用研究

郭逸臻，张红梅，王 耀

（内蒙古河套酒业集团股份有限公司，内蒙古杭锦后旗015400）

通过对金属元素活性作用的介绍和对白酒中金属元素含量与口感的试验研究,说明白酒中的金属元素不仅是人体正常生理活动的必需元素,而且对白酒的口感也产生非常重要的作用。

白酒； 金属元素； 口感

中国白酒酿造历史悠久，酒文化源远流长、内涵丰富。近年来，通过对白酒生产过程中的微生物、工艺条件、勾兑贮存、产品风格等方面所做的大量科学研究，推动了整个白酒行业的发展和进步。如今，随着经济的发展和人们生活水平的日益提高,酒类消费习惯和消费水平发生了新变化,越来越多的消费者追求健康饮酒和科学饮酒，贮存时间长、高质量的酒越来越受消费者的青睐。究其缘由,其中一个重要的原因是酒体中含有微量金属元素，能促进酒精的分解,使酒体醇厚、丰满圆润，更重要的是这些金属元素有益于人的身体健康。

1 金属元素能促进酒精的分解

1982年，内蒙古轻工业研究所选用陶坛、不锈钢罐、搪瓷罐3种材料对不同年份酒进行酒质及微量金属元素含量的测定，结果表明，陶坛贮存的酒质好，钙、镁、铜、铁、锌、铬等微量金属元素的含量也最高。这些微量金属元素虽然在人体内的含量很少，但它们是人体正常生理活动的必需元素，在人体内产生独特的生理功能和生化效应。在生物体内1000多种酶中，有1/4～1/3需要金属元素参与才能完成它们的催化功能。金属元素是酶活性不可缺少的因子，亦是酶的激活剂。人体中重要的金属酶类及其生理活性作用见表1。

1.1 酶类在乙醇代谢中的作用

乙醇在体内的代谢具有下述特征：被摄取的乙醇大部分(90%～98%)被代谢，由肾和肺排泄的仅占一小部分；大部分乙醇在肝脏内被氧化。乙醇的代谢途径主要是乙醇脱氢酶(ADH)催化的乙醇氧化体系(即ADH乙醇氧化体系)与微粒体乙醇氧化体系(MEOS)。乙醇的代谢途径见表2。

ADH乙醇氧化体系：被摄取至肝内的乙醇大部分被肝细胞液中的乙醇脱氢酶催化脱氢而生成乙醛，乙醛进一步在乙醛脱氢酶催化下脱氢而生成乙酸，后者又形成乙酰辅酶A而进入三羧酸循环，最后生成二氧化碳和水，并释放能量生成ATP。

表1 人体中重要的金属酶类及其生理活性作用

表2 乙醇的代谢途径

1.2 乙醇代谢NADH/NAD+比值的上升

乙醇在体内的代谢第一阶段是由乙醇生成乙醛，第二阶段是由乙醛氧化成乙酸。催化这两步反应的乙醇脱氢酶、乙醛脱氢酶的辅酶都是NAD+。因此，在乙醇氧化的过程中NAD+被还原为NADH。通过乙醇代谢产生的过剩的NADH造成NADH/NAD+比值的升高或NAD+／NADH比值的降低，使得肝脏中乳酸的利用率下降。另一方面，丙酮酸被多余的NADH还原成乳酸，容易导致机体的乳酸性酸中毒。锌离子是NAD+的激酶，能有效提高NAD+的活性，促进三羧酸循环。

由此可见，乙醇分解代谢和三羧酸循环需要醇脱氢酶、醛脱氢酶及谷氨酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶、乳酸脱氢酶、碱性磷酸酶、丙酮酸氧化酶，以及NAD+等的参与，而这些酶都是金属酶，所以白酒中所含金属离子作为酶的活性中心和酶的激活剂，能有效地提高酶的活性，加速乙醇在人体中的代谢速度，缩短其停留时间，缓解饮酒后对人体的副作用。

2 金属元素的含量高低与白酒口感的关系

白酒中所含的铁、锰、铜、锌、硒、镉等众多微量元素,一方面来源于贮存容器，另一方面来源于水。剑南春酒厂利用原子力显微镜观察不同酒体显示出形态各异的微观图形，布朗运动、丁达尔现象等进一步印证了白酒是非均相胶体溶液。而胶体的形成是醇、醛、酮、酸、酯及微量元素通过氢键、离子键、共价键进行缔合、缩合、酯化等形成大分子基团，减少酒体的刺激感,使酒体绵柔醇厚。

2.1 不同加浆水对白酒口感的影响试验

水质的优劣直接影响产品酒体风味特征的形成和产品质量的稳定提高。为了试验不同水质对酒体风味的影响，选用以下来自不同地区的3种水分别对清香型、浓香型的新型白酒和纯粮固态白酒（38%vol、45%vol、52%vol酒）进行加浆降度，金属元素利用美国戴安公司的ICS-2500离子色谱检测，电导率使用DDS-307型电导率仪检测，碱度、硬度按照国标要求检测（贮存3个月后，分组品评，每月品评1次，按3次品评平均计分），结果见表3、表4、表5。

表3 加浆水样的检测结果 (mg/L)

表4 加浆降度后各类酒中金属元素含量的检测和感官评价结果 (mg/L)

在所有的试验酒样中，1号、2号水加浆后，酒体清亮透明，3号水加浆后出现不同程度的浑浊，高度酒浑浊程度大于低度酒，贮存一段时间后新型白酒形成絮状针形沉淀，纯粮固态白酒形成粉末状沉淀。通过检测，与3号水样酒含有差不多钙镁离子含量的酒在贮存后并没产生沉淀。分析其原因，3号水样酒并非是单纯钙镁离子引起沉淀。加浆水试验酒未经活性碳处理，按照胶体化学理论，酒中呈负电荷的油性成分与带正电荷的金属氢氧化物，发生解胶现象，使高级脂肪酸乙酯相互凝结形成沉淀。

表5 金属元素的检测结果及白酒感官评价 (mg/L)

试验酒样贮存5个月后，采用滴定法检测总酸的变化情况。加3号水的酒样总酸含量降低，原因是有机酸和金属离子形成不溶性金属盐类所致。如：RCOO-+Ca2+→(RCOO)2Ca。

加1号、2号水的酒样总酸含量有所升高，2号加浆水硬度及金属元素含量低，结果是2号加浆水升酸幅度大于1号加浆水。同时新型白酒升酸幅度大于传统白酒。试验证明，一定含量的金属元素对酒体的水解有抑制作用。

从3次品评的结果看，清香型白酒不论是新型白酒还是纯粮固态白酒，加金属元素含量低的2号水的酒样口感大多较好，清爽、味净，清香风格突出。

新型浓香白酒中，加含一定金属元素1号水的酒样口感绵甜，加含金属元素最小的2号水和最大的3号水的酒样口感差，酒体燥辣，粗糙。纯粮固态白酒口感偏向金属元素含量高的3号水酒样，口感醇厚。

2.2 添加微量金属元素对白酒口感的影响试验

选用含钾、钠、钙、镁、铁、铜、锌等微量元素的矿物质营养液，以锌离子检出含量为标准，对我公司不同香型、不同档次、不同酒精度的成品酒进行添加试验。

清香型白酒试验结果：新型白酒的酒度不同金属元素对酒体的影响亦不同。38%vol、45%vol酒在同一组品评结果中，金属元素含量添加0.5 mg/L时口感最好，含量过高会影响口感。52%vol酒金属元素添加0.8 mg/L时口感好。对同一酒精度纯粮固态白酒试验样，品评中金属元素含量高的口感好。

从表4和表5综合分析看，对白酒口感影响较大的除了钾、钠、钙、镁金属阳离子外,铁、铜、锌等过渡金属元素对白酒的口感也有较大的影响。

浓香型白酒试验结果：同一酒度的新型白酒中，添加金属元素的酒口感好；38%vol酒添加0.5 mg/L时口感最好；45%vol酒添加0.8 mg/L时口感最好；52%vol酒添加1 mg/L时口感最好。酒度越高，金属元素含量相对高时口感好。酒度和金属元素的含量在一定范围内成正比。纯粮固态白酒中，38%vol酒添加0.5 mg/L时最好，其他依次为0.8 mg/L、1.0 mg/L，未添加的口感最差；45%vol酒添加1 mg/L时最好，其他依次为0.8 mg/L、0.5 mg/L，未添加的口感最差；52%vol酒添加0.8 mg/L的口感最好，其他依次为1 mg/L、0.5 mg/L，未添加的口感最差。

由于试验使用的矿物质营养液为混合试剂，只能证明金属元素可以使酒体绵甜、柔顺，促进酒的老熟，但每种金属元素的含量范围还需进一步试验研究。

3 结论

3.1 白酒中所含的微量金属元素不仅对维持人体正常的生理活动起到了非常重要的作用，而且它与白酒的口感还有着非常密切的关系。在加浆水试验酒中，清香型白酒口感大多是加金属元素含量低的2号水的酒样好，呈现出干净、清爽，清香风格突出的特征。浓香型白酒中，新型白酒加含一定金属元素的1号水的酒样口感好，添加含金属元素最少的水和最多的水的酒样口感差；纯粮固态白酒则口感偏向加金属元素含量高的水的酒样。

3.2 在金属元素的添加试验中，清香型新型白酒中不同酒度金属元素对酒体的影响亦不同。38%vol、45%vol酒金属元素含量添加0.5 mg/L时的口感好，含量过高影响口感。清香型纯粮固态白酒金属元素含量高的口感好。浓香型新型白酒中添加金属元素的口感好，其中38%vol酒添加0.5 mg/L时口感最好，45%vol酒添加0.8 mg/L时口感最好，52%vol酒添加1 mg/L时口感最好。酒度和金属元素的含量在一定范围内成正比。纯粮固态白酒38%vol酒添加0.5 mg/L时口感最好，45%vol酒添加1 mg/L时口感最好，52%vol酒添加0.8 mg/L时的口感最好。

3.3 在今后的工作中，我们将继续以上述的试验研究结果为导向，进行深入研究，和同行人士共同探讨白酒对人体健康的作用。

[1]沈怡方.白酒生产技术全书[M].北京：中国轻工业出版社,1998.

[2]庄名扬.浅析中国白酒微量成份的生理活性[J].酿酒,2000(5)：23-25.

[3]徐占成.剑南春纳米形态图谱揭示健康之谜[J].酿酒科技,2006(11)：124-125.

Functions of Trace Metal Elements in Baijiu

GUO Yizhen,ZHANG Hongmei and WANG Yao
(Hetao Distillery Group Co.Ltd.,Hangjinhouqi,Inner Mongolia 015400,China)

The introduction to the active functions of metal elements and the experimental study of the relations between metal elements and Baijiu taste demonstrated that metal elements in Baijiu not only are the essential elements for people’s normal physiological activities but also play an important role in the formation of Baijiu taste.

Baijiu;metal elements;taste

TS262.3；TS261.7；TS971

A

1001-9286（2017）12-0045-05

10.13746/j.njkj.2017187

2017-07-03

郭逸臻（1979-），男，内蒙古人，大学本科，白酒国家评委，主要从事白酒品评勾调工作。

优先数字出版时间：2017-09-20；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170920.1444.001.html。