中国传统固态发酵蒸馏酒是中华民族的宝贵遗产,千百年来世代相传。它是我国特有的、具有悠久历史的传统酒种。
一、检测中国传统固态发酵蒸馏酒独特风味特征的仪器选择
随着科学技术的进步,酿酒界不断采用各种科学分析手段,对中国传统固态发酵蒸馏酒的独特风味特征进行研究。目前,对蒸馏酒的研究普遍以气相色谱仪、液相色谱仪、质谱仪作为研究手段,对白酒中的微量香味成分进行定性定量检测分析,同时结合传统的感官尝评鉴定来完成。
为了突破这些常规的分析方式,四川剑南春集团有限责任公司在酿酒业中首家购置了高分辨率的原子力显微镜(AFM),由以往从微量香味成分组成角度研究蒸馏酒,转变为用原子力显微镜(AFM)对酒中微观多分子聚合体形态的研究,率先将纳米科技应用于蒸馏酒的酒体风味研究。
在展开蒸馏酒酒体纳米形态图谱的研究时,剑南春科研人员先后选用了日本OLYMPUS光学显微镜,以及日本UNION公司的超高放大倍率变焦视频显微镜。由于这两套设备都属光学显微镜,因此,受到光波波长的限制。它们的成像只是物体的轮廓,并不能确切了解蒸馏酒中微观多分子聚合体的细微结构和形态特征。
而原子力显微镜超越了光和电子波长对显微镜分辨率的限制。它对酒中微观多分子聚合体的成像分析具有比光学显微更高的空间分辨率(可以分辨出单个原子,具有原子级的高分辨率),能在立体三维上观察纳米级物体的形貌(其侧向分辨率可达到2nm,垂直分辨率小于0.1nm)。同时,原子力显微镜扫描成像,可在真空、大气、常温等不同环境下工作,比电镜需要的真空环境方便许多。样品制备时间短,且易操作,有利于研究自然状态下的样品。因此,我们选用原子力显微镜(AFM)作为主要表征手段,观察中国传统固态发酵蒸馏酒中,微观多分子聚合体纳米级形貌特征。
AFM的工作原理是:将一个对微弱力、极敏感的微悬臂一端固定,另一端有一微小的针尖,针尖与样品表面轻轻接触,使针尖在样品的表面上扫描,由于针尖尖端原子与样品表面原子间存在极微弱的排斥力(10-8—10-6N),如果控制这种力在扫描过程中保持恒定,则微悬臂将在垂直于样品表面的方向上起伏运动,利用隧道电流检测法或光学检测方法,测定微悬臂对应于扫描各点的位置变化,以获得样品表面形貌的信息。
二、对中国传统固态发酵蒸馏酒的检测结果
剑南春科研人员采用原子力显微镜(AFM)对中国名酒剑南春及其它名优浓香型酒、酱香型酒、米香型酒、清香型酒、国际蒸馏酒(如白兰地、威士忌、朗姆酒、伏特加和金酒等),以及国内液态发酵蒸馏酒进行了系统的研究。
用原子力显微镜(AFM)对蒸馏酒中微观多分子聚合体进行成像、样品制备时,控制实验环境恒定的温、湿度,吸取一定量实验酒样,于新解离的云母片表面,采用轻敲模式观察。利用AFM 支持软件对白酒中有形颗粒进行三维构图。
经过多轮次对大量酒样的科学实验,我们成功地获得了剑南春等中国传统固态发酵蒸馏酒的酒体纳米形态图谱。
研究结果表明:并非所有的蒸馏酒都具有这种微观纳米形态结构,只有纯粮固态发酵传统中国蒸馏酒才具有独特的酒体纳米形态图谱。凡液态发酵方式生产的各类蒸馏酒,都不具备这样的纳米级酒体形态特征。这一奇异的现象揭开了中国传统固态发酵蒸馏酒神秘的面纱,充分展示了中国传统固态发酵蒸馏酒的神韵。
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