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中国白酒科学研究从组分学说到结构学说的进化论
2019-11-12 00:24:31   来源:中国酒业新闻网   作者:记者 孙晓琳   

序 言

习近平总书记在党的十九大报告中明确指出:“永远把人民追求美好生活的向往作为奋斗目标。

美好生活需要好酒。

为什么现代中国长期缺好酒?

2018年,贵州省赤水河畔酱香白酒研究中心主任、稻谷及副产物深加工国家工程实验室教授、国家级白酒评委李小兵教授在全国糖酒会提出了中国白酒之问:

为什么酒精酒越来越多?

为什么检测指标优级的酒大部分不是好酒?

为什么好喝的酒不一定是好酒?

为什么粮食酒不一定是好酒?

为什么老酒不一定是好酒?

为什么那么多高价酒不是好酒?

什么是好酒?

中国白酒是百药之长,是生命之水,为什么被搞成这样?

在采访过程中,国家标准化管理委员会专业技术委员、健康中国计划.国家公众营养改善项目微生物组学重大专项研究总负责人李小兵教授反问记者。

大家都知道,中国白酒是中华民族的瑰宝。传统科普认为中国白酒由水、乙醇和2%左右的香味成分(醇、酸、酯、醛、酮、酚类、吡嗪、呋喃、萜烯、脂肽类等)等组成。

如何重新认识中国白酒,李小兵教授认为,中国白酒传承发展几千年,技术进步是中国白酒发展的基石,综观中国白酒的发展史,科学技术的每一次重大突破,都会引起中国白酒的深刻变革和巨大进步。无论现在还是将来,实践都会证明“科技是第一生产力”的论断。

门捷列夫的溶体理论,让我们认识到,酒是“生命之水”;方心芳的微生物生物代谢组分学说,造就中国白酒酿造的“组分音符”的奇妙;贵州省赤水河畔酱香白酒研究中心李小兵教授科研团队,提出了“酒体结构学说”,提升了中国白酒品质是有“生命的”,而不是单纯的酒饮料,为中国白酒的健康持续发展,提供了科技支撑。

一、门捷列夫“溶体理论”对白酒的思考

门捷列夫是世界公认的伟大科学家和化学家。

大家都知道白兰地、威士忌、伏特加等称之为“生命之水”。从科学结论来说,西方蒸馏酒称之为“生命之水”,源自门捷列夫的研究《论酒精与水的化合》。所以,西方蒸馏酒从来不承认是酒精饮料,而是定义为蒸馏酒,是“生命之水”。

门捷列夫先生一生中最伟大的成就有三个:一是他编写的《化学原理》;二是《元素周期表律和表》;三是《论酒精与水的化合》。

1856年,门捷列夫的硕士论文《论比容》。整个研究是基于内聚力使人知道有原子存在并根据原子判断物质的相同和不同。并提出用代数来检查与表达物质的和谐。

在门捷列夫最自豪的《化学原理》编著时指出:可以把有机物的分子比作由许多预购件构成的大楼;而有机物和无机物是两种不同组织原则、两种不同排序的物质。这些灿烂的科学思想和成果,在《论酒精与水的化合》中发挥了光芒。诞生了“水合理论”、“溶体理论”等伟大的理论。

门捷列夫研究发现,酒精与水的最佳重量之比为46:54时,溶液的体积缩得最小。这一发现在意义不在于46和54正好合成一个整数百分比(即酒精占46%,水占54%),而在于酒精的分子量是46,54则恰恰是三倍的水的分子量。也就是说,当一个酒精分子和三个水分子组成酒精溶液时,溶质和溶剂结合得最为充分与完全。

门捷列夫早在他的硕士学位论文《论比容》中就指出,当两种或两种以上的单质形成化合物时,如果反应的产物分子数少于参加反应的反应物分子总数,比容就减小,也即产生体积压缩现象。这时,他便由此提出了种新的学说,即后来被称为“溶体理论”的基础。根据这理论,酒精溶解于水并不是机械地混合,而是形成了某种化合物;溶解过程是化学过程,物质在水中溶解时,发生了一定的化合作用。

然而,西方蒸馏酒的酒度并不是依据最佳的酒精与水的结合比例而作,而是依据了政策规定。这就如中国白酒有57度、53度、52度、46度、38度等等。并不是哪个酒度最好,而是非科学的其他要求或者形成的习俗。

门捷列夫先生给中国白酒科学研究带来的思考有三:

一是酒中所有组成成分不是机械论,更不是独立存在个体;

二是酒中的组成成分是相互联系的,而且具有了化合;

三是任何溶液都具有溶体理论所说的特征和属性。

二、方心芳“微生物代谢组分学说”对白酒的贡献

方心芳先生是中国科学院院士、我国著名的微生物学家,建立了我国第一个菌学实验室。方心芳先生的一生,为研究中国白酒做出了学说性贡献。

熊子书先生撰文说:方老的一生,始终关注我国白酒工业的发展和进步,为白酒工业做出了不可磨灭的重大贡献。

沈怡方先生撰文说:方心芳先生对传统生产工艺的继承与发展的先进科学指导思想,不愧为我国应用现代微生物学研究传统发酵产品的先驱者。我们应该学习先生的创新精神,为白酒工业的发展做出应有的贡献。

王元太撰文说:方老是当代白酒工业科技进步最杰出的先行者。传统白酒与一切门类的科学技术一样,总是长江后浪推前浪,与时俱进,但让我们永远不要忘记,曾经做过许多奠基工作的先行者。

1932年,方心芳先生与金培松,以及他的导师孙学悟等发表了《唐山高粱酒之酿造法》,提出了“微生物---发酵——组分”的研究路线。开创了我国研究高粱酒的科学路线,并建立了“中国白酒微生物代谢组分学说”。不仅仅解决了淀粉利用问题,更是解决了发酵质量(香味成分优化)等重要问题。为我国经济建设和人民生活水平提高,做出了重大贡献。

1991年,方心芳先生发表了书面文章指出:对于不同香型白酒的研究,从化学分析方面做工作,当然重要,但其结果还只能解释现象。如果能够和微生物的代谢研究结合起来,我们控制产品质量的自由就会更大得多。

自1932年方心芳先生建立“中国白酒微生物代谢组分学说”(以下简称组分学说)以来,我国白酒界的科技工作者,围绕组分学说做了大量的研究和应用的工作,取得了历史性的成绩。从秦含章先生、陈茂椿先生、赖高淮先生、周恒刚先生、曾祖训先生、沈怡方先生、熊子书先生、金佩章先生、李大和先生、季克良先生等,到徐岩先生、钟杰先生等,在方心芳先生创建的组分学说指导下,取得了历史性成绩。

特别是围绕方心芳先生的组分学说,构建了科学研究、教育培训、检测分析、感官风味培训、标准监管等体系。

围绕方心芳先生的组分学说,取得的历史性重大贡献就是中国白酒诞生了香型。自从白酒界科技人员将“微生物代谢组分学说”引进到酒体研究与应用,从1979年开始将中国白酒划分香型,并从五大香型发展到现在的十二大香型。应该说,这是中国白酒的历史性进步。

但是,方心芳先生在1991年发表的文章特别指出:“对于不同香型白酒的研究,从化学分析方面做工作,当然重要,但其结果只能解释现象”。

我们将方心芳先生创立的“微生物代谢组分学说”应用到酒体研究和品质定标等领域,导致了两个结果:

一是酒精酒越来越多;

二是基于组分制定的标准没有技术约束力和公信力。

为什么酒精酒越来越多?就是因为我们把方心芳先生的微生物代谢组分学说用错了地方。应用检测分析工具测定酒中的相关香味成分,利用食用酒精,按照国家优级标准添加各类酒用香精香料配制成为优级酒,从技术手段和技术标准来说,酒体组分指标都是优级的,有的是酒精酒,有的是低质酒,有的是优质酒。我们可以在超市看到,标注国家标准优级的,有的售价十元,有的售价千元。

其实,回顾1932年以来方心芳先生创立“微生物代谢组分学说”是为了研究中国白酒发酵工程或者酿造工程的。而不是用来研究酒体和酒体工程的。

这就比如人和动物(比如猪、狗、猫等),从组分来定标,人与动物都是水分、蛋白质、脂肪、碳水化合物等,没有差别。

所以,研究中国白酒的酒体和品质,要用新的理论和学说做指导。

三、李小兵教授团队“酒体结构学说”对中国白酒的影响

记者从采访中获取了研究资料,发现贵州省赤水河畔酱香型白酒研究中心李小兵教授团队为中国白酒的品质状态研究,提出了新的思想。汇总如下:

石墨和钻石是同一个分子式,同样的分子量。因为结构不同,就有了石墨和钻石的区别和价值。

结构决定性质(即品质),性质决定表现,表现决定功能,功能决定价值。这是基本的科学常识。所以,中国白酒的品质是由结构决定的,中国白酒的价值,也是由结构决定的。

在中国白酒领域和世界蒸馏酒领域,第一个应用结构原理研究白酒并建立学说和技术体系的是贵州省赤水河畔酱香型白酒研究中心李小兵教授团队(以下简称李教授团队)。

2011年,贵州省赤水河畔酱香型白酒研究中心立项《中国白酒结构研究》,并成立课题组。研究发现中国名酒在陈酿过程中,都有可能形成稳定的纳米结构形态;比如清香型的雪花型、酱香型的六棱型、浓香型的三菱型等等。实验研究发现,中国白酒的品质状态基本遵循着这样的规律:无序状态——有序状态——半结构化状态——结构状态——生命状态——生命稳定状态—生命稳定状态的左旋一致性。这就寻找到了中国白酒在品质状态上的规律,具有重大的指导性作用。

而且每一种中国名酒都具有独特的结构形态和特征。研究发现,中国白酒的酒体结构形成机理是基于溶体理论,在内聚力作用下,在极性和相似相溶性等基础上,非线性均相排列结构而成。而中国白酒的酒体结构机制,是以配位理论的组分种类亲和力的内聚力为基础,形成的相似结构基团。

研究中心基于实验研究发现,于2013年整理出《揭开中国白酒结构世界》的学术报告。并于2103年提出构象养生理论,即任何有机物质的高阶发展状态,都是基于结构及其质量、能量和信息的状态总和。并指出:中国白酒的品质状态是基于结构有效性和数量有效性所构成的构象养生有效性。这就从根本上为中国白酒的品质研究提出了新的原理、学说和理论体系;包括新的研究方向和路线。

研究中心李小兵教授团队依据“酒体结构学说”及其研究成果,重新定义了中国白酒为“自然酿造、科学配伍、结构优化、生命炼造,经构象养生科学性封测,具有安全性和有效性,具有生命和生命力,具有养生效用的蒸馏酒类益生物种”。

研究中心李小兵教授团队在实验研究的基础上,创建了“中国白酒结构学说”,并在次基础上进一步研究完成了“中国白酒的酒体结构编辑技术”,这一成果取得了国家发明专利。围绕“中国白酒结构学说”研发的《中国酱香型白酒大健康智能化生命链建设》项目,获得了中国科协和国家发改委等评价的“2019中国创新创业优秀项目”。

依据“中国白酒结构学说”发展的科技体系,研究中心提出了中国白酒基于酒体结构(即酒体组分分子间砌块)“安全、健康、养生、风味”的构象养生评价法。并研究提出了《中国白酒结构标准通则》等系列标准,得到国家有关机构的支持和立项。

李小兵在采访中指出:沿着方心芳先生的“微生物代谢组分学说”继续深入研究,发酵代谢出更多种类、更多数量的有效性香味成分,为酒体结构研究和设计出更好的中国白酒产品,具有重要的基础性作用。但是,组分原理和组分学说,在酒体研究方面,要基于结构原理和结构学说,因为“构效是基础,量效是系数,构象养生是成果”。

结束语

中国白酒的科学研究将会是“两个学说”相互促进和相互发展的进化过程。

中国白酒的科学研究,将会围绕方心芳先生创立的“微生物代谢组分学说”,致力于酿造工程(即发酵工程)的继续深入研究和突破,酿造出更多、更好的组分种类和数量;为研究中心李小兵教授团队创建的“酒体结构学说”,提供更多、更好的组分种类和数量,基于“酒体结构编辑技术”体系,研究、设计、编辑出品更多、更好的具有安全性和有效性的真正优质的中国白酒来;为实现美好生活的中国梦做出更好的成绩。

李小兵说:研究中心在组织编写《中国白酒结构学》、《中国白酒生命学》、《中国白构象养生诊断学》等著作,从原理上推动中国白酒科学研究和发展。

借助酒界前辈的话说:传统白酒与一切门类的科学技术一样,总是长江后浪推前浪,与时俱进。祝愿中国白酒在“两个学说”的指导下,科学发展,取得更大发展。

编辑:王韶卉

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