論文分享|清酒香氣科學解密:從 GC-MS 分析看吟釀香與熟成香的成因

本文重點精華:
  • 科學感官結合: 清酒研究透過 GC-MS 儀器與嗅覺分析法,將化學成分精準對應至人類的 8 大氣味類別。
  • 熟成與劣化的區別: 釐清了「熟成香(Sotolon)」與「老香(DMTS)」在分子層面的本質差異。
  • 建立描述語言: 透過日本酒類總合研究所的「香味輪」,初學者能將抽象的化學代謝物轉化為具體的日常生活氣味描述。

淺談初學者可了解的清酒香氣科學成因

1. 前言:清酒香氣的層次感

清酒的魅力,我個人認為是來自於複雜又細膩的香氣。與啤酒或葡萄酒相比,清酒中的胜肽(Peptide)含量較高,這是由於清酒獨特的「並行複發酵」製程以及蛋白質的分解。這些胜肽奠定了清酒風味的厚度,也成為各種香氣變化的前驅物。

2. GC-MS 與嗅覺分析法

但清酒的香氣生成的本質與來源究竟是什麼?為什麼有些香氣一定會出現?又有些香氣其實不該出現?為了理解香氣的化學本質,在許多酒類研究機構中,會使用「氣相層析質譜儀(GC-MS)」結合「嗅覺分析法(Olfactometry)」,來分析這些香氣的本質。GC-MS 會將香氣的化學成分逐一分離後,通過一個「嗅覺口(Sniffing Port)」,再由專業人員進行嗅聞並記錄感受。用這種方式可以把氣味的數值與人類的直接感官感受連接起來。

而日本酒類總合研究所依照 GC-MS 探知到的數值與研究員的描述將清酒生成的氣味分成了八大類別(Class):

  • 2.1. 吟釀香、果實樣、芳香、花樣:包含酯類(Esters)、酒精、以及典型的花果氣息。
  • 2.2. 木草樣、木果樣、香辛料樣:包含木香、草本、青臭味、醛類(Aldehydes)及香辛料感。
  • 2.3. 穀類樣、麴:源自原料米與麴菌代謝,如穀類、糠、麴本身的氣味。
  • 2.4. 甘、焦糖樣、焦味:甜美氣息,如甘酒樣、焦糖樣、燒焦樣。
  • 2.5. 酸化、劣化:指標性的異味,包含老香(Hineka)、生老香、日光臭。
  • 2.6. 硫磺樣:源自酵母代謝或含硫化合物,表現為硫磺樣、硫化物氣息。
  • 2.7. 移り香(吸附香):反映外部污染,如橡膠臭、霉味、紙、塵埃、土臭、樹脂臭。
  • 2.8. 脂質樣、酸臭:包含丁二酮(Diacetyl)、脂肪酸、酸臭味,帶有優格或奶油感。

3. 清酒香氣的成因分析

清酒的香氣並不會憑空而來,所有的香氣都可以溯源其生成的背景:

  • 3.1. 米的香氣:來自原料米品種的本質。
  • 3.2. 麴的香氣:源於製麴過程中糖化作用的代謝物。
  • 3.3. 酵母發酵產生的香氣:絕大部分的吟釀花果香。
  • 3.4. 熟成產生的香氣:隨時間推移,化學成分的演變或整合。
  • 3.5. 微生物污染:釀造或儲存過程受雜菌影響產生的不悅異味。
  • 3.6. 容器、資材與環境:如木桶(樽香)或受環境氣味吸附的影響。
  • 3.7. 熟成香氣:來自於清酒本身的質變。
這裡我想特別說明一下熟成香與老香的差異。熟成香來自於清酒在熟成過程中所產生的 Sotolon,它帶有類似蜂蜜、焦糖或是紹興酒的氣味。但如果是劣化的老香,則主要香氣分子是由 DMTS 構成,產生異戊醛的氣味,類似醃漬蘿蔔、臭襪子或是濕紙板。

4. 把化學術語轉化為消費者的氣味經驗

日本酒類總合研究所為了讓這些專業的化學術語對應到大眾易懂的日常生活詞彙,因此發展出了香味輪(Flavor Wheel),也讓消費者能在同一基礎上去描述這些香氣。透過 GC-MS 與專業人員的紀錄,清酒香氣不外乎以下大類:

  • 果物類:蘋果、鳳梨、香蕉、甜瓜等。
  • 酒精/香料類:薄荷、肉桂、酒精、醬油、肉桂、香腸。
  • 木/草類:杉、檜、青草。
  • 米/麴類:棉花糖、蒸地瓜、米粉。
  • 醋/發酵類:優格、起司、奶油。
  • 醬油/焦糖類:蜂蜜、杏仁。
  • 醃漬物類:醃蘿蔔等。

5. 建立自己的感官地圖

對於初學者而言,作為第一步先找出清酒中的吟釀香氣或是米類香氣,享受清酒中討喜的氣味。接下來練習辨別一些「異味」,例如乳酸氣味是來自生酛、山廢等天然乳酸或是受到污染的丁二酮。而面對古酒或熟成酒,也能辨別屬於焦糖類或是醃漬物的異戊酮(酸)等,會讓品飲清酒更增添一些感官上的樂趣。

參考資料:關於清酒香氣的成分分析, 日本酒類總合研究所


常見問題 (FAQ)

Q1: 什麼是清酒香氣分析中常提到的 GC-MS?
A: GC-MS 指的是「氣相層析質譜儀」,它能將清酒中複雜的化學成分分離。結合「嗅覺分析法」後,能將氣味數值化,精準對應人類的感官感受。

Q2: 清酒中的「熟成香」與「老香(Hineka)」有什麼不同?
A: 熟成香帶有蜂蜜、焦糖味(Sotolon 分子);老香則是劣化異味,帶有醃蘿蔔或臭襪子味(DMTS 分子)。

Q3: 清酒的香氣主要來源有哪些?
A: 包含原料米、製麴代謝、酵母發酵(主要吟釀香來源)、熟成化學變化以及環境/資材的吸附。

Q4: 為什麼初學者需要參考清酒香味輪(Flavor Wheel)?
A: 香味輪將專業化學語彙轉化為日常詞彙(如棉花糖、優格),幫助品飲者建立統一的描述基礎,提升品飲樂趣。

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