以复杂科学的思维认识中国传统白酒的色香味

作者简介：李家民

原沱牌舍得总工程师，系享受国务院特殊津贴专家、国家级技能大师（人社部、财政部等部委核准成立国家级工作室）、中国酿酒大师，中国首席品酒师，中国首届酒业科技领军人物。

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现代科学大约在20世纪80年代以后出现了分野，一种是简单科学或者理想科学，一种是复杂性科学或者复杂科学。所谓简单科学，就是从客观世界中抽象出事物的因果关系，根据其因果关系建立起理想化（因而也是简单化）的因果关系模型，依据这个模型，可以在实验室里进行复制，也可以在工厂里进行再生产。以食用酒精为例，从原理上看，酒精是通过酶和酵母的作用，将原料从多糖降解成单糖，单糖再氧化成乙醇的一个过程，所以，现代食用酒精工业就是理想科学或者简单科学的产物。

复杂性科学兴起于20世纪80年代，是系统科学发展的新阶段，也是当代科学发展的前沿领域之一。复杂性科学是指以复杂性系统为研究对象，以超越还原论为方法论特征，以揭示和解释复杂系统运行规律为主要任务，以提高人们认识世界、探究世界和改造世界的能力为主要目的的一种“学科互涉”的新兴科学研究形态。复杂性科学具有非线性、不确定性、混沌性等特点。

非线性：非线性作用是系统无限多样性、不可预测性和差异性的根本原因，是复杂性的主要根源。非线性思维是一种直面事物本身的复杂性以及事物之间相互关系的复杂性、运用超越直线式的思维去力争更清晰的理解和把握认识对象的思维方式。不可否认，在认识简单的事物时，直线式的思维方式有利于提高认识的效率，但是在认识比较复杂的事物时，如果单单为了追求一种简单性、便捷性、效率性、因果性，而抛却事物的复杂性，得到的会是一种“假象式”的认识结果。实际上随着思维范式由线性（原子论、还原论）向非线性（系统论）的转变，我们对自然和社会的本来面目的认识就更加深刻。

不确定性：在近代科学发展史上，以牛顿力学为代表的经典自然科学向人们描绘了一幅确定性的世界愿景，并且宣称在这幅愿景图中的空白之处或者不清晰之处只是暂时的，是等待人类去逐渐填充的领域。然而20世纪60年代以来，现代系统科学中关于混沌现象的研究，却打破了传统科学中把“确定性”与“不确定性”截然分割的思想禁锢，并用大量客观事实和实验表明，正是由于确定性和不确定性的相互联系和相互转化，才构成了丰富多彩的现实世界。

对于中国传统白酒来讲，用简单科学（理想科学）的方式进行解释显然是不合适的，会出现很多解释不通或者矛盾的地方，用复杂性科学的思维来认识中国传统白酒更为合适。

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首先要明确中国传统白酒的定义，中国传统白酒是纯粮固态发酵的产物，采用双边发酵、开放式发酵，由多菌种、多种酶和多种粮食物质相互作用之后而产生的，它的生产过程非常复杂，其原因机理按照简单科学（理想科学）的方法，很多现象一直没有解释清楚。传统白酒是与新型白酒相对应的概念，新型白酒是基于简单科学思维基础上以食用酒精再添加一些呈香呈味的香料、糖精等物质勾兑调和而成的乙醇水溶液。在传统纯粮固态酒中添加香精、糖精、酒精，属于违反国家标准的违禁添加，而新工艺白酒中添加“三精”，则是合乎国家标准的。和传统固态发酵的白酒相比，新型白酒在风味口感上差很多，专家们可以从数据分析上得出结论，普通消费者也能凭自己的口感感受出来。

传统白酒具有色、香、味三个特征，这三个特征也是从有了物理学之后才抽象出的概念，但这三个特征不一定能穷极白酒的所有物理属性，它们只是白酒中常用的物理属性，下面，我们分别具体讨论一下。

1.色的复杂性

在传统白酒中，酒的颜色实际是很复杂的，我们一般都知道白酒是无色透明或者微黄色，白酒国家标准中也是这样介绍的。但这只是从一个大体的颜色上来区分的，实际上，从无色透明到所谓微黄中间，传统白酒还有很多过渡渐变的颜色，目前，这方面的研究和具体描述还基本没有。白酒变为微黄色的具体成因和成分的改变也是不太清楚的，比如，引起白酒变黄的物质，到底是白酒在发酵过程中产生的一些物质，在蒸馏过程中又到了截取的馏分里面，还是发酵过程并没有产生这些物质，而是在更高温的蒸馏过程中各种复杂物质相互作用之后新产生的物质？关于这方面的研究，目前也是比较少的。

目前有研究认为，白酒高温渥堆发酵之后才会产生微黄的颜色，也有研究认为，白酒在储存的过程中，陶坛里的铁质元素浸出，被萃取出来了，所以发生了颜色变化。这些认识在一定范围内是成立的，但出了这个范围，还有很多白酒颜色变黄的原因没有解释清楚。总之，关于白酒颜色的研究，目前来说都是不够充分的，简单科学的方法没有完全解决白酒颜色的研究问题。

2.香的复杂性

在简单科学把微量成分色谱骨架分析列出之后，关于白酒呈香物质的研究是突破最多的方面，比如有了单体香的概念，诸如己酸乙酯是浓香型白酒的主体香，乙酸乙酯是清香型白酒的主体香，乳酸乙酯和乙酸乙酯及己酸乙酯都较多、羰基化合物也较多的是酱香型白酒的主体香，等等，但其实这些概念并没有完整地说明中国传统白酒香的复杂性。

传统白酒不仅只有己酸乙酯香、乙酸乙酯香这些单体香，它的香其实是非常复杂的，比如酱香中就既有果香、焦香、糊香，还有醛及其它某种或某些植物的香气，非常丰富。任何一种单体香，或者单体香的组合，与传统自然发酵酿出的酒的香气相比，相差都是比较远的。我们已经知道某种自然发酵的酒中含有的几种物质是使这种酒产生某种香气的因素，就将这几种物质添加到新工艺白酒中，新工艺白酒就能产生一模一样的香气吗？依然不能！实际上谁也没有造出过香气完全一样的酒来。目前任何通过食用酒精、香精、糖精勾兑的白酒都没有达到自然发酵白酒那么丰富、饱满、复杂性的香气。也就是说，用简单科学的方法还原传统纯粮固态发酵白酒的香气，是无法做到的。

香还有另外一个特点，就是它的持续时间和扩散范围在不同酒中是不同的。中国传统白酒香气复杂，放香、留香的持续时间长，而且在不同时间段，其放香的味道层次也不一样。目前靠单体香勾调出的新型白酒的香气显然都不如传统白酒的留香时间长、放香范围广。

3.味的复杂性

白酒的味也是非常复杂的，味觉一般分为酸、甜、苦、咸、鲜。醇类是白酒中醇甜和助香的主要物质，也是形成香味物质的前驱体。白酒中含有少量的高级醇可赋予酒特殊的香味，并起衬托酯香的作用。高级醇中，除了异戊醇微甜外，其余的醇都有苦味，有的苦味重而且长，含量过多会导致酒辛辣苦涩，容易上头，容易醉，高级醇含量高的酒，常常带来使人难以忍受的苦涩怪味，即所谓“杂醇油味”；含量过少，酒的味道将十分淡薄，如果在稀释的酒精中加入0.03%的高级醇，白酒便产生一定的香味。根据经验，白酒中的醇酯比例应＜1，醇：酯：酸=1.5：2：1，这样的比例较为适宜。液态法白酒与固态法白酒之间的重要差异，就在于异戊醇和异丁醇的比值小，如一般液态法白酒含异戊醇常为130mg/100ml，异丁醇常为60mg/100ml，其比仅为2：1，而且两者含量特别多，约高于名优白酒3倍，因而导致液态法白酒质量低下，故一般酒中的异戊醇与乙丁醇的比值应为2—5为宜。①

似乎这些精密的分析就可以让我们把传统酒的味道调制出来，但事实上，任何一种勾兑的技术或方法都没能调出传统白酒那么复杂的味道。白酒中的甜并不一样，尽管其中都有某几种成分，但是实际自然过程中产生的成分配比是不一样的，所以，白酒味的复杂性也是简单性科学所无法还原的。

味还有一个浓淡程度的问题，比如苦，到什么程度叫苦，甜到什么程度叫甜。用简单科学方法去勾兑，还原的苦和甜的程度是不好把握的，自然发酵白酒中天然达到的程度和人工控制剂量想达到的程度是很难匹配到一致的，人工勾调出的酒的味道总是跟自然发酵的酒有差别。

4.色、香、味的组合更复杂

如果把色、香、味组合起来，那就更复杂了，因为白酒中呈香的物质可能和呈味的物质相反，是产生矛盾冲突的。关于这方面，尽管有酸酯平衡等各方面的研究，并将这些研究应用到了新型白酒的勾兑中，但要想达到像传统自然发酵白酒味道那么协调的状态，目前还做不到，如果要做的话，那就不会有优质白酒和普通白酒的区别了。

5.触觉的缺失

味其实不只对应味觉，还有触觉、痛觉等。实际上，白酒的色、香、味，还不能完全反映出白酒的所有特征，还缺少所对应的触觉或者痛觉的特征，比如辣就是痛觉，涩则是触觉，这些方面说明仅凭色、香、味的概念不足以完整地反映出传统白酒所具有的复杂属性的表现。由此看来，中国传统白酒在物理属性上可扩展的认识空间还是非常巨大的。

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复杂性科学这种思维方式对传统白酒有什么意义呢？我们并不指望复杂科学现在就能够解决中国传统白酒的所有问题，或者把传统白酒再解析成一个更为复杂的体系，然后用食用酒精人工勾调还原出传统白酒的色、香、味。目前，复杂性科学还解决不了这样的问题。复杂性科学思维所能解决的是要先保留传统白酒的生产工艺的独特性，给传统白酒酿造工艺一个在现代世界生存的科学理论平台，建立在这样的科学基础上可以将很多目前传统白酒中不能用简单科学方法解决的问题，先让其在工艺上保存下来，如混沌性、不确定性、非线性等等这些传统白酒发酵中存在的特征。但是，用复杂性科学中混沌的方法、非线性的方法或者不确定的方法，包括模糊数学方法，是否就能有技术手段可以应用到传统白酒的实际生产过程中去改良其工艺或者强化某项工艺？目前还是难以做到的，现在还看不到这种应用的前景。目前所谓复杂性科学的应用，就是承认研究对象的复杂性，承认人类对它的认识目前是有局限性的，可以更深一步探索它的各种认识方式，还并没有达到工程化应用的程度，没有将研究对象简单化，抽象成一种工程性技术的体系，而且，复杂科学的目的或者本身的性质也没有要求其做到这一步；或者说正是抵触这种简单化的东西，才出现复杂科学这样一种科学思维基础。

对白酒来讲，复杂性科学思维的要求首先是要让传统固态发酵白酒在现代社会中有一席之地，而且要认识它，对它持以尊重的态度，不是简单地否定，也不是简单地把某些简单科学方法强行应用到还原新型白酒中去。在保护延续传统固态发酵工艺过程中，逐渐认识它的复杂过程，在这些复杂过程中，寻找能够以复杂的方式来提高或稳定白酒某些风味特征的手段。Ω

①张安宁、张建华主编《白酒生产与勾兑教程》，科学出版社，2010年9月第一版，P132。

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