李后强:用“复函数”讲“酒文化”,破解中国白酒的“四个悖论”
世界都爱酒,中国更甚。那么,我们必须识酒、懂酒、把酒。首先要破解白酒的“四个悖论”,就是“利害悖论”“新老悖论”“南北悖论”“内外悖论”。
因为在一般意义上讲,白酒产业链、价值链、创新链、企业链、空间链等也完全符合自然规律和经济规律,可以从科学规律来分析中国白酒的固有特质和社会行为。由于红酒和啤酒生产和饮用方式不同,特别是文化背景不同、发酵机理不同,因此不符合白酒规律和特点。
破解“白酒悖论”首先是破解“利害悖论”。许多人认为,饮酒有害。实际上,白酒具有“双重性”,有利也有害,关键是把握一个度。除开酒精过敏人群,适量饮酒有利,过度饮酒有害,这是铁的定律。有人盲目宣传饮酒有害,很无知、很可笑,显然是不懂历史、不懂科学,或者是别有用心。
实际上,中国白酒中有许多生物活性成分对人体健康有利,例如其中富含有机酸类、杂环类化合物和酚类化合物,适量饮用白酒可以减轻人体心脏负担,预防心血管疾病,加速血液循环,调节改善体内新陈代谢。白酒中的萜类化合物,具有抗菌、抗病毒、抗氧化、止痛、促消化、防癌抗癌等生物功能。
目前白酒中能检测到的萜类化合物超过80种,主要有萜烯、萜烯氧化物、萜烯醇、萜烯酮、萜烯醛和萜烯酯类化合物,比较有名的是青蒿素,它属于倍半萜内脂类型。此外,吡嗪类化合物是白酒中重要的风味成分和生物活性物质,特别是4-甲基吡嗪(盐酸川芎嗪)具有增加脑血管的血流量等功效。过去,人们严重低估了中国白酒中的生物活性成分及其功效。
其次是破解“新老悖论”。新酒差、老酒好,这是白酒“江湖”共识,有点道理。国际惯例是,10度以上饮用酒可以不注明保质期。
白酒是微生物发酵产品,有糖化、酯化产物,需要时间醇化、熟化。高度白酒(50度以上),适度窖藏储存,有利于酒质提升,味道美化,但保留时间太长也不好,比如超过100年,有害化学物质就很多,不适合直接饮用。保存20年以内较好,并且一定是纯粮酒,没有添加剂、瓶子不漏气,保持恒温恒湿。一般讲,酒精度数越高,可以保留越长。
再次是破解“南北悖论”。社会上长期有误解,南方酒好、北方酒差。从化学和营养学角度讲,南北酒没有本质差异,但香型与味道有差别,只是擅饮酒者有感觉,属于白酒主干上的不同分支品类。
从我们提出的“九度理论”来看,南北温度、湿度、海拔、土壤、水质等有差异,制曲不同,微生物不同,发酵过程有差别,酒体微量成分不同(白酒微量成分有3500多种),因此香味不同,但主体还是乙醇和各种酸、酯、酚、高级醇等化合物。
参与白酒发酵的微生物有酵母菌、霉菌、细菌等,涉及微生物种类有数千种,白酒中可能还有“极限微生物”,南北稍有差异。茅台酒涉及1946种微生物,重要风味化合物65种。五粮液、泸州老窖等“川味浓香型白酒”有风味物质130多种,还发现了属于自己的独特菌株(如五粮液“空气丛梗孢酵母”新菌种)。南北微生物种类不同,白酒香味不同,但主体实质相同。
最后是破解“内外悖论”。有舆论认为,外国人不喝中国白酒,白酒只是中国人的饮品。这可能是视野太窄,或者与外国人打交道太少。实际上,外国人特别是东南亚、北欧、美洲、非洲的朋友,太喜爱中国白酒了,把白酒作为珍品看待。可能是中国白酒比普通红酒、啤酒价格稍高,外国朋友一般不喝。中国白酒国际化大有前景,但要低度化、低价化、多样化、本土化。如果全世界78亿人都喝中国白酒,我们忙不过来。
古人说,“30而立、50而知天命”,因此中国人喝的是“立命酒”,安身立命,意义非凡。
中国白酒98%成份是水和酒精,2%左右为香味物质,但就是这2%的物质决定着白酒的风格、品位与特性。目前已知中国白酒中的风味物质组分在1500种以上,远高于国际上任何其他蒸馏酒。这1500多种微量组分主要有醇类、酸类、酯类、萜类、吡嗪类等。
以往有文献报道,在各种香型白酒中已经发现香味物质有322种,已经定量的有108种,其中酯类39种、酸类25种、醇类26种,羰基类18种。酸类是酒体香味的主要物质,没有酸就没有酯,其中乙酸、己酸、乳酸、丁酸等占总酸含量90%以上。
有机酸类化合物主要呈酸味,若白酒少了酸味,则口感不柔和,酒味寡淡,香味短;若酸味多了,则出现酒味粗糙、有杂味现象,使白酒质量降低。在酯类化合物中,己酸乙酯是浓香型白酒的关键香气,乙酸乙酯是清香型白酒的主要香气成分,丁酸乙酯在多数白酒中都有,它可以增加白酒的厚重感,但若丁酸乙酯过多,则白酒会出现口感不爽、放香不足的现象。
与世界其他蒸馏酒相比,中国白酒酒体中的风味物质不仅种类多,还具有独特性。因为微生物菌落之间及其内部成员物种之间存在复杂的非线性耦合作用,甚至一种微生物的代谢产物可以作为另一种微生物的代谢底物。
决定白酒典型风味和感官特点的酯类物质,通常是以细菌产生的酸类物质和酵母产生的乙醇、高级醇为底物,是在酵母、霉菌等微生物分泌的脂肪酶、酯酶和酰基转移酶催化下合成的,因此不同白酒尽管工艺相同,但酒体风味和生物活性成分仍然差距很大。
国外的蒸馏酒如白兰地、威士忌、伏特加和朗姆酒,其中独特的风味物质主要来自后续的贮存、浸提工序,是从植物原料、贮存容器中通过浸渍萃取得到的,技术水平和酒体质量与中国白酒不在一个数量级上,可能低几个维度。
可见,中国白酒酿造技术代表世界最高水平,白酒中的生物活性成分也是世界上其它蒸馏酒望尘莫及的。随着科研进步,中国白酒中更多的生物活性成分及其健康功效的面纱将被逐步揭开,让世界真正了解中国白酒、认可中国白酒、喜欢中国白酒,从而放心、从容、正确地品鉴中国白酒。
美酒是世界上最神奇的“怪物”,它是有形文化与无形文化的融合体,是物质与精神的统一体,与人类肝胆相照,荣辱与共,长期共存。喝酒过程既是品鉴人间美味也是享受神仙境界的过程。对于美酒这种“怪物”,在数学上的准确表达就是“复数”。
以复数作为自变量和因变量的函数就叫做复变函数,而与之相关的理论就是复变函数论,主要研究复数域上的解析函数。解析函数就是区域上处处可微分(光滑)的复函数或者说可以用公式表达的连续复函数。喝酒过程相似于复变函数演化与积分变换。
什么是复数?就是由实数和虚数组成的数。复数记为z=a+bi,其中,a称为实部(物质、有形),b称为虚部(精神、无形),i称为虚数单位,定义为i=或者i2=-1。虚数单位是违背一般运算法则的“怪数”,因为在我们的知识中没有负数(-)的平方还是负数(-)的说法,只有负数的平方得正,负负得正,谁都知道。这也是复数的魅力和奥妙所在。当z的虚部b=0时,则z为实数;当z的虚部b≠0时,实部a=0时,常称z为纯虚数。复数可以进行正常的运算。
复数域是实数域的代数闭包,即任何复系数多项式在复数域中总有根。复数是由意大利米兰学者卡当在16世纪首次引入,经过达朗贝尔、棣莫弗、欧拉、高斯等人的工作,此概念逐渐为数学家所接受。数字货币就是虚拟货币,本质上是复数的表达。
人们喝酒的感觉就是复数的变化,大脑中的神仙境界是这种图像即分形(fractal)图像的展现。分形具有自相似性,即局部与整体相似,由迭代产生,图像十分美丽。迭代就是把输出值作为输入值带入原公式,不断进行循环运算操作的过程。喝酒过程是由实物(a,很清醒)进入复数(a+bi,即半醒半醉),再进入虚数(bi,虚幻感觉)甚至上升到虚数单位i(完全醉了,与现实无关)的连续积分过程。美酒本身的哲学价值和美学意义正在于此。
(复数朱丽叶集合Julia set分形图)
现在很热闹的“元宇宙”就是虚空间与实空间的融合。最近的聊天机器人ChatGPT,实际上是“生成式预训练变换器”(Generative Pre-trained Transformer),能对人类文字语言和自然语言进行理解和处理,也与复数有关,用自编码器创造数据中不存在的新样本。
喝酒的过程,也是ChatGPT运用过程,可以产生原来没有的新效应新感觉。有人甚至说,我们真实的世界是由实数来表达的,但是“灵性世界”存在于复数空间中的虚部,而粒子自旋划破了时空,连接了阴阳两界(物质空间和灵性空间)。
真实的宇宙是一个十度空间的复数时空,我们身处的物质世界为四度的实数时空,另一个六度的虚数时空,就是俗称的“灵界”被压缩在“丘成桐流形”中。丘成桐是世界著名大数学家,流形(Manifold)是指局部(极小的区域)具有欧氏空间性质的几何空间,一般的流形可以通过把许多平直的片折弯并粘连而成。
还有专家指出,任何一个实数时空的物体,在实虚空间都有一个形状一样的结构,此为“一物两象”。只要物体进入宏观量子状态,当虚数部分出现,意识就出现了,因此万物皆有灵。这些说法都是一家之言。
(曼德勃罗特复数集合)
曼德勃罗特集合(Mandelbrot Set)是一种在复平面上组成分形的点的集合,因由曼德勃罗提出而得名。该集合可以用复数二次多项式进行迭代来获得。
其中,c是一个复数。对于每一个c,从z=0开始对fc(z)进行迭代。Z,f(z),f(f(z)),f(f(f(z))),f(f(f(f(z)))),f(f(f(f(f(z)))))……把输出值作为输入值带入原公式进行计算就是迭代。
一直这样做下去,就会得到一个无穷的复数序列,也就是平面上的无穷多个点。如果这无穷多个点都落在某个以原点为圆心的圆内(就是说这无穷多个点是有界的),就会得到美丽的分形图像。喝酒过程就是这样不断迭代,最后出现神仙境界。可以利用C语言生成Mandelbrot集合并绘制图形。
(复数迭代图形)