黑米酒的酿造及其品质分析研究

刘达玉，马艳华，王新惠，余俊儒

（1.成都大学，四川 成都 610106；2.濮阳职业技术学院，河南 濮阳 457000）

黑色食品是当今国际上最流行的保健食品之一，国内外一直持续着黑色食品热。黑色食品以其特有的营养价值和特殊的药理功能，成为当今食品和医药工业研究的热点之一。黑米是大宗黑色食物，富含有丰富的淀粉、蛋白质，而且氨基酸组成齐全，同时富含多种微量元素和维生素、生理活性成分，能调节人体的多种生理功能，是发展中的天然保健食品，也是功能食品的理想原料[1]。在西部大开发的指引下，各地把黑米的种植作为重点来抓，各省成立了良种基地、生产基地，黑色食物产量大幅度提高。长期以来，黑米的开发利用严重滞后，主要供家庭食用，即使加工也属于初级加工，缺乏对黑色食物进行精深加工，更没有完全实现转化增值，甚至有的地方，农民出现了增产不增收的尴尬局面。面对上述情况，近年来，有的地方出现了黑米酿酒企业，已经展现出良好的发展前景。但目前存在很多问题，选用的糖化发酵剂主要是传统的甜酒曲或黄酒曲，由于黑米与糯米相比，粗纤维和直链淀粉含量高，往往发酵困难、出酒率低，风味还不能满足人们的要求，不能解决长期贮存的沉淀问题，有的还是以封缸酒的形式出现在市场上。对于黑色食品酿酒，专用发酵种曲目前还是空白，更没有开发出不同保健功能的系列酒，地方和企业急需黑色食品酿酒的关键技术。

1 黑米酒酿造的工艺技术

工艺流程：黑米→洗米→浸泡→蒸饭→冷却→拌曲→糖化→压榨→加酵母→发酵→过滤→陈酿→勾兑→膜滤→灌装→成品。

1.1 黑米的拣选与淘洗

由于黑米色素系水溶性色素，过多地用水浸泡会造成黑米色素的流失，因此，黑米首先强调浸泡之前的筛分与拣选，去掉附着在米表的糠皮、尘土和其它杂物等东西,以使黑米酿出来的味道更纯正，以减少淘洗次数。一般将黑米淘洗1次～2次即可，避免过多地搅拌。浸泡时用水不宜过多，并收集浸泡水，澄清与微滤后可回加到蒸饭、凉饭、拌曲加水等工序中，可补回部分黑米色素，增加黑米酒的保健功能。

1.2 黑米的浸泡

浸泡能够让黑米吸水膨胀，以利于蒸煮。要使黑米内淀粉蒸煮糊化，必须让它充分吸水，使植物组织和细胞膨胀，颗粒软化。蒸煮时，热量通过水的传递进入淀粉颗粒内部，迫使淀粉链的氢键破坏，使淀粉达到糊化程度。浸泡时间的长短由生产工艺、水温、米的性质所决定。一般的资料介绍黑米泡米时间及水温要求与白米差不多，但是在实践中发现并不是这样。黑米的浸泡试验[2]，各个温度下均在3 h后测定黑米的吸水率，浸泡温度对吸水率的影响结果见表1。

表1 浸泡温度对黑米吸水率的影响（3 h）Table 1 Effects of soak temperature on water absorption of black rice

试验表明，只有用70℃左右的水浸泡2 h～3 h左右才能达到要求。室温水浸泡黑米，24 h也不会吸水溶胀，造成这种现象的原因可能与黑米结构紧密、纤维含量较高有关，更有可能与黑米淀粉化学结构有关，黑米难于浸泡与黑米表皮关系不大。

1.3 蒸饭

在黑米酒的酿造过程中蒸米也是很重要的一个步骤，蒸米的目的是使淀粉糊化，对浸泡后的黑米进行加热，结晶型的淀粉转化为三维网状结构型淀粉，淀粉链得以舒展，黏度升高。糊化后的淀粉容易受淀粉酶的水解而转化为糖或糊精。黑米酒的蒸饭要求：米饭外硬内软，富有弹性，熟透而不烂，疏松不糊，内无白心，软硬适中，无不熟或过烂现象。实验中采用的方法是在不锈钢锅内盛适量的水，用纱布包裹着米放于锅内蒸格上，用电磁炉高温（260℃）加热。在蒸米时，还应该注意如下的问题：蒸米过程中应向米上淋浇85℃以上的热水（净化浸泡水亦可），促进饭粒吸水膨胀，达到更好的糊化效果。根据经验，蒸米时蒸布多余的四角要用来将米表盖住，这样也能够使米更易煮熟，米蒸煮好以后，不要马上揭开锅盖，应闷盖5 min～8 min，这样出来的米糊化效果将更好，整个蒸饭过程大约耗时40 min左右。

1.4 凉饭与冷却

米饭蒸熟后必须立即冷却，才能使微生物很好的生长并对米饭进行正常的生化反应。凉饭一般有淋饭法和摊饭法两种方法。淋饭法冷却迅速，冷后温度均匀，并可利用回淋操作，把饭温调节到所需范围，但会造成黑米色素等成分的流失，也影响酒的风味。摊饭冷却，速度较慢，易感染杂菌和出现淀粉老化的现象，出酒率也会降低。在实验中，采取淋饭和摊饭结合的办法，利用少量当班净化浸泡水淋饭冷却、再摊饭冷却，配以冷风冷却，使米饭的降温比较均匀一致，降到30℃左右即可。

1.5 拌曲加水与糖化

拌曲的目的是使黑米中的淀粉被曲中的微生物糖化。针对黑米糖化困难的实际情况，采用贵州甜酒曲，川牌米酒曲，民间小曲按5∶3∶2比例组合、复合发酵。在干净的容器中拌上甜酒曲，并加适量的净化浸泡水，将米和曲混合均匀，米饭落缸温度一般控制在27℃～30℃，将米的表面做成一个倒喇叭状的窝，再在搭好窝的米饭表面撒些酒药粉末。需要强调说明，甜酒曲添加量、加水量是黑米酒糖化的关键，一般来说，白米酒甜酒曲添加量为米重的0.4%～0.5%，加水量为米重的0.2倍～0.3倍，黑米糖化用量具有显著差别，都在白米酒用量的2倍左右，即甜酒曲添加量为米重的0.8%～1.0%，加水量为米重的0.5倍以上，糖化时间也比白米要长。在其它发酵条件不变的情况下，当试验甜酒曲用量低于0.8%时，发酵不完全，酒精度低，当甜酒曲用量大于0.8%时，发酵效果差别不太大，都比较好。加水量大于0.5倍，相当于半固态发酵，发酵速度较快，但加水一定要总量控制，过多加水会造成酒的稀释，加水量少时，表面处于固态，发酵迟缓而不完全，上层容易生霉变质。

1.6 酵母发酵

在糖化完成后进行压榨，再添加酵母对样品进行发酵。发酵过程中，依靠酵母菌的作用，将糖分在厌氧条件下转化为酒精和二氧化碳。实验中添加了两种酵母：酿酒酵母和生香酵母，酿酒酵母的作用主要是发酵生成酒精，生香酵母能够使发酵得到的酒香气、口感等更好。活性酵母在使用前要进行活化，将活性干酵母放到2%的糖水中，在35℃到40℃的温度条件下保持15 min～20 min，再在34℃的条件下进行1 h的活化，酵母的添加量为米重的0.05%～0.1%，密闭发酵温度以15℃以下为宜，陈酿时间3个月以上，对黑米酒风味有明显提升作用。其间可换缸2次～3次，除去沉淀浑浊物，可提高膜滤的效率，降低污染膜的清洗难度。

2 结果与讨论

2.1 黑米酒常规成分分析[3]

黑米酒常规成分分析，见表2。

表2 黑米酒常规成分含量Table 2 Contents of conventional ingredients of black rice wine

由表2可见，针对黑米酿酒比白米困难的实际情况，采用复合菌种组合发酵，酒精度、糖分、总酸、挥发酸含量属于理想范围。黑米酒中挥发酯、氨基氮含量较高，这与添加产酯酵母、复合曲蛋白酶系活力增强有关，对提高风味和营养价值有益，但品尝实验表明，风味并不比白米酒优越，说明挥发酯、氨基氮对酒的风味只是一个方面。

2.2 黑米酒矿质元素分析

黑米酒矿质元素分析，见表3。

表3 黑米酒矿质元素含量Table 3 Contents of mineral elements of black rice wine mg/L

采用原子吸收分光光度法测定，黑米酒中钙、铁、锌、硒等元素明显高于白米酒，分别高出27.8%、313.2%、206.1%、172.7%，说明黑米酒比地方米酒在矿质元素方面更具有营养价值。

2.3 黑米酒风味成分色谱分析

采用色谱柱为常规分析专用毛细管柱30m×0.32mm×0.25μm，进样口温度250℃，检测器温度260℃。升温程序为起始温度50℃，恒温2 min，以3.5℃/min升温。升至80℃，恒温2 min，再以25℃/min升到150℃，恒温4 min。氢气压力表170 kPa，空气压力表250 kPa，氮气压力表400 kPa，柱压100 kPa，进样量2μL。由色谱分析得出成品黑米酒中各成分含量见表4。

表4 黑米酒风味成分色谱分析结果Table 4 GC analysis results of flavor components of black rice wine mg/100 mL

由数据看出，香气主要由酯类、醇类、醛类物质构成。乙酸乙酯含量较高，构成了黑米酒的主体香型，甲醇含量痕量，其它醇类含量适度，都对形成和谐口感有促进作用。

2.4 黑米酒游离氨基酸分析

游离氨基酸分析采用全自动氨基酸分析仪法，准确取出酒样1 mL，加入4%的磺基水杨酸5 mL，混匀后静置1 h。用0.45μm的滤膜过滤后取清液上机。分析条件：仪器型号为日立L-8800型全自动氨基酸分析仪，分析周期为53 min/L样，反应柱柱温135℃，分离柱柱温70℃，分离时洗脱液流速0.4 mL/min，反应液流速0.35 mL/min。由图1与图2分析得到表5与表6。

图1 米酒中氨基酸的吸收图谱Fig.1 Mapping of amino acid composition of rice wine

图2 黑米酒中氨基酸吸收图谱Fig.2 Mapping of amino acid composition of black rice wine

表5 米酒中的游离氨基酸含量Table 5 Contents of free amino acids of rice wine mg/100 mL

表6 黑米酒中的游离氨基酸含量Table 6 Contents of free amino acids of black rice wine mg/100 mL

由表5、表6看出，黑米酒中游离氨基酸含量比地方白米酒高出近10倍，达到400 mg/100 mL以上，必需氨基酸含量丰富而且均衡，构成了黑米酒的特色营养成分。酪氨酸和蛋氨酸是黑米酒所特有的，地方白米酒中并没有。黑米酒中的其它氨基酸的含量均比白米酒中高很多。酪氨酸是黑色素的前提物质，这也说明黑米色素随着黑米的酿造进入了黑米酒中。蛋氨酸是人体必需氨基酸，参与组成血红蛋白、组织与血清，有促进脾脏、胰脏及淋巴的功能。苯丙氨酸在黑米酒中的含量最高，它参与消除肾及膀胱功能的损耗。谷氨酸和丙氨酸在黑米酒中的含量位于第二位和第三位。

3 结论

黑米酿酒与白米酿酒具有显著的差别。只有用70℃的水浸泡3 h才能达到要求，收集浸泡水，澄清与微滤后回加到当班的蒸饭、凉饭、拌曲加水等工序中，可补回部分黑米色素，增加黑米酒的保健功能。甜酒曲添加量、加水量是黑米酒糖化的关键，黑米糖化时酒曲与加水量都在白米酒用量的2倍左右，即甜酒曲添加量为米重的0.8%～1.0%，加水量为米重的0.5倍以上，糖化时间也比白米要长。添加产酯酵母、增强复合曲蛋白酶系活力，可提高黑米酒中挥发酯与氨基氮含量，对提高风味和营养价值有益。黑米酒中钙、铁、锌、硒等元素明显高于白米酒，分别高出27.8%、313.2%、206.1%、172.7%，说明黑米酒比地方米酒在矿质元素方面更具有营养价值。黑米酒中游离氨基酸含量比地方白米酒高出近10倍，达到400 mg/100 mL以上，必需氨基酸含量丰富而且均衡，构成了黑米酒的特色营养成分。开发黑米酒受到国家产业政策的支持，可以实现黑色食品精深加工，顺应国家酒类产业导向，扩充川酒品种，引导西南地区黑色食物的种植和加工，促进农业产业化的良性循环，具有良好的经济效益和社会效益。

[1]陈世平,邹锁柱,吴惠芳,等.黑米黄酒工艺及产品稳定性研究[J].酿酒科技,2006(3):75-76

[2]马艳华,王新惠,刘达玉,等.黑米酒生产工艺条件优化的研究[J].农产品加工学刊,2007(11):48-50

[3]赵光鳌,金岭南.黄酒生产分析检验[M].北京:中国轻工业出版社,1987:17-33