两种工艺酿造的干型黄酒主要质量指标比较

余有贵，金 城，刘屏亚，姚 胜

(1.邵阳学院生物与化学工程系，湖南邵阳422000;2.湖南胜景山河生物科技股份有限公司，湖南岳阳414000)

0 引言

黄酒(Chinese rice wine)是指以稻米、黍米等为主要原料，经加曲、酵母等糖化发酵剂酿制而成的发酵酒(GB/T13662-2008)，享有“东方名酒之冠”的美誉.科学技术的进步，促进传统黄酒生产的推陈出新，黄酒酿造呈现原料多样化、酒曲纯种化、工艺科学化、生产机械化与大型化的特征［1］.随着消费者健康意识的不断增强，黄酒产品的功能性主导了中国黄酒的发展方向，具有营养和保健特质的黄酒已经越来越受到消费者的喜爱.糯玉米以籽粒胚乳中的淀粉近100%为支链淀粉、可溶性糖含量高于籼米等特点，作为黄酒发酵原料具有较强的优势［2］.生物技术特别是酶制剂在酿酒中的应用，能提高了原料的利用率和改善产品的品质［3］.

目前，对黄酒的生产原料、生产工艺、产品成分与保健功能的单一研究有报道［4-6］，但鲜见对两种工艺黄酒的比较研究.本研究以糯米为原料的传统酿造工艺(简称传统工艺)与添加糯玉米为辅料的“四酶、二曲、一酵母”现代生物技术酿造工艺(简称现代工艺)所生产的黄酒进行品质比较分析，探讨两种工艺生产黄酒产品存在的差异及其原因，为生物技术在改造传统黄酒生产中应用提供试验依据.

1 材料与方法

1.1 材料

(1)糯米 湖南胜景山河糯米基地柏祥米业有限公司提供;

(2)糯玉米 市售，满足GB1353标准的二级以上要求，去胚后用粉碎机粉碎，过80目筛.

(3)纤维素酶 湖南红鹰祥生物科技有限公司生产，酶活力50000u/g;

(4)酸性蛋白酶 北京华强盛生物技术有限公司生产，酶活力50000u/g;

(5)液化酶 湖南红鹰祥生物科技有限公司生产，酶活力50000u/g;

(6)糖化酶 湖南红鹰祥生物科技有限公司生产，酶活力100000u/g;

(7)麦曲 自制，糖化力≥750u/g，液化力 1.4u/g，酸度 1.0g/L;

(8)药曲 本地产根霉土曲;

(9)酵母 湖北宜昌酵母基地生产黄酒专用活性干酵母.

1.2 仪器与设备

pHS-3C型精密pH计:上海伟业仪器厂;78-1磁力加热搅拌器:金坛市恒丰仪器厂;BS124S电子天平:北京赛人多利斯仪器系统有限公司;HG-9070A型烘箱:上海精宏实验设备有限公司;7230G可见分光光度计:上海菁华科技仪器有限公司;LC-20AT液相色谱仪:日本岛津公司;0.45μm针孔式微孔滤膜:大连依利特分析仪器有限公司.

1.3 黄酒生产工艺

1.3.1 两种黄酒酿造的工艺流程

图1 传统发酵干型黄酒的工艺流程Fig.1 Brewing process of dry Chinese rice wine about the traditional fermentation

图2 现代发酵干型黄酒的工艺流程Fig.2 Brewing process of dry Chinese rice wine about the modern fermentation

1.3.2 两种工艺的主要区别

与传统黄酒生产工艺相比，现代工艺酿造黄酒的主要特点是:(1)添加糯玉米为辅料.糯玉米可溶性糖含量、蛋白质较高，与糯米、小麦等多粮发酵形成特殊的风味，使酒体更加清醇、爽适、协调、甜润.(2)采用“四酶、二曲、一酵母”的生物技术进行原料预处理和发酵.在液化和糖化过程中，添加1‰α-淀粉酶、2‰纤维素酶、2‰中性蛋白酶和2.5～3‰糖化酶的“四酶”，有利于酶对原料中相应成分的水解，提高原料的利用率和糖化液中浸出物的收率;在发酵过程中添加8%麦曲粉和1%根霉曲粉“二曲”与0.5‰的活性干酵母，旨在提高传统工艺黄酒风味的基础上，加速发酵速度，降低发酵醪的残糖含量，促进酒精生成，增强成品酒的清爽感;它们的添加量可根据原料或发酵液中各成分的含量和酶、曲、菌三者的活力来确定.(3)低温冷冻与膜过滤.黄酒液低温冷冻到冰点，促进酒液中多酚与蛋白质冷凝固物的聚集与结冰，促使沉淀物形成较大的冰晶粒，然后经超滤膜过滤除去，有利于提高酒液的透明度和增加产品柔和的口味(见表1).

表1 两种干型黄酒生产工艺的比较Tab.1 Comparison of two kinds of brewing technology of dry Chinese rice wine

1.4 检测方法

1.4.1 感观评定

从酿造的干型黄酒中取样进行感观评价，主要指标包括外观、香气、口味和风格四个方面.

1.4.2 理化分析

(1)总糖:廉爱农法;

(2)非糖固形物:重量差法;

(3)酒精度:酒样馏出液的酒度计测定法;

(4)pH:酸度计测定法;

(5)总酸和氨基酸态氮:氢氧化钠滴定法;

(6)酸溶性蛋白质含量的测定:参考GB/T22492-2008肽含量的检测方法中酸溶蛋白质含量的测定;

(7)游离氨基酸的测定:高效液相色谱法测定;

样品预处理:准确量取黄酒样品5.00ml，加入20ml去蛋白试剂丙酮，振荡5 min，10000r/min高速离心15min;取上清液，低温水浴挥干丙酮，用衍生缓冲溶液转移并定容到25ml容量瓶中，衍生.用0.45μm微孔滤膜过滤后进样分析.

样品衍生化:移取处理样品液10.0mL，加入50mL棕色容量瓶中，加入5.0mL衍生化溶液混匀.用封口膜封口，放入60℃水浴中，暗处反应60min.反应完毕，取出冷却至室温，用平衡缓冲溶液稀释至刻度.静置15min、0.45μm 膜过滤，取10μL 进样分析.

测定:准确吸取0.200毫升混合氨基酸标准溶液用pH2.2的缓冲液稀释至5mL，此标准液稀释浓度为5.00n mol/μL作为上机测定用的氨基酸标准，用二元高压梯度液相系统检测，以外标法测定试样测定液的氨基酸含量.色谱条件:氨基酸专用色谱柱:ID4.6x250mm;流动相:乙腈 ∶水=1 ∶1;流速 1.2mL/min;进样量:10μL;检测器:UV360nm;检测时间:小于40min.

(8)多肽的测定:凝胶色谱法测定;

多肽分离:采用TSKgelG2000SWXL凝胶色谱柱 (粒度10μm)和 BioBbaicSEC60型硅胶色谱柱两类色谱柱，利用乙腈作流动相.上样浓度2-10mg/L，上样体积5mL，洗脱流速为2mL/min，洗脱液为蒸馏水，采用42℃低温旋转蒸发浓缩并冷冻干燥.

测定:于254nm波长处检测.

2 结果与分析

2.1 两种工艺黄酒感观与常规理化指标的比较

与传统工艺酿造的黄酒相比，现代工艺酿造的黄酒色泽较浅、香气具有醇香与玉米香、口味醇厚与干净(表2);非糖固形物、酒精度、总酸和氨基酸态氮等常规理化指标偏高(表3).两者差异的根本原因与酿造所使用的原料、酶制剂、微生物类群和过滤工艺等密切相关，现代工艺酿造黄酒更有利于原料大分子物质的水解和代谢产物的形成.

表2 两种工艺黄酒感观质量的比较Tab.2 Comparison of sensory qualities of dry Chinese rice wine

表3 两种工艺黄酒常规理化指标的比较Tab.3 Comparison of Conventional physical and chemical indexs of dry Chinese rice wine between modern and traditional brewing process

2.2 两种工艺黄酒酸溶性蛋白质含量的比较

表4 两种工艺黄酒酸溶性蛋白质含量的比较(mg/100mL)Tab.4 Comparison of acid soluble protein content of dry Chinese rice wine between modern and traditional brewing process

表5 两种工艺黄酒酸溶性蛋白质含量的数据处理结果Tab.5 The results of data processing of acid soluble protein content between dry Chinese rice wine of two kinds of brewing technology

从现代生物技术酿造黄酒与传统工艺黄酒酸溶性蛋白质含量的结果(见表4)及其数据处理结果(见表5)可知:与传统黄酒相比，现代生物技术酿造黄酒的酸溶性蛋白质含量平均高出457.5 mg/100mL，两者之间差异极显著(P＜0.01).

2.3 两种工艺黄酒游离氨基酸含量的比较

图3 两种工艺黄酒游离氨基酸液相图谱比较Fig.3 Comparison of liquid phase diagram of free amino acid content of dry Chinese rice wine between modern and traditional brewing process

表6 两种黄酒中游离氨基酸含量的比较(mg/100mL)Tab.6 Comparison of free amino acid content of dry Chinese rice wine between modern and traditional brewing process

从现代生物技术酿造黄酒与传统工艺黄酒游离氨基酸含量的结果(见表6)可知:与传统黄酒相比，现代生物技术酿造黄酒的游离氨基酸含量平均高出10.79 mg/100mL，除色氨酸外的7种必需氨基酸含量平均高出6.82 mg/100mL，苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸等支链氨基酸含量平均高出2.91 mg/100mL，但两者之间差异均不显著(P＞0.05).

2.4 两种工艺黄酒多肽含量的比较

从现代生物技术酿造黄酒与传统黄酒多肽含量的结果(见表7)及其数据处理结果(见表8)可知:与传统黄酒相比，现代生物技术酿造黄酒的多肽含量平均高出476.29mg/100mL，两者之间差异极显著(P＜0.01).

表7 两种工艺黄酒中多肽含量的比较(mg/100mL)Tab.7 Comparison of polypeptide content of dry Chinese rice wine between modern and traditional brewing process

表8 两种工艺黄酒中多肽含量的数据处理结果Tab.8 The results of data processing of polypeptide content of dry Chinese rice wine between modern and traditional brewing process

3 讨论

3.1 黄酒酿造工艺对酒中含氮成分的影响

用两种工艺酿造的黄酒在含氮成分上存在一定的差异:与传统黄酒相比，现代生物技术酿造黄酒的酸溶性蛋白质含量和多肽含量分别偏高 457.5 mg/100mL(P＜0.01)和 476.29mg/100mL(P＜0.01)，游离氨基酸含量、7种必需氨基酸含量和支链氨基酸含量等三项指标均偏高(P＞0.05).主要是现代黄酒生产中添加玉米为辅料，采用“四酶、二曲、一酵母”的生物技术进行原料预处理和发酵［1］.玉米含淀粉比糯米低，但蛋白质、脂肪、纤维等含量偏高，特别是高蛋白质含量为增加黄酒中含氮物质提供了基础.在植物细胞结构中，纤维素主要形成细胞壁的框架结构，淀粉、蛋白质等内容物在细胞壁的包裹之中.纤维素酶能促进植物细胞壁的溶解，使更多的植物细胞内溶物溶解出来，有利于外加酶制剂与曲中的淀粉酶(α-淀粉酶、糖化酶)和蛋白酶分别对淀粉和蛋白质等大分子的水解，从而提高发酵醪中可溶性浸出物的含量，特别是可发酵性糖的提高能增加发酵醪中酒精的含量，一定量的中高分子可溶性含氮物能增加黄酒的醇厚感，低分子量氨基酸一部分提供酵母生长的氮源、其余部分能保留下来进入成品黄酒中，多肽不被发酵而被保留进入成品黄酒中［3，6］.利用麦曲和小曲中微生物品种多、酶系复杂、发酵后代谢产物多的特点，弥补因外加酶导致的成品黄酒欠丰满的不足.添加活性干酵母发酵，不仅提高出酒率，而且能让黄酒风格更突出.

3.2 黄酒成分的营养与保健作用

蛋白质是生命的物质基础，没有蛋白质就没有生命.氨基酸是在生物体内构成蛋白质分子的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系，是生物体内不可缺少的营养成分之一.

必需氨基酸不仅提供人体合成蛋白质的重要原料，而且是促进机体生长、维护及保养所需的物质基础.甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸和酪氨酸在促进人体营养，降低人体血液中胆固醇浓度及血糖值，促进酒精代谢和防痴呆症等方面具有良好的营养价值和生理功效［7，8］.支链氨基酸不仅应用于辅助治疗肝性脑病以及改善手术后和卧床病人的蛋白质营养状况［9，10］，而且具有抗疲劳、提高运动能力和延长寿命等功效［11-13］.

多肽是由10～100氨基酸分子脱水缩合而成的化合物，现代工艺黄酒的多肽成分与玉米肽相似，富含谷氨酸、脯氨酸、亮氨酸和丙氨酸等氨基酸，具有抑制血管紧张素转化酶活性、抗疲劳、抗脂质过氧化、促进酒精代谢、促进钙吸收和提高免疫力等生理功能［14-18］.

3.3 黄酒的其它生理活性成分有待研究

黄酒中含有糖类特别是低聚糖、矿物质元素、维生素、酚类物质和γ-氨基丁酸等生理活性物质，现代工艺黄酒与传统工艺黄酒之间的差异性需要进一步深入研究，为生物技术在黄酒中的应用效果提供更多的理论依据.

［1］余有贵，刘屏亚，金城，等.“湘派”现代黄酒的生产技术［J］.中国酿造，2011，(6):176-179.

［2］赵春燕，王淑琴，郑艳，等.玉米黄酒发酵条件的优化［J］.沈阳农业大学学报，2001，32(5):363-365.

［3］余有贵.现代生物技术在啤酒工业中的应用［J］.邵 阳学 院 学 报 (自 然 科 学 版)，2005，2(1):77-79.

［4］姚立华，何国庆，陈启和，等.以马铃薯为辅料的黄酒发酵条件优化［J］.农业工程学报，2006，22(12):228-233.

［5］倪莉，吕旭聪，黄志清，等.黄酒的生理功效及其生理活性物质研究进展［J］.中国食品学报，2012，12(3):1-7.

［6］张文学，赖登燡，余有贵.中国酒概述［M］.北京:化学工业出版社，2011.73-104.

［7］孔祥东，朱良均，闵思佳.丝素蛋白用于生物材料的研究进展［J］.功能高分子学报，2001，14(1):117-120.

［8］范金波，任发政，孙雁，等.丝胶蛋白抗氧化肽的酶法制备及功能评价［J］.农业工程学报，2008，24(11):279-283.

［9］张鑫奎，陆家齐，黎君友，等.胃大部切除术后不同浓度支链氨基酸液的应用［J］.营养学报，1992，14(1):86-90.

［10］薛长勇，王伟琴，李溪雅，等.支链氨基酸对卧床、鼻饲病人蛋白质代谢的影响［J］.营养学报，1995，17(3):313-316.

［11］徐运杰，方热军.支链氨基酸的抗疲劳作用［J］.氨基酸和生物资源，2008，30(1):65-69.

［12］J S Coombes，L R McNaughton.Effects of branched-chain amino acid supplementation on serum creatine kinase and lactate dehydrogenase after prolonged exercise ［J］.The journal of sports medicine and physical fitness，2000，40(3):240-246.

［13］Blomstrand E，Eliasson J，Karlsson H K，et al.Branched-chain aminoacids activate key enzymes in protein synthesis after physical exercise ［J］.J Nutr.，2006，136(1):269S-73S.

［14］Kim J M，Whang J H，Kim K M，et al.Preparation of corn gluten hydrolysate with angiotensin I converting enzyme inhibitory activity and its solubility and moisture sorption［J］.Proccss biochem，2004，39(6):989-994.

［15］昌友权.玉米肽抗疲劳作用的实验研究［J］.食品科学，2004，25(9):173-178.

［16］徐力，刘立，李相鲁，等.玉米功能短肽的制备及其类超氧化物歧化酶活性研究［J］.中国生化药物杂志，2002，23(2):78-80.

［17］隋玉杰，何慧，石燕玲，等.玉米肽的醒酒活性体外试验及其醒酒机理研究［J］.中国粮油学报，2008，23(5):54-58.

［18］Yamaguchi M，Nishikiori F，Ito M，et al.The effects of corn peptide ingestion on facilitating alcohol metabolism in healthy men［J］.Biosci biotech biochem，1997，6l(9):1474-1481.