橡木对黄酒陈化效果的影响

阳志锐，毛 健,2,*，孟祥勇，姬中伟，郭燕飞

橡木对黄酒陈化效果的影响

阳志锐1，毛 健1,2,*，孟祥勇1，姬中伟1，郭燕飞1

（1.江南大学 粮食发酵工艺与技术国家工程实验室，江苏 无锡 214122；2.国家黄酒工程技术研究中心，浙江 绍兴 312000）

研究橡木片对黄酒陈化效果的影响。选用2012年产的黄酒原酒，分别按0、3、6、9 g/L的添加量向其中加入橡木片。4 个 月后对黄酒样品中的风味物质和游离氨基酸进行检测，并进行感官分析。结果表明：添加橡木片处理后，黄酒中高级醇类风味物质的种类和含量均显著减少，醛类风味物质的含量显著增加而种类呈现减少的趋势，酯类风味物质的种类和含量均显著增加（P＜0.05），说明橡木可促进黄酒的陈化，加快了醇成醛、醇醛成缩醛、醇酸成酯、醛成酸等反应；苦味氨基酸中的苯丙氨酸、苏氨酸、精氨酸、组氨酸和涩味氨基酸中的酪氨酸、缬氨酸的含量均减少；综合黄酒中的风味物质、游离氨基酸变化以及感官评定的结果，表明当橡木片添加量为6 g/L时，贮存4 个月后的黄酒样品已具有较好的陈化效果。

黄酒；陈化；橡木片；风味物质；游离氨基酸；感官评定

黄酒是以稻米（糯米、粳米、籼米、黑米）、粟米、黍米、青稞、玉米等为发酵原料，以曲（麦曲、大曲、小曲、红曲等）或酶作为糖化剂、酒母或酵母作为发酵剂，经浸米、蒸饭、淋饭、发酵（前酵和后酵）、压榨、澄清、煎酒、装坛、陈酿、勾兑、灌装等工艺形成的具有特殊风味的饮品[1]。新酿制的黄酒原酒需在陶坛中贮存、陈化，最终达到多种物质的动态平衡，这种陈化过程主要包括物理成熟和化学成熟两种作用。通常新酿制出来的黄酒口味比较粗糙、陈酒香不足、较刺激、欠柔和，而通过“陈化”可以有效促进酒 精分子之间、酒精分子与水分子之间的缔合，促进醇与酸的酯化，使酒香味馥郁，口味甘顺、柔和[2]。

根据不同的原料和发酵工艺，黄酒的陈化时间从6 个月～5 年不等[3]。普通黄酒要求陈酿1年，名、优黄酒要求陈酿3～5 年。但是长时间的陈化占用了大量的贮存容器和库房，影响企业生产资金的周转。为此人们对加速黄酒陈化的方法做了大量的研究，主要包括激光、辐照、超高压、超声波、微波等方法。1988年，应成仁[4]用氮分子激光对绍兴加饭酒进行催陈；1989年，华粉妹等[5]研究了辐照加速黄酒的陈化效果；1994年，陈允魁等[6]研究了红外辐射催陈黄酒；1998年，励建荣等[7]对高压催陈黄酒进行了研究，取得了一定的催陈效果；2007年，莫瑞深[8]研究了低频超声对黄酒的催陈效果影响；2011年，蔡明迪等[9]研究了超高压及超声波处理对黄酒陈化的影响；2011年，江京等[10]对微波催陈黄酒进行了研究，风味物质显著提高，达到了人工催陈的目的。以上研究虽都取得了一定的效果，但大多数操作复杂，成本太高，限制了其应用前景。

研究表明在形成优质陈酿佳品的过程中，橡木既是酒某些微量成分的来源，又是陈酿过程的促进剂[11]。在使用橡木桶陈化白兰地、威士忌等蒸馏酒及某些品牌的葡萄酒的过程中，橡木中的挥发性成分因浸提作用而进入酒中，这些挥发性成分包括：挥发性酚、碳水化合物降解物、橡木内酯等。在西欧和北美国家，人们已经采用橡木[12]和刨花[13]来加快蒸馏酒[14]、红葡萄酒[15]、Sobretablas wine[13]等陈化。并且有研究表明，这种添加橡木对酒进行陈化的方法，比采用橡木桶进行陈化的速度要快很多[15]。

本实验主要研究了不同橡木片添加比例对黄酒贮存过程中风味物质、游离氨基酸含量变化和感官特性的影响，并初步探讨了添加橡木片引起黄酒风味物质及游离氨基酸变化的原因，为黄酒陈化的研究提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料

坛装黄酒（酿造于2012年冬季） 浙江古越龙山绍兴酒股份有限公司；橡木片 法国Laffort公司。

1.2 仪器与设备

气质联用分析仪 美国Finnigan公司；Agilent1100高效液相色谱仪 美国安捷伦公司；5415R离心机 德国艾本德股份公司；HH-S2系列恒温水浴锅 江苏省金坛市环宇科学仪器厂；SW-CJ系列标准型洁净工作台苏州安泰空气技术有限公司。

1.3 方法

1.3.1 黄酒添加橡木片处理

使用容积为250 mL的盐水瓶作为贮存黄酒的容器，在121 ℃的条件下，将盐水瓶及其丁基胶塞杀菌处理15 min，然后将2012年产的黄酒分装于盐水瓶中，每瓶分装200 mL。按照0、3、6、9 g/L的添加量加入橡木片，放置于90 ℃的恒温水浴槽中，敞口预热10 min后，盖上胶塞灭菌处理30 min。样品于常温、避光条件下贮存，4 个月后取样检测其主要理化特性，风味物质及游离氨基酸含量，并对陈化的黄酒样品进行感官评价。不同添加量做3 个平行实验，取样在无菌室超净台环境下进行。

1.3.2 酒精度、pH值、总酸

按照GB/T13662—2008《黄酒》[1]方法测定。

1.3.3 固相微萃取-气质联用测定黄酒的风味

参考Cao Yu[16]、Luo Tao[17]等的方法进行黄酒风味物质的测定，采用固相微萃取法处理样品，取5 mL样品置于15 mL顶空瓶中，将老化后的75 μm CAR/PDMS SPME萃取头插入瓶的顶空部分，于45 ℃吸附30 min，吸附后的萃取头取出插入气相色谱进样口，于250 ℃解吸3 min，同时启动仪器采集数据。

色谱柱型号为DB-WAX（30 m×0.25 mm，0.25 μm），初始柱温为40 ℃，以7 ℃/min速率升温，最终温度为230 ℃，保持10 min，进样温度为250 ℃。载气为He，载流模式为恒流、不分流，流速为0.8 mL/min。离子化方式为EI+，发射电流为200 μA，电子能量为70 eV，界面温度为250 ℃，源温为200 ℃，探测器电压为360 V。采用归一化法计算风味物质的相对含量。

1.3.4 黄酒的游离氨基酸定性和定量分析方法

参考Cao Yu等[16]的方法，沿用实验室中已建立的方法测定黄酒中的游离氨基酸[8]。样品参考韩笑等[18]的方法进行预处理。

衍生化方法：OPA FMOC柱前衍生化，包括一级氨基酸的衍生化反应和二级氨基酸的衍生化反应。

色谱条件：色谱柱为ODS HYPERSIL（250 m×4.6 mm，5 μm），柱温为40 ℃，流速为1.0 mL/min，采用紫外检测器、梯度洗脱方式及外标法定量。

1.3.5 感官评定

表1 黄酒感官评定标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of Chinese rice wine

参考GB/T 13662—2008[1]和黄酒评酒标准[19]的要求，制定本实验中黄酒样品的感官评定方法，如表1所示。感官评定小组成员来自江南大学国家工程实验室的黄酒酿造实验室，其中包括4 名博士及6 名在读硕士，评定前经过品酒等系列知识相关培训，分别从色泽、香气、口味及风格4 个项目对酒样进行打分，而后4 个项目的评分累计相加，最后将10 名评定员的评分相加取平均值，即可得到该酒样的感官评定总分。

1.4 数据处理

利用SPSS Statistics15.0和Origin 8.5软件进行数据分析，检测结果以x±s形式表示。实验结果进行单因素方差分析（one-way ANOVA）检验。

2 结果与分析

2.1 酒精度、pH值及酸度测定结果

2.1.1 酒精度

表2 不同橡木片添加量的黄酒酒精度Table 2 Alcohol content of Chinese rice wine with different amounts of added oak chips

如表2所示，不同橡木片添加量的黄酒酒精度无显著性差异，即0～9 g/L的橡木片添加量对黄酒的酒精度无影响。

2.1.2 pH值

经检测所有样品的pH值均处于3.5～4.5范围之间，说明添加橡木片陈化黄酒的过程中并未出现染菌酸败现象。

2.1.3 总酸

经过检测，总酸（以乳酸计）均处于4.0～7.0 g/L范围之间，说明添加橡木片陈化黄酒的过程中并未出现染菌酸败现象。

2.2 主要风味物质 种类数的变化

2.2.1 高级醇类风味物质

图1 橡木片对黄酒样品中高级醇类风味物质种类的影响Fig.1 Effect of oak chips on the number of higher alcohols in Chinese rice wine

由图1可知，随着橡木片添加量的增大，黄酒样品中高级醇类风味物质的种类数呈先减少后平缓的趋势。以未添加橡木片的黄酒样品为对照，添加橡木片的样品中，高级醇种类数都有不同程度的减少；比较不同橡木片添加量的样品，橡木片添加量为3 g/L的黄酒样品中的高级醇类物质种类数减少了25.0%，橡木片添加量分别为6 g/L和9 g/L的黄酒样品中高级醇风味物质种类数均减少了33.3%。说明当橡木片添加量为6 g/L时，从种类上已较大程度地减少了黄酒中高级醇风味物质。在黄酒陈化过程中，醇类物质参与发生3 种反应：醇氧化成醛的反应、醇与酸成酯的反应、醇与醛成缩醛的反 应[8]。由以上结果推测，橡木片加速黄酒的陈化其原因可能在于橡木片促进了黄酒中的高级醇类物质转化为醛、酯、缩醛物质反应的进行，从而促进黄酒的陈化。

2.2.2 醛类风味物质种类

图2 橡木片对黄酒样品中醛类风味物质种类的影响Fig.2 Effect of oak chips on the number of aldehydes in Chinese rice wine

由图2可知，在添加橡木片贮存4 个月的黄酒样品中，以未添加橡木片的黄酒样品为对照，当橡木片添加量为3 g/L时，醛类风味物质的种类数不变；当橡木片添加量为6 g/L时，醛类风味物质的种类数减少了11.1%，当橡木片添加量为9 g/L时，醛类风味物质的种类数减少了22.2%。说明当橡木片添加量较小时，使黄酒中的醛类风味物质的种类数处于动态平衡的状态，随着橡木片添加量增大，醛类风味物质种类数呈减少的趋势；由此可知，在一定范围内，一方面，添加橡木片有利于醛类物质的氧化反应，造成醛类物质的减少；另一方面，证实了添加橡木片有利于醇类物质的成醛反应，增加了黄酒中醛类物质，这也是添加橡木片促进黄酒陈化的另一个表现。

2.2.3 酯类风味物质种类

图3 橡木片对黄酒样品中酯类风味物质种类的影响Fig.3 Effect of oak chips on the number of esters in Chinese rice wine

由图3可知，在添加橡木片贮存4 个月的黄酒样品中，以未添加橡木片的黄酒样品为对照，随着橡木片添加量的增大，酯类风味物质的种类数呈先增加后平缓的趋势。橡木片的添加增加了黄酒中酯类风味物质种类，其中，当橡木片添加量为3 g/L时，酯类风味物质的种类数增加了36.4%，当橡木片添加量分别为6 g/L 和9 g/L时，酯类风味物质的种类均增加了54.5%；通过比较发现，添加比例为3 g/L的黄酒样品其酯类风味物质在种类的增加程度较小，而6 g/L及9 g/L的黄酒样品其酯类风味物质增加程度一样，说明当橡木片添加量为6 g/L时，从种类上已较大程度地增加了黄酒中酯类风味物质的种类。黄酒的陈化包含着酸醇成酯的过程，由以上结果推测，在一定范围内，添加橡木片可以加快黄酒样品中酸醇的酯化反应，促进黄酒的陈化。

2.3 主要风味物质含量的变化

2.3.1 高级醇类风味物质含量的变化

表3 添加橡木片贮存4 个月后黄酒样品中高级醇类物质含量的比较Table 3 Contents of higher alcohols in Chinese rice wine different amounts of added oak chips after four months of storage

由表3可知，添加橡木片并贮存4 个月后黄酒样品中，高级醇含量显著小于未添加橡木片贮存的黄酒样品。橡木片添加量为6 g/L和9 g/L的黄酒样品中庚醇的含量没有差异，可能原因是庚醇结构为直链型且含碳原子数较多，在短期贮存过程中，不如其他高级醇易于参与成醛、成酯、成缩醛的反应。其他高级醇中，随着橡木片添加量的增大，高级醇含量均呈减少的趋势。由以上结果可知，在实验范围内，添加橡木片可以促使黄酒中高级醇含量减少，并且当橡木片添加量为9 g/L时高级醇的减少的程度较大。

2.3.2 醛类风味物质含量的变化

表4 添加橡木片贮存4 个月后黄酒样品中醛类风味物质含量的比较Table 4 Contents of aldehydes in Chinese rice wine different amounts of added oak chips after four months of storage %

由表4可知，添加橡木片并贮存4 个月后黄酒样品中，醛类风味物质的总量较未添加橡木片贮存的黄酒样品要多。在添加不同量橡木片的黄酒样品中，糠醛和5-甲基糠醛的含量随橡木片添加量的增大而增加，可能的原因是主要来自于橡木的浸出物[11]，此外，来自于自身和醇类的氧化作用对其含量也有影响；在未添加橡木片的黄酒样品中，未检测出5-甲基糠醛，这也说明了5-甲基糠醛来源于橡木浸出物。总醛含量呈现不规律变化，这也证实了醛类物质含量是醇氧化为醛和醛氧化为酸共同作用的结果[20]。

2.3.3 酯类风味物质含量的变化

由于黄酒香气的产生主要是因为黄酒中的酯类物质如乙酸乙酯、2-羟基丙酸乙酯（乳酸乙酯）、丁二酸二乙酯（琥珀酸乙酯）等[21]的存在，因此有必要对黄酒样品中的酯类物质进行分析以判断添加橡木片对黄酒风味的影响。橡木片对黄酒样品中酯类物质含量的影响如表5所示。

表5 添加橡木片贮存4 个月后黄酒样品中酯类物质含量的比较Table 5 Contents of esters in Chinese rice wine different amounts of added oak chips after four months of storage %

由表5可知，经过4 个月的贮存，添加橡木片黄酒样品中的酯类风味物质的含量显著大于未添加橡木片的黄酒样品。其中，添加橡木片量为6 g/L时，黄酒中的乙酸乙酯及乳酸乙酯的含量最高；添加橡木片量为9 g/L时，黄酒中的丁二酸二乙酯及总酯含量最高，但与添加量为6 g/L的黄酒样品相差不大。另外，在所有添加橡木片的黄酒样品中，均检测出了顺式橡木内酯，其对酒的感官特性影响较大，其阈值为92 μg/L，可以为酒带来香子兰、烘烤及椰子的香气[22]。由此可知，添加橡木片有利于黄酒中的酸醇成酯反应，同时带来了新的酯类物质，在此研究中，综合考虑各种酯类物质的含量，橡木片添加量为6 g/L时更利于黄酒的陈化。

2.4 游离氨基酸含量的变化

氨基酸具有鲜、甜、苦、涩、酸、咸等多种味感，正是这些多种、多量、多味的氨基酸，赋予黄酒丰富的味觉层次，才使黄酒具有鲜美、醇和、浓郁、柔润、协调和多滋多味的特征[23]。黄酒中的氨基酸主要包括天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、组氨酸、甘氨酸、苏氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸和脯氨酸[24]，本实验对以上氨基酸进行了检测；另外，本实验还检测了具有较高营养保健功能的γ-氨基丁酸的含量，结果如表6所示。

表6 添加橡木片贮存4 个月后黄酒样品中游离氨基酸含量的比较Table 6 Contents of free amino acids in Chinese rice wine with different amounts of added oak chips after four months of storage mg/mL

由表6可知，与未添加橡木片的黄酒样品相比，橡木片的添加可使黄酒苦味氨基酸中的苯丙氨酸、苏氨酸、精氨酸、组氨酸和涩味氨基酸中的酪氨酸、缬氨酸的含量减少，这说明橡木片的添加可以减少黄酒贮存中不良风味物质的产生，增强了黄酒贮存期间的陈化效果。同时，添加橡木片的黄酒样品中，丝氨酸、亮氨酸、异亮氨酸含量增加，这与黄酒风味成正相关的关系，有利于改善黄酒的口感[25]。而黄酒中的脯氨酸和甘氨酸属于甜味氨基酸，并且它们的含量远低于黄酒中的糖量，因此其对黄酒甜味风味的影响很小。

2.5 感官评定

图4 不同橡木片添加比例贮存4个月后黄酒样品的感官评定结果Fig.4 Sensory evaluation of Chinese rice wine different amounts of oak chips after four months of storage

由图4可知，不同橡木片添加量的黄酒色泽没有明显的差异，在香气上橡木片添加量为6 g/L和9 g/L的黄酒样品分值较高，这可能是因为其中的酯类风味物质含量较高所致，而在口味上，橡木片添加量为9 g/L的黄酒样品较6 g/L的黄酒样品得分低，并具有一定涩味，这可能是由于其中的风味物质之间的比例不协调所致，从风格上来看，橡木片添加量为9 g/L的黄酒样品得分较高，为14 分，这可能与橡木内酯的含量有关。从总分上可以看出，橡木片添加量为6 g/L的黄酒样品所得分值最高。

3 结 论

在黄酒中添加橡木片加速了黄酒的陈化。在风味物质方面，与未添加橡木片的黄酒样品相比，添加橡木片的黄酒样品，其高级醇类风味物质的种类和含量均显著减少，其醛类风味物质的种类呈减少的趋势而含量增加，其酯类风味物质的种类和含量均显著增加，表明在黄酒中添加橡木片可以促进黄酒陈化过程中的醇成醛、醇醛成缩醛、醇酸酯化、醛成酸等反应。同时，橡木的浸出物如橡木内酯、糠醛等对提高黄酒的风味和口感具有正面的影响。在游离氨基酸方面，添加橡木片贮存的黄酒样品中，苦味氨基酸中的苯丙氨酸、苏氨酸、精氨酸、组氨酸和涩味氨基酸中的酪氨酸、缬氨酸的含量均减少，对黄酒的陈化有利。综合风味物质、游离氨基酸的含量以及感官评定的结果，在黄酒中添加橡木片有利于黄酒的陈化，当橡木片添加量为6 g/L时黄酒的品质更佳。

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Effect of Oak Chips on Aging of Chinese Rice Wi ne

YANG Zhi-rui1, MAO Jian1,2,*, MENG Xiang-yong1, JI Zhong-wei1, GUO Yan-fei1
(1. National Engineering Laboratory for Cereal Fermentation Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; 2. National Engineering and Technology Institute of Chinese Rice Wine, Shaoxing 312000, China)

In this study, the effect of oak chips on the aging of Chinese rice wine was investigated. Oak chips were added to the samples manufactured in 2012 at various ratios (0, 3, 6 and 9 g/L). Four months later, volatile flavors and free amino acids were detected. Meanwhile, sensory evaluation was conducted to analyze the quality of Chinese rice wine. The results showed that comparing with control (without added oak chips), the number and contents of higher alcohols in the samples treated with oak chips had a significant decline, the number of aldehydes increased significantly whereas the contents of aldehydes reduced, and the number and contents of esters also present a significant increase (P ＜ 0.05). These changes illustrate that oak chips could promote the generation of aldehydes from alcohols, acetals from alcohols and aldehydes, esters from alcohols and acids, acids from aldehydes, thus accelerating the aging of Chinese rice wine. In addition, the contents of phenylalanine, threonine, arginine, histidine, tyrosine and valine in samples treated with oak chips decreased significantly, suggesting that this method could improve the aging of Chinese rice. In the present study, 6 g/L was the optimal ratio for improving the aging of Chinese rice wine after four months of storage.

Chinese rice wine; aging; oak chip; flavor; free amino acids; sensory evaluation

TS261.4

A

1002-6630（2014）17-0123-05

10.7506/spkx1002-6630-201417025

2013-08-02

阳志锐（1985—），男，硕士，研究方向为粮食发酵工艺与技术。E-mail：yangzhirui10@163.com

*通信作者：毛健（1970—），男，教授，博士，研究方向为粮食发酵工艺与技术。E-mail：biomao@263.net