黄酒苦味影响因素分析
2014-04-24邱修柄肖丽琼李勇波
邱修柄,成 坚*,肖丽琼,李勇波
(仲恺农业工程学院 轻工食品学院,广东 广州 510225)
黄酒以大米、黍米为原料,一般酒精含量为14%vol~20%vol,属于低度酿造酒。黄酒含有21种氨基酸,其中包括数种未知氨基酸,且8种必需氨基酸黄酒都具备,故被誉为“液体蛋糕”。但是在品评黄酒的过程中,经常遇到酒的“后味”偏苦,针对这个问题,本次试验通过从酿酒原料、酒曲添加量、酒药添加量和主发酵温度4个因素研究对黄酒的苦味影响,以改善黄酒风味。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
精白糯米、糙白糯米、精黑糯米、糙黑糯米、精白粳米、酒曲、酒药:梅州市成氏酒业提供;2-辛醇:美国Sigma公司;甲醇、乙腈、乙醇(分析纯):瑞典欧谱生公司;酪醇标品、冰乙酸分析纯、NaCl(分析纯)、0.5%对二甲胺基苯甲醛一硫酸溶液、混合氨基酸标准品、衍生剂邻苯二甲醛(o-phenylenediamine,OPA)、氯甲酸芴甲酯(fluorenylmethy chloroformate,FMOC)及硼酸盐缓冲溶液、磷酸二氢钠、福林酚试剂甲、乙液、牛血清蛋白(分析纯):广州化学化工试剂厂。
1.2 仪器与设备
PHS-25PH计:上海虹益仪器仪表有限公司;LRH-150生化培养箱:韶关市鑫腾科普仪器有限公司;FA1004磁力加热搅拌器:金坛市富华仪器仪表有限公司;电热恒温水浴锅:广州市康恒仪器有限公司;YBFJ-110酒精计:河北省故仙粤兴玻璃仪表厂;1100型高效液相色谱仪、4.6mm×150mm 5-Micron 氨基酸分析柱、4.6mm×250mm×5μm ZORBAX Eclipse Plus C18柱:美国安捷伦科技有限公司;SZ-93自动双重纯水蒸馏器:上海亚荣生化仪器厂;721分光光度计:上海精密仪器科学有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 黄酒加工工艺流程
1.3.2 苦味值的测定
感官评定方法:感官评定小组由5人组成,评定员用蒸馏水漱口之后,取待评定液2mL入口中,10s后吐出,漱口后取与之味道相近之标准液品尝,如确认两味近,即可将待评定液的苦味值定为该标准液的苦味值,否则需取其他标准尝,直至确定苦味值。取5人评定的平均值。标准液:按MOGENSEN L等[1],的方法配制,以奎宁为基准,经评定a(a=3×10-6mol/L)为下限,刚好没有苦味;32a为上限,再增加苦味基本上不增加;中间溶液浓度成倍增加,苦味值也相应增加。评分标准如表1所示[2]。
表1 苦味值的评分标准Table 1 Evaluation criteria of bitterness
1.3.3 黄酒中醇酯类的测定[3]
样品处理:聚丙烯酸酯(polyacrylate,PA)萃取头使用前先在气相色谱进样口275℃活化30min;于50mL容量瓶中加入正辛醇(2.59mg/mL,作为内标)0.4mL,用酒样稀释至刻度,再移取5mL酒样于顶空瓶中,并加入1.5g NaCl,旋紧盖子密封,将PA萃取头及顶空瓶在55℃磁力搅拌器上搅拌30min,取出萃取头,进行GC/MS分析。
GC条件:HP-5MS(30m×0.25mm×0.25mm)毛细管柱。程序升温:起始温度为55℃,保留3min,以4℃/min的速度升至140℃,最后以15℃/min的速度升至220℃,后运行10min。进样口温度:220℃;GC进样解吸时间:10min。分流比:10∶1;载气:He;流量为1mL/min。
MS条件:离子源:电子电离(electron ionization,EI)源;电子能量:70eV;全扫描。检测器温度:220℃。
1.3.4 黄酒中杂醇油含量的测定[4]
无杂醇油乙醇制备:取0.1mL按GB/T 5009.48—2003《蒸馏酒与配制酒卫生标准》中操作方法检查不显色,如果显色需进行处理。杂醇油标准溶液:称取0.080g异戊醇和0.020g异丁醇于100mL容量瓶中,加无杂醇油乙醇50mL,再加水稀释至刻度,此溶液每毫升相当于1mg杂醇油,置低温保存。吸取杂醇油标准溶液5.0mL于50mL容量瓶中,加水稀释至刻度,此溶液每毫升相当于0.1mg杂醇油。
操作步骤:
(1)样品管及标准管的准备:吸取0.5mL酒样于10mL比色管中为样品管,再分别吸取0.00mL、0.20mL、0.40mL、0.60mL、0.80mL、1.0mL杂醇油标准使用液(相当于0mg、0.02mg、0.04mg、0.06mg、0.08mg、0.10mg杂醇油)置于10mL比色管中。
(2)分析:分别于样品管及标准管中各准确加水至1mL,摇匀后放入到冷却水中沿管壁加2mL对二甲胺基苯甲醛-硫酸溶液,同时摇匀后放入沸水浴中加热15min后取出,立即放入冰浴中冷却,立即各加2mL水混匀,冷却10min后用1cm比色皿以零管调零,于波长520nm处测吸光度值,绘制标准曲线进行定量分析。
1.3.5 黄酒中酪醇的测定[5]
样品的处理:超声脱气过的酒样直接上样。
色谱条件:C18柱,柱温30℃;甲醇-水-冰乙酸(40∶59∶1,v/v)溶液为流动相,流速0.75mL/min,检测波长280nm,进样量1~10μL,采用峰面积外标法定量。
标准物质的配制:以体积分数20%的酒精为溶剂,配制酪醇100mg/L标准储备溶液。将标准储备溶液分别进样1.0μL、1.5μL、2.0μL、2.5μL、3.0μL、3.5μL,以峰面积为横坐标,标准物质质量浓度为纵坐标,进行线性回归分析。
1.3.6 黄酒中氨基酸的测定[6-7]
样品处理:取约10mL的酒样,离心后,用纯水稀释10倍,用1%的活性炭脱色10s左右,用滤纸过滤后取滤液用0.45μm的滤膜过滤,放入小瓶压盖作为供试品,待测游离氨基酸。
氨基酸色谱分析条件:采用柱前OPA、FMOC衍生化,梯度洗脱的方式进行色谱分析;色谱柱:ZORBAX Eclipse Plus C18柱(4.6mm×250mm,5μm)。
流动相A:0.04mol/L NaH2PO4缓冲溶液(pH7.8);流动相B:乙腈∶甲醇∶水(45∶45∶10,v/v)。
洗脱程序:时间T(min)/流动相B(%):0/0;1.9/0;18.1/57;18.6/100;22.3/100;23.2/0;26/0;检测波长:338nm(OPA);262nm(FMOC);柱温:40℃;流速:2mL/min。
1.3.7 黄酒中苦味肽的测定[7-8]
样品处理:各取酒样50mL加入50mg单宁酸,搅拌30min后静置过滤,弃去初滤液5mL,吸取30mL滤液加入30mL异丁醇萃取10min,静置吸取醇相1mL于50mL容量瓶中定容。此液为样品稀释液。
福林酚试剂甲:将溶液A 50mL和溶液B 1mL混合即成,现用现配。
溶液A:1g Na2CO3溶于50mL的0.1mol/L NaOH溶液中。
溶液B:将1%硫酸溶液和20g/L酒石酸钾钠溶液等体积混合而成。
牛血清蛋白:精确称取牛血清蛋白,配制成100μg/mL溶液。
分析步骤:吸取样品稀释液1mL,加入试剂甲3mL,置于25℃中水浴保温10min,再加入试剂乙0.3mL,立即混匀、保温30min,以介质溶液调零,测定A750nm值,与蛋白质标准液作对照,求出样品的苦味肽含量。
2 结果及分析
2.1 原料对苦味的影响
以糙白糯米、糙黑糯米、精白糯米、精黑糯米为原料生产酒基测定其苦味值及苦味成分。从表2可知,糙米的高级醇、苦味氨基酸以及苦味肽、糠醛的含量都稍高精白后的米,而黑糯米的苦味物质又稍高于白糯米的苦味物质。由于精白米脱去了果皮种皮糊粉层,所以蛋白质含量低于糙米,蛋白质含量高,发酵生成的氨基酸、高级醇含量就高,具苦味的氨基酸含量也增加。且糙米米皮中的半纤维素、多缩戊糖在发酵和杀菌受热生成糠醛等物质,使酒具苦涩味。因此以糙米为原料的黄酒其苦味物质普遍多于精米所酿黄酒。黑糯米的蛋白质含量比普通早籼米的蛋白质含量高10.4%,比普通的晚籼米高22.1%[10]。因此黑糯米中的苦味物质较白糯米高,黑糯米中的强心苷、生物碱、植物甾醇等多种生理活性物质都是具有苦味的物质,所以其苦味值较白糯米高,但其营养价值较白糯米高。原料蛋白质含量的控制,能够降低黄酒的苦味值,因此适当提高米的精白度,并除去米糠、麦杆、麦壳等杂质能降低其苦味值[9]。
表2 不同原料黄酒苦味成分表Table 2 Bitter ingredients in different rice wine
2.2 酒曲用量对苦味的影响
从表3可以看出,当酒曲添加量较大时,酒曲中酸性蛋白酶和酸性羧(基)肽酶数量较多,主发酵时生成氨基酸、高级醇数量多且各种霉菌孢子后期大量自溶入酒内,霉菌孢子给酒产生强烈苦味,给黄酒带来较重苦味;当酒曲添加量较少时此2种酶数量少,则酵母繁殖缓慢,发酵不正常,酵母繁殖缺少营养将导致细胞提早自溶,产生苦味氨基酸,苦味肽含量将偏高,影响黄酒风味和稳定性。另外随着酒曲用量的增加苦味肽含量略有减少,其原因是酒曲中能分解肽的酶有所增加[10-11]。
表3 不同酒曲量黄酒苦味成分Table 3 Bitter ingredients rice wine with different koji addition
2.3 主发酵温度对苦味的影响
主发酵温度较高,则酵母的繁殖倍数增加,酵母发酵过程中能将更多的氨基酸转换成高级醇。而且温度适当的提高能使发酵过程中产生的酶的活力提高,从而将更多的氨基酸转换成高级醇。从表4可以看出,随着发酵温度的升高,苦味肽含量略有降低[12-13]。
表4 不同主发酵温度黄酒苦味成分表Table 4 Bitter ingredients of rice wine with different fermentation temperature
2.4 工艺优化[14-16]
以酒药添加量、酒曲添加量、主发酵温度为因素,苦味值为考察指标设计3因素3水平的正交试验,因素水平见表5,结果见表6,方差分析见表7。
表5 黄酒发酵条件正交试验因素水平Table 5 Factors and levels of orthogonal test for optimization of rice wine fermentation conditions
表6 黄酒发酵条件正交试验结果Table 6 Results and analysis of orthogonal test for optimization of rice wine fermentation conditions
表7 黄酒发酵条件正交试验方差分析Table 7 Variance analysis of orthogonal test for optimization of rice wine fermentation conditions
由表7可得,各因素指标的极差均大于空列的极差,所以A、B、C各因素的效应都存在。由方差分析可看出,各因素均没有显著性影响。其原因可能是由于试验主观因素较大,且因素的自由度都较小,使检验的灵敏度降低,从而掩盖了考察因素的显著性判断。但仍然可以看出,各因素对黄酒苦味影响的大小依次为C>B>A。因此按照各因素的最好水平选取出最好的水平组合为C2B2A2,即主发酵温度均为30℃;酒曲添加量为10%,酒药添加量为0.8%。在此最佳发酵工艺条件下进行3次验证试验,成品苦味值评分平均值为2.3。
3 小结与讨论
3.1 糙米的高级醇,苦味氨基酸以及苦味肽的含量都稍高精白米,而黑糯米的苦味物质又稍高于白糯的苦味物质。
3.2 随着酒药用量的增加高级醇含量先减少再增加,而苦味氨基酸则先增加后减少。
3.3 当酒曲添加量较大时,主发酵时生成氨基酸、高级醇数量则多;当酒曲添加量较少时此两种酶数量少,产生苦味氨基酸,苦味肽含量将偏高。
3.4 主发酵温度较高,酵母发酵过程中能将更多的氨基酸转换成高级醇;随着发酵温度的升高,苦味肽含量略有降低。
3.5 酒药添加量、酒曲添加量、主发酵温度各因素的效应都存在。各因素对黄酒苦味影响的大小依次为主发酵温度>酒曲添加量>酒药添加量。最好的水平组合为主发酵温度30℃;酒曲添加量10%,酒药添加量0.8%。
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