两款不同原料酿制风味米酒的检测分析与对比研究

潘天全，程 伟，张 杰，李 娜，吴丽华，韩 旭，邢 栋，巩子路

（1.安徽金种子酒业股份有限公司，安徽阜阳236023； 2.安徽金种子集团有限公司检测中心，安徽阜阳236018）

黑米和小米都具有其独特的营养和一定药用价值，具有很好的保健功能。黑米是黑稻脱去谷的糙米,具有“神仙米”“药米”“长寿米”“补血米”的美誉。营养成分丰富，所含蛋白质、人体必需氨基酸、维生素B1（硫胺素）、维生素B2（核黄素）及铁、钙、锌等均高于一般白米，对贫血、白发、头昏、腰膝酸软等症均有疗效，经常食用可延年益寿，美容养颜，素有补血米、药米之称，是稻米中的珍品[1]。小米是谷子去皮后的产物，又称为粟。小米的营养价值高而全，含有蛋白质、脂肪、糖类、多种维生素、钙、磷、铁等人体所必需的营养物质，各种营养素的比例适宜，消化率高，是理想的营养源[2]。枸杞是茄目茄科枸杞属的植物，果实称枸杞子，嫩叶称枸杞头，常见种类为枸杞，而主要的药用种类为宁夏枸杞。枸杞有降低血糖、抗脂肪肝作用，并能抗动脉粥样硬化。红枣，又名大枣，属于被子植物门、双子叶植物纲、鼠李目、鼠李科、枣属的植物，具有滋阴补阳，补血之功效。采用半固态发酵工艺酿造的黄酒，其营养价值较高，酒精含量一般为11%vol～20%vol，含有多糖、黄酮等多种浸出物，易被人体消化吸收，特别是黄酒中含有较多的功能性低聚糖，具有显著的双歧杆菌增殖功能，能改善肠道的微生态环境[3]。

本研究根据黑米、小米等营养价值高、淀粉含量高等特点，结合枸杞、大枣等的药用价值，分别以黑米、小米等为主要原料，添加适量的枸杞、大枣等，采用黄酒半固态发酵工艺酿制黑米酒、小米酒两款不同风味的米酒，以半成品酒液为检测样品，对其风味物质、总酸、总酯、黄酮及总多糖等成分进行检测与对比分析，以期为新款风味米酒的调配提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

酒样：在相同发酵条件下实验室酿制的两款不同风味的米酒样品，样品一为小米酒，样品二为黑米酒。

样品检测用试剂：色谱纯、分析纯；萃取试剂为二氯甲烷；吸水试剂为无水硫酸钠。

仪器设备：过滤器，岛津GC2010 PLUS气相色谱仪，安捷伦气相色谱-质谱联用仪（GC-MS，5975C+7890A，EI源），北京普析通用TU-1901型紫外分光光度计。

1.2 实验方法

1.2.1 两款风味米酒的酿造工艺流程

优质黑米、小米清洗→温水浸泡12 h→加大枣、枸杞等蒸煮30 min→搅拌散冷→加糖化酶→搅拌散冷加水、调糖、调酸等→加酿酒曲、酯化红曲→前发酵→加蔗糖、蜂蜜等调糖→后发酵→压榨、煎酒、除菌→半成品酒

1.2.2 样品的处理

后发酵结束后，应及时压榨过滤酒液，并进行煎酒、除菌等操作，将处理后的黑米酒、小米酒这两款不同风味的米酒样品置于4℃冰箱中冷藏备用。

1.2.3 样品的检测分析

1.2.3.1 可挥发性香气成分的GC-MS分析

分别用二氯甲烷液对酒样进行萃取，V（二氯甲烷）∶V（酒样）=1∶1，重复3次萃取，经中温加热并抽真空除去液体中的二氯甲烷，使样液浓缩至5倍待测，采用GC-MS法测定黑米液态发酵酒的香气物质。气相条件：载气为氦气（99.999%），柱流速1.0 mL/min；初始温度40℃，保持12 min；以3℃/min升至108℃，保持2 min；再以5℃/min升至250℃，保持5 min。进样量1.0 μL，采用分流进样，分流比50∶1，进样口温度250℃。质谱条件：离子源温度230℃；电离方式EI，电子能量70 eV，扫描质量范围45～550 amu，检索谱库为NIST质谱数据库，溶剂延迟1.0 min。

1.2.3.2 总酸、总酯等含量的检测

酸碱滴定法：先用碱滴定总酸，再加入过量的碱，沸水水浴30 min，再用酸滴定。

1.2.3.3 总多糖、总黄酮等成分的检测

采用TU-1901双光束紫外可见分光光度计光谱法测定黑米液态发酵酒中总黄酮的含量，以芦丁为对照品，黄酮类化合物中的酚羟基与三氯化铝在中性介质中生成具有特征吸收峰的有色络合物，在一定的浓度范围内，该络合物的吸光度值与总黄酮的浓度成正比[4]。总多糖含量的测定采用苯酚-硫酸法[5]，检测波长490 nm，以葡萄糖来计算，并测定其相对含量。

2 结果与分析

2.1 可挥发性香气成分的GC-MS分析

2.1.1 黑米酒可挥发性香气成分的检测

香味成分是决定酒样的香气、口感和风格的关键因素[6]。黑米酒中香气成分GC-MS分析的总离子色谱图见图1，分析结果见表1。

图1 黑米酒香气成分GC-MS分析的总离子流色谱图

表1 黑米酒中可挥发性香气成分检测的GC-MS分析结果

由表1可以看出，采用二氯甲烷1∶1萃取得到黑米酒中可挥发性风味成分，香气成分物质总共有27种；其中，醇类5种，占总含量的90.184%；酸类9种，占总含量的3.489%；酯类6种，占总含量的1.246%；酚类3种，占总含量的4.485%；酮类2种，占总含量的0.151%；其他2种。醇类是黑米酒香气的主要成分，占总含量的90.18%，苯乙醇含量较高，占总含量的73.991%，其具有怡人的玫瑰香气味[7]；其次是对羟基苯乙醇，占总含量的14.091%，无色液体，杂醇油气味，香蕉味。酯类是黑米酒香气的重要成分，占总含量的1.246%，包括己酸乙酯，其具强烈的果香和酒香香气，并有苹果、菠萝、香蕉样的香气；庚酸乙酯，其具有菠萝香气味。酚类成分是黑米酒具有特殊香气及营养功效的重要成分，如2-甲氧基苯酚、邻苯二酚等，酚类物质具有抗氧化的作用，防治退化性疾病，如老化、白内障、免疫障碍和某些癌症[8]。

2.1.2 小米酒可挥发性香气成分的检测

小米酒中香气成分GC-MS分析的总离子色谱图见图2，分析结果见表2。

图2 小米酒香气成分GC-MS分析的总离子流色谱图

由表2可以看出，采用二氯甲烷1∶1萃取得到小米酒中可挥发性风味成分，香气成分物质总共有10种；其中，醇类4种，占总含量的88.028%；酯类6种，占总含量的10.673%；酚类1种，占总含量的1.299%；醇类是小米酒香气的主要成分，占总含量的88.028%，含量最高的是异戊醇，占总量的63.581%，无色液体，杂醇油气味，香蕉味；其次是2，3-丁二醇，其占总量的11.827%,其可起缓冲作用，给酒增加绵甜、回味和醇厚感[9]。酯类是黑米酒香气的重要成分，占总含量的10.673%。黑米酒香气成分中还含有一定量的酚类物质，占总量的1.299%，酚类物质具有抗氧化等作用。

2.1.3 两款不同风味米酒中可挥发性香气成分的比较分析

通过两组样品的可挥发香气成分的检测对比，可知黑米酒中的香气成分物质的种类较为丰富，共有27种。小米酒香气成分物质较少，共有10种。黑米酒、小米酒中都含有对人体有益的微量成分酚类物质。两组样品中所占比例较大的香味成分分别是苯乙醇、异戊醇、2，3-丁二醇、4-羟基苯乙醇。其中，黑米酒中含有特有的香味物质是2-甲氧基苯酚，具有甜香、木香、药香、烟熏香；小米中含有特有的香味物质是丁内酯，具有芳香气味。

2.2 两款不同风味米酒中总酸与总酯含量的比较分析（图3）

由图3可知，两组样品中总酸含量差别不大，且总酸含量符合米酒的国家标准。在发酵条件及其工艺控制的条件下，小米酒中的总酯含量较高，原因可能是由于不同的发酵原料所造成的。小米酒相较于黑米酒含有较高的油脂，在发酵的过程中肯定会一部分残存在于发酵酒液中，原因可能是由于不同的发酵原料所造成的，小米中的植物类油脂含量明显高于黑米。酒体中适当的酸酯比例，有利于保证酒体的口感酸甜醇厚，并使酒体呈现一定的酯类特殊香气，增加酒体的丰满程度。

表2 小米酒中可挥发性香气成分检测的GC-MS分析结果

图3 两款不同风味米酒中总酸与总酯的含量

2.3 两款不同风味米酒中的总多糖与总黄酮含量的比较分析（图4）

图4 两款不同风味米酒中总黄酮与总多糖的含量

黑米酒、小米酒等两款不同风味的米酒中的黄酮及多糖类化合物，主要来源于酿酒发酵原料及其在液体发酵过程中的浸出。绝大多数植物内都含有黄酮及多糖类化合物，其在植物的生长、抗菌防病等方面起着重要的作用。由图4可知，两组样品酒液中的黄酮含量差距不大，范围都在45～50 mg/L之间。黑米酒、小米酒等两款不同风味的米酒中都含有黄酮，但含量都较少。黑米酒中的总多糖含量高于小米酒，表明发酵过程中可能黑米原料中的多糖化合物更容易浸出。黄酮及多糖类化合物均具有抗氧化、清除自由基等生物功效，风味米酒中含有适量的黄酮及多糖类化合物，有利于提高酒体的营养价值，具有潜在的营养保健功效。

3 讨论与总结

利用黑米、小米等为主要原料酿制的两款不同风味米酒中的挥发性香气成分主要包括醇类、酸类、酯类和脂肪类物质，其中所占比例较高的香味成分分别是苯乙醇、异戊醇、2，3-丁二醇、4-羟基苯乙醇，与白酒香气物质差别较大[10]。黑米酒的香味物质成分的种类相较于小米酒丰富，在呈香方面更加饱满；而小米酒含有大量2,3-丁二醇，可起缓冲作用，给酒体增加了绵甜、回味和醇厚感。两款不同风味米酒中均含有对人体有益的微量成分，如酚类化合物、黄酮、多糖类物质等，在黑米酒中对人体有益的微量成分含量较为丰富。目前，市场上普遍销售有小米酒、黑米酒等风味米酒，而通过黑米与小米为主要原料，添加其他药食两用材料等，经混合发酵或发酵后酒体勾调制备的酒种却较为少见。通过结合两款不同风味米酒的风味特点、成分分析等，并适当勾调，使其所含微量有益成分更加丰富，香味突出饱满，口感适宜，符合当下人们的消费需求，具有较高的潜在开发价值。