萌动青稞米酒的工艺研究及理化性质分析

申瑞玲，景新俊，张婷，董吉林*

郑州轻工业学院食品与生物工程学院（郑州 450001）

青稞俗称裸大麦，是中国青藏高原地区特有的作物。青稞中营养物质丰富，富含β-葡聚糖、膳食纤维、多酚等有益成分。近年来，青稞类产品越来越受到关注，但是目前青稞主要作为藏区主食和酿造青稞酒的原料，其加工方式单一，产品附加值低，影响青稞资源的有效开发和利用[1]。萌动是生命发展的初级阶段，也是生物中最有活力的阶段，经研究发现，谷物萌动过程中发生许多生理代谢变化，而这种变化大部分对人体有益。燕麦萌动后多酚、维生素、生物碱等活性物质含量会升高[2]。大豆发芽后维生素C含量显著提高，是发芽前的13.09倍；发芽72 h时异黄酮含量达到最高值为0.39 g/100 g[3]。研究表明，青稞萌动后总酚、黄酮和GABA含量升高[4]，具有较强抗氧化能力。

米酒是中国传统民间风味食品，富含糖类、氨基酸、维生素、酯类、蛋白质等物质，长期食用有益身体健康。随着科技发展，对各类酒饮品的研究有了很大提高。Xie等[5]对米酒中氨基酸的种类和含量进行研究，发现米酒中的氨基酸含量较高，种类可达18种，其中有8种氨基酸是人体必需氨基酸。Lorimier等[6]发现米酒中有多种成分能够调节人体的免疫系统，如米酒中的多酚类物质通过抗氧化作用来进行免疫调节。姜阔等[7]利用紫甘薯、青稞、米酒和党参等原料开发一种紫甘薯青稞米酒饮料。马挺军[8]开发一种苦荞青稞米酒健康饮品，主要成分是苦荞芽、青稞芽，具有抗氧化、降血糖、降血脂等功效。试验以萌动青稞为原料开发新的萌动青稞米酒，最大程度地把青稞中的营养和保健功能成分保留下来，满足消费者的需求，提高青稞产品的附加值。

1 材料与方法

1.1 材料

萌动青稞（实验室自制）；甜酒曲（安琪酵母股份有限公司）；Folin-Ciocalteau试剂、甲基红、酚酞、次甲基蓝（成都科龙有限责任公司）；硫酸铜、浓盐酸、无水乙醇（均为分析纯）。

1.2 主要仪器与设备

T 6新世纪紫外-可见分光光度计（北京普析通用仪器有限公司）；SZF-06 A脂肪含量测定仪（上海昕瑞仪器仪表有限公司）；SWCJ 1 FD超净台（上海巴玖仪器有限公司）；Agilent 7890 GC/5975C MS气质联用仪（美国Agilent公司）；Rotavapor R-20型旋转蒸发器（瑞士BUCHI公司）；高压蒸汽灭菌锅（厦门致微仪器有限公司）；Axio Observer A 1倒置荧光显微镜（德国蔡司公司）；移液枪（美国Thermo公司）；电磁炉（美的集团有限公司）；BSA 224 S-CW分析天平（德国Sarturius公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 萌动青稞米酒制备工艺

青稞米酒也按此工艺酿造。

1.3.2 萌动青稞米酒制备工艺及优化

考察甜酒曲添加量（0.4%，0.6%，0.8%，1.0%和1.2%）、培养温度（20，24，28，32和36 ℃）和培养时间（24，36，48，60和72 h）对产品品质的影响。在单因素试验的基础上，进行三因素三水平正交试验，确定萌动青稞米酒的最佳制作工艺。

1.3.3 萌动青稞米酒的品质鉴定方法

以萌动青稞米酒的感官评价为基础，分析其酒精度、糖度及总酸等理化指标。

1) 萌动青稞米酒的感官评价方法

取成品萌动青稞米酒，请20名固定人员评价酒品质。产品品质由色泽、香气、口感和整体协调度4个因素构成，感官评价在米酒的标准[9]上进行改进，确定萌动青稞米酒的感官评价标准（见表1）。评定结果去掉偏离平均值最大的2组分值，再求平均值。

2) 酒精度的测定[10]

分别吸取100 mL酒样和50 mL的蒸馏水，然后进行蒸馏，蒸馏后用蒸馏水定容至100 mL，震荡均匀后倒入100 mL的量筒中。最后用酒精计测量样品的酒精度，同时还需要测定室内温度。根据“酒精度与温度校正表”，将样品的酒精度换算成温度为20 ℃的酒精度。

3) 糖度的测定

采用直接滴定法[11]。

4) 总酸的测定[12]

在250 mL锥形瓶中加入50.0 mL酒样，并加入3滴酚酞指示剂，用0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液滴定，酒样呈微红色且30 s不褪色，即为滴定终点。

1.3.4 萌动青稞米酒营养成分的测定

蛋白质含量的测定，按GB 5009.5—2016方法；膳食纤维含量的测定，按酶-重量法AOAC 922.16；β-葡聚糖含量的测定，按酶法AOAC 995.16；淀粉含量的测定，按旋光法GB/T 20378—2006；总黄酮含量的测定：参照文献[13]稍作改进；GABA含量的测定：根据文献[14]的方法加以改进；总酚含量的测定，采用Folin-Ciocalteau法，根据文献[15]稍作修改。

表1 萌动青稞米酒感官评定表

1.3.5 萌动青稞米酒的香气成分萃取方法

采用顶空固相微萃取的方法对萌动青稞酒的香气成分进行分析。提取方法为：取10 mL萌动青稞酒于50 mL顶空瓶中，加入2 g/L NaCl后立即密封，在65℃水浴中旋转加热平衡30 min，将萃取头插入瓶中顶空部分，于65 ℃的恒温水浴锅中固相微萃取吸附60 min，然后迅速插入GC-MS进样口250 ℃解吸5 min，进行GC-MS分析。

HP-5MS色谱柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升温程序：初始温度40 ℃，保留2 min，以2 ℃/min升温到70 ℃，以4 ℃/min升温到160 ℃，以10 ℃/min升温至250 ℃，保持5 min；进样口温度250 ℃；载气，He；流量1.0 mL/min；离子化方式，EI；电子能量70 eV；离子源温度230 ℃；扫描范围，m/z 50～550。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel和Origin对数据进行整理并作图，用SPSS软件分析数据。

2 结果与分析

2.1 萌动青稞米酒的制备工艺参数研究及工艺优化

2.1.1 甜酒曲添加量对萌动青稞米酒品质的影响

在培养温度25 ℃、培养时间48 h、酒曲添加量0.4%～1.2%的条件下制作萌动青稞米酒。从表2中可以看出，随着甜酒曲添加量增加，萌动青稞米酒的感官评分呈先增加后减少的趋势，当甜酒曲添加量为0.8%时，感官评分达到最大值。从图1可以看出，甜酒曲添加量较少，发酵速度缓慢，酒精度低，口感也不是很好，而随着甜酒曲添加量增加，甜酒曲反应速度加快，酒精度逐渐增加，并且口感也逐渐变化。但甜酒曲添加量过大，甜酒曲反应速度过快导致可发酵性糖消耗快，酒精度降低。因此，当甜酒曲添加量为0.8%时，萌动青稞米酒口感好，酒香浓郁，无不良气味。

表2 甜酒曲添加量对萌动青稞米酒品感官评分的影响

图1 甜酒曲添加量对萌动青稞米酒品质的影响

2.1.2 培养时间对萌动青稞米酒发酵的影响

在相同培养温度（25 ℃）和甜酒曲添加量（0.8%）条件下，不同培养时间（24～72 h）下制作萌动青稞米酒。由表3可知，萌动青稞米酒的感官评分呈先升后降趋势，当培养时间为60 h时感官评分达到最大值。从图2可以看出，随着培养时间延长，酒精度和酸度表现出平稳增加趋势，而糖度随着时间延长迅速增加，发酵60 h时达到最大值，随后呈下降趋势。这是因为随着培养时间延长，糖类物质不断降解转化为酒精，发酵60 h时，口感、酒香、酸甜口味都达到最好。随着培养时间延长，酒精度升高，酒味的刺激性增大苦味加重。因此，最适宜培养时间为60 h。

表3 培养时间对萌动青稞米酒品感官评分的影响

图2 培养时间对萌动青稞米酒品质的影响

2.1.3 培养温度对萌动青稞米酒品质的影响

表4为相同的甜酒曲添加量（0.8%）和培养时间（60 h），不同培养温度（20～36 ℃）下制成的萌动青稞米酒的感官评分的变化情况。从表4可以看出，随着培养温度增加，酒品的感官评分逐渐增加，并在28 ℃时达到最大值，随后出现降低趋势。从图3中可以看出，随着培养温度增加，酒精度和酸度表现为逐渐增加趋势，而糖度先增加后减少，在28 ℃时达到最大值。此外，培养温度过高也会导致发酵速度快，使得酒体浑浊，影响萌动青稞米酒的品质。因此，综合考虑培养温度选为28 ℃。

表4 培养温度对萌动青稞米酒品感官评分的影响

图3 培养温度对萌动青稞米酒品质的影响

2.1.4 萌动青稞米酒工艺的优化

在单因素试验基础上，选取甜酒曲添加量、培养温度和培养时间为主要影响因素，以萌动青稞米酒的品质鉴定结果为指标，进行三因素三水平正交试验，确定萌动青稞米酒的最佳制作工艺，因素水平表见表5，正交试验结果见表6。

通过比较表6中各指标的极差（R值），最大的是B，其次是C，最后是A。方差分析表7显示，因素B和C对于萌动青稞米酒的制备工艺有显著影响，即对萌动青稞米酒品质鉴定结果影响大小为：培养时间＞培养温度＞酒曲添加量。根据K1、K2和K3确定的最优组合是A2B2C3。此外，结合酒精度、酸度、糖度的测定结果，确定最优工艺为：甜酒曲添加量0.8%，培养时间60 h，培养温度28 ℃。

表5 正交试验因素水平表

表6 萌动青稞米酒制作工艺正交试验结果

表7 萌动青稞米酒制备工艺方差分析表

2.2 萌动青稞米酒的营养成分

青稞含有丰富的β-葡聚糖、酚类和膳食纤维等有益成分，研究发现青稞萌动后营养价值有所提高，可溶性糖、总酚、黄酮和GABA含量增加，蛋白质、膳食纤维、β-葡聚糖和淀粉的含量降低。分析不同青稞米酒的营养组成，结果见表8。蛋白质、膳食纤维、β-葡聚糖和淀粉含量为青稞米酒＞萌动青稞米酒；黄酮、GABA和总酚含量为萌动青稞米酒＞青稞米酒。青稞萌动后，蛋白质、淀粉等变为小分子物质，更容易被人体吸收和利用；其黄酮、GABA和总酚等活性物质含量升高。

表8 萌动青稞米酒和青稞米酒的营养成分含量mL/L

2.3 萌动青稞米酒香气成分分析

萌动青稞米酒所得的总离子流量图和香气成分分析如图4和表9所示。萌动青稞米酒中检测出102种挥发性化合物，包括醛类化合物18个、醇类化合物11个、酮类化合物1个、苯类化合物4个、烷烃类化合物9个、酯类化合物20个、酸类化合物9个、呋喃类化合物5个、酚类化合物3个。分析上述几类物质，主要香气成分依次为：醛类（17.65%）、醇类（10.78%）、烷烃类（8.82%）、酮类（0.98%）、苯类（3.92%）、酯类（19.61%）、酸类（8.82%）、呋喃类（4.91%）。其他成分含量相对较少。醇类化、酯类化合物和醛类化合物是萌动青稞米酒中香气成分的主要物质，对米酒香气起重要作用。

图4 萌动青稞米酒的GC-MS总离子图

表9 萌动青稞米酒主要香气成分相对含量

接表9

3 结论

开发一种新型萌动青稞产品——萌动青稞米酒。研究其制备工艺关键参数，并对其制备工艺进行优化，结合酒精度、总酸、糖度的测定结果，最佳工艺条件为：培养时间60 h、培养温度28 ℃、甜酒曲添加量0.8%；对比研究青稞米酒和萌动青稞米酒中各种营养成分含量的变化。试验表明，黄酮、GABA、总酚含量：萌动青稞米酒＞青稞米酒；蛋白质、膳食纤维、β-葡聚糖和淀粉含量：青稞米酒＞萌动青稞米酒。对萌动青稞米酒的香气成分进行分析，结果表明，从萌动青稞米酒中检测出102种挥发性化合物，以醛类、醇类、酯类物质化合物为主。