板栗生姜黄酒酿造工艺及功能性研究进展

2020-12-18张柳月杨晓宽

农产品加工 2020年13期

刘桃，张柳月，李真，杨晓宽

（河北科技师范学院食品科技学院，河北秦皇岛 066000）

0 引言

板栗是我国名贵的坚果，以风味独特、营养丰富而盛名于世。板栗具有益气血、养胃、补肾、健肝脾等功效。生吃还具有治疗腰腿酸疼、舒筋活络的功效[1]。对人的机体而言，板栗含有的生物活性物质，如多酚、多糖、无机盐、脂肪酸等成分[2]。板栗作为上等的果品，富含淀粉、蛋白质、脂肪、多种维生素、无机盐、不饱和脂肪酸和黄酮等营养成分，具有重要的保健功能[3]。

生姜是一种多年生草本植物的根茎，是一种集营养、保健、调味于一体的较有研究开发价值的经济作物[4]。生姜因其典型的芳香风味和独特的辛辣味被广泛应用于食品中。此外，生姜还是中国传统医药和印度草药医学系统中最著名的药材之一[5]。生姜通常用于治疗腹泻、胃部不适、消化不良和恶心。还具有抗炎和抗氧化的特性，有治疗包括癌症在内的多种疾病的潜力。它在控制衰老过程中也很有用[6]。

1 黄酒的概述

黄酒（Chinese rice wine）是我国特有的一种酿造酒，也是世界三大古酒（啤酒、黄酒和葡萄酒）之一[7]。黄酒主要是以稻米、小米、黍米、小麦、玉米、水等为原材料，经过添加曲药和（或）酶制剂、酵母等糖化发酵剂酿造而成的发酵酒[8]。米酒在中国已经有7 000多年的历史了，中国黄酒是一种传统的大米发酵酒精饮料。研究表明中国黄酒（CYW）能改善低密度脂蛋白受体清除小鼠的动脉粥样硬化斑块。与不喝酒的人相比，中国女性每天饮用＞12.8 g以上的米酒，患代谢综合征的风险降低34%[9]。

2 黄酒酿造工艺的研究

黄酒在生产方式上有着不同的酿造工艺，其可分为传统酿造工艺和新型酿造工艺[10]。传统黄酒酿造工艺周期长、原料利用率低、劳动投入大，近年来广泛使用的液化法酿造新工艺，是以微生物和酶制剂的液化、糖化和发酵为基础，具有适用性广、效率高、醪液流动性可控、易机械化等优点，在多种杂粮黄酒的酿制中已有应用[11-12]。

阎艺馨[13]以玫瑰花和糯米为主要原料，经发酵制得的糯米酒与玫瑰花浸提液进行调配。结果表明，糯米酒最佳工艺为玫瑰花汁50%，糯米酒30%，蔗糖7%，柠檬酸0.1%。

赖敏辉等人[14]将黄芪与北方黍米作为原料开发一款新型黄酒，通过对黄芪起始添加时间和添加量进行工艺优化，确定了黄芪黍米黄酒最佳酿造工艺。结果表明，黄芪最佳添加时间为发酵24 h后，添加量为7%，发酵20 d后酒精度可达16.6%Vol，功能成分黄酮和黄芪甲苷含量分别为37.3，21.49 mg/L，风味化合物总量相较于对照组增加了34.13%，酿造的黄酒酸甜适中、风味良好，具有黄芪特有的风味。

林娟等人[15]以绿茶和糯米作为主要原料，探究绿茶糯米酒加工的最佳工艺，开发一款兼具绿茶和糯米酒风味，又具有保健功效的低酒精饮品。结果表明，最佳工艺参数为加曲量0.5%，发酵温度28℃，发酵时间 3 d，茶粉量2%，料水比1∶0.6（g∶mL），维C添加量0.15%。

邓源喜[16]以桂花、糯米为主要原料，采用正交试验，研究了糯米酒加工的发酵工艺条件和桂花糯米酒的配方。结果表明，以加曲量1%，发酵温度30℃，发酵时间72 h为工艺条件，调配桂花汁30%，糯米酒50%，蔗糖8%，柠檬酸0.1%，可研制出一种具有桂花特殊香味和一定保健功能的优质桂花糯米酒。

目前，糯米仍是黄酒酿制原料的最佳选择，其次为粳米[17]。糯米酒酿造的传统工艺有喂饭法、淋饭法和摊饭法[18]。淋饭法黄酒工艺[19]为糯米→浸米→蒸饭→淋水→落缸搭窝→切块→糖化→加曲冲缸（麦曲和水）→发酵开耙→后发酵→酒母。

3 生姜酿造工艺的研究

生姜（Zingiber officinale Roscoe）集营养、调味、保健于一身，主要含姜精油、姜辣素、多糖及黄酮类化合物等化学成分，具有杀菌抗炎、抗氧化、抗肿瘤、降血糖、改善心脑血管系统、保肝利胆等作用[20]。还能够抑制癌细胞活性、降低癌的毒害作用，具有防癌的功效[21]。我国市场的生姜制品有大量空白，要不断开发生姜产品，如莲芯生姜绿茶饮料[22]、红枣生姜复合饮料[23]、罗汉果生姜饮料[24]、生姜番茄草莓复合饮料[25]等。这里主要阐述有关生姜酒的文献。

田学梅等人[26]是以梨和生姜为原料研制的复合型果酒。通过单因素试验，分别考查了初始糖度、酵母接种量、发酵时间和初始pH值等4个因素对生姜梨酒酒质的影响，采用正交试验，确定最佳的发酵工艺条件。采用气相色谱-质谱分析技术对生姜梨酒的香味成分进行分析表明，生姜梨酒中分析检测出24种香味成分，主要为醇类和酯类物质，占所有挥发性香味成分的90%以上。

吴平等人[27]以生姜为原料,经切片打浆后加入酿酒活性干酵母，在不同姜汁比例、糖度、pH值、酵母接种量和发酵温度条件下发酵，确定最佳发酵条件，取发酵所得基酒，经勾兑调配得到生姜保健酒。

王浩宇等人[28]从传统工艺中糖、酵母、葡萄原浆和生姜对葡萄酒酿造和葡萄酒成品的影响入手，通过单因素试验和正交试验，根据试验结果和成品酒的感官评分分数进而研究得到生姜葡萄酒的最佳配方。

通过对文献的整理所知，在开发与生姜有关的饮品的过程中，需要把生姜打浆成生姜汁。具体的工艺流程如下[28]：选料→预处理→热烫→冷却→打浆→过滤→生姜汁。

4 板栗工艺的研究

板栗（Castanea mollissima）俗称栗子，是我国有名的传统农副产品，主产于我国华北各省[29]。板栗还具有一定的药用价值，含有许多人体所需微量元素、维生素、不饱和脂肪酸，对于骨质疏松、动脉硬化、冠心病、高血压等疾病具有很好的治疗和预防作用，是延年益寿、抗衰老的上等滋补品[30]。据测定，栗仁含淀粉40%～60%，糖10%～20%，蛋白质5%～11%，脂肪2%～7.4%，此外还含有维A、维B1、维B2、维C，以及Ca、P、K等矿物质[31]。

板栗的前景广阔、市场潜力巨大。我国科研工作者对板栗深加工技术进行了市场开发，研制了有关板栗产品，如板栗黄桃茉莉花酸奶[32]、板栗乳饮料[33]、板栗酒[34]、板栗蚕豆酱[35]、板栗薏米营养方便米粥[36]等。

现就不同类型的板栗酒的研究进展进行论述。刘日昕[37]以板栗为主要原料，经过数10次试验，以优质板栗果与大米按一定比例混合，通过发酵、蒸馏等工序酿制出真正意义上的板栗酒。板栗酒正是以天师板栗果为主要原料经科学加工精心酿制的,该酒的研制开发在国内尚属首创。

孙传伯等人[38]通过对原料的选择测定，明确板栗啤酒的口味特点，分别采用SO4酵母、澳洲进口大麦芽、蜂蜜麦芽、皮尔森麦芽、卡斯卡特酒花、西楚酒花和板栗，以及WBO6酵母、澳洲进口大麦芽、蜂蜜麦芽、皮森麦芽、世纪酒花、努格特酒花和板栗设计出2种不同的配方采用艾尔啤酒生产工艺生产出新鲜、营养价值高、口味饱满、符合大众人群喜爱的板栗啤酒。张军等人[39]以河北省迁西县板栗花为原料酿造板栗花酒。余蕾等人[40]以板栗为原料，研究开发全天然高档板栗酒。通过对板栗深加工技术进行了解得出，无论制作何种与板栗相关的产品，必须要对板栗进行预处理。具体板栗酒工艺如下：板栗预处理、糯米→混合→蒸煮→拌曲→保温→发酵→酿制→贮存→过滤→勾兑→灌装→包装→成品[41]。

5 黄酒中的生物活性成分与功能特性的研究进展

5.1 黄酒中的生物活性成分研究进展

5.1.1 黄酒中氨基酸的测定

黄酒中氨基酸具有鲜、甜、苦、涩、酸等多种味感，黄酒的醇类、酯类化合物等呈味物质与氨基酸相互协调，黄酒具有香味浓郁、口感柔顺、协调等特征，中国黄酒区别于其他酒种的一大特点是氨基酸味[42]。He Shuai等人[43]在即墨老酒中发现了28种游离氨基酸，远远超过了之前在其他中国米酒中的报道。共记录了28种氨基酸（1 264.516 mg/L），采用柱后衍生、茚三酮为衍生剂的离子交换色谱法和紫外检测法。

崔泓等人[44]采用柱前衍生-高效液相色谱法测定黄酒中氨基酸的方法。结果表明，在给定的色谱条件下，18种氨基酸在25 min内获得了较好的分离。在0～1.0 nmol/mL时，18种氨基酸峰面积与浓度的线性相关系数为0.999 0～0.999 7，样品加标回收率为92.9%～103.4%，相对标准偏差为0.8%～5.4%。

当前，除采用氨基酸自动分析仪测定氨基酸外。使用柱前衍生-高效液相色谱法测定氨基酸[45]，该方法可在11 min内将17种游离氨基酸完全分离，具有准确、快速、重复性好的特点，可用于黄酒中游离氨基酸含量的测定。

5.1.2 黄酒中香气成分的测定

酒的香气是控制感官感知酒的品质和消费者偏好的最重要因素之一。因此，许多研究者致力于改善各种酒的风味特征，包括清酒、啤酒、葡萄酒、苹果酒等。然而，关于改善中国黄酒风味的报道还很少见。独特的香气和口感是衡量黄酒品质的重要因素之一，也是感官评价和风格鉴定的重要指标。

常见的提取香气成分技术有溶剂萃取、固相萃取、蒸馏法、顶空法（动态或静态）等[46]。

Yu Haiyan等人[47]以采用气相色谱 -质谱（GC-MS）、气相色谱-嗅觉测定（GC-o）和感官评定等方法，对中国黄酒（CRW）中的4种主要香气成分（YH、JF、SN和XX）进行了分析。通过偏最小二乘回归分析确定了关键香气成分对风味特征的贡献，共检测到61种香气成分，25种成分被鉴定为具有气味活性的化合物。根据其气味活性值，确定了18种气味活性化合物为关键香气化合物。

Weidong Bai等人[48]使用HS-SPME-GC-MS检测出客家黄酒中含有50多种香气成分，其中酯类、醇类和醚类含量最高。

崔晓[49]采用GC-MS法分析检测山楂黍米黄酒中的香气成分，并与沙洲优黄黄酒进行比较，结果表明，山楂黍米黄酒中的香气成分含有30种，沙洲优黄黄酒中的香气成分有22种。

5.1.3 黄酒中多酚的测定

黄酒具有较强的抗氧化能力，一般来讲，酚类化合物含量越多，黄酒的抗氧化能力越强[50]。

黄酒中多酚检测方法有紫外分光光度法、毛细电泳-电化学方法、高效液相色谱法（HPLC法），衰减全反射红外光谱技术与化学计量学相结合的方法可以对其他酒类进行检测。

徐秋月等人[51]采用固相萃取-高效液相法对不同甜型的绍兴黄酒中多酚质量浓度进行精确测定。结果表明，采用Poly-Sery HLB SPE小柱，甲醇多酚以儿茶素和丁香酸为主，干型黄酒、半干型黄酒中多酚质量浓度低于甜型黄酒和半甜型黄酒。

林淼等人[52]采用毛细管电泳-电化学检测法（CE-ED）同时分离测定了不同年份的黄酒中6种黄酮类和多酚类物质的含量，详细研究了这6种物质的含量随酿制时间的变化规律。结果表明，上述6种活性物质的含量会随着酿制年份的延长而增加。

5.1.4 黄酒中多糖的测定

黄酒多糖是由原料多糖和微生物多糖结合而成，具有多种生物学功能。多糖对于抗病毒、癌症、肿瘤、血脂等多种功能都有一定作用。Lin Peng等人[53]采用红外光谱、甲基化、核磁共振等方法对黄酒多糖的结构进行了表征，证明黄酒多糖有效抑制了NO和促炎细胞因子的产生，从而说明它有较强抗炎的作用。

沈赤[54]确立了绍兴黄酒多糖的最佳醇沉工艺，并且证明经纯化的黄酒多糖能够提高免疫缺陷小鼠免疫器官指数，明显改善环磷酰胺诱导的小鼠巨噬细胞的吞噬能力，促进脾淋巴细胞的增殖。

5.2 黄酒中的功能特性研究进展

5.2.1 抗氧化功能

抗氧化是预防癌症、动脉硬化、糖尿病、白内障、心血管病、老年痴呆、关节炎等疾病的重要途径。人体正常生命活动中产生的自由基是维持生命所必需的，当浓度过高时，会引起细胞损伤，危害人体健康。据报道，黄酒具有抗氧化活性，包括抑制体外过氧化、还原能力和自由基清除活性，这归因于其酚类成分[55]。在国外，人们对红酒的保健研究表明，红酒中含有大量的多酚类物质，并且在清除自由基、调节免疫、抗癌和抗衰老等方面多酚物质发挥重要功能[56]。

曹甜等人[57]选取了还原能力、羟自由基和亚硝基清除能力对客家黄酒多糖进行体外抗氧化研究。结果表明，具有一定的抗氧化活性，且随着浓度的升高而增强。纯化多糖的抗氧化能力强于粗多糖。

罗铝铿等人[58]通过对比珍珠红娘酒、梅州娘酒、月子酒3种黄酒的抗氧化能力，发现不同黄酒之间的抗氧化能力差异可能与酿造原料有关。

5.2.2 保护心血管作用

黄酒多酚除了具有抗氧化作用外，还具有保护心血管、防止动脉硬化等作用。

翟小亚等人[59]通过在LDLR-/-小鼠饮水中加入黄酒多酚的提取物，发现黄酒多酚可以调节血浆血脂水平，减少动脉粥样硬化斑块等的形成。

邬秋德等人[60]证明黄酒多酚具有抑制Hcy的作用，这可能是多酚具有抗动脉粥样硬化作用的另一机制。

5.2.3 降血压作用

黄酒有降血压的保健功能，尤其是GABA通过调节中枢神经系统。GABA也可用于脊髓的血管运动中枢，促进血管的扩张。朱豪[61]对含GABA的广东客家黄酒的加工工艺进行优化并对黄酒发酵过程中GABA及其相关物质的动态变化进行了探索，试验证明广东客家黄酒中的γ-氨基丁酸具有降血压功效。

陈锡文[62]对黄酒的降血压作用进行了初步研究，不同剂量的黄酒给雄性SD大鼠灌胃，结果表明大鼠血压无影响。

5.2.4 其他功效

中国黄酒以养生保健而闻名，适量饮用黄酒有益身体健康。据研究表明，具有免疫调节活性[63-64]、降低胆固醇[65-66]、延缓衰老[67]等功效。