不同原料制备的麦曲及其酿造黄酒的差异性研究
2021-04-10
(上海金枫酒业股份有限公司,上海 201501)
黄酒是世界三大古酒之一,以麦制曲、用曲酿酒是中国黄酒的特色,也是我国黄酒酿造工艺中一项传统的操作技艺。麦曲作为黄酒糖化、发酵和生香剂,在黄酒酿造过程中至关重要,因此才有“曲乃酒之骨”以及“好曲酿好酒”的精辟论断[1-2]。
传统麦曲的接种方式为自然接种,因其网罗了自然界的多种微生物,形成特定的微生物群落,多种微生物协同作用的代谢产物赋予黄酒独特的风味或风味前体物质,所酿制的酒口味醇厚,香气浓郁[3-4]。纯种曲的制作是人为接入纯种微生物,并给予接种微生物创造适宜生长条件,最大限度地培养繁殖有益微生物菌体,同时也伴随单一的酶代谢[5],其酿造的酒与自然培养的传统生麦曲酿造的酒相比,势必造就曲香香气的实质性差异。因此传统麦曲在黄酒生产过程中仍是不可或缺的。
本实验分别采用爆麦、焦麦以及中草药(苍耳、桑叶、辣蓼草)在自然条件下制备不同的块曲,并进行黄酒酿造,以期开发具有独特风味的黄酒。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂及仪器
原料:糯米、小麦、焦麦芽、苍耳、桑叶,市售。
菌种:酒母,上海石库门酿酒有限公司。
气相检测试剂:氯化钠、无水乙醇均为分析纯,其余标样均为色谱纯。
仪器设备:安捷伦Agilent 6890N 气相色谱仪,安捷伦科技(中国)有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 试验所采取的制曲工艺流程
本试验所采取的制曲工艺流程见图1—图4。
图1 常规块曲制备工艺流程
图2 爆麦块曲制备工艺流程
图3 中药块曲制备工艺流程
图4 焦麦块曲制备工艺流程
1.2.2 黄酒酿造实验
1.2.2.1 黄酒酿造工艺流程(图5)
图5 黄酒酿造工艺流程图
1.2.2.2 黄酒酿造配方
黄酒酿造配方见表1。
1.3 检测方法
1.3.1 麦曲酶活测定
表1 黄酒酿造配方 (kg)
糖化酶活力、淀粉酶活力的检测参考赵光鳌《黄酒生产分析检验》[6]的方法,蛋白酶活力的检测参考姜锡瑞《酶制剂应用手册》[7]的方法。
1.3.2 黄酒理化指标的测定
酒精度、总糖、总酸、氨基酸态氮含量的测定参考GB/T 13662—2018[8]。
1.3.3 黄酒的感官品评
由12 名通过黄酒感官品评培训的人员组成感官品评小组。感官品评小组人员通过使用典型的描述性词汇,对黄酒色泽、香气、口味及风格进行品评打分,取平均分为最终得分[9]。
1.3.4 基于电子鼻技术对黄酒风味的评价
准确量取5 mL 样品置于40 mL 样品瓶中,静置30 min,插入电子鼻探头吸取顶端空气进行测定。电子鼻参数设置:气体流速1.0 L/min,清洗流量6.0 L/min,测试时间120 s,等待时间10 s,检测温度25 ℃,进样气体体积10 mL。每个样品做5 个平行。
1.3.5 黄酒挥发性香气成分的测定
参考胡健等[10]的方法。
2 结果与分析
2.1 成品麦曲分析
麦曲培养完成后,曲块坚韧而疏松。在感官上,均有正常的曲香,白色菌丝粗壮且茂密均匀,无霉烂夹心,无生腥味。
表2 不同麦曲酶活力
由表2 可以看出,中药块曲糖化酶活力最高,为862.30 U/g,其次为常规块曲、爆麦块曲、焦麦块曲,其糖化酶活力分别为822.60 U/g、783.60 U/g、764.50 U/g,可能是由于中药块曲中含有其他块曲所不具有的某种生长因子,促进了产糖化酶的微生物生长繁殖,从而分泌糖化酶;另外,常规块曲的液化酶活力为3.54 U/g,蛋白酶活力为13.82 U/g,常规块曲的液化酶和蛋白酶活力均高于其他块曲,但是比较接近,差异较小,说明不同块曲中的环境条件均能够满足产液化酶以及蛋白酶微生物的繁殖。
2.2 黄酒理化指标(表3)
表3 不同麦曲酿造黄酒理化指标
总糖和酒精度可以反映出曲的糖化力和液化力,从而反映曲的发酵性能。从表3 可以看出,中药块曲酿造的黄酒酒精度最高,为20.3%vol,其他3种曲酿造的黄酒酒精度由高到低分别为常规块曲黄酒、焦麦块曲黄酒、爆麦块曲黄酒;相应的,中药块曲黄酒总糖含量(1.8 g/L)低于常规块曲黄酒总糖含量(2.0 g/L)、焦麦块曲黄酒总糖含量(2.2 g/L)、爆麦块曲黄酒总糖含量(3.0 g/L)。这是因为在黄酒发酵过程中发酵醪中的还原糖在酵母菌的作用下,通过糖酵解途径(EMP)生成乙醇,在整个发酵过程中总糖与酒精度呈现出“此消彼长”的态势。这也与表2中中药块曲糖化力高于其他3种曲互为印证。
黄酒中的酸以有机酸的形式存在,它是黄酒风味组成的重要物质,也是黄酒重要风味物质的前体[11-12],黄酒中的有机酸有一部分由勾兑调酸或原料、水、酵母和曲带入,而大部分是在投料后黄酒发酵的过程中由于微生物代谢作用产生的[13],因此在某种程度上能起到抑菌的作用。黄酒中的氨基酸态氮是用来反映氨基酸及小肽总体水平的重要指标,其含量的高低直接影响黄酒的质量等级和整体风味[14]。4 种曲酿造的黄酒总酸和氨基酸态氮的含量均满足GB/T 13662—2018《黄酒》中对总酸(3.0~7.5 g/L)和氨基酸态氮含量(>0.16 g/L)的要求。并且中药块曲酿造的黄酒氨基酸态氮含量最高,为0.62 g/L,可能是因为中药块曲黄酒发酵醪中的环境条件更有利于产蛋白酶的微生物生长。
表4 不同麦曲酿造的黄酒感官评定
2.3 不同麦曲酿造的黄酒感官品评(表4)
表4 为感官品评结果。4 组黄酒差异明显,均具有各自独特的风味。色泽方面,焦麦块曲黄酒颜色为橙黄色,酒体透明有光泽,评分最高。香气方面,常规块曲黄酒和焦麦块曲黄酒香气淡雅,中药块曲黄酒和爆麦块曲黄酒香气浓郁,尤其是中药块曲黄酒有特殊的类似薯类香气。同时焦麦块曲黄酒和爆麦块曲黄酒有略微焦香。口感方面,常规块曲黄酒和爆麦块曲口味淡薄,微酸,中药块曲黄酒和焦麦块曲黄酒口味较为醇厚,且中药块曲黄酒口感柔和。风格方面,常规块曲黄酒和爆麦块曲黄酒风格较差,中药块曲黄酒最纯正、协调。
2.4 基于电子鼻技术对黄酒风味的评价
通过对不同麦曲酿造的黄酒进行电子鼻测定,样品的“气味指纹”被传感器感知并通过特殊的智能模式识别提取。利用不同样品的不同“气味指纹”信息,对不同的气味样品进行检测、区分和辨识。
图6 不同麦曲酿造黄酒的指纹图谱
图6 为不同麦曲酿造的黄酒气味指纹图谱。从图6 可以看出,不同麦曲酿造的黄酒样品的风味物质感应趋势是比较一致的,这说明风味物质的类别趋于一致,含量存在差异。
图7 为不同麦曲酿造的黄酒电子鼻主成分分析图。从图7 可知,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)的总贡献率为86.77 %,基本可以代表样品全部信息。图7 中每组样品无完全交叉,说明电子鼻能够分析出不同黄酒样品的气味差异。从PCA 结果分析图上能够看到,爆麦块曲黄酒(2 号酒样)和焦麦块曲黄酒(4 号酒样)香气比较接近,常规块曲黄酒(1 号酒样)和中药块曲酒样(3 号酒样)香气能与爆麦块曲黄酒(2 号酒样)和焦麦块曲黄酒(4号酒样)完全区分开。
图7 不同麦曲酿造黄酒电子鼻主成分分析
2.5 成品酒风味物质分析
黄酒风味物质主要是由醛、醇、酯、酸以及各种杂环类化合物组成,这些风味成分之间的协同作用形成了黄酒特有的风味特征。分别采用不同原料制备4 种麦曲并将制备的麦曲进行黄酒酿造实验,并对其部分挥发性风味物质进行检测,结果见表5。从表5 可以看出,不同麦曲酿造的黄酒风味物质组分总量最高的是常规块曲黄酒1177.22 mg/L,其次为焦麦块曲黄酒1149.58 mg/L、中药块曲黄酒1082.20 mg/L,最低为爆麦块曲黄酒1034.21 mg/L。酯类物质和醇类物质是主要风味物质,常规块曲黄酒、爆麦块曲黄酒、中药块曲黄酒、焦麦块曲黄酒中酯类物质分别占挥发性物质总量的48.6 %、45.2 %、50.4 %、47.9 %,醇类物质分别占挥发性物质总量的49.3%、52.5%、47.7%、49.8%。
酯类物质是黄酒风味重要组成部分,它对黄酒的香气起到决定性作用。4组黄酒中含量较高的有乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁二酸二乙酯。其中乳酸乙酯含量最高,为408.86~493.67 mg/L。醇类物质中含量最高的有异戊醇、异丁醇、β-苯乙醇,是黄酒主要的高级醇。高级醇对黄酒的香气和风味产生积极影响,是黄酒的重要组成部分。黄酒中高级醇含量过高会使黄酒产生异味并对人体存在一定的毒害作用,但其含量过低将导致酒味寡淡[15]。4 组黄酒中异戊醇含量最高,为261.83~327.46 mg/L,其次为异丁醇、β-苯乙醇,含量分别为137.51~144.29 mg/L、60.46~68.62 mg/L。
表5 不同曲酿造黄酒挥发性风味物质相对含量(mg/L)
3 结论
本实验通过采用不同原料制备不同的麦曲并将其进行黄酒酿造,对所酿制黄酒的理化指标和挥发性风味物质进行测定和分析。结果表明,中药块曲糖化酶活力最高,为862.30 U/g,4 种块曲所酿制的黄酒均符合黄酒国标要求。对4 组黄酒进行感官品评,差异较为明显,均具有各自独特的风味。其中中药块曲黄酒颜色橙黄,香气浓郁,口味醇厚、柔和,酒体协调,评分最高。常规块曲、爆麦块曲、中药块曲和焦麦块曲酿造的黄酒在挥发性风味物质含量上存在一定的差异,风味物质组分总量最高的是常规块曲黄酒1177.22 mg/L,其次为焦麦块曲黄酒1149.58 mg/L、中药块曲黄酒1082.20 mg/L,最低为爆麦块曲黄酒1034.21 mg/L。