新型面粉黄酒研制及挥发性风味物质研究

马艳莉*，李素萍，丁玉峰，席晓丽，罗建成，于海彦

1. 河北农业大学食品科技学院（保定 071000）；2. 南阳理工学院河南省工业微生物资源与发酵技术重点实验室河南省张仲景方药与免疫调节重点实验室（南阳 473004）

黄酒被称为“国酒”，与葡萄酒和啤酒共称为世界三大古酒[1]。黄酒中含有8种必需氨基酸，故被誉为“液体蛋糕”。黄酒是以稻米、黍米、玉米、小米、小麦、水等为主要原料，经过蒸煮、加酒曲、糖化、发酵、压榨、过滤、煎酒（除菌）、贮存、勾调而成（GB/T 13662—2018）。黄酒酒精度为14%vol～20%vol，由于其理想的风味和高功能性成分（氨基酸、低聚糖、黄酮）而被广泛消费[2]，其中多种营养物质均来自谷物原料。

现在生产黄酒的主要原料是大米和糯米，而我国北方因温度低、水资源匮乏，不适合稻米种植，而适合小麦的生长。由小麦加工得到的面粉在我国河北、河南、山西、陕西、甘肃等地区产量丰富[3]。面粉中含有的丰富蛋白质在发酵过程中经过蛋白酶、肽酶的分解而产生呈味氨基酸（鲜味、甜味、苦味、涩味和咸味）。氨基酸是黄酒中重要的营养和风味前体物质[4]，为发酵过程中微生物的生长提供氮源，也有助于黄酒质量。因此，小麦被广泛用于制作酒曲，但以小麦面粉为主要原料的发酵产品研究较少。

为了开发一种新型面粉黄酒，试验通过比较不同料液比下的面粉黄酒理化指标和感官评分，确定最佳料液比，并对最优条件下发酵的面粉黄酒中挥发性风味物质的质量浓度进行分析测定。该研究可为黄酒酿造原料多元化及品质提升提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

小麦粉，市售；大曲，随州市大洪山绿色生态保健食品有限公司。

3-辛醇（内标，纯度≥98%，Sigma-Aldrich试剂公司）；3, 5-二硝基水杨酸、酒石酸钾钠（分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司）；液化酶、糖化酶（江苏博立生物制品有限公司）。

1.1.2 仪器与设备

SPX型生化培养箱（上海东器实业有限公司）；ZNCL-BS磁力搅拌器（上海卓越仪器设备有限公司）；5424R高速冷冻离心机（上海力申科学仪器有限公司）；7890B-5975C气相色谱-质谱联用仪（美国安捷伦科技公司）；PAL-α糖度计（日本爱拓公司）。

1.2 面粉黄酒基本酿造工艺流程

1.3 操作要点

1.3.1 液化

料液比（面粉∶水）控制在1∶1～1∶3（g/g），水浴温度70～78 ℃，加入α-淀粉酶（7～9.5活力单位），维持液化15～35 min，然后煮沸5 min，冷却至60 ℃左右。

1.3.2 糖化

用柠檬酸调节pH 4.0～4.5，然后在液化液中加入糖化酶（105～120活力单位），于58～65 ℃保持糖化1.5～2.5 h，降温至25 ℃左右。

1.3.3 落料

在糖化液中依次加入大曲（6%～11%）和黄酒活性干酵母（0.05%～0.15%），混合均匀后放入容量为2 L自动排气玻璃发酵罐中进行发酵。

1.3.4 发酵

前发酵维持7 d，发酵温度为20～32 ℃。主发酵阶段酵母代谢旺盛，每天早晚各开耙1次，头耙时间8～10 h。后发酵时间为25 d，控制温度15～25 ℃。

1.3.5 过滤

将发酵好的醪液使用8层纱布压榨过滤，将过滤后的酒体放置于15 ℃的生化培养箱中过夜澄清，液体分层。将底部黏稠状物质经过滤得到的清汁与上层清液混合得到发酵酒液，并用小瓶分装。

1.3.6 杀菌

在65～80 ℃条件下保持15～25 min灭菌，迅速降温冷却，并将杀菌处理后的黄酒置于4 ℃保藏。

1.4 试验方法

1.4.1 料液比对面粉黄酒的影响

经前期试验研究，已确定加酶量、酒曲添加量、发酵温度等工艺参数，在此基础上研究不同料液比1∶1，1∶1.3，1∶1.5，1∶1.8，1∶2，1∶2.5和1∶3（g/g）对面粉黄酒品质的影响，共分为7个发酵组，测定醪液的理化指标及进行感官评定，选择最佳料液比。

1.4.2 面粉黄酒基本理化指标的测定

酒精度采用酒精计法进行测定，具体方法参照GB 5009.225—2016《酒中乙醇浓度的测定》；pH、总酸、氨基态氮按照GB/T 13662—2018《黄酒》测定；可溶性固形物用糖度仪直接测定；总糖、还原糖用3, 5-二硝基水杨酸（DNS）法测定[5]。试验设置3个平行，取平均值。

1.4.3 面粉黄酒感官品评

感官品评小组由10名经培训的食品专业品酒人员组成，从面粉黄酒的外观、香气、口味、风格4个方面进行评分。面粉黄酒品质的优劣以综合评分为依据，总分100分。评定标准：不合格，≤59分；良好，60～79分；优质，80～100分[6]。每个样品评分3次，结果取平均值。

1.4.4 固相微萃取-气质联用测定面粉黄酒中挥发性风味物质

确定最佳料液比，取7.5 mL最优的工艺条件下酿造的面粉黄酒，加到20 mL顶空瓶中，加1.0 g NaCl和25 μL内标溶液（3-辛醇）。使用50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取头，于50 ℃吸附40 min，于250 ℃解吸7 min，用于气相色谱-质谱（GC-MS）测定[7]。

GC条件：色谱柱HP-Innowax（60 m×0.25 mm×0.25 μm），进样口温度250 ℃。程序升温：40 ℃保持3 min，6 ℃/min升温至100 ℃，10 ℃/min升温至230℃，保持7 min。载气为氦气（＞99.999%），流速1.5 mL/min，不分流进样。

MS条件：EI电离源；电子能量70 eV；离子源温度240 ℃；传输线温度250 ℃；采集模式，全扫描（Scan）；扫描范围33～450 amu。通过检出物质谱图和NIST14.L中的标准谱图比对来鉴定化合物。

1.4.5 香气活力值（OAV）

不同挥发性风味物质的香气活力值计算参照罗涛等[8]的方法。

1.5 数据处理

数据统计分析使用SPSS 25.0分析，组间差异采用单因素方差分析（ANOVA）进行检验，p＜0.05有显著性差异。使用Origin Pro 8.6进行绘图。

2 结果与讨论

2.1 料液比对面粉黄酒理化性质的影响

面粉黄酒采用液态酿造工艺酿制，料液比高低是决定能否正常发酵和发酵产品质量好坏的重要因素之一。由表1可知，面粉-水=1∶1.5（g/g）时，酿造的黄酒酒精度最高，达到15.68%vol，氨基酸态氮水平也较高，在p＜0.05水平上，与其他组有显著性差异。一般来说，高氨基态氮含量的黄酒鲜味也较高[4]。

在可溶性固形物方面，除1∶1.5，1∶2.5和1∶3（g/g）试验组，1∶1和1∶2（g/g）试验组无显著差异之外，其他组间差异显著（p＜0.05），其中1∶1.3（g/g）酿造的黄酒的可溶性固形物含量较高，为16.9%。

由表1可知，总糖和还原糖呈现相似特征，虽然料液比1∶1（g/g）发酵的黄酒总酸含量和料液比1∶2.5（g/g）发酵的黄酒还原糖含量高于其他黄酒样品，但在酒精度、氨基态氮和总糖方面低于1∶1.5（g/g）组。整体来说，酵母利用糖基质较彻底，残余糖度低，结果符合干型黄酒的要求。

表1 不同料液比酿制的面粉黄酒理化指标

2.2 面粉黄酒感官品评

如表2所示，7组黄酒按感官评分由高到低依次为1∶1.5，1∶2，1∶1，1∶1.3，1∶2.5，1∶1.8和1∶3（g/g）。由此可见，水的添加量对黄酒酿造有重要影响。

表2 不同料液比酿制的面粉黄酒感官品评得分

酿造用水作为微生物对原料进行糖化发酵作用的重要媒介，生化、酶促反应都需在水中进行，水中的无机成分也可调节酒的pH及维持胶体稳定性，直接影响黄酒的风味和质量[9]。对于1∶1（g/g）组，其酒精度和总糖含量并不突出，可能是由于加水量少，微生物的活动迟缓，原料未完全分解利用，但因整体风味协调，感官评分较高。1∶1.5（g/g）与其他料液比发酵酿制的黄酒酒精度、总糖、氨基态氮、感官评分之间有显著性差异（p＜0.05）。整体而言，选择料液比1∶1.5（g/g）发酵面粉黄酒更为合适。

2.3 面粉黄酒的挥发性风味物质分析

经发酵试验发现，面粉黄酒有区别于其他黄酒独特的感官香气。取最优的料液比（1∶1.5 g/g）条件下酿造的面粉黄酒进行GC-MS分析，面粉黄酒挥发性风味成分定性定量结果如表3所示。

表3 面粉黄酒中挥发性风味物质含量及香气活力值（OAV）

接表3

图1 面粉黄酒中挥发性风味物质的含量

结果表明，面粉黄酒共鉴定出49种挥发性风味物质，包括7种醇类、22种酯类、2种酸类、3种醛酮类、2种萜类、8种烃类、4种杂环类。面粉黄酒风味物质总含量为5 197.35 μg/L，风味物质含量较高的依次为异戊醇、亚油酸乙酯、苯乙醇、棕榈酸乙酯、月桂酸乙酯、(2R, 3R)-(-)-2, 3-丁二醇、(Z)-9-十八烯酸乙酯、甲氧基苯肟、2-甲基丙醇、癸酸乙酯、亚麻酸乙酯，含量为123.92～888.63 μg/L（表3）。醇类物质由谷物蛋白分解得到的氨基酸经脱氢、脱羧生成，是陈化酯类成分的前体物质。其中苯乙醇香气是玫瑰香和甜香，贡献愉悦、柔和、优雅的黄酒香气[12]。

根据各风味物质的香气活力值，确定黄酒特征香气成分[13-14]。OAV＞1的物质有4种，分别为乙酸异戊酯、正己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯。可以发现，对香气风味有贡献的物质是酯类化合物，结合表3中各香气物质的含量，即酯类物质最多（2 450.07 μg/L），其次是醇类。在发酵和陈酿过程中，脂肪酸和醇类的酯化反应，以及酵母菌和其他微生物代谢均会形成酯类化合物，从而产生蔷薇香、甜味、梨、苹果香气等风味特征。这些风味物质相互融合，赋予面粉黄酒果香、丰满、醇厚的感官品格。

3 结论

比较7组面粉黄酒的理化指标和感官特性，结果发现料液比1∶1.5（g/g）组酒精度、氨基态氮和总糖方面显著高于其他发酵组（p＜0.05）；通过感官品评，1∶1.5（g/g）组黄酒整体协调感更强，感官评分最高，故选择1∶1.5（g/g）为最优料液比。另外，以此料液比酿制的黄酒中丰富的酯类化合物是面粉黄酒具有香气优雅、口感醇甜的风味特征的关键原因之一。