泡制型竹酒陈酿时间对氨基酸含量的影响研究

杨春萍，袁 波，黄永桥，潘克金，马 凯

（1.贵州省分析测试研究院，贵州贵阳 550014；2.贵州省检测技术研究应用中心，贵州贵阳 550014；3.贵州省生态环境厅，贵州贵阳 550002）

我国竹资源丰富，竹富含黄酮、多糖、氨基酸等活性成分，具有较高的保健和药用价值[1-5]。竹酒通常是以传统白酒为基酒，以竹材浸泡在白酒中、白酒用竹材容器盛装、白酒注入竹腔等方式实现竹与酒的结合，经过二次陈酿，生产出具有竹香风味、口感独特的酒[6-7]。

目前关于竹酒的研究对象多数为将基酒注入竹腔中陈酿的方式制成的竹酒，研究内容主要集中在竹酒的风味物质、药用保健功效等方面[1，6，8-11]。易翔等[6]对竹酒的香气、口感及口味进行研究，研究结果表明，竹材浸泡在白酒中陈酿或者将白酒用竹材容器盛装陈酿工艺制成的竹酒香气浓郁、竹木香风格突出、口感复杂，将白酒注入竹腔内陈酿工艺制成的竹酒香气淡雅、口感淡爽；郭帅玲等[1]将白酒注射至竹腔中，让竹继续生长一段时间，研究竹酒生产过程中保健功能成分变化，研究结果表明，陈酿时长为90 d 的竹酒各项保健功能成分最佳；陈晨等[11]研究了白酒注入竹腔中陈酿后制成的竹酒的钾元素含量，研究结果表明，陈酿后竹酒中钾元素含量比白酒中钾元素含量高。

关于竹材浸泡在白酒中陈酿制成的泡制型竹酒以及这类竹酒的营养成分及其价值的研究报道却很少。营养价值对人体健康至关重要[12]，营养物质为人体各器官系统健康运行、维持正常生活起到了支撑作用[13]。氨基酸在调控血压、保持人体内分泌功能平稳、治疗缓解各种病症方面发挥着重要作用[14]。因此研究泡制型竹酒的氨基酸含量具有十分重要的意义。

本研究参照泡制型竹酒生产工艺，将竹制成粉末浸泡在白酒中陈酿制成竹酒，研究陈酿时间对竹酒氨基酸含量的影响，并通过氨基酸评分法对不同陈酿时间的竹酒进行营养评价，以期为优化竹酒生产工艺提供指导及建议。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

原料与样品：白酒，产于贵州省仁怀市；竹，产于贵州省赤水市。

试剂及耗材：盐酸（优级纯），重庆川东化工（集团）有限公司；苯酚（分析纯），重庆川东化工（集团）有限公司；柠檬酸钠（优级纯），天津市瑞金特化学品有限公司；氢氧化钠（优级纯），重庆川东化工（集团）有限公司；茚三酮，日本日立高新技术公司；17种氨基酸混合标准溶液（包含天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸和精氨酸，2.5 μmol/mL），天津阿尔塔科技有限公司。

仪器设备：BSM220 分析天平，上海卓精电子科技有限公司；电热鼓风干燥箱，天津市科斯特仪器有限公司；标准筛，上虞市道墟中拓仪器厂；LA8080 全自动氨基酸分析仪，日本日立高新技术公司。

1.2 实验方法

1.2.1 竹酒样品制备

竹去掉根、枝、叶，主干经破碎处理得到竹粉，竹粉经70 ℃、24 h 干燥，过孔径为0.2 mm 的标准筛，取竹粉20 g 置于200 g 白酒中，室温下避光条件陈酿，陈酿时间为30 d、60 d、90 d 的竹酒分别标记为S1、S2、S3。

1.2.2 氨基酸含量测定

取1 g竹粉样品置于水解管中，加入10 mL 6 mol/L盐酸溶液，加3 滴苯酚，充氮气封口，110 ℃水解22 h，冷却，将水解液转入50 mL 容量瓶中，用水定容至刻度，取1 mL 滤液至试管，40 ℃减压干燥，加1 mL pH2.2 柠檬酸钠缓冲液至干燥后试管内溶解，溶液过膜，滤液上机，采用全自动氨基酸分析仪进行自动检测。

取5 g 酒液样品（竹酒样品需先过滤取滤液）80 ℃氮吹至近干以除去乙醇，加入10 mL 6 mol/L盐酸溶液，加3滴苯酚，充氮气封口，110 ℃水解22 h，冷却，将水解液转入至50 mL容量瓶中，用水定容至刻度，取1 mL 滤液至试管40 ℃减压干燥，加1 mL pH2.2 柠檬酸钠缓冲液至干燥后试管内溶解，取溶液过膜，滤液上机，采用全自动氨基酸分析仪进行自动检测。

1.2.3 全自动氨基酸分析仪分析条件

色谱柱：填料为日立专用离子交换树脂（尺寸：4.6 mm ID×60 mm）；泵1：A、B、C、D、E 5 种流动相（组分见表1），流速：0.40 mL/min，2.0～25.0 MPa；泵2：F、G、H 3 种流动相（组分见表1），流速：0.35 mL/min，0.2～5.0 MPa；流动相程序见表2；反应器温度：135 ℃；进样量：0.5 μL；检测波长：570 nm和440 nm。

表1 流动相组分

表2 流动相程序 (%)

1.2.4 氨基酸评分法

根据世界卫生组织（World Health Organiza-tion，WHO）/联合国粮食及农业组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO）提出的蛋白质营养价值评价模式，计算样品的必需氨基酸（essential amino acid，EAA）、非必需氨基酸（nonessential amino acid，NEAA）、氨基酸总量（total amino acids，TAA），与FAO/WHO 模式进行比较，计算氨基酸评分（amino acid score，AAS）。计算公式如（1）—（2）所示。

1.2.5 数据分析

采用Excel 2016 软件进行数据分析，SPSS 22.0 软件进行显著性分析，Origin 2021pro 进行热图分析。

2 结果与分析

2.1 竹、白酒、不同陈酿时间的竹酒的氨基酸含量分析

对竹、白酒、不同陈酿时间的竹酒的氨基酸含量进行测定，结果见表3。竹的氨基酸总量为4.83 mg/g±0.13 mg/g，白酒未检出氨基酸，竹酒的原材料仅有竹和白酒，可知竹酒的氨基酸来源于竹的氨基酸迁移。对比3 种竹酒氨基酸总量，S2 最高，其次是S3，最低是S1，含量分别为0.359 mg/g±0.018 mg/g、0.160 mg/g±0.003 mg/g、0.0133 mg/g±0.0005 mg/g，说明随着陈酿时间的推移，竹酒的氨基酸总量呈先上升后降低的趋势。氨基酸呈现降低的趋势说明陈酿过程中竹酒中的部分氨基酸还可能会转换为其他物质。

表3 竹、白酒、不同陈酿时间的竹酒的氨基酸含量 (mg/g)

2.2 不同陈酿时间的竹酒的药效氨基酸含量分析

根据氨基酸功能特性，自然界中的精氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸等可称为药效氨基酸[15]。不同陈酿时间竹酒的药效氨基酸含量见表4。从表4 可看出，竹酒中药效氨基酸含量随着陈酿时间的推移呈先上升后降低的趋势。对比S1、S2、S3 的药效氨基酸总量，S2最高，其次是S3，最低是S1，含量分别为0.253 mg/g±0.006 mg/g、0.134 mg/g±0.0023 mg/g、0.00671 mg/g±0.00035 mg/g。S2 中含量最高的3 种氨基酸分别是谷氨酸、精氨酸、天门冬氨酸。研究表明，谷氨酸具有维持大脑机能、促进神经系统调节等作用，对治疗脑震荡、神经损伤方面有显著疗效[16]；精氨酸在增强人体免疫力、预防高血压及动脉粥样硬化等方面起到重要作用[17]；天门冬氨酸在治疗肝脏疾病、癫痫、中风以及卢伽雷氏病等方面具有重要作用[18]。因此，陈酿时间为2 个月的竹酒S2 更适合精深加工，开发成功能性药酒、保健品等。

表4 不同陈酿时间的竹酒的药效氨基酸含量(mg/g)

2.3 不同陈酿时间的竹酒的呈味氨基酸含量分析

氨基酸结构式上的基团对食品所呈现的味道起着重要作用，基团不同可导致呈味的差别[19-20]。自然界中的氨基酸大多属于L 型，通常具有甜味或苦味，少量几种具有酸味和鲜味[21]。甜味氨基酸包含甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、苏氨酸、脯氨酸等；苦味氨基酸包含缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、组氨酸等；酸味氨基酸包含天门冬氨酸、谷氨酸、组氨酸等；鲜味氨基酸包含赖氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸等[22]。不同陈酿时间竹酒的呈味氨基酸含量见表5。从表5 可知，随着时间的推移，甜、苦、酸、鲜味氨基酸含量均呈先上升后降低的趋势。S2 的呈味氨基酸含量最高，其次是S3，最低的是S1。S2的甜、苦、酸、鲜味氨基酸含量分别为0.0917 mg/g±0.002 mg/g、0.151 mg/g±0.00312 mg/g、0.0987 mg/g±0.00302 mg/g、0.116 mg/g±0.004 mg/g。

表5 不同陈酿时间的竹酒的呈味氨基酸含量 (mg/g)

2.4 氨基酸评分

人体必需氨基酸一般包含赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、蛋氨酸、缬氨酸以及苏氨酸。一般来说，物质所含的人体必需氨基酸比例越接近人体需要，该物质营养价值越高。通过与WHO/FAO理想氨基酸模式相比较，计算必需氨基酸评分（AAS），AAS 值越接近100，说明物质所含的氨基酸越接近WHO/FAO 理想氨基酸模式，越符合人体营养需要[23]。ASS 评分最低的为第一限制氨基酸（First limiting amino acid，FLAA），是物质中缺乏最多的一类氨基酸，会影响机体对氨基酸的利用[24]。竹酒必需氨基酸评分结果见表6。由表6 可看出，S1 的AAS 值与100 差距较大，赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸的AAS 值都低于50；S2除了蛋氨酸的AAS 值为7.97 之外，其他必需氨基酸的AAS 都接近或超过100；S3 只有苯丙氨酸的AAS 值大于100，其他必需氨基酸的AAS 值都小于100 且相差较大。综合来看，S2 除了第一限制氨基酸蛋氨酸外，其他几种氨基酸评分较高，氨基酸组成更合理，营养更均衡，营养价值较高。说明陈酿时间为2 个月的竹酒氨基酸组成较合理，营养价值较高。

表6 竹酒必需氨基酸的氨基酸评分

3 结论

相关研究报道指出酒精体系下会发生美拉德反应使氨基酸转化为其他物质，时间越长，美拉德反应产物种类越多、含量也越多[25]。文献报道所研究的对象并不包含竹酒[26-27]，另外相关研究报道指出氨基酸转化过程一般发生在发酵过程中[28]。氨基酸通过转氨法转化为α-酮酸，脱羧转化为醛，进而转化为相应的高级醇，醇与酸合成所得的酯类物质是白酒重要的风味化学物质[29-30]。本研究制备的竹酒是将竹置于白酒中自然陈酿，陈酿过程中是否有发酵过程致使氨基酸转化还有待进一步深入研究。

本试验参照泡制型竹酒生产工艺，将竹制成粉末浸泡在白酒中陈酿制成竹酒，研究陈酿时间对竹酒氨基酸含量的影响。结果表明，泡制型竹酒的氨基酸来源于竹的迁移；随着陈酿时间的推移，竹酒氨基酸总量、药效氨基酸总量、呈味氨基酸含量呈先上升后降低的趋势；陈酿时间为2 个月的竹酒的氨基酸总量、药效氨基酸总量、呈味氨基酸含量最高，氨基酸评分较高，氨基酸组成较合理，营养价值较高；陈酿过程中竹酒中的部分氨基酸还可能会转换为其他物质。本实验分析了泡制型竹酒陈酿过程中氨基酸含量的变化情况，为后期优化泡制型竹酒生产工艺、提升竹酒中氨基酸含量提供了指导及建议。