甜味物质在中国露酒风味调控中的应用研究进展
2023-11-06吕义刚刘涛涛方尚玲陈茂彬
吕义刚,周 慧,刘涛涛,杜 曼,方尚玲,陈茂彬*
(1.湖北工业大学 生物工程与食品学院 发酵工程教育部重点实验室 工业发酵省部共建协同创新中心工业微生物湖北省重点实验室,湖北 武汉 430068;2.劲牌有限公司,湖北 黄石 435100)
露酒是中国三大传统酒种(白酒、黄酒和露酒)之一,其酿造历史最早可追溯至3 500年前的商朝[1],我国历代均有露酒的记载,如屠苏酒、竹叶青酒、五加皮酒等[2]。GB/T 17204—2021《饮料酒术语和分类》中露酒的定义是以黄酒、白酒为酒基,加入按照传统既是食品又是中药材或特定食品原辅料或符合相关规定的物质,经浸提和/或复蒸馏等工艺或直接加入从食品中提取的特定成分,制成的具有特定风格的饮料酒[3]。
露酒的风格由良好的色、香、味等构成,其中调味是露酒勾调的核心工艺之一。露酒需要在白酒或/和黄酒基础上添加既是食品又是中药材的物质或特定食品原辅料(如新食品原料)等,一般会带入苦味、涩味、酸味、甜味等其他味道,需要进行调味,确保酒体口感协调,最常见的方法是添加甜味物质。甜味物质是能够给食品提供甜感的物质,包括传统的糖、天然甜味剂和人工合成的甜味剂,如白砂糖、麦芽糖、木糖醇等。部分中药材含有葡萄糖、果糖、蔗糖、多糖等呈甜味的成分,如枸杞子、龙眼肉等,中国白酒和黄酒也含有呈甜味的成分,这些呈甜味的成分可纳入广义的天然甜味剂范畴,因此,含甜味的中药材以及中国白酒和黄酒也是在露酒中可起调味作用的广义甜味物质。然而,GB/T 17204—2021《饮料酒术语和分类》单独规定露酒的定义后,中国露酒的开发和生产也面临一些问题,如露酒调味的用料范围不清晰,缺乏系统的论述和指导等,不利于中国露酒产品开发的规范化和健康发展。因此,有必要依据国家标准对可用于露酒的甜味物质进行系统研究。
本文简述了露酒和甜味物质的定义,通过统计市售露酒产品的配料总结露酒的常用甜味物质,对糖源、既是食品又是中药材的物质和酒基这些具有甜味的物质的特点、功能进行总结,对甜味物质在中国露酒风味调控中的应用研究进展进行了综述,并对甜味物质的应用研究方向进行了展望,以期为今后中国露酒的产品开发、风味调控、品质提升和规范化生产提供理论参考。
1 中国露酒调味用甜味物质概述
依据GB/T 17204—2021《饮料酒术语和分类》,属于特定食品原辅料或符合相关规定的甜味物质可以用于露酒调味,未明示属于食品添加剂的甜味物质能否使用,而T/CBJ 9101—2021《露酒》明确露酒“不直接或间接添加食品添加剂”,因此,GB 2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》目录中的甜味物质不宜用于露酒调味[3-5]。依据此要求,共收集到10款市售有代表性的露酒,其主要原料信息见表1。
表1 市售露酒主要原料信息Table 1 Main raw material information of commercially available Lujiu
由表1可知,用于露酒调味的甜味物质主要包括外加糖源、既是食品又是中药材的物质和酒基本身等。国内市售露酒用于调味的甜味物质主要包括白砂糖、冰糖、蜂蜜,个别产品使用低聚果糖、果葡糖浆等物质调味。部分露酒产品未添加糖源,主要依靠组方中具有甜味的中药材(药味一般为甘)和酒基调味,如绿豆大曲使用浓香型白酒作为酒基,浓香型白酒醇甜感良好,可以掩盖中药材的不良味感。组方中可起调味作用的常用中药材包括枸杞子、龙眼肉、黄精、大枣、罗汉果、甘草、山楂等[6]。
2 甜味物质在露酒风味调控中的应用
露酒产品的风味用语参考了中国酒业协会《露酒国评酒样名册》(2022版)。甜味物质在露酒中主要发挥着改善口感的作用,依据T/CBJ 9101—2021《露酒》的定义[4],符合露酒使用范围的主要甜味物质如下。
2.1 外加糖源
白砂糖、冰糖和蜂蜜被人类长期使用,是人类维持生命活动的营养素,一般当作食品配料使用[7],低聚果糖、果葡糖浆、结晶果糖、L-阿拉伯糖、海藻糖、水苏糖、低聚木糖等甜味物质符合T/CBJ 9101—2021《露酒》的定义要求,均属于露酒调味可使用的物质[4]。
2.1.1 白砂糖
白砂糖的主要成分是蔗糖,中医认为,白砂糖味甘,具有和中缓急、生津润燥的功效,可提供纯正愉悦、饱满、持久的甜味,具有调和百味的作用[8]。在不考虑其对糖代谢影响的情况下,白砂糖是露酒优良、使用范围最广的甜味剂。白砂糖调配的露酒醇甜、饱满,可以掩盖露酒或配制酒的涩味、苦味等不良风味,增加露酒或配制酒的醇厚感[9-10]。如椰岛海王酒和玫瑰汾酒使用白砂糖调味。椰岛海王酒中的白砂糖与具有甜味的枸杞子、桑椹、龙眼肉协同作用,可缓解砂仁、肉桂等药材的涩味、苦味和粗糙感,使酒体口感醇厚、绵甜、协调。使用白砂糖调味的露酒让糖尿病、肥胖和注重健康的人群难以接受。在露酒产品开发中,可添加一定量的L-阿拉伯糖辅助白砂糖调味,起到阻止蔗糖吸收的作用[11]。该方法在相关领域也有应用,如林家铺子糖水黄桃罐头使用L-阿拉伯糖与白砂糖复配调味,降低了因食用罐头导致的血糖水平升高[12],基本原理是L-阿拉伯糖可非竞争性抑制蔗糖的吸收,减少蔗糖的实际吸收量,控制血清中葡萄糖浓度的升高[13]。
2.1.2 冰糖
冰糖是通过白砂糖溶解、重结晶而成。中医认为,冰糖味甘,具有健脾和胃、润肺止咳的功效,主要成分是蔗糖,口感比白砂糖更清甜[8]。冰糖的功能比白砂糖更突出,更适合用于露酒的调味,用冰糖调配的露酒或配制酒口感协调,回甘良好[14-15],但成本更高。如玫瑰汾酒使用冰糖辅助白砂糖调味,玫瑰汾酒中的冰糖、白砂糖与具有甜味的清香型白酒协同作用,共同调节酒体的风味,使酒体醇和绵甜,爽净。
2.1.3 蜂蜜
蜂蜜主要含果糖和葡萄糖,两者约占70%,同时含少量麦芽糖、蔗糖、有机酸和微量元素等。中医认为,蜂蜜味甘,具有调补脾胃、缓急止痛、解毒等功效[8]。蜂蜜相对于蔗糖的甜度为0.8[16],具有良好的花果香,是露酒调味的良好糖源,但原料质量控制要求高,价格比白砂糖高5倍左右,只适合小批量或中高端露酒的调味,如露酒品种的产量提高,可以与其他甜味物质搭配使用,提高产品的价值。如龙山牌岭南神酒使用蜂蜜调味,蜂蜜与枸杞子、红枣、龙眼肉和黄精协同作用,调节和控制益智仁、酸枣仁和酒基的涩味、苦味等不良味感,使酒体醇甜协调。何发梅等[17-18]在以酱香型白酒为酒基的露酒中添加蜂蜜调味,当蜂蜜添加比例为15%时,酒体口感最佳,体外抗氧化能力显著高于酒基,表明蜂蜜添加到露酒中有一定的抗氧化能力。
2.1.4 低聚果糖
低聚果糖是聚合度2~9的低聚糖,食用后不被人体吸收,既是一种水溶性膳食纤维,又是功能超强的双歧因子,也是口感良好的纯天然甜味剂,口感清爽、柔和[19]。低聚果糖具有提高免疫力、降血糖、促进有益菌增殖等功能,已在食品、化妆品和饲料等领域广泛应用[19]。COSTA G T等[20]通过Ⅱ型糖尿病受试者的饮食调节实验研究表明,在饮食中添加8 g低聚果糖,14 d后有效降低了血清中的葡萄糖含量,表明食用低聚果糖可以降低血糖。低聚果糖是露酒调味的良好糖源,不会导致血糖升高,研究表明,添加低聚果糖可以增强酒体的醇厚感,使口感更清爽,提高稳定性[19]。低聚果糖对低度清香型白酒中乙酸乙酯、乳酸乙酯等主要香味成分有稳定作用,而清香型白酒是露酒的常用酒基之一,使用低聚果糖调味有助于稳定以清香型白酒为酒基的露酒的酯类风味成分,减少酯类物质水解[21]。如竹叶青酒使用低聚果糖调味,在改善风味的同时,产品具有改善肠道菌群的保健功能[22]。
2.1.5 果葡糖浆
根据果糖的含量(占干物质的百分比),果葡糖浆可分为F-42、F-55和F-90共3种型号[23]。果葡糖浆甜味纯正,主要成分是果糖和葡萄糖,两者可以协同增效,具有水果清香和清凉感,易被人体吸收[24]。研究结果表明,过量食用果糖可能会导致吸收不良[25]。袁敏[26]研究表明,高果葡糖浆联合高脂饮食会导致大鼠非酒精性肝损伤。许瑶[27]研究表明,果葡糖浆单独喂养可诱导未成年小鼠肥胖,并引起胰岛素抵抗。果葡糖浆口感较好,市场价格不高,近年来国内很多食品企业将果葡糖浆作为食糖的替代品[28]。果葡糖浆化学稳定性不及蔗糖,其中的果糖和葡萄糖易受热分解,发生美拉德反应而褐变,需要在偏酸性的条件中使用,如露酒等。果葡糖浆具有甜味纯正、易溶解、冷甜特性等优势[23],可以在露酒调味中使用。如大师金渐桂花酒使用果葡糖浆调味,果葡糖浆可以调控黄酒、桂花等的苦味、粗糙感等,使酒体口感绵甜、协调。
2.1.6 结晶果糖
结晶果糖热值低,甜味纯正,持续时间较长,饱满感较好,与蔗糖的甜味特点相似,甜度为蔗糖的1.2~1.8倍,并随温度的下降而变大,主要与温度变化过程中不同异构体之间发生互变有关[29]。结晶果糖易溶解,可以增强食品的风味,与其他甜味物质搭配使用可以强化甜味,使产品清甜风味增强,食用后代谢速度快,易吸收,不依赖胰岛素,对血糖影响很小,ZARGARAAN A等[30]研究表明,如将葡萄糖的血糖生成指数(glycemic index,GI)定义为100,果糖的血糖生成指数仅为19~23,因此,结晶果糖可以作为糖尿病患者的营养甜味剂[29]。研究表明,结晶果糖有助于加快酒精分解速度[31],可以满足解酒产品的需求。近年来,结晶果糖在食品和制药工业广泛应用。因此,结晶果糖是露酒调味的最优糖源之一,适用于各类人群。结晶果糖调配的露酒口感饱满,舒适[32]。
2.1.7L-阿拉伯糖
L-阿拉伯糖甜度为0.5,在工业生产中主要从植物提取或酶水解获得,如山东福田药业有限公司利用木糖提取L-阿拉伯糖[33]。目前已知的功能主要有抑制血糖升高、提高肠胃对酒精的耐受度等[11],王成福等[11]研究酒前对小鼠灌喂6 g/kg体质量的L-阿拉伯糖,结果表明,L-阿拉伯糖可防止醉酒和加快醉酒后醒酒。L-阿拉伯糖与蔗糖有十分相似的甜味,不产生热量,对稳定血糖、控制糖尿病有重要意义[33]。原卫生部关于批准嗜酸乳杆菌等7种新资源食品的公告批准L-阿拉伯糖为新资源食品(现称为新食品原料,下同),使用范围为婴幼儿食品外的其他各类食品[34]。虽然L-阿拉伯糖被GB 2760—2014《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》列入允许使用的食品用天然香料名单中[5],但作为新食品原料,可用于露酒调味,但其甜度低、欠饱满、价格高,不宜单独用于露酒调味,可与其他甜味物质复配使用。另外,L-阿拉伯糖在国内外的产量较少,价格偏高,也决定了它难以大规模应用[33]。
2.1.8 海藻糖
海藻糖甜度为0.45[35],热量低,可以改善食品的甜味,甜度温和,口感清爽[36]。2014年7月,原国家卫生和计划生育委员会关于批准茶叶茶氨酸为新食品原料等的公告明确海藻糖按照普通食品管理[37]。海藻糖表现出显著的生物保护作用[38],被称为“生命之糖”[36],已在食品、医药、农业等领域广泛应用[39]。海藻糖可以用于露酒调味,减少药材带入的苦味等,但粘喉感长,尾欠爽净,适合辅助其他物质用于露酒调味,不宜单独使用,适用于肥胖、糖尿病患者等人群[36]。我国是世界上第二个以淀粉为原料实现海藻糖生产产业化的国家[36],为露酒原料的持续供应提供了有效保证。
2.1.9 水苏糖
水苏糖属于功能性多聚糖,口感与蔗糖相似,甜度为0.22,热量低,不影响血糖代谢[40]。原卫生部关于批准雨生红球藻等新资源食品的公告明确水苏糖按照普通食品生产经营[41]。国内市场的水苏糖主要从泽兰、草石蚕、大豆、地黄、地灵等天然植物中提取、分离纯化而成[42]。水苏糖具有靶向增殖双歧杆菌、保护肝脏、抗肿瘤等作用[42],在食品、医药等领域有较广泛的应用。可在露酒中添加水苏糖,替代蔗糖调节风味的同时起到减少肝损伤[43]、保护胃黏膜[42]、缓解饮后不良反应等作用。水苏糖在酸性、高温条件下稳定性良好[40],故在露酒中比较稳定。由于水苏糖价格高,而且食用过量容易导致腹泻,故不宜作为单一糖源使用,可部分替代其他糖源用于露酒调味。
2.1.10 低聚木糖
低聚木糖是功能性聚合糖,主要由玉米芯、甘蔗渣、麦秆、玉米杆等富含半纤维素的原料生产而成,具有耐酸、耐热、热量低等特点,具有保护肝脏、辅助降血脂的功能,适合糖尿病、肥胖症和高血压的人群食用[44-48],被誉为“超强益生元”物质[48],人体食用后可直接进入大肠,促进益生菌的增殖,性能是其他聚合糖类的10~20倍。低聚木糖与蔗糖具有类似的甜味特征,口感较好,相对甜度是0.4[47]。原卫生部关于批准嗜酸乳杆菌等7种新资源食品的公告批准低聚木糖为新资源食品,使用范围为各类食品[34]。低聚木糖可以作为露酒的调味物质,但甜度较低,价格高,过量服用容易腹泻,因此不宜作为单一糖源使用,可与其他甜味物质复配后用于露酒的调味。周玉广[49]用低聚木糖调配石榴酒,酒体柔和谐调、丰满、酸甜适口。李小丽等[50]用低聚木糖调配一款新型露酒,酒体口感舒适、醇厚、绵柔。
在外加糖源筛选和应用过程中,需要遵循以下原则:①合法、安全;②能有效改善露酒的口感;③易溶解,调配的露酒稳定性良好;④原则上来源于天然物质;⑤优先选择低糖或无糖化的物质;⑥消费者接受度高、价格适中。理想甜味物质除以上原则外,还应甜味纯正、甜度高、热量低等,有特殊功能者更佳。
在露酒产品开发过程中,需结合露酒的功能定位、目标人群等因素选择合适的糖源,如面向普通消费者,可选择白砂糖、冰糖等;如满足有低糖、无糖等需求的人群,可选择结晶果糖、低聚果糖、L-阿拉伯糖、海藻糖、水苏糖、低聚木糖等;如开发高端露酒,可选择蜂蜜等。
2.2 中药材及其提取物
除了外加糖源外,味为甘的中药材也是露酒良好的甜味物质来源,中医认为,甘具有补益、和中、调和药性和缓急止痛的功效[6],与露酒的健康功能定位相对应,既可以构成露酒功能的物质基础,也可以调节露酒的香气和味道,如龙眼肉、大枣、枸杞子、黄精、罗汉果、甘草、桑椹、山楂等,其应用于露酒中的风味研究进展见表2。在露酒的产品组方过程中,可结合产品的功能定位选择具有甘味的药材调味,在保障功能的同时减少原料性糖源的添加,甚至完全依靠甘味药材调味。
表2 常用中草药应用于露酒中的风味Table 2 Application of commonly used Chinese herbs in Lujiu flavor
枸杞子、大枣、龙眼肉等常被用于露酒的组方,在发挥补益等功能的同时,对露酒的口感有良好的调节效果,桑椹、山楂、甘草、黄精等在露酒中以发挥相应的功能为主,以调味为辅。罗汉果一般先经提取、分离、干燥等工艺制成提取物,在食品调味中广泛应用。罗汉果提取物在较低浓度时,相对于蔗糖的甜度较大,无明显不良味道,在较高浓度时甜度较小,不良味道明显[60]。在实际应用中,需结合产品风格实验后确定最佳添加比例,或通过调节组方中的其他甜味药材用量,以平衡罗汉果提取物用量大时产生的不良味道。在露酒产品开发过程中,如不额外添加糖源,可在遵循中药配伍用药理论的前提下选择龙眼肉、大枣、枸杞子、罗汉果提取物等调味,通过具有甜味的中药材的组合和配比优化,同样可以调配出口感醇甜、协调的美味露酒。
2.3 酒基
露酒以白酒、黄酒为酒基,酒基中可加入少量以粮谷为原料制成的其他发酵酒。牛曼思等[61]统计国内83款露酒,酒基中白酒占比最多,达93%,黄酒占比为6%,白酒与黄酒的混合酒基占比为1%。白酒的主要成分是乙醇和水,质量占比为98%左右,其余约2%是形成酒基独特风格的色谱骨架成分和微量风味物质[62]。乙醇本身味甜,然而不同香型白酒的色谱骨架成分和风味物质的种类、含量和配比不同,导致甜味存在较大差异。白酒酒基的甜味可以缓解露酒其他物质的苦味,但由于原料和酿造工艺等方面的原因,如杂菌滋生、用曲量过大等,容易导致酒基中的甜味与酸味、苦味之间失衡,出现苦味[62]。因此,一方面,需要结合露酒的风格、价值定位等选择相应香型、相应质量等级、相应年份的酒基,如绿豆大曲酒以浓香型白酒为酒基,酒基口感醇甜浓厚,可协调原料的苦、涩味[61];另一方面,需要将不同质量等级、不同年份的原酒按照合理的比例勾调,从微观上将呈香、呈味物质的比例控制在合理的范围,如使用酸度高的原酒与酸度低、苦味凸显的原酒勾调,使酸的含量达到一定值,酒基的苦味消失并回甜[62],从源头把好白酒酒基的质量关。
黄酒含有糖、氨基酸、肽类等成分,根据含糖量的不同,一般分为甜型、半甜型、半干型、干型四种。黄酒酿造过程中,糯米、稻米、小麦、粟米等谷物在糖化酶的作用下转化为麦芽糖、糊精、葡萄糖等,还原糖等赋予了黄酒甜味。黄酒酒精度低,一般为6.0%vol~14.0%vol,因此适合开发低度的露酒,或者与白酒勾调后作为露酒的酒基。
3 结论与展望
虽然GB/T 17204—2021《饮料酒术语和分类》没有明确露酒能否使用食品添加剂,但T/CBJ 9101—2021《露酒》明确露酒“不直接或间接添加食品添加剂”,也就是食品添加剂不能用于露酒调味,否则只能标注为配制酒。这两份标准规范了中国露酒的用料范围,充分发挥糖源、既是食品又是中药材的物质以及酒基在露酒风味调控中的作用,通过组合和配比优化,才能开发出口感醇甜、协调的优质露酒产品。在开发生药浓度低的露酒中,由于中药材用量较少,酒体主体风格侧重于白酒,可通过酒基品种的搭配,依靠酒基本身的甜味掩盖其他不良味感,如以清香型白酒或酱香型白酒为酒基,可添加少量浓香型白酒调味,增加酒体的绵甜感和饱满度。甜味物质可掩盖露酒的苦味,增加露酒的饱满感,而酸味具有一定的遮苦作用,因此需发挥糖源、中药材、酒基等物料的协同作用,确保酒体风味协调。另外,需评估甜味物质对感官质量、稳定性、功能等方面的影响。
随着人民群众对健康的逐渐重视,低糖、无糖、健康、天然是露酒甜味物质的应用趋势,因此,不断开发可用于露酒的甜味物质是行业的发展重点和方向。首先,一些目前属于食品添加剂但被人类长期食用的甜味物质,具有一定甜味的新的天然产物以及生物合成的甜味物质,未来可以申报新食品原料,或经国家主管部门评估明确作为普通食品管理,扩充露酒甜味物质的选择范围。其次,不同甜味物质之间的复合配制,实现协同增效,可以作为未来的研究方向。再次,可以借鉴不同香型白酒的酿造原料、曲药或工艺,酿造具有良好甜味的酒基专供露酒的勾调。另外,目前以白酒和黄酒作为复合酒基的露酒尚少,开发白酒和黄酒的复合酒基,也是扩展露酒甜味物质来源的有效途径,但需改善黄酒作为酒基的稳定性问题。