甜米酒加工技術(shù)與品質(zhì)特征研究進展

蘇鈺亭，趙思明

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070）

甜米酒加工技術(shù)與品質(zhì)特征研究進展

蘇鈺亭，趙思明*

（華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070）

甜米酒具有獨特的芳香、醇厚的風(fēng)味以及營養(yǎng)豐富的特點，是我國的傳統(tǒng)發(fā)酵米制食品，其產(chǎn)品質(zhì)量與制作原料以及加工技術(shù)密切相關(guān)。對甜米酒的種類、專用發(fā)酵劑進行了介紹，并對甜米酒風(fēng)味、營養(yǎng)品質(zhì)特征及其形成機理、分析手段的研究進展進行了綜述。

甜米酒；發(fā)酵；加工技術(shù)；品質(zhì)；風(fēng)味

甜米酒是以糯米為主要原料經(jīng)過蒸煮、接種拌曲、微生物糖化發(fā)酵釀造而成的中國傳統(tǒng)發(fā)酵制品。糯米經(jīng)蒸煮糊化，在酒曲中的霉菌等微生物及其酶等代謝產(chǎn)物的共同作用下，淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等大分子物質(zhì)被降解成葡萄糖等單糖、低聚糖、肽類、氨基酸、有機酸等小分子物質(zhì)賦予甜米酒獨特的營養(yǎng)和風(fēng)味特征[1]。甜米酒有助于提高免疫力[2]、促進新陳代謝，并有舒筋活血、延年益壽之功效[3]，被人們當(dāng)作一種滋補食品。

傳統(tǒng)甜米酒多以手工作坊加工為主，近十年來通過對原料蒸煮、巴氏滅菌等環(huán)節(jié)、直投式發(fā)酵等現(xiàn)代工程技術(shù)的改造，傳統(tǒng)甜米酒逐漸實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。近年來，近紅外光譜分析儀因其對樣品處理要求簡單、檢測快捷而被應(yīng)用于甜米酒發(fā)酵過程中可溶性固形物、pH等成分分析以及不同品牌和酒齡甜米酒產(chǎn)品中氨基酸差異檢測，來評價甜米酒的品質(zhì)特點[4-6]，并結(jié)合感官分析儀、原子吸收分光光度儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）聯(lián)用等現(xiàn)代分析手段分析產(chǎn)品酒齡、儲藏期的品質(zhì)變化以及追溯米酒的歸屬地[7-9]，推進了甜米酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1 甜米酒的種類

甜米酒具有地域性和時代特色。傳統(tǒng)甜米酒多以糯米為原料，這是因為糯米支鏈淀粉含量約占其淀粉總量的98%以上，制作的甜米酒出汁率高、低聚還原糖含量高，甜味柔和[10]。秈米在采取適宜的發(fā)酵工藝后也可作為甜米酒的制作原料[11]，但是由于其含有較高的直鏈淀粉而導(dǎo)致其產(chǎn)品易產(chǎn)酸、老化回生。以黑米、玉米、蕎麥、紅豆等作為主要原輔料釀造出的雜糧甜米酒，富含花青素、纖維素和蛋白質(zhì)，在一定程度上提高了甜米酒的保健價值。但是，雜糧外層纖維素的排列較緊密，阻礙了水分的吸收，且米粒中直鏈淀粉、脂肪及蛋白質(zhì)含量高，導(dǎo)致產(chǎn)品酸味重、口感差且米酒汁的得率低。根據(jù)酒精度的不同，甜米酒大致可分為甜型低醇甜米酒及酒精度較高、具有一定辛辣味的佬米酒。此外，根據(jù)加工程度、食用方式的不同，現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了甜米酒清汁飲料、醪糟混合型產(chǎn)品及其杯裝和罐裝產(chǎn)品。

2 甜米酒發(fā)酵劑

發(fā)酵劑是用于生產(chǎn)發(fā)酵制品的特定微生物培養(yǎng)物，由微生物、填充劑、保護劑等主要成分組成。發(fā)酵劑中的微生物是發(fā)酵過程的原動力，對發(fā)酵產(chǎn)品的品質(zhì)具有決定性的作用。保護劑通過增強磷脂膜的穩(wěn)定性、抑制冰晶生成形成玻璃體及包埋作用[12]等來減少或抑制菌體在濃縮、干燥過程中的鈍化或失活。填充劑作為發(fā)酵劑中微生物的載體，起到一定的保護作用，并且便于運輸、銷售。傳統(tǒng)甜米酒發(fā)酵劑一般是以糧食（以大米為主）和中草藥粉為原料，接入種子微生物經(jīng)自然生長繁殖后烘干成型，主要含有酵母菌、細(xì)菌、霉菌等三大類微生物，其中酵母菌的數(shù)量最多，其次為霉菌[13]。酒曲中各類微生物的種類繁多，最常見的微生物有釀酒酵母、根霉、米曲霉、毛霉等[14]，具有糖化、發(fā)酵、酯化和分解蛋白質(zhì)等多種功能。在甜米酒的釀造過程中，微生物將原料中的營養(yǎng)物質(zhì)進行分解和代謝，形成糖、酸、醇類及氨基酸、肽類等各種代謝產(chǎn)物，這些物質(zhì)構(gòu)成甜米酒的香味物質(zhì)或其香味前體物質(zhì)以及營養(yǎng)物質(zhì)，決定了成品品質(zhì)。國內(nèi)對酒曲中的菌種研究多為霉菌和酵母菌，對細(xì)菌的研究較少。甜米酒中的細(xì)菌以乳酸菌為主，其產(chǎn)生的乳酸是甜米酒酸味等風(fēng)味物質(zhì)的來源之一。米酒中的乳酸菌可直接作為發(fā)酵劑，開發(fā)出不同口味的米酒乳飲料[15]。同時，乳酸菌對發(fā)酵劑中釀酒酵母耐酒精能力存在一定的影響[16]，而過量的乳酸菌繁殖不利于甜米酒在貯藏期產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定[17-18]。

民間手工作坊式甜米酒發(fā)酵劑主要由根霉、毛霉、酵母等多種微生物及米粉、辣蓼草等共同組成，釀造的甜米酒風(fēng)味醇厚、口感柔和。而現(xiàn)代直投式發(fā)酵劑是由已知的根霉和酵母菌或單一的純根霉添加保護劑和填充料制成。民間酒曲由于其輔料、填充料以及地域的加工工藝不同導(dǎo)致甜米酒的風(fēng)味存在差異，同時在發(fā)酵過程中由于菌種的活性和比例容易發(fā)生變化，其產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性較差。而直投式微生物發(fā)酵劑中菌種活性及比例較穩(wěn)定，微生物濃度高，接種量小，可縮短發(fā)酵時間，并有效防止雜菌生長，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。同時，直投式微生物發(fā)酵劑可針對產(chǎn)品的特性而開發(fā)專用發(fā)酵劑。目前，國內(nèi)對甜米酒發(fā)酵劑的研究包括純根霉發(fā)酵劑、混合發(fā)酵劑、液體發(fā)酵劑及高效酶制劑等[19-20]。工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)酵劑質(zhì)量較穩(wěn)定，但發(fā)酵得到的甜米酒存在風(fēng)味和口感單一，酒味感不足等缺陷。采用混合菌種發(fā)酵用于生產(chǎn)甜米酒可以在一定程度上改善工業(yè)化發(fā)酵劑制作甜米酒風(fēng)味單薄的缺點[19]?；旌暇曛忻咕徒湍妇哂辛己玫墓采?yīng)，然而制作的發(fā)酵劑在存放過程由于受到酵母菌的活力下降而影響其保質(zhì)期[13]。

固體發(fā)酵劑相對于液體發(fā)酵劑不易感染雜菌、操作方便。干燥是制備固體發(fā)酵劑的重要工序。常用的流化床干燥速度快，但易造成菌種的污染。真空冷凍干燥制備的菌粉活力高，但設(shè)備耗能大。噴霧干燥雖效率高，但菌體的存活率較低。微波干燥具有脫水迅速、受熱較均勻、環(huán)保等特點。通過利用低劑量微波的非熱效應(yīng)，能夠改善微生物的細(xì)胞膜通透性、代謝情況以及繁殖周期[21-22]，從而使發(fā)酵劑的菌株存活率和生產(chǎn)效率得到提高[23-25]。

3 甜米酒的品質(zhì)特性

甜米酒的品質(zhì)特征主要包括風(fēng)味和營養(yǎng)特征兩方面，風(fēng)味特征以香氣、滋味為主。其香氣成分賦予產(chǎn)品獨特的嗅覺感官，而糖、酸、醇類等滋味組分給與甜米酒特有口感。甜米酒的營養(yǎng)特性除了基本的營養(yǎng)品質(zhì)之外，還包含特殊的保健功能。

3.1 甜米酒的風(fēng)味

風(fēng)味物質(zhì)的形成大概可歸結(jié)為兩類基本途徑：一類是受酶直接催化進行的生物合成途徑，如微生物通過酶解機制影響釀酒過程醇類、醛類等芳香物質(zhì)的釋放[26]；另一類則是非酶參與進行的化學(xué)反應(yīng)，如酯化、美拉德反應(yīng)等進行的合成途徑。甜米酒的風(fēng)味物質(zhì)主要來源有原料本身以及微生物對糯米發(fā)酵作用產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物以及非生物的合成和降解作用產(chǎn)生的物質(zhì)[27]。甜米酒大部分揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生是以營養(yǎng)物質(zhì)為基礎(chǔ)或前體物質(zhì)，在不同的生物酶催化作用下逐漸衍生而成[28]。甜米酒中主要的營養(yǎng)成分包括糖類、有機酸、氨基酸、維生素、微量元素等物質(zhì)，以此形成的構(gòu)成甜米酒風(fēng)味的香氣成分主要包括：醇類、醛類、酸類、酯類等化合物。這些風(fēng)味物質(zhì)香味各異，相互之間產(chǎn)生的協(xié)同、拮抗效應(yīng)或生化反應(yīng)而產(chǎn)生新的物質(zhì)是形成甜米酒風(fēng)格多樣的原因之一。甜米酒中的滋味物質(zhì)大多數(shù)來自于原料中的糖類和蛋白質(zhì)在微生物酶的作用下分解成葡萄糖、果糖等低聚糖、氨基酸以及各種有機酸，賦予成品酸甜可口的醇厚感。不同產(chǎn)地、不同品牌以及不同保藏期的甜米酒產(chǎn)品所含有的特征風(fēng)味物質(zhì)是存在差異的，近年來研究者利用電子舌、電子鼻對產(chǎn)品的風(fēng)味物質(zhì)的捕捉具有的較高靈敏性的優(yōu)勢，結(jié)合感官以及理化指標(biāo)分析、建立相關(guān)模型，來鑒別米酒產(chǎn)品的真假、區(qū)分不同品種的產(chǎn)品[29-30]。

目前，多采用氣相色譜/質(zhì)譜（gas chromatograph/mass spectrometer-computer，GC/MS）聯(lián)用來分析甜米酒中的揮發(fā)性風(fēng)味成分。其中醇和酯是兩類主要的香氣組分，主要包括異丁醇、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、乳酸和甲酸乙烯酯等[28，31-32]。甜米酒的香氣成分與原料和酒曲密切相關(guān)，在對純種發(fā)酵的江米甜酒GC/MS分析發(fā)現(xiàn)有34種成分，其中異丁醇、3-甲基-1-丁醇、正戊醇、2-甲基-1-丁醇具有草香、花香香氣，對江米甜酒的香氣質(zhì)量貢獻很大[33]。而對2種西江苗家米酒進行GC/MS分析，共檢測出18種香氣成分中15種相同，其中一種米酒還檢測出帶有奶香味的3-羥基-2-丁酮[32]。由于甜米酒的香氣物質(zhì)成分因原料、產(chǎn)地、酒曲、釀造方式等不同而具有較大的差異，可以對甜米酒揮發(fā)性成分分析來區(qū)分不同地區(qū)或不同工藝的產(chǎn)品。

酸甜可口并具有適宜的酒香醇厚感是甜米酒主要的滋味特點。一般來說，甜酒汁液中糖分可超過20%，含有豐富的單糖、雙糖和少量的低聚糖，通過紙色譜層析檢測出甜米酒中主要糖類有葡萄糖、果糖、麥芽糖以及麥芽三糖、異麥芽糖等低聚糖[34]。甜米酒中有機酸一部分來自原科、酒曲和漿水，但大部分在發(fā)酵過程中由微生物生成[1]。通過高效液相色譜法對土曲與純種根霉酒曲發(fā)酵米酒中有機酸的分析發(fā)現(xiàn)，有機酸含量差別較小且含量相當(dāng)，其中以乙酸、檸檬酸、琥珀酸含量為主，并含有少量乳酸、蘋果酸與烏頭酸[35]。甜米酒中氨基酸組成通常采用氨基酸自動分析儀或高效液相色譜來分析，不同酒曲及不同原料制作的甜米酒中氨基酸含量存在一定的差異，但氨基酸組成差異不明顯，甜米酒中氨基酸種類多達17種，其中谷氨酸、賴氨酸含量均較高[3，28]。

3.2 甜米酒的營養(yǎng)特征

人們普遍認(rèn)為甜米酒具有舒筋活血、補血、養(yǎng)胃等功效。除此之外，甜米酒還具有催乳、降血壓以及提高免疫力等保健功能，其作用溫和，可作為傳統(tǒng)中醫(yī)學(xué)中藥食同源的一種很好的材料來源。采用現(xiàn)代醫(yī)學(xué)方法對甜米酒功能成分、保健功效及其作用機理研究發(fā)現(xiàn)，甜米酒對乙酰膽堿酯酶具有一定的抑制作用，對血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的活性具有很強的抑制作用，并認(rèn)為其作用因子之一為γ-氨基丁酸[36]。通過動物實驗發(fā)現(xiàn)，甜米酒能明顯增加正常小鼠的腹腔巨噬細(xì)胞的吞噬能力、增加小鼠溶血素的形成，從而提高正常小鼠的免疫能力[2]。此外，甜米酒可通過抗氧化作用抑制衰老小鼠衰老癥狀的發(fā)展[2]，同時具有一定的抗疲勞功能[37]。

母乳喂養(yǎng)對產(chǎn)婦及嬰兒有多方面的優(yōu)勢，但乳汁缺少現(xiàn)象在產(chǎn)后婦女中很常見。目前，大多數(shù)促進乳汁分泌的西藥都通過中樞神經(jīng)升高催乳激素水平，從而促進乳汁分泌?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為多潘立酮能夠干擾多巴胺抑制垂體前葉分泌催乳激素的作用，間接促進催乳激素合成，增加泌乳。但其同時可引起產(chǎn)婦出現(xiàn)胃腸道和心血管方面的不良反應(yīng)[16]。甜米酒作為一種人們?nèi)粘Ｊ褂玫淖萄a品，作用效果柔和，副作用小。甜米酒的組成成分較為復(fù)雜，其功效可能與各成分之間的協(xié)同效應(yīng)存在一定的聯(lián)系。

4 結(jié)語

甜米酒作為一種具有民族特色的發(fā)酵制品，經(jīng)過幾百年的發(fā)展，在一定程度上實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。在發(fā)酵微生物的鑒定與篩選，發(fā)酵劑現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝以及新產(chǎn)品開發(fā)等方面取得了良好的成果。隨著社會發(fā)展，當(dāng)代人們膳食需求的改變，甜米酒這一傳統(tǒng)食品在其工業(yè)化生產(chǎn)，風(fēng)味、營養(yǎng)的形成機理，功能性活性成分、功效及作用機理等基礎(chǔ)研究和品質(zhì)特性尚需進一步深入研究。

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Research progress of process technology and quality characteristics of sweet rice wine

SU Yuting,ZHAO Siming*
(College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)

Sweet rice wine with unique aroma,mellow flavor and nutrient-rich characteristics,is Chinese traditional fermented rice product.The quality of products was closely related to the production of raw materials and processing technology.The type of sweet rice wine and starter were introduced, the research of sweet rice wine flavor,nutritional quality characteristics and formation mechanism,analysis methods were reviewed in this paper.

sweet rice wine;fermentation;process technology;quality;flavor

TS262.4

A

0254-5071（2014）04-0027-04

10.3969/j.issn.0254-5071.2014.04.007

2014-02-16

孝感甜米酒現(xiàn)代加工技術(shù)研究（YJN0222）

蘇鈺亭（1989-），女，碩士研究生，研究方向為食品科學(xué)。

*通訊作者：趙思明（1963-），女，教授，博士，研究方向為大分子結(jié)構(gòu)與功能特性。