海南甜米酒釀造工藝對(duì)高級(jí)醇苦味的影響

楊東升，李國慶

（海南大學(xué)材料與化工學(xué)院生物工程系，海南海口570228）

海南甜米酒釀造工藝對(duì)高級(jí)醇苦味的影響

楊東升，李國慶

（海南大學(xué)材料與化工學(xué)院生物工程系，海南?？?70228）

海南甜米酒是以甜味為主體口感的酒精飲料，其生產(chǎn)工藝對(duì)風(fēng)味的影響至關(guān)重要。高級(jí)醇是海南甜米酒不可或缺的風(fēng)味物質(zhì)之一，合適的高級(jí)醇賦予甜米酒厚重的醇香，過量則產(chǎn)生苦味。甜米酒以糯米為原料，經(jīng)浸泡、蒸煮、攤晾、拌曲、糖化、發(fā)酵等工序制成。分別通過單因素分析和正交實(shí)驗(yàn)法研究了發(fā)酵溫度、用曲量、原料等參數(shù)對(duì)成品酒高級(jí)醇苦味的影響，得到發(fā)酵溫度是影響高級(jí)醇苦味的關(guān)鍵因素，用曲量是次要因素的結(jié)論。發(fā)酵溫度較高，酵母發(fā)酵旺盛，產(chǎn)生大量高級(jí)醇，形成苦味。酒曲添加量較大時(shí)，一是使酵母自溶產(chǎn)生酪氨酸，進(jìn)而脫氨生成酪醇，具有極重的苦味；二是液化酶和糖化酶本身是蛋白質(zhì)，過量則會(huì)使酒醪中產(chǎn)生大量氨基酸，進(jìn)而脫氨生成呈苦味的高級(jí)醇。甜米酒的苦味出現(xiàn)在糖化發(fā)酵的后期，是高級(jí)醇累積的結(jié)果，當(dāng)高級(jí)醇總量達(dá)到并超過苦味閾值時(shí)，酒醪會(huì)變苦。采用奎寧標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行高級(jí)醇苦味值評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)了高級(jí)醇檢測值與口感苦味量化的對(duì)應(yīng)。

海南甜米酒；工藝；高級(jí)醇；苦味

海南甜米酒是在市場上廣受歡迎的飲料，起源于海南黎族、苗族等少數(shù)民族地區(qū)。最早的甜米酒是山蘭米酒，以山蘭稻釀造而成。山蘭稻是旱稻，生長于山坡，過去是少數(shù)民族的主要口糧，后用于釀制甜酒。山蘭稻有多種，分為糯稻和非糯稻，釀制山蘭酒多以糯稻為主要原料[1]。目前所用原料不局限于山蘭糯稻，其他海南糯米和外地糯米也可用來釀造甜米酒。海南甜米酒口感以甜為主，略帶酸，微苦。由于在糖化發(fā)酵期間以糖化過程為主，因此，酒精度不高，約為5%vol。香氣以米香為主體，酯香突出，由于是鮮制甜酒，因此產(chǎn)氣充分。酒的顏色因當(dāng)?shù)氐久锥煌?，有淡紅、淡乳色等。海南甜米酒多為手工作坊釀制，品質(zhì)良莠不齊，如果在釀制過程中的溫度、用曲量等因素控制不好，容易出現(xiàn)苦味加重的情況?？辔妒固鹈拙瓶诟凶兇植?，同時(shí)多隨酒味更加明顯，容易“上頭”。

酒的口味主要有甜、酸、苦、辣、鮮、澀6味，苦味是酒類的風(fēng)格之一，無苦味則酒味淡薄，有苦味則要恰如其分，能快速消失的苦味是最合適的，如果后味太苦，則產(chǎn)生的余味長，令人厭惡?？辔段镔|(zhì)呈味機(jī)理認(rèn)為，苦味的產(chǎn)生與受體、環(huán)境和呈味物質(zhì)有關(guān)?？辔杜c苦味受體即口舌之間的關(guān)系有空間專一性學(xué)說、內(nèi)氫鍵學(xué)說和三點(diǎn)接觸理論[2]。在品評(píng)黃酒的過程中，經(jīng)常遇到酒的后味偏苦，這是指酒進(jìn)入口腔以后留在舌根上的一種持續(xù)的不易消失的苦味。海南甜米酒釀成之后要置冰箱保存，可保鮮20 d，否則3 d后，苦味隨酒味更加明顯，適口性極差。

研究認(rèn)為，酒中自帶的苦味物質(zhì)主要來自高級(jí)醇，雖然還有其他如苦味氨基酸、苦味多肽等，但大部分的苦味物質(zhì)來自高級(jí)醇。通過氨基酸分解脫氨產(chǎn)生的雜醇油如正丁醇、正丙醇、異丁醇、異戊醇基本上都呈苦味，其中除了正丁醇苦味較淡以外，正丙醇苦味較重，異丁醇極苦，異戊醇微帶甜苦，酪醇極苦[3]。

釀制過程要注意合理控制原料、溫度、用曲量等參數(shù)，否則高級(jí)醇含量增加。不同地區(qū)采用不同的原料，不同原料及品種其蛋白質(zhì)含量不同，需選用蛋白質(zhì)含量低的原料進(jìn)行酒類生產(chǎn)[4]?？刂平湍冈鲋潮稊?shù)，后酵盡量控制在15℃以下發(fā)酵，有助于控制高級(jí)醇的產(chǎn)生?？刂凭魄砑恿?，一旦用曲量大，酒醅中蛋白質(zhì)含量高，發(fā)酵時(shí)必然產(chǎn)生大量的酪氨酸和其他氨基酸，經(jīng)酵母作用脫氨、脫羧而生成酪醇和其他苦味高級(jí)醇，使酒味變苦[5]。

1 材料與方法

1.1 材料

樣品：海南糯米（HN）、東北糯米（DB）、湖北糯米（HB）、普通大米（PT），均購于?？谑泻５閸u旺加旺超市。

安琪酒曲，安琪酵母股份有限公司；對(duì)二氨基苯甲醛，AR，上海埃彼化學(xué)試劑有限公司；間苯二胺鹽酸鹽，AR，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；異戊醇、異丁醇，GR，阿拉丁試劑（上海）有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

海南甜米酒的釀造工藝[6]：浸泡：將洗干凈的海南糯米、湖北糯米、東北糯米分別精確稱取500 g放入水中浸泡8～12 h，浸泡結(jié)束后以手指可以碾碎糯米為浸泡達(dá)標(biāo)。蒸煮：先將所用的紗布，器皿等經(jīng)蒸煮殺菌，再將浸泡好的糯米攤于紗布上進(jìn)行蒸煮使淀粉糊化，當(dāng)鍋中有蒸汽冒出開始計(jì)時(shí)，蒸煮質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求松、軟、透、不粘連。蒸煮25 min，蒸煮完畢后戴無菌手套取出糯米攤晾至30℃后加曲。糖化發(fā)酵：于30℃下加涼開水溶解酒曲（用量分別為0.3%、0.5%、0.7%），然后均勻?yàn)⑷肜鋮s后的糯米中，讓酒曲和糯米充分混合均勻，將拌好曲的糯米置于殺菌后的100 mL燒杯中并壓緊中心搭酒窩，置于溫室并設(shè)定溫度（25℃、30℃、33℃）糖化發(fā)酵7 d。

發(fā)酵完成取醪液5000 r/min離心5 min，取上清液測定出液量，靜置10 min后分別測定高級(jí)醇含量和評(píng)價(jià)苦味。

高級(jí)醇含量測定：比色法[7]。隨機(jī)選兩個(gè)樣品和1個(gè)標(biāo)品進(jìn)行顯色，以紫外可見光光度計(jì)進(jìn)行波譜掃描。結(jié)果顯示，高級(jí)醇顯色最大吸收峰為497 nm。

苦味值的測定：評(píng)價(jià)法[8]。標(biāo)準(zhǔn)液以奎寧為基準(zhǔn)，以E（E=3×10-6mol/L）為下限，剛好沒有苦味，32E為上限，再增加，苦味基本不增加，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1[9]所示。以蒸餾水漱口后取待評(píng)定液2 mL品嘗，10 s后吐出，漱口后取與之味道相近的標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行品嘗，若確定兩味相近，就可將待評(píng)定液的苦味值定為標(biāo)準(zhǔn)液的苦味值，否則需要取其他的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嘗試，直至確定苦味值。重復(fù)上述方法5～7次取評(píng)定的平均值。

單因素評(píng)價(jià)：以海南糯米為原料，研究單因素對(duì)甜米酒苦味的影響。單因素取3個(gè)：溫度、原料、曲量。溫度：將裝有拌曲0.3%的海南糯米的燒杯分別置于25℃、27℃、30℃、33℃的恒溫箱進(jìn)行糖化發(fā)酵7 d后分別測高級(jí)醇含量并進(jìn)行苦味評(píng)價(jià)。原料：分別以海南糯米、東北糯米、湖北糯米、普通大米為原料，拌曲0.3%，置于25℃恒溫箱進(jìn)行糖化發(fā)酵7 d后分別測高級(jí)醇含量并進(jìn)行苦味評(píng)價(jià)。曲量：海南糯米分別拌曲0.3%、0.5%、0.7%、0.9%，置于25℃恒溫箱中進(jìn)行糖化發(fā)酵7 d后，分別測高級(jí)醇含量并進(jìn)行苦味評(píng)價(jià)。

正交實(shí)驗(yàn)：以溫度、原料、曲量3因素分別對(duì)應(yīng)25℃、27℃和30℃，海南糯米、東北糯米、湖北糯米，0.3%、0.5%、0.7%3水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 甜米酒發(fā)酵現(xiàn)象和感官分析

以海南糯米為原料，溫度25℃，拌曲0.3%，發(fā)酵7 d的糖化現(xiàn)象觀察以及感官分析情況見表2。霉菌菌絲在發(fā)酵1 d即出現(xiàn)，此時(shí)并未開始液化。發(fā)酵3 d時(shí)，菌絲大量出現(xiàn)，同時(shí)伴有液化現(xiàn)象，香氣、酒味、甜味、酸味均開始出現(xiàn)。發(fā)酵6 d，酒液出現(xiàn)苦味。

苦味伴隨酒味出現(xiàn)，在7 d糖化發(fā)酵的后期，主要是因?yàn)楦呒?jí)醇的積累達(dá)到了呈現(xiàn)苦味的閾值。同時(shí)由于可發(fā)酵糖不斷浸出，酵母在經(jīng)過適應(yīng)期后開始旺盛繁殖，此階段高級(jí)醇大量生成。要保證甜米酒的甜味主體口感，就必須在高級(jí)醇大量形成之前終止發(fā)酵，否則甜米酒隨發(fā)酵的繼續(xù)進(jìn)行甜味消失，后苦味突出，酒味加重，不具備甜米酒的適口風(fēng)格。

終止發(fā)酵的方法有多種，第1種是加熱。熱處理方式使甜米酒中的微生物被滅活，殘?zhí)堑靡员Ａ簦颈３至颂鹞短卣?，但熱處理易使香氣物質(zhì)揮發(fā)，酒的風(fēng)味會(huì)在一定程度上損失醇香的特征；第2種是冷藏。低溫可以降低甜米酒中酵母等微生物活性，使其進(jìn)入低代謝狀態(tài)，但發(fā)酵過程仍在進(jìn)行，并未完全終止；第3種是低壓貯藏。新鮮釀造的甜米酒經(jīng)澄清后裝入耐壓容器中貯藏，殘留酵母自產(chǎn)CO2低壓約0.13 MPa。低壓使酵母等微生物生長自限，不再生成高級(jí)醇等苦味物質(zhì)，殘?zhí)恰⑾銡馕镔|(zhì)等均得以保留，甜米酒主體甜味和醇香風(fēng)味得以保留。

2.2 基本參數(shù)的變化

殘?zhí)堑淖兓敲拙瓢l(fā)酵過程中的重要指標(biāo)之一。如圖1所示，糖液的出現(xiàn)起始于第2天，隨著糖化和發(fā)酵時(shí)間的延長，發(fā)酵醪中的殘?zhí)浅尸F(xiàn)穩(wěn)定下降的趨勢，并無減緩。糖化初期，霉菌大量繁殖，菌絲出現(xiàn)是這一時(shí)期的特征之一。液化酶和糖化酶作用于糯米，使之液化、糖化，隨之酵母開始繁殖生長，并迅速進(jìn)入旺盛期，消耗了醪中大部分殘?zhí)?，并進(jìn)一步降解成酒精、有機(jī)酸和其他風(fēng)味物質(zhì)。由于殘?zhí)秦S富，一直到第7天，酵母生長并未放緩繁殖，醪的殘?zhí)呛坷^續(xù)大幅下降。

酒精度是衡量發(fā)酵終點(diǎn)的重要指標(biāo)之一。圖1表明，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長，酒精度呈先慢后快的上升趨勢。主要原因是0～3 d，糖液剛剛開始滲出，濃度較高，限制了酵母的生長。經(jīng)過較平緩的適應(yīng)期，進(jìn)入3～6 d，酵母逐漸進(jìn)入生長的對(duì)數(shù)期，在此階段酵母可以大量利用糖化階段生成的可發(fā)酵糖，將其分解成酒精，所以在此階段發(fā)酵醪中的酒精度迅速的上升。6～7 d為發(fā)酵后期，此階段酒精度上升保持原有速度，主要原因是此時(shí)酵母生長處于適于發(fā)酵的殘?zhí)黔h(huán)境中，雖然代謝產(chǎn)物中的乙醇、二氧化碳和有機(jī)酸等對(duì)其生長產(chǎn)生一定的抑制作用，但總能被新鮮補(bǔ)充的糖液稀釋并使之弱化。

米酒中的總酸含量主要來源于發(fā)酵過程中糖分及其他物質(zhì)在酵母的作用下生成乳酸、琥珀酸等有機(jī)酸，少量來源于原料和酒曲[10]。圖1中的總酸曲線隨著糖化發(fā)酵的進(jìn)行，呈先較快后緩慢的上升趨勢。2～5 d，總酸含量較快增加，5 d后趨于穩(wěn)定，這是由于發(fā)酵初期還原糖含量較高以及酵母菌活動(dòng)代謝旺盛，發(fā)酵醪中產(chǎn)生大量的有機(jī)酸。在發(fā)酵的后期，很可能存在著酵母與乳酸菌的競爭，酵母與乳酸菌均生長良好直到受到CO2和酒精的抑制作用為止，富余的乳酸用來生成乳酸乙酯。

2.3 溫度對(duì)高級(jí)醇苦味的影響

在最適溫度下提高糖化發(fā)酵溫度能使霉菌和酵母代謝活力提高，糖化酶合成量增加，從而使糖化出液量增加。酵母的繁殖速度加快，能將更多的氨基酸經(jīng)脫氨作用轉(zhuǎn)化成高級(jí)醇。由表3可知，30℃與33℃下的出液量比25℃、27℃下出液量平均高11%，高級(jí)醇含量也平均高10%。由于33℃下高級(jí)醇生成量增加過快，苦味評(píng)分也較高，因此，33℃并不是合適的發(fā)酵溫度。

當(dāng)酵母細(xì)胞長期處于較高溫度時(shí)，由于細(xì)胞膜過度滲透引起細(xì)胞壁破裂后，酵母細(xì)胞內(nèi)的蛋白酶及碳水化合物等釋放出來，發(fā)生原生質(zhì)的溶解，產(chǎn)生酵母自溶現(xiàn)象。酵母自溶會(huì)產(chǎn)生有苦味的氨基酸，如組氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、鳥氨酸等苦味物質(zhì)。這也是酒類苦味物質(zhì)來源之一。

2.4 原料對(duì)苦味質(zhì)的影響

從幾種原料米的出液量來看，普通大米（PT）的出液量最小，海南糯米（HN）的出液量最大，這是因?yàn)榕疵椎闹ф湹矸酆扛?，容易被糖化酶分解，普通大米淀粉相?duì)不容易被分解（表4）。HN的高級(jí)醇生成量較少，苦味評(píng)分較低，PT的高級(jí)醇生成量較多的原因一方面是普通大米中的蛋白質(zhì)含量較糯米高，易被分解生成高級(jí)醇，同時(shí)因?yàn)槌鲆毫枯^小，形成的高級(jí)醇濃度也會(huì)偏高。綜合分析，HN、HB、DB等糯米適合生產(chǎn)甜米酒。

酒中苦味物質(zhì)眾多，很難區(qū)別出它們各自的個(gè)性，即很難辨別出某種苦味是由何種物質(zhì)引起的。因?yàn)檫@種苦味與另外的其他苦味有著共通性即相似性，難以把它們之間的苦味清楚地區(qū)分開來。因此，要從根本上找到徹底解決白酒苦味的方法，受到很大的限制。有時(shí)苦味物質(zhì)并非只呈現(xiàn)出一種特性，可能有著不同味覺感受。

2.5 用曲量對(duì)苦味質(zhì)的影響

用曲量對(duì)甜米酒苦味質(zhì)的影響是十分巨大的。表5表明，雖然0.9%用曲量出液量是最大的，但其高級(jí)醇的增加也明顯，相對(duì)0.2%的用曲量，高級(jí)醇的依次增幅分別達(dá)到4%、2%、10%。其苦味評(píng)分也是最高的，達(dá)到3.6分。甜米酒的主體口感是甜味，如果苦味加劇，將使甜米酒失去主體風(fēng)格，同時(shí)也說明其生產(chǎn)工藝的缺陷。

在白酒生產(chǎn)中，有“曲大酒苦”的說法，大曲用量過大或使用劣質(zhì)曲、曲保管不當(dāng)感染青霉、新曲用量過大，會(huì)使酵母繁殖過量，酵母自溶后生成酪醇并產(chǎn)生影響酵母發(fā)酵的作用。白酒中適量的酪醇可使白酒具有愉快的芳香氣味，酒體的味感豐富，若其含量過高，酒體苦味加劇。

2.6 正交實(shí)驗(yàn)

單因素實(shí)驗(yàn)將33℃溫度水平、PT（普通大米）原料、0.9%曲量水平排除在正交實(shí)驗(yàn)之外。以溫度、原料、曲量3因素分別對(duì)應(yīng)25℃、27℃和30℃，海南糯米、東北糯米、湖北糯米，0.3%、0.5%、0.7%，3水平進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。

以高級(jí)醇含量為指標(biāo)，可以更客觀地反映正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

表7顯示，因素ABC對(duì)海南甜米酒的影響效應(yīng)，從極差R值可知，其中因素A即發(fā)酵溫度是關(guān)鍵因素，其次是用曲量，再次是原料?？樟袠O差反映所選擇的3因素是基本符合要求的，并未漏選其他重要因素。在選擇最優(yōu)方案方面，A1B1C1是最優(yōu)方案，即溫度25℃，海南糯米，0.3%曲量。若考慮出液量等經(jīng)濟(jì)效益，則A1B2C2是備選項(xiàng)，即25℃，東北糯米，0.5%曲量。

3 結(jié)論

3.1 海南甜米酒對(duì)苦味影響的因素包括發(fā)酵溫度、曲量和原料，其中影響程度順序?yàn)榘l(fā)酵溫度＞曲量＞原料。發(fā)酵溫度較高，酵母發(fā)酵旺盛，產(chǎn)生大量高級(jí)醇，形成苦味。

3.2 酒曲添加量較大時(shí)，一是使酵母自溶產(chǎn)生酪氨酸，進(jìn)而脫氨生成酪醇，具有極重的苦味；二是液化酶和糖化酶本身是蛋白質(zhì)，過量則會(huì)使酒醪中產(chǎn)生大量氨基酸，進(jìn)而脫氨生成苦味高級(jí)醇。

3.3 高級(jí)醇與苦味評(píng)分有密切聯(lián)系，海南甜米酒所含的高級(jí)醇越多，苦味評(píng)分越高，即高級(jí)醇含量越高對(duì)甜米酒的苦味影響越大。

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Effects of Production Techniques of Hainan Sweet Rice Wine on the Bitterness of Higher Alcohols

YANG Dongsheng and LI Guoqing
(Department of Bioengineering,School of Materials and Chemical Engineering,Hainan University,Haikou,Hainan 570228,China)

Hainan sweet rice wine is an alcoholic beverage with sweetness as the dominating taste.Its production technology has important influences on its flavor.Higher alcohols are the indispensable flavoring compounds in Hainan sweet rice wine.Adequate amount of higher alcohols may endow wine with enjoyable aroma and excessive amount of higher alcohols will result in bitter wine taste.The production procedures of sweet rice wine include soaking,cooking,drying,starter mixing,saccharifying and fermentation.In this study,the effects of fermenting temperature,yeast using level,and raw materials on higher alcohols content were investigated by single factor test and orthogonal experiments. The results suggested that fermenting temperature was the key factor and yeast using level was the second important influencing factor.The higher the fermenting temperature,the more higher alcohols produced which further formed bitter taste.On the other hand,the more the adding level of wine yeast,yeast autolysis and the yield of tyrosine finally turning into tyrosol would also produce bitter taste.The bitter taste usually formed in late saccharifying and fermenting stage.As higher alcohols content exceeded the threshold value,bitter taste occurred in wine.Quinine was used as the standards to evaluate the bitterness of higher alcohols and a relation between the detection value of higher alcohols and the bitterness degree had been established in this study.

Hainan sweet rice wine;technique;higher alcohol;bitterness

TS262.4；TS261.4

A

1001-9286（2017）03-0069-04

10.13746/j.njkj.2016361

海南省科技廳科研基金資助項(xiàng)目（312079）。

2016-12-06

楊東升（1966-），男，副研究員，工學(xué)學(xué)士，研究方向?yàn)樯锘ぁ?/p>

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2017-01-25；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170125.0748.003.html。