高含量γ-氨基丁酸和D-手性肌醇苦蕎醋的研制

胡俊君，李云龍，李紅梅，何永吉，邊俊生，儀 鑫

(山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,山西 太原 030031)

山西老陳醋是中國四大名醋之一，有著300多年的歷史。由于山西老陳醋獨特的“蒸、酵、熏、淋、陳”釀造工藝，使之形成了特有的色、香、味、體風(fēng)格?？嗍w麥是一種糧藥兼用珍貴作物資源，屬于蓼科(Polygonaceae)、蕎麥屬(FagopyrumMil1)的雙子葉作物[1]，其蛋白質(zhì)含量高，氨基酸比例較為平衡,生物效價明顯高于其他谷物，成為現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)研究熱點之一。研究表明,萌發(fā)處理能夠降低蕎麥植酸含量，提高磷、鈣、鐵、鋅等礦質(zhì)元素的吸收利用率[2-3]。提升蕎麥脂肪酸的營養(yǎng)價值,且蘆丁含量亦有所增加[4-5]，提高蕎麥中γ-氨基丁酸(GABA)和D-手性肌醇(D-CI)含量[6]，因此，萌發(fā)處理已被廣泛用于改善和提高蕎麥的營養(yǎng)保健價值。

生料發(fā)酵是指將原料粉碎后直接進行糖化和發(fā)酵的工藝，在釀造過程中因為未殺滅原料本身存在的多種微生物，有效保留了原料中天然酶活力，與添加的微生物酶源共同進行發(fā)酵，發(fā)揮“群微共酵”作用，不僅能夠有效保存原料的各種營養(yǎng)物質(zhì)，還可以使醋的風(fēng)味更加豐富獨特[7]。

將釀醋原料苦蕎麥進行萌發(fā)處理，采用生料發(fā)酵和山西老陳醋傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相結(jié)合，不經(jīng)熏培并優(yōu)化工藝參數(shù)，以提高釀造過程微生物對GABA、D-CI等功能成分的轉(zhuǎn)化和富集，旨在為開發(fā)高含量GABA和D-CI的苦蕎醋提供有益實踐。

1 材料與方法

1.1 材料及儀器

苦蕎麥(黑豐1號)：左權(quán)縣龍鑫種植農(nóng)民專業(yè)合作社；麩皮、稻殼、大曲：山西潞安集團瑞福萊醋業(yè)有限責(zé)任公司提供。

釀酒高活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；纖維素分解酶：寧夏和氏璧生物技術(shù)有限公司；糖化酶：山東隆科特酶制劑有限公司；化學(xué)試劑均為國產(chǎn)分析純試劑。

發(fā)芽轉(zhuǎn)筒：山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所自制；HH-2恒溫水浴鍋：蘇州威爾實驗用品有限公司；UV-2802PC紫外可見分光光度計：美國UNICO公司；Agilent 1100液相色譜儀、Agilent 7820 GC氣相色譜儀：美國Agilent科技公司。

1.2 分析方法

1.2.1 氨基酸態(tài)氮：按GB/T 5009.39—2003法進行測定；總酸、還原糖：按GB 19777—2005法進行測定；不揮發(fā)酸、總酯、可溶性無鹽固形物：按GB 18187—2000法進行測定。

1.2.2 總黃酮：按GB/T 19777—2013附錄C總黃酮的檢測方法進行測定。

1.2.3 總酚測定：可見分光光度法，測定波長720 nm，以沒食子酸為標準制作工作曲線，計算含量。

1.2.4 GABA測定[8]：OPA柱前自動衍生-熒光檢測法，色譜柱：Hypersil BDS C18(250 mm×4.6 mm，5 μm)，流動相：A為1.6 g NaAC·3H2O，pH 6.70，1 000 mL；B為1.6 g NaAC·3H2O，V(水):V(甲醇):V(乙腈)=1:2:2為溶劑，pH 6.70，1 000 mL；流速：1.0 mL/min，柱溫：40 ℃；熒光檢測器，λEx：250 nm，λEm：410 nm。

1.2.5 D-CI測定：柱前衍生化RP-HPLC測定法，以苯甲酰氯為衍生化試劑，Hypersil BDS C18色譜柱為固定相，V(甲醇):V(水)=85:15為流動相，DAD檢測器，檢測波長230 nm。

1.3 實驗方法

1.3.1 工藝流程[9]

1.3.2 操作要點

1.3.2.1 原料發(fā)芽萌動 苦蕎麥經(jīng)清雜后，進行發(fā)芽萌動、活化處理[6]。

1.3.2.2 碾壓 活化處理后的苦蕎麥，晾干用對輥機進行碾壓，以便達到擠破的目的。

1.3.2.3 酒精發(fā)酵 按照原料配比，添加麩皮、大曲、纖維素分解酶、糖化酶、酵母以及水，充分攪拌后進行邊糖化邊發(fā)酵，將室溫控制在25～30 ℃，料溫為28～33 ℃，每日早晚各翻拌1次，前3天為敞口發(fā)酵，然后進行厭氧發(fā)酵，密閉發(fā)酵18 d。發(fā)酵結(jié)束后，要求酒精度達到10%～15%，酸度在0.5～1.0 g/100 mL之間。

1.3.2.4 醋酸發(fā)酵 將發(fā)酵好的酒精缸打開，進行充分攪拌，然后加入麩皮(小麥、甜蕎)、谷糠，翻拌均勻，質(zhì)量要求：水份60%～65%，酒精度5.0～6.0。然后移入醋酸發(fā)酵缸內(nèi)，接火醅。每天早晚進行翻醅，醋酸發(fā)酵為8～10 d。

1.3.2.5 養(yǎng)醅 將成熟的醋醅移到大缸內(nèi)裝滿踩實，并用塑料布封嚴，密封陳釀30～45 d，不進行熏醅工藝。

1.3.2.6 淋醋 淋醋做到浸到、悶到、細淋、淋凈、稍要分清(頭稍、二稍、三稍)這幾個要素。將淋好的醋，放入陳釀缸內(nèi)，在太陽玻璃房內(nèi)進行日曬，使半成品醋的揮發(fā)酸揮發(fā)、水分蒸發(fā)，酸度達到6度以上，進行調(diào)配、滅菌、檢測、包裝、成品。

2 結(jié)果與分析

2.1 苦蕎麥發(fā)芽萌動前后功能成分含量的變化

苦蕎麥發(fā)芽萌動前后生物活性成分含量的變化情況如表1。從表1可以看出，發(fā)芽萌動后，苦蕎麥原料中的各種生物活性成分含量有所增加，特別是GABA和D-CI含量增加更明顯，GABA含量萌動后是未處理前的20倍左右，D-CI的含量也增加了6倍左右。苦蕎原料中D-CI主要是以分子量較大的衍生物——蕎麥糖醇形式存在，游離的D-CI含量才為0.06%，發(fā)芽萌動中原料內(nèi)源酶被激活，將原有的大分子降解為分子量更小的活性物質(zhì)D-CI，使其含量增加；而GABA是廣泛分布于動植物中的一種非蛋白質(zhì)氨基酸，由谷氨酸經(jīng)谷氨酸脫羧酶(GAD)催化反應(yīng)而來，因在逆境條件下，均可提高谷物籽粒內(nèi)源GAD活性，導(dǎo)致GABA含量增加[10-12]，而本實驗原料發(fā)芽萌動過程中采用一定濃度的乙醇處理(逆境)，使內(nèi)源GAD活性增強，提高了GABA含量?？梢?，萌動活化處理可以提高苦蕎麥原料中的生物活性成分，對研制高含量生物活性成分的蕎麥產(chǎn)品具有很重要的意義。

表1 苦蕎麥發(fā)芽萌動前后生物活性成分含量

2.2 苦蕎醋感官評價

所試制的苦蕎醋按表2指標進行感官評價。采用生料發(fā)酵工藝，不但可節(jié)約能源，減少設(shè)備投資，而且由于在釀造過程中未殺滅原料中本身帶有的多種微生物，它們在糖化發(fā)酵過程中起了“群微共酵”的作用，產(chǎn)生多種次級代謝產(chǎn)物，從而使成品醋的風(fēng)味更具有特色。且從實驗可知，產(chǎn)品不經(jīng)過熏醅工藝處理，經(jīng)過養(yǎng)醅后醋色澤也為老陳醋特有的深褐色。

表2 苦蕎醋的感官評價指標

2.3 苦蕎醋理化指標與功能成分

苦蕎醋的理化指標如表3所示，苦蕎醋功能成分含量如表4所示。從表3和表4可以看出，所試制的苦蕎醋符合國家食醋標準，且苦蕎醋中功能成分含量均高于市場上銷售的苦蕎醋，其中總黃酮含量達到了149.24 mg/100 mL，是對照品的2倍左右，GABA的含量為234.00 mg/100 mL，是對照品的3倍左右，D-CI的含量為75.05 mg/100 mL，是對照品的10倍左右。試制苦蕎醋中功能活性成分高的原因一方面與將原料發(fā)芽萌動活化處理有關(guān)，另一方面與釀造過程中，不經(jīng)熏醅有關(guān)[7]。

表3 苦蕎醋的理化指標

表4 苦蕎醋功能成分含量

3 結(jié)論

苦蕎麥經(jīng)發(fā)芽萌動，可以明顯提高釀醋原料中生物活性物質(zhì)含量。以萌動后的苦蕎麥為主要原料，采用生料發(fā)酵和傳統(tǒng)老陳醋生產(chǎn)工藝相結(jié)合，不經(jīng)熏醅，可制出高GABA和D-CI含量的苦蕎醋。在抗氧化、軟化血管、降血糖、調(diào)節(jié)血脂等方面的生理功效將會明顯增強，下一步將實驗證實其功效。

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