板栗生姜黃酒釀造工藝及功能性研究進(jìn)展

劉 桃，張柳月，李 真，楊曉寬

（河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北秦皇島 066000）

0 引言

板栗是我國名貴的堅果，以風(fēng)味獨特、營養(yǎng)豐富而盛名于世。板栗具有益氣血、養(yǎng)胃、補腎、健肝脾等功效。生吃還具有治療腰腿酸疼、舒筋活絡(luò)的功效[1]。對人的機體而言，板栗含有的生物活性物質(zhì)，如多酚、多糖、無機鹽、脂肪酸等成分[2]。板栗作為上等的果品，富含淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、多種維生素、無機鹽、不飽和脂肪酸和黃酮等營養(yǎng)成分，具有重要的保健功能[3]。

生姜是一種多年生草本植物的根莖，是一種集營養(yǎng)、保健、調(diào)味于一體的較有研究開發(fā)價值的經(jīng)濟(jì)作物[4]。生姜因其典型的芳香風(fēng)味和獨特的辛辣味被廣泛應(yīng)用于食品中。此外，生姜還是中國傳統(tǒng)醫(yī)藥和印度草藥醫(yī)學(xué)系統(tǒng)中最著名的藥材之一[5]。生姜通常用于治療腹瀉、胃部不適、消化不良和惡心。還具有抗炎和抗氧化的特性，有治療包括癌癥在內(nèi)的多種疾病的潛力。它在控制衰老過程中也很有用[6]。

1 黃酒的概述

黃酒（Chinese rice wine） 是我國特有的一種釀造酒，也是世界三大古酒（啤酒、黃酒和葡萄酒）之一[7]。黃酒主要是以稻米、小米、黍米、小麥、玉米、水等為原材料，經(jīng)過添加曲藥和（或）酶制劑、酵母等糖化發(fā)酵劑釀造而成的發(fā)酵酒[8]。米酒在中國已經(jīng)有7 000多年的歷史了，中國黃酒是一種傳統(tǒng)的大米發(fā)酵酒精飲料。研究表明中國黃酒（CYW）能改善低密度脂蛋白受體清除小鼠的動脈粥樣硬化斑塊。與不喝酒的人相比，中國女性每天飲用＞12.8 g以上的米酒，患代謝綜合征的風(fēng)險降低34%[9]。

2 黃酒釀造工藝的研究

黃酒在生產(chǎn)方式上有著不同的釀造工藝，其可分為傳統(tǒng)釀造工藝和新型釀造工藝[10]。傳統(tǒng)黃酒釀造工藝周期長、原料利用率低、勞動投入大，近年來廣泛使用的液化法釀造新工藝，是以微生物和酶制劑的液化、糖化和發(fā)酵為基礎(chǔ)，具有適用性廣、效率高、醪液流動性可控、易機械化等優(yōu)點，在多種雜糧黃酒的釀制中已有應(yīng)用[11-12]。

閻藝馨[13]以玫瑰花和糯米為主要原料，經(jīng)發(fā)酵制得的糯米酒與玫瑰花浸提液進(jìn)行調(diào)配。結(jié)果表明，糯米酒最佳工藝為玫瑰花汁50%，糯米酒30%，蔗糖7%，檸檬酸0.1%。

賴敏輝等人[14]將黃芪與北方黍米作為原料開發(fā)一款新型黃酒，通過對黃芪起始添加時間和添加量進(jìn)行工藝優(yōu)化，確定了黃芪黍米黃酒最佳釀造工藝。結(jié)果表明，黃芪最佳添加時間為發(fā)酵24 h后，添加量為7%，發(fā)酵20 d后酒精度可達(dá)16.6%Vol，功能成分黃酮和黃芪甲苷含量分別為37.3，21.49 mg/L，風(fēng)味化合物總量相較于對照組增加了34.13%，釀造的黃酒酸甜適中、風(fēng)味良好，具有黃芪特有的風(fēng)味。

林娟等人[15]以綠茶和糯米作為主要原料，探究綠茶糯米酒加工的最佳工藝，開發(fā)一款兼具綠茶和糯米酒風(fēng)味，又具有保健功效的低酒精飲品。結(jié)果表明，最佳工藝參數(shù)為加曲量0.5%，發(fā)酵溫度28℃，發(fā)酵時間 3 d，茶粉量2%，料水比1∶0.6（g∶mL），維C添加量0.15%。

鄧源喜[16]以桂花、糯米為主要原料，采用正交試驗，研究了糯米酒加工的發(fā)酵工藝條件和桂花糯米酒的配方。結(jié)果表明，以加曲量1%，發(fā)酵溫度30℃，發(fā)酵時間72 h為工藝條件，調(diào)配桂花汁30%，糯米酒50%，蔗糖8%，檸檬酸0.1%，可研制出一種具有桂花特殊香味和一定保健功能的優(yōu)質(zhì)桂花糯米酒。

目前，糯米仍是黃酒釀制原料的最佳選擇，其次為粳米[17]。糯米酒釀造的傳統(tǒng)工藝有喂飯法、淋飯法和攤飯法[18]。淋飯法黃酒工藝[19]為糯米→浸米→蒸飯→淋水→落缸搭窩→切塊→糖化→加曲沖缸（麥曲和水）→發(fā)酵開耙→后發(fā)酵→酒母。

3 生姜釀造工藝的研究

生姜 （Zingiber officinale Roscoe） 集營養(yǎng)、調(diào)味、保健于一身，主要含姜精油、姜辣素、多糖及黃酮類化合物等化學(xué)成分，具有殺菌抗炎、抗氧化、抗腫瘤、降血糖、改善心腦血管系統(tǒng)、保肝利膽等作用[20]。還能夠抑制癌細(xì)胞活性、降低癌的毒害作用，具有防癌的功效[21]。我國市場的生姜制品有大量空白，要不斷開發(fā)生姜產(chǎn)品，如蓮芯生姜綠茶飲料[22]、紅棗生姜復(fù)合飲料[23]、羅漢果生姜飲料[24]、生姜番茄草莓復(fù)合飲料[25]等。這里主要闡述有關(guān)生姜酒的文獻(xiàn)。

田學(xué)梅等人[26]是以梨和生姜為原料研制的復(fù)合型果酒。通過單因素試驗，分別考查了初始糖度、酵母接種量、發(fā)酵時間和初始pH值等4個因素對生姜梨酒酒質(zhì)的影響，采用正交試驗，確定最佳的發(fā)酵工藝條件。采用氣相色譜-質(zhì)譜分析技術(shù)對生姜梨酒的香味成分進(jìn)行分析表明，生姜梨酒中分析檢測出24種香味成分，主要為醇類和酯類物質(zhì)，占所有揮發(fā)性香味成分的90%以上。

吳平等人[27]以生姜為原料,經(jīng)切片打漿后加入釀酒活性干酵母，在不同姜汁比例、糖度、pH值、酵母接種量和發(fā)酵溫度條件下發(fā)酵，確定最佳發(fā)酵條件，取發(fā)酵所得基酒，經(jīng)勾兌調(diào)配得到生姜保健酒。

王浩宇等人[28]從傳統(tǒng)工藝中糖、酵母、葡萄原漿和生姜對葡萄酒釀造和葡萄酒成品的影響入手，通過單因素試驗和正交試驗，根據(jù)試驗結(jié)果和成品酒的感官評分分?jǐn)?shù)進(jìn)而研究得到生姜葡萄酒的最佳配方。

通過對文獻(xiàn)的整理所知，在開發(fā)與生姜有關(guān)的飲品的過程中，需要把生姜打漿成生姜汁。具體的工藝流程如下[28]：選料→預(yù)處理→熱燙→冷卻→打漿→過濾→生姜汁。

4 板栗工藝的研究

板栗（Castanea mollissima） 俗稱栗子，是我國有名的傳統(tǒng)農(nóng)副產(chǎn)品，主產(chǎn)于我國華北各省[29]。板栗還具有一定的藥用價值，含有許多人體所需微量元素、維生素、不飽和脂肪酸，對于骨質(zhì)疏松、動脈硬化、冠心病、高血壓等疾病具有很好的治療和預(yù)防作用，是延年益壽、抗衰老的上等滋補品[30]。據(jù)測定，栗仁含淀粉40%～60%，糖10%～20%，蛋白質(zhì)5%～11%，脂肪2%～7.4%，此外還含有維A、維B1、維B2、維C，以及Ca、P、K等礦物質(zhì)[31]。

板栗的前景廣闊、市場潛力巨大。我國科研工作者對板栗深加工技術(shù)進(jìn)行了市場開發(fā)，研制了有關(guān)板栗產(chǎn)品，如板栗黃桃茉莉花酸奶[32]、板栗乳飲料[33]、板栗酒[34]、板栗蠶豆醬[35]、板栗薏米營養(yǎng)方便米粥[36]等。

現(xiàn)就不同類型的板栗酒的研究進(jìn)展進(jìn)行論述。劉日昕[37]以板栗為主要原料，經(jīng)過數(shù)10次試驗，以優(yōu)質(zhì)板栗果與大米按一定比例混合，通過發(fā)酵、蒸餾等工序釀制出真正意義上的板栗酒。板栗酒正是以天師板栗果為主要原料經(jīng)科學(xué)加工精心釀制的,該酒的研制開發(fā)在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)。

孫傳伯等人[38]通過對原料的選擇測定，明確板栗啤酒的口味特點，分別采用SO4酵母、澳洲進(jìn)口大麥芽、蜂蜜麥芽、皮爾森麥芽、卡斯卡特酒花、西楚酒花和板栗，以及WBO6酵母、澳洲進(jìn)口大麥芽、蜂蜜麥芽、皮森麥芽、世紀(jì)酒花、努格特酒花和板栗設(shè)計出2種不同的配方采用艾爾啤酒生產(chǎn)工藝生產(chǎn)出新鮮、營養(yǎng)價值高、口味飽滿、符合大眾人群喜愛的板栗啤酒。張軍等人[39]以河北省遷西縣板栗花為原料釀造板栗花酒。余蕾等人[40]以板栗為原料，研究開發(fā)全天然高檔板栗酒。通過對板栗深加工技術(shù)進(jìn)行了解得出，無論制作何種與板栗相關(guān)的產(chǎn)品，必須要對板栗進(jìn)行預(yù)處理。具體板栗酒工藝如下：板栗預(yù)處理、糯米→混合→蒸煮→拌曲→保溫→發(fā)酵→釀制→貯存→過濾→勾兌→灌裝→包裝→成品[41]。

5 黃酒中的生物活性成分與功能特性的研究進(jìn)展

5.1 黃酒中的生物活性成分研究進(jìn)展

5.1.1 黃酒中氨基酸的測定

黃酒中氨基酸具有鮮、甜、苦、澀、酸等多種味感，黃酒的醇類、酯類化合物等呈味物質(zhì)與氨基酸相互協(xié)調(diào)，黃酒具有香味濃郁、口感柔順、協(xié)調(diào)等特征，中國黃酒區(qū)別于其他酒種的一大特點是氨基酸味[42]。He Shuai等人[43]在即墨老酒中發(fā)現(xiàn)了28種游離氨基酸，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了之前在其他中國米酒中的報道。共記錄了28種氨基酸（1 264.516 mg/L），采用柱后衍生、茚三酮為衍生劑的離子交換色譜法和紫外檢測法。

崔泓等人[44]采用柱前衍生-高效液相色譜法測定黃酒中氨基酸的方法。結(jié)果表明，在給定的色譜條件下，18種氨基酸在25 min內(nèi)獲得了較好的分離。在0～1.0 nmol/mL時，18種氨基酸峰面積與濃度的線性相關(guān)系數(shù)為0.999 0～0.999 7，樣品加標(biāo)回收率為92.9%～103.4%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.8%～5.4%。

當(dāng)前，除采用氨基酸自動分析儀測定氨基酸外。使用柱前衍生-高效液相色譜法測定氨基酸[45]，該方法可在11 min內(nèi)將17種游離氨基酸完全分離，具有準(zhǔn)確、快速、重復(fù)性好的特點，可用于黃酒中游離氨基酸含量的測定。

5.1.2 黃酒中香氣成分的測定

酒的香氣是控制感官感知酒的品質(zhì)和消費者偏好的最重要因素之一。因此，許多研究者致力于改善各種酒的風(fēng)味特征，包括清酒、啤酒、葡萄酒、蘋果酒等。然而，關(guān)于改善中國黃酒風(fēng)味的報道還很少見。獨特的香氣和口感是衡量黃酒品質(zhì)的重要因素之一，也是感官評價和風(fēng)格鑒定的重要指標(biāo)。

常見的提取香氣成分技術(shù)有溶劑萃取、固相萃取、蒸餾法、頂空法（動態(tài)或靜態(tài)）等[46]。

Yu Haiyan等人[47]以采用氣相色譜 -質(zhì)譜（GC-MS）、氣相色譜-嗅覺測定（GC-o） 和感官評定等方法，對中國黃酒（CRW）中的4種主要香氣成分（YH、JF、SN和XX） 進(jìn)行了分析。通過偏最小二乘回歸分析確定了關(guān)鍵香氣成分對風(fēng)味特征的貢獻(xiàn)，共檢測到61種香氣成分，25種成分被鑒定為具有氣味活性的化合物。根據(jù)其氣味活性值，確定了18種氣味活性化合物為關(guān)鍵香氣化合物。

Weidong Bai等人[48]使用HS-SPME-GC-MS檢測出客家黃酒中含有50多種香氣成分，其中酯類、醇類和醚類含量最高。

崔曉[49]采用GC-MS法分析檢測山楂黍米黃酒中的香氣成分，并與沙洲優(yōu)黃黃酒進(jìn)行比較，結(jié)果表明，山楂黍米黃酒中的香氣成分含有30種，沙洲優(yōu)黃黃酒中的香氣成分有22種。

5.1.3 黃酒中多酚的測定

黃酒具有較強的抗氧化能力，一般來講，酚類化合物含量越多，黃酒的抗氧化能力越強[50]。

黃酒中多酚檢測方法有紫外分光光度法、毛細(xì)電泳-電化學(xué)方法、高效液相色譜法（HPLC法），衰減全反射紅外光譜技術(shù)與化學(xué)計量學(xué)相結(jié)合的方法可以對其他酒類進(jìn)行檢測。

徐秋月等人[51]采用固相萃取-高效液相法對不同甜型的紹興黃酒中多酚質(zhì)量濃度進(jìn)行精確測定。結(jié)果表明，采用Poly-Sery HLB SPE小柱，甲醇多酚以兒茶素和丁香酸為主，干型黃酒、半干型黃酒中多酚質(zhì)量濃度低于甜型黃酒和半甜型黃酒。

林淼等人[52]采用毛細(xì)管電泳-電化學(xué)檢測法（CE-ED）同時分離測定了不同年份的黃酒中6種黃酮類和多酚類物質(zhì)的含量，詳細(xì)研究了這6種物質(zhì)的含量隨釀制時間的變化規(guī)律。結(jié)果表明，上述6種活性物質(zhì)的含量會隨著釀制年份的延長而增加。

5.1.4 黃酒中多糖的測定

黃酒多糖是由原料多糖和微生物多糖結(jié)合而成，具有多種生物學(xué)功能。多糖對于抗病毒、癌癥、腫瘤、血脂等多種功能都有一定作用。Lin Peng等人[53]采用紅外光譜、甲基化、核磁共振等方法對黃酒多糖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，證明黃酒多糖有效抑制了NO和促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，從而說明它有較強抗炎的作用。

沈赤[54]確立了紹興黃酒多糖的最佳醇沉工藝，并且證明經(jīng)純化的黃酒多糖能夠提高免疫缺陷小鼠免疫器官指數(shù)，明顯改善環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的小鼠巨噬細(xì)胞的吞噬能力，促進(jìn)脾淋巴細(xì)胞的增殖。

5.2 黃酒中的功能特性研究進(jìn)展

5.2.1 抗氧化功能

抗氧化是預(yù)防癌癥、動脈硬化、糖尿病、白內(nèi)障、心血管病、老年癡呆、關(guān)節(jié)炎等疾病的重要途徑。人體正常生命活動中產(chǎn)生的自由基是維持生命所必需的，當(dāng)濃度過高時，會引起細(xì)胞損傷，危害人體健康。據(jù)報道，黃酒具有抗氧化活性，包括抑制體外過氧化、還原能力和自由基清除活性，這歸因于其酚類成分[55]。在國外，人們對紅酒的保健研究表明，紅酒中含有大量的多酚類物質(zhì)，并且在清除自由基、調(diào)節(jié)免疫、抗癌和抗衰老等方面多酚物質(zhì)發(fā)揮重要功能[56]。

曹甜等人[57]選取了還原能力、羥自由基和亞硝基清除能力對客家黃酒多糖進(jìn)行體外抗氧化研究。結(jié)果表明，具有一定的抗氧化活性，且隨著濃度的升高而增強。純化多糖的抗氧化能力強于粗多糖。

羅鋁鏗等人[58]通過對比珍珠紅娘酒、梅州娘酒、月子酒3種黃酒的抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)不同黃酒之間的抗氧化能力差異可能與釀造原料有關(guān)。

5.2.2 保護(hù)心血管作用

黃酒多酚除了具有抗氧化作用外，還具有保護(hù)心血管、防止動脈硬化等作用。

翟小亞等人[59]通過在LDLR-/-小鼠飲水中加入黃酒多酚的提取物，發(fā)現(xiàn)黃酒多酚可以調(diào)節(jié)血漿血脂水平，減少動脈粥樣硬化斑塊等的形成。

鄔秋德等人[60]證明黃酒多酚具有抑制Hcy的作用，這可能是多酚具有抗動脈粥樣硬化作用的另一機制。

5.2.3 降血壓作用

黃酒有降血壓的保健功能，尤其是GABA通過調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)。GABA也可用于脊髓的血管運動中樞，促進(jìn)血管的擴張。朱豪[61]對含GABA的廣東客家黃酒的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化并對黃酒發(fā)酵過程中GABA及其相關(guān)物質(zhì)的動態(tài)變化進(jìn)行了探索，試驗證明廣東客家黃酒中的γ-氨基丁酸具有降血壓功效。

陳錫文[62]對黃酒的降血壓作用進(jìn)行了初步研究，不同劑量的黃酒給雄性SD大鼠灌胃，結(jié)果表明大鼠血壓無影響。

5.2.4 其他功效

中國黃酒以養(yǎng)生保健而聞名，適量飲用黃酒有益身體健康。據(jù)研究表明，具有免疫調(diào)節(jié)活性[63-64]、降低膽固醇[65-66]、延緩衰老[67]等功效。

6 結(jié)語

通過查閱文獻(xiàn)，對專家學(xué)者在板栗生姜黃酒釀造工藝及功能特性方面研究的方法進(jìn)行概括總結(jié)，結(jié)合實際情況，最終研究擬用固相微萃取結(jié)合氣相-質(zhì)譜法對板栗生姜黃酒的香氣進(jìn)行分析、苯酚-硫酸法測定板栗生姜黃酒中多糖的含量，乙酸鉀/氯化鋁法測定黃酮含量，福林酚法測定多酚含量。

目前，我國黃酒產(chǎn)量逐年增長，消費者對黃酒的歡迎程度也越來越高。在黃酒釀造工藝基礎(chǔ)上，通過對釀造工藝優(yōu)化，使黃酒的口感、品質(zhì)都達(dá)到最好，從而提高黃酒中保健成分的含量，滿足了消費者對黃酒營養(yǎng)成分的要求。