加酶擠壓預(yù)處理釀造土圞兒黃酒及其品質(zhì)分析

焦愛權(quán),邊士超,金征宇*

1(食品科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(江南大學(xué)),江蘇 無錫,214122)2(江南大學(xué) 食品學(xué)院,江蘇 無錫,214122)

土圞兒(ApiosfortuneiMaxim)又名羅漢參、香芋,是一種豆科多年生草本植物[1]。土圞兒塊根呈圓球形或不規(guī)則長圓形,長2～8 cm,其土黃色表皮上有斷續(xù)的環(huán)狀紋理,內(nèi)部肉質(zhì)潔白細(xì)嫩。土圞兒塊根是一種中華傳統(tǒng)藥材,在《本草拾遺》等多本古籍中皆被作為重要藥材記載[2]。然而,多年來因種植難、產(chǎn)量低以及種植方式較為粗放等因素制約了土圞兒的快速發(fā)展,自近年來土圞兒在山東單縣得到規(guī)?；N植,其相關(guān)研究以及產(chǎn)業(yè)才逐漸得到發(fā)展。土圞兒塊根中含有豐富的蛋白質(zhì)、碳水化合物和礦物質(zhì)[3-4],是一種兼具藥用和食用價值的作物,近年來還被入選國家地理保護(hù)產(chǎn)品以及國家道地藥材。然而由于土圞兒的發(fā)展時間較短,開發(fā)程度較低,當(dāng)前土圞兒以銷售鮮品為主,產(chǎn)品形式單一,尤其缺少高附加值產(chǎn)品?？紤]到土圞兒具有潛在保健功效,且富含淀粉[5],將其應(yīng)用于黃酒釀造,開發(fā)具有潛在保健功效的新型黃酒可以豐富其產(chǎn)品形式并提升產(chǎn)品附加值。

傳統(tǒng)的黃酒是以去殼后的大米、黍米等為原料,經(jīng)浸泡、蒸煮等預(yù)處理后輔以麥曲、酵母以及適量的水,經(jīng)過長時間的微生物發(fā)酵及谷物降解后釀造得到。實(shí)際上,黃酒釀造的原輔料選擇極其豐富,淀粉含量高的原料都可以用來釀酒,不同原輔料的選擇將會直接影響最終黃酒的風(fēng)味以及品質(zhì),從而得到各種獨(dú)具風(fēng)味的新型黃酒[6-7]。GB/T 13662—2018《黃酒》中則將由于原輔料或是工藝的改變,具有特殊風(fēng)味且不改變黃酒風(fēng)格的酒定義為特型黃酒。傳統(tǒng)黃酒釀造通常采取浸泡加蒸煮的方式來熟化原料,效率低且會造成環(huán)境污染[8-10]。隨著科技的進(jìn)步,以及在時代的需求下,擠壓、焙炒、液化、生料以及加酶擠壓等新工藝蓬勃發(fā)展[10]。其中,加酶擠壓指在傳統(tǒng)擠壓過程中引入外源酶。擠壓腔內(nèi)高壓、高剪切的特殊環(huán)境賦予酶更高的催化活性,還具有高效、綠色、可連續(xù)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn),尤其在處理天然生物大分子的改性和降解方面具有突出優(yōu)勢[11]。目前加酶擠壓已應(yīng)用于谷物的熟化和降解,進(jìn)行黃酒、啤酒等產(chǎn)品的釀造[12-13]。

基于上述背景,本研究擬將加酶擠壓技術(shù)應(yīng)用于土圞兒的預(yù)處理來釀造黃酒,并與其他熟化方式[傳統(tǒng)擠壓(不加酶)和傳統(tǒng)蒸煮]對比,通過分析成品土圞兒黃酒的品質(zhì)和風(fēng)味,發(fā)掘其擴(kuò)充黃酒品類的潛力,研究結(jié)果可以為土圞兒黃酒的釀造提供指導(dǎo),以促進(jìn)土圞兒高附加值產(chǎn)品的開發(fā)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑

土圞兒全粉,山東單縣天翔羅漢參專業(yè)合作社,基本組成為:淀粉(67.7±1.8)%,蛋白質(zhì)(14.9±0.5)%,水分(11.2±0.3)%,粗纖維(3.4±0.2)%,灰分(3.3±0.1)%,脂質(zhì)(2.3±0.0)%;耐高溫α-淀粉酶(Termamyl SC 120L),諾維信公司(120 KUN/g);Taka-淀粉酶(1.2～1.8 U/mg)、色譜實(shí)驗(yàn)用試劑,2-辛醇(色譜純),其他試劑為分析純,國藥公司;黃酒釀造用麥曲,上海金楓酒業(yè)股份有限公司;酵母,安琪酵母股份有限公司;無錫黃酒、錫山特黃以及紹興女兒紅,市售。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

FMHE36-24型雙螺桿擠壓機(jī),湖南富馬科食品工程技術(shù)有限公司;RQH-150型智能人工氣候培養(yǎng)箱,鄭州生元儀器有限公司;1100型高效液相色譜儀,美國Agilent公司;Stater5000型pH計(jì),美國Ohaus公司;Pegasus HRT+4D型全二維氣相色譜-高分辨飛行時間質(zhì)譜儀,美國LECO公司;Supernose(氣體指紋分析)全自動電子鼻,美國ISENSO公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 加酶擠壓工藝參數(shù)的優(yōu)化

加酶擠壓相較于蒸汽蒸煮等預(yù)處理方式,其主要優(yōu)勢在于能同時熟化和液化底物,擠出物的糊化度以及還原糖含量能較好地反映加酶擠壓對淀粉熟化和液化的效果,同時也是影響后續(xù)發(fā)酵的重要因素,因此選擇糊化度和還原糖含量作為響應(yīng)參數(shù)。

1.2.1.1 糊化度的測定

采用酶法測定,參照YANG等[14]的方法。

1.2.1.2 還原糖含量的測定

定量稱取1 g樣品于50 mL離心管中,加入20 mL pH為3.5的0.2 mol/L CH3COONa緩沖液后混勻,室溫(25 ℃)振蕩(160 r/min)45 min后,用去離子水定容至50 mL,過濾取上清液。上清液中還原糖含量的測定參照MILLER[15]的方法。

1.2.1.3 單因素試驗(yàn)

以擠壓機(jī)末區(qū)溫度、擠壓水分、螺桿轉(zhuǎn)速以及加酶量進(jìn)行單因素試驗(yàn)。探索擠壓條件對糊化度和還原糖含量的影響規(guī)律。擠壓溫度:控制前4區(qū)溫度為60、70、80、90 ℃,末區(qū)溫度梯度設(shè)置為80、95、110、125、140 ℃;擠壓水分梯度:30%、37.5%、45%、52.5%、60%;螺桿轉(zhuǎn)速梯度:60、90、120、150、180 r/min;加酶量梯度:0.2‰、0.5‰、0.8‰、1.1‰、1.4‰。固定參數(shù)為:擠壓末區(qū)溫度110 ℃;擠壓水分45%;螺桿轉(zhuǎn)速120 r/min;加酶量0.8‰。

1.2.1.4 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

根據(jù)1.2.1.3節(jié)單因素試驗(yàn)結(jié)果,在更小的參數(shù)范圍內(nèi)構(gòu)建響應(yīng)曲面模型。具體設(shè)計(jì)方案如表1所示。

表1 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案Table 1 Design scheme of response surface experiment

1.2.2 樣品預(yù)處理

加酶擠壓:在土圞兒粉預(yù)調(diào)濕過程中,先將耐高溫α-淀粉酶溶于水中,再將含淀粉酶的水溶液與土圞兒原粉混合均勻,使最終原料含水量為25%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),下同),并在4 ℃冰箱中存放12 h以保證水分分布均勻,在擠壓實(shí)驗(yàn)前2 h取出樣品。最終以響應(yīng)面優(yōu)化后參數(shù)制備加酶擠壓樣品。傳統(tǒng)擠壓:除不添加耐高溫α-淀粉酶外,其余操作同加酶擠壓。傳統(tǒng)蒸煮:先將土圞兒粉預(yù)調(diào)濕至水分含量為50%,然后用蒸汽蒸煮30 min,得到傳統(tǒng)蒸煮樣品。

1.2.3 土圞兒黃酒發(fā)酵實(shí)驗(yàn)

土圞兒樣品(干重)、麥曲、酵母和水按照質(zhì)量比1∶0.1∶0.001∶3.5的比例添加到500 mL的廣口瓶中并充分?jǐn)嚢?、混合。發(fā)酵過程在人工氣候調(diào)節(jié)箱中完成,包括前發(fā)酵(3 d,30 ℃)以及后發(fā)酵(10 d,15 ℃)。發(fā)酵完成后,在6 500×g下離心20 min得到酒液,并在85 ℃下加熱15 min用于殺滅微生物和滅酶。處理完的酒液經(jīng)過濾后密封保存于4 ℃環(huán)境中。

1.2.4 黃酒品質(zhì)參數(shù)測定

1.2.4.1 酒精度、總酸、總糖、pH以及非糖可溶性固形物測定

黃酒中酒精度參照ZHAO等[13]的方法,通過密度瓶測定。黃酒中總糖含量的測定參照MILLER[15]的方法?？偹岬臏y定參照GB/T 13662—2018《黃酒》中酸度的測定方法,使用NaOH溶液滴定。

1.2.4.2 氨基酸和γ-氨基丁酸含量測定

黃酒中游離氨基酸和γ-氨基丁酸的含量通過HPLC測定。采用ODS HYPERSILC18色譜柱(250 mm×4.0 mm,5 μm)。流動相A[V(27.6 mmol/L醋酸鈉溶液)∶V(三乙胺)∶V(四氫呋喃)=1 000∶0.22∶5]和流動相B[V(80.9 mmol/L CH3COONa溶液)∶V(乙腈)∶V(甲醇)=200∶400∶400]用于梯度洗脫,流速1 mL/min。紫外檢測器的檢測波長為338 nm和262 nm(脯氨酸)。

1.2.4.3 多酚含量和抗氧化能力測定

多酚含量用福林酚試劑法測定,參照XU等[16]的方法。結(jié)果以沒食子酸(gallic acid,GA)當(dāng)量表示,單位為mg沒食子酸當(dāng)量每升黃酒樣品(mg GAE/L)?？寡趸芰τ肈PPH自由基清除能力表征,參照XU等[17]的方法。抗氧化能力用Trolox當(dāng)量表示(Trolox equivalent antioxidant capacity,TEAC),單位為mg Trolox當(dāng)量每升黃酒樣品(mg TEAC/L)。

1.2.5 黃酒風(fēng)味分析

1.2.5.1 感官評定

黃酒的感官評定參照徐恩波[18]的方法,同時參照GB/T 13662—2018《黃酒》稍作修改,具體從外觀(清亮透明～不透明,并描述顏色與瓶底聚集物情況)、香氣(濃郁～較淡,并描述香氣特征)、口味(爽口～不爽口,并描述口味特征)和風(fēng)格(協(xié)調(diào)～不協(xié)調(diào),并將風(fēng)格分為清爽型和傳統(tǒng)型)4個方面進(jìn)行描述性分析,并最終表述黃酒的整體接受度(好～較差)。選擇6名男性和4名女性參照上述描述方法進(jìn)行為期2周的培訓(xùn)后對試驗(yàn)酒樣進(jìn)行感官評定。

1.2.5.2 電子鼻分析

準(zhǔn)確量取5 mL樣品于20 mL氣相瓶中,用封口膜封好后在室溫下放置40 min,隨后進(jìn)行檢測。電子鼻參數(shù)設(shè)定為:空氣流速1 L/min,測試時間120 s,每個樣品測試結(jié)束后洗滌200 s。

1.2.5.3 揮發(fā)性風(fēng)味組分和氣味活度值分析

通過頂空固相微萃取(headspace solid-phase microextraction,HS-SPME)結(jié)合GC-MS檢測黃酒中具體揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)。具體為:黃酒樣品先經(jīng)過濾(0.45 μm濾膜),取5 mL黃酒樣品于20 mL氣相瓶中,加入20 μL質(zhì)量濃度為20.25 mg/L(甲醇溶解)的2-辛醇作為內(nèi)標(biāo)。HS-SPME實(shí)驗(yàn)方法:使用SPME三相萃取頭(75 μm PDMS/DVB/CAR),在50 ℃水浴加熱條件下頂空萃取30 min。

氣質(zhì)聯(lián)用色譜條件:在一維模式下進(jìn)行揮發(fā)性風(fēng)味組分的測定,色譜柱為TR-FFAP(30 m×0.25 μm×0.25 mm)。進(jìn)樣口溫度250 ℃,不分流進(jìn)樣。升溫程序:起始溫度40 ℃,保持3 min,隨后以10 ℃/min速率升至230 ℃并保持6 min。載氣為高純氦氣,流速1 mL/min。質(zhì)譜條件:使用EI電離源,離子源溫度210 ℃,傳輸線溫度250 ℃,電離能量70 eV,發(fā)射電流1 mA。采集頻率12 spectra/s,采集質(zhì)量范圍33～400 amu。

由于人體嗅覺對不同的風(fēng)味物質(zhì)有著不同的感知閾值,因此無法直接將黃酒中風(fēng)味物質(zhì)的濃度與人體感受相聯(lián)系[19]。基于此,借助氣味活度值(odor activity value,OAV)來評估單一物質(zhì)對黃酒整體風(fēng)味的貢獻(xiàn)情況。OAV通過黃酒中各揮發(fā)性香氣成分質(zhì)量濃度(ρ,mg/L)/香氣成分在乙醇溶液中的氣味閾值(T,mg/L)來計(jì)算(OAV=ρ/T)[20],通常認(rèn)為OAV越大,則該物質(zhì)對整體風(fēng)味貢獻(xiàn)程度越大。氣體物質(zhì)的OT值取自學(xué)術(shù)著作CompilationsofOdourThresholdValuesinAir,Water&otherMedia[21]和在線數(shù)據(jù)庫TRISKELION VCF(Volatile Compounds in Food),對于香氣的描述取自相關(guān)文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)庫[19-22]。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理及分析方法

借助Design Expert 11軟件設(shè)計(jì)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)以及繪制3D曲面圖,所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次,結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用SPSS 26.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,P<0.05被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

擠壓機(jī)末區(qū)溫度的影響如圖1-a所示。當(dāng)溫度從80 ℃升至95 ℃時,糊化度和還原糖含量顯著升高,這是因?yàn)闇囟壬叽龠M(jìn)了糊化作用,又因?yàn)棣?淀粉酶的最適溫度為80～90 ℃,溫度升高可能促進(jìn)了酶解作用,使得還原糖含量增加;繼續(xù)升高溫度至140 ℃,糊化度緩慢從95%逐漸升高至接近100%,而還原糖含量維持在16%左右,這是因?yàn)殡m然溫度已明顯超過淀粉酶最適溫度,但淀粉酶在短時擠壓過程中最高耐受溫度為160 ℃左右,故仍能發(fā)揮酶解作用[11]。綜上可知,α-淀粉酶在擠壓機(jī)末區(qū)溫度為100 ℃左右時能發(fā)揮較好的酶解活性,過高的溫度對糊化和酶解作用的提升效果有限。擠壓水分的影響如圖1-b所示。隨著擠壓水分從30%升至52.5%,土圞兒糊化度從約80%顯著提升至近100%;還原糖含量從原先的約9%顯著提升至近19%。這是因?yàn)閿D壓水分增加,有利于淀粉吸收后受熱糊化,且酶活性受環(huán)境水分影響,水分的增加激活了酶,使得擠壓機(jī)內(nèi)淀粉降解程度大幅提升[18]。當(dāng)擠壓水分從52.5%升至60%時,糊化度反而有輕微的下降,可能是因?yàn)檫^高的水分削弱了擠壓腔內(nèi)摩擦、剪切等作用,弱化了擠壓-酶解協(xié)同作用,不利于淀粉的糊化[23]。綜上,擠壓水分在52.5%左右時對淀粉有較好的熟化和液化效果。螺桿轉(zhuǎn)速的影響如圖1-c所示。螺桿轉(zhuǎn)速從60 r/min升至90 r/min時,糊化度和還原糖含量有明顯提升,這是因?yàn)槁輻U轉(zhuǎn)速的提高,增加了剪切作用以及機(jī)械能的輸入,促進(jìn)了淀粉的糊化和降解[24]。而螺桿轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大至120 r/min,糊化度和還原糖含量又有明顯降低,這可能是因?yàn)槁輻U轉(zhuǎn)速增加還會縮短物料在腔桶內(nèi)的滯留時間[7],使得物料受熱作用和酶解作用的時間變短。綜上,螺桿轉(zhuǎn)速在90 r/min左右對土圞兒有較好的熟化和液化作用。酶添加量的影響如圖1-d所示。隨著酶添加量的增加,淀粉糊化度和還原糖含量不斷增加,當(dāng)酶添加量達(dá)1.4‰時,淀粉糊化度達(dá)到近100%,并且還原糖含量增加速度開始減慢,說明酶與底物作用逐漸趨于飽和。綜上,酶添加量在1.1‰左右較為合適。

a-溫度;b-水分;c-轉(zhuǎn)速;d-酶量圖1 擠壓參數(shù)對土圞兒擠出物的影響Fig.1 Effect of extrusion parameters on enzymatically extruded A.fortunei

2.2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)2.1節(jié)中單因素試驗(yàn)結(jié)果,確定了響應(yīng)面各因素水平(表1),借助Design Expert 11軟件進(jìn)行Box-Behnken設(shè)計(jì),具體設(shè)計(jì)方案以及試驗(yàn)結(jié)果見電子增強(qiáng)出版附表1(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032892) 。

2.2.1 回歸模型建立及分析

根據(jù)附表1中試驗(yàn)結(jié)果對數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸方程擬合,可得到不同響應(yīng)值(Y1-糊化度和Y2-還原糖)與各個因素之間的二次回歸模型(編碼方程),見公式(1)和公式(2)。

Y1=95.53+2.81A+1.77B-0.306 7C+1.43D-0.99AB+0.695AC-0.042 5AD+0.392 5BC-0.527 5BD+0.082 5CD-1.03A2-1.43B2-0.300 3C2+0.375 9D2

(1)

Y2=18.79+1.42A+1.15B+0.185 0C+1.28D-0.912 5AB-0.022 5AC+0.217 5AD+0.772 5BC-0.177 5BD+0.665 0CD-0.576 8A2-0.944 3B2-0.793 1C2-0.395 6D2

(2)

利用Design Expert 11軟件對擬合方程進(jìn)行方差分析,結(jié)果見電子增強(qiáng)出版附表2和附表3(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.032892)。

由附表2、3可知,糊化度和還原糖含量模型均擬合良好。并且根據(jù)F值可知,擠壓參數(shù)對糊化度影響排序?yàn)?溫度>水分>酶量>轉(zhuǎn)速,其中,溫度、水分、酶量對糊化度影響極顯著(P<0.01),螺桿轉(zhuǎn)速對糊化度影響較為顯著(P<0.05)。對擠出物還原糖含量影響排序?yàn)?溫度>酶量>水分>轉(zhuǎn)速,其中,溫度、水分、酶量對還原糖含量影響極顯著(P<0.01),螺桿轉(zhuǎn)速對還原糖含量影響不顯著(P>0.05)。

2.2.2 最優(yōu)工藝參數(shù)的確定

基于響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果,利用Design Expert 11軟件優(yōu)化得,在擠壓末區(qū)溫度104.9 ℃,擠壓水分50.06%,螺桿轉(zhuǎn)速96 r/min,加酶量1.40‰的條件下,預(yù)測得到最高糊化度和還原糖含量分別為98.89%和20.69%?？紤]到實(shí)際操作情況,以擠壓末區(qū)溫度105 ℃,擠壓水分50%,螺桿轉(zhuǎn)速96 r/min,加酶量1.40‰(0.168 KNU/g),進(jìn)行3次平行試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果,得到擠出物實(shí)際的糊化度和還原糖含量測定值分別為98.67%和20.32%,與預(yù)測值較為接近,證明采用所建立模型得到的優(yōu)化結(jié)果準(zhǔn)確度高。

另外,傳統(tǒng)擠壓樣品糊化度和還原糖含量為70.32%和5.61%;蒸汽蒸煮樣品糊化度和還原糖含量為69.28%和5.53%。

2.3 黃酒品質(zhì)參數(shù)分析

不同黃酒品質(zhì)參數(shù)分析結(jié)果如表2所示。3種土圞兒黃酒中,加酶擠壓預(yù)處理釀造得到的土圞兒黃酒有最高的酒精度。未經(jīng)糊化的淀粉由于其高結(jié)晶度,對酶解有較高抗性[11],而加酶擠壓樣品糊化度最高,故其有最多可用來酶解并發(fā)酵的底物,因而酒精度最高。順利的乙醇發(fā)酵確保了前期酵母菌的繁殖,從而會抑制一些對黃酒發(fā)酵不利的產(chǎn)酸菌的繁殖,這或許可以解釋3種土圞兒黃酒中加酶擠壓預(yù)處理釀造黃酒具有最低的總酸含量。一般而言,高溫預(yù)處理(如蒸汽蒸煮)對植物原料中天然多酚有較大的破壞作用,相比蒸汽蒸煮,傳統(tǒng)擠壓處理過程中的高壓、高剪切混合物理場使其對多酚具有更強(qiáng)的破壞作用[16],而淀粉酶的加入使得擠壓過程中物料得以快速液化,并改善了劇烈的擠壓環(huán)境,這間接保護(hù)了多酚物質(zhì),這或許可以解釋加酶擠壓土圞兒黃酒中具有最高的多酚含量。之前的研究表明,黃酒中多酚含量與其抗氧化性成正相關(guān)[17],然而,傳統(tǒng)蒸煮土圞兒黃酒總酚含量低于加酶擠壓土圞兒黃酒,卻擁有最高的抗氧化性(116.88 mg TEAC/L),這或許是因?yàn)檎羝糁筮^程中產(chǎn)生了較多具有抗氧化性的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物。

表2 不同黃酒的品質(zhì)參數(shù)分析Table 2 Analysis of quality characteristics of different Huangjiu products

相比于市售黃酒,3種土圞兒黃酒總酸含量稍高。另外,土圞兒黃酒中非糖可溶性固形物含量均顯著高于市售黃酒。非糖可溶性固形物包括黃酒中各種營養(yǎng)物質(zhì),如肽類、氨基酸、多酚等,也是黃酒的一個重要評價指標(biāo)[25]。此外,3種土圞兒黃酒氨基酸含量顯著高于無錫老酒和錫山特黃,略低于女兒紅。γ-氨基丁酸是一種重要的中樞神經(jīng)系統(tǒng)抑制性神經(jīng)遞質(zhì),具有促進(jìn)精神穩(wěn)定、改善睡眠、降血壓等功效[26]。3種土圞兒黃酒中γ-氨基丁酸顯著高于3種市售酒,其中,加酶擠壓土圞兒黃酒含量最高,為0.47 mg/L。土圞兒黃酒整體抗氧化性顯著高于3種市售黃酒。以上品質(zhì)參數(shù)分析證明土圞兒黃酒具有較好的營養(yǎng)價值,而其中又以加酶擠壓預(yù)處理釀造得到的土圞兒黃酒品質(zhì)最佳。

2.4 黃酒風(fēng)味分析

2.4.1 感官評定結(jié)果

感官評定結(jié)果如表3所示,3種土圞兒黃酒色澤均偏橙黃色(未加焦糖色素),且?guī)в谢ú萸逑?以及較淡的黃酒醇香(由麥曲帶來的麥香和藥香),酒體風(fēng)格為偏向清爽型的特型黃酒。其中,傳統(tǒng)蒸汽蒸煮以及傳統(tǒng)擠壓預(yù)處理釀造得到的黃酒感官評價不如加酶擠壓土圞兒黃酒。3種市售大米黃酒因后期添加了焦糖色素,整體呈棕褐色,且都帶有濃郁的黃酒醇香,酒體風(fēng)格表現(xiàn)為典型的傳統(tǒng)型黃酒風(fēng)格。相較于工藝較為成熟的市售大米黃酒,土圞兒黃酒整體接受度上略有不足,但考慮到是以藥材釀酒,同時綜合品質(zhì)參數(shù)分析結(jié)果,認(rèn)為土圞兒黃酒在擴(kuò)充黃酒品類方面具有一定潛力。

表3 不同黃酒的感官評定結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results of different Huangjiu products

2.4.2 電子鼻分析結(jié)果

電子鼻利用氣味傳感器陣列來模擬人的嗅覺,可以排除不同人群感受氣味時其主觀感受對結(jié)果的影響。主成分分析(principal component analysis,PCA)是一種基于降維原則的分析方法,它可以使用少量的集成變量(即主成分)來表示多變量的復(fù)雜原始數(shù)據(jù)[22]。利用PCA處理電子鼻所測得數(shù)據(jù),可以對黃酒風(fēng)味進(jìn)行分類。PCA結(jié)果如圖2所示,第1主成分

圖2 電子鼻檢測不同黃酒所得結(jié)果的PCAFig.2 PCA of E-nose results from different Huangjiu products

(PC1)貢獻(xiàn)率為84.5%,第2主成分貢獻(xiàn)率為9.2%,總貢獻(xiàn)率達(dá)92.23%,表明它們足以反映原始多指標(biāo)的信息,且主要貢獻(xiàn)集中在橫軸方向[22, 27]。6種不同黃酒的整體區(qū)分性較好,傳統(tǒng)擠壓和蒸汽蒸煮釀造預(yù)處理兩者釀造得到的土圞兒黃酒分布有部分重疊,無錫老酒和錫山特黃兩者有部分重疊。3種土圞兒黃酒和3種市售黃酒分別位于橫軸零刻度的兩側(cè),說明3種土圞兒黃酒彼此間風(fēng)味較為接近,且土圞兒黃酒與市售黃酒風(fēng)味有著顯著的區(qū)別[20]。

2.4.3 揮發(fā)性風(fēng)味組分分析

利用GC-MS總共從6種黃酒中檢測到了142種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)(具體信息見附表4)。為探究黃酒中對整體風(fēng)味具有較大貢獻(xiàn)的香氣成分,從氣質(zhì)測得的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中,計(jì)算并篩選了OAV>1的風(fēng)味物質(zhì)(關(guān)鍵香氣成分),如表4所示。

表4 不同黃酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的OAV對比Table 4 Comparison of OAV of the aroma-active compounds in different Huangjiu products

其中,具有果香的乙酸乙酯、乙酸異戊酯以及具有油脂香的異戊醇是6種黃酒所共有的關(guān)鍵香氣組分,并且OAV均較高,對整體風(fēng)味貢獻(xiàn)較大。在3種市售黃酒中發(fā)現(xiàn)了若干種土圞兒黃酒不具備的關(guān)鍵香氣組分,主要有帶有果香味的3-甲基丁酸乙酯,帶有大蒜味的二甲基三硫,以及果香味的2-甲基丁酸乙酯(主要在錫山特黃和女兒紅中),其中,含硫化合物一般在傳統(tǒng)黃酒中檢測到的種類較少,濃度較低,但由于其較低的香氣閾值以及較為強(qiáng)烈的風(fēng)味,往往會加強(qiáng)黃酒整體風(fēng)味的強(qiáng)度[19]。在3種土圞兒黃酒中則發(fā)現(xiàn)了芳樟醇、正辛醛、月桂烯和d-檸檬烯這4種市售黃酒不具備的關(guān)鍵香氣組分,另外,具有蘑菇香的1-辛烯-3-醇(市售黃酒中僅無錫老酒中OAV>1,為1.1)以及具有花香的己酸乙酯(市售黃酒中僅女兒紅中OAV>1,為1.5)也具有較高的OAV。其中具有鈴蘭香的芳樟醇在3種土圞兒黃酒中OAV均>300,是土圞兒黃酒中關(guān)鍵香氣組分中OAV最大的風(fēng)味物質(zhì)。土圞兒黃酒和市售黃酒中關(guān)鍵香氣組分的差別可能是造成兩者整體風(fēng)味具有較大差異的原因之一。

3 結(jié)論

本研究先將加酶擠壓預(yù)處理應(yīng)用于土圞兒黃酒發(fā)酵,通過與蒸汽蒸煮和傳統(tǒng)擠壓(不加酶擠壓)預(yù)處理釀造得到的土圞兒黃酒進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),加酶擠壓預(yù)處理釀造的土圞兒黃酒有最高的酒精度、總酚含量以及最低的總酸含量,具有最佳的品質(zhì)參數(shù)。對比市售黃酒發(fā)現(xiàn),土圞兒黃酒總酸含量稍高,而非糖可溶性固形物、氨基酸、以及γ-氨基丁酸含量以及抗氧化性均較高,證明土圞兒黃酒具有較好的營養(yǎng)價值。感官評定結(jié)果顯示加酶擠壓預(yù)處理釀造的土圞兒黃酒整體接受度尚好并且風(fēng)味獨(dú)特,上述實(shí)驗(yàn)證明加酶擠壓預(yù)處理釀造得到的土圞兒黃酒在擴(kuò)充黃酒品類方面具有一定潛力。