汪建國(guó),沈玉根,陸偉杰,錢玉林
(蘇州新同里紅酒業(yè)有限公司,江蘇 蘇州 215235)
黃酒色澤橙黃透明,香氣濃郁醇香,口味柔和鮮爽,集飲用、烹調(diào)、營(yíng)養(yǎng)、保健于一身,被稱為“天下一絕”,是一款在中國(guó)特色飲料中最具有民族特征的低度原味飲料酒。近年來由于全行業(yè)的共同努力,推動(dòng)了黃酒發(fā)展,使黃酒的地位在國(guó)際國(guó)內(nèi)日益倍增,也受到國(guó)家重視,并列入到國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃的重點(diǎn)科研項(xiàng)目。
黃酒是以稻米、黍米、玉米、小米、小麥等為主要原料,經(jīng)浸泡,蒸煮,加酒曲,糖化,發(fā)酵,壓榨,過濾,煎酒(滅菌除酶),貯存,勾兌而成的具有特殊色、香、味的飲料酒[1]。其中原料、制曲、酒母、主酵、后酵、貯存工藝是影響黃酒釀造和產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素,微生物是影響制曲,酒母和主后酵工藝的主要原因。
曲被譽(yù)為“酒之骨”,在黃酒生產(chǎn)過程中麥曲起著非常重要的作用,其不僅提供黃酒釀造需要的各種酶,而且麥曲中蘊(yùn)含豐富的微生物代謝產(chǎn)物,能賦予黃酒獨(dú)特的風(fēng)味[2]。所以麥曲的優(yōu)劣直接影響酶的分解,發(fā)酵生化反應(yīng)程度,原料利用率及成品酒的理化指標(biāo)與黃酒風(fēng)味。
早期對(duì)制曲過程研究較多的是制曲培養(yǎng)的溫度、濕度、保溫、通風(fēng)、排潮等因素的控制及如何提高麥曲的酶活力和曲菌分離篩選等分析探討。近期謝廣發(fā)等[3]對(duì)麥曲的研究主要是將傳統(tǒng)的微生物分離培養(yǎng)和免培養(yǎng)方法有機(jī)結(jié)合起來,從而更加全面地了解麥曲中真菌微生物的結(jié)構(gòu),麥曲中真菌構(gòu)成的影響因素以及真菌微生物產(chǎn)酶情況。通過研究發(fā)現(xiàn):(1)傳統(tǒng)麥曲中優(yōu)勢(shì)真菌為傘枝犁頭霉、米曲霉、煙曲霉、微小根毛霉、黑曲霉、小孢根霉、季氏畢赤氏酵母、異常畢赤酵母;(2)在制曲過程中,涉及到11個(gè)屬的真菌,其是曲霉屬(裸胞殼屬)、青霉屬、犁頭霉屬、平臍蠕孢屬、尖孢屬和鏈格孢屬。在制曲過程中真菌動(dòng)態(tài)變化,可以發(fā)現(xiàn)小麥原料和發(fā)酵中所用的稻草對(duì)制曲過程中的真菌影響較大,制曲車間中的溫度、濕度等非生物因素是制曲過程中真菌群落演變的關(guān)鍵選擇條件,相對(duì)而言,拌料用水、谷殼和制曲車間對(duì)麥曲堆放成型過程中的影響有限,而壓型車間和廠區(qū)環(huán)境中的空氣所含的真菌對(duì)麥曲中真菌的形成影響很小。(3)在麥曲中分離出的7株真菌中,僅Aspergillus oryzaeAO-01,Aspergillus fumigatusAF-02,AspergillusnigerAN-13能夠產(chǎn)降解小麥和糯米原料的酶,其中A.oryzaeAO-01和A.fumigatesAF-02產(chǎn)能降解淀粉原料的糖化酶,A.nigerAN-13產(chǎn)能降解木聚糖和纖維素的木聚糖酶和纖維素酶。以上說明,真菌培養(yǎng)的產(chǎn)酶情況并非單個(gè)真菌產(chǎn)酶的簡(jiǎn)單相加,麥曲作為一個(gè)微生物的混合體系,所含有不同微生物之間存在著一定的相互作用。壽泉洪等[4]通過對(duì)黃酒生麥曲和熟麥曲的測(cè)定和分析比較得知:(1)熟麥曲糖化力、液化力、蛋白質(zhì)分解力都比生麥曲高,糖化力比生麥曲高10%,液化力比生麥曲高6倍左右,蛋白質(zhì)分解力比生麥曲高3倍左右。(2)熟麥曲3種力主要由曲霉分泌得到的。生麥曲3種力情況比較復(fù)雜,液化力、蛋白質(zhì)分解力主要是由多種微生物分泌得到,糖化力部分是由霉菌、細(xì)菌等微生物分泌,部分是原料中β-淀粉酶殘留。(3)2種曲不但3種力不一樣,而且感官也不一樣,熟麥曲淡綠色,香味清淡;生麥曲表皮金黃,斷面白色或白褐色,香氣濃郁。范文來等[5]對(duì)麥曲添加量對(duì)黃酒香氣物質(zhì)的影響進(jìn)行研究,通過GC-O和GC-MS分析,從不同麥曲添加量的黃酒中共鑒定到49種香氣化合物。無論加曲與否,釀造得到的原酒在脂肪酸、醇類化合物、酯類、芳香族化合物上的香氣強(qiáng)度差別不是十分明顯。具有玫瑰花香和蜂蜜香的2-苯乙醇是芳香族化合物上的香氣強(qiáng)度差別不是十分明顯。具有玫瑰花香和蜂蜜香的2-苯乙醇是芳香族化合物中香氣強(qiáng)度最強(qiáng)的(lnten-sity>4),且該化合物在加曲與否的原酒中都能檢測(cè)到。大部分酚類化合物的香氣強(qiáng)度隨著加曲量而増加,而對(duì)原酒中46種揮發(fā)性香氣化合物進(jìn)行定量分析,這46種物質(zhì)包括9種醇類化合物,9種酯類化合物,7種脂肪酸化合物,10種芳香族化合物,3種酚類及其衍生物,2種呋喃化合物,1種內(nèi)酯化合物,2種硫化物和3種含氮化物。無論是加曲釀造原酒還是加曲浸泡原酒,其揮發(fā)性香氣化合物的總含量均是隨著加曲量的增加而增加的。在所有定量化合物中,含量居前三位的物質(zhì)是3-甲基丁醇、乙酸和2-苯乙醇。以上研究進(jìn)一步闡明傳統(tǒng)麥曲在黃酒中既是糖化發(fā)酵粗酶制劑,又作為少量釀酒原料和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)保留在黃酒中,同時(shí)麥曲作為一種集生香、增味、成色等諸多功能的復(fù)合生化酶制劑是傳統(tǒng)濃醪液態(tài)發(fā)酵黃酒的重要物質(zhì)保障。因此說:麥曲融有種類繁多的菌系和微生物酶系以及錯(cuò)綜復(fù)雜的代謝產(chǎn)物。以麥制曲,用曲釀酒是中國(guó)黃酒的特色,也是我國(guó)黃酒釀造工藝一項(xiàng)傳統(tǒng)操作技藝。
以傳統(tǒng)生麥曲作糖化發(fā)酵劑釀造的黃酒,酒質(zhì)呈現(xiàn)獨(dú)特馥郁芳香,口味醇綿鮮爽。而以純種培養(yǎng)熟麥曲作糖化發(fā)酵劑釀造黃酒熟曲味微澀,滋味也大不一樣。傳統(tǒng)麥曲生產(chǎn)采用生麥制曲,生水拌料,生料制坯,自然網(wǎng)羅麥、水、稻草、環(huán)境中的微生物接種,在生麥曲制作培養(yǎng)過程中,微生物的代謝產(chǎn)物和原料的分解產(chǎn)物,直接或間接構(gòu)成黃酒的風(fēng)味物質(zhì)。使黃酒具有獨(dú)特的風(fēng)味。其次用曲量的多少,對(duì)黃酒糖化、發(fā)酵、產(chǎn)香等具有重要作用,而且麥曲中的細(xì)菌酶與黃酒釀造中的生香物質(zhì)有一定聯(lián)系。采用麥曲釀造具有特殊的曲香氣,這和麥曲中的蛋白酶和細(xì)菌酶以及曲中代謝產(chǎn)物有著密切關(guān)系。過去由于研究條件的限制,未能深入探討麥曲對(duì)黃酒的功能和影響,當(dāng)今隨著科技和分析手段的提高,麥曲在黃酒釀造作用和功能將更加明晰。
酒母即為“制酒之母”,是由少量酵母逐漸擴(kuò)大培養(yǎng)形成的酵母醪液,以提供黃酒發(fā)酵所需的大量酵母,在傳統(tǒng)的淋飯酒母中,酵母數(shù)高達(dá)8×108個(gè)/mL~10×108個(gè)/mL;一般的純種酒母則含有2×108個(gè)/mL~3×108個(gè)/mL的酵母。酒母的培養(yǎng)方式分為兩類:一是傳統(tǒng)的自然培養(yǎng)法,用酒藥通過淋飯酒母的米飯搭窩保溫培養(yǎng)繁殖酵母;二是用于大罐發(fā)酵的純種培養(yǎng)酒母。淋飯酒母和純種酒母各有優(yōu)缺點(diǎn)。淋飯酒母集中在釀酒前段時(shí)間制作,無需添加乳酸,而是利用酒藥中根霉,毛霉生成的乳酸,使酒母在較短時(shí)間就形成pH低于4.0的酸性環(huán)境,從而發(fā)揮馴育酵母及篩選,淘汰微生物的作用,使淋飯酒母仍能做到純粹培養(yǎng);特別是酵母菌以外的微生物生成的糖、酒精、有機(jī)酸等成分,賦予成品酒濃醇的口味。并且可以對(duì)酒母擇優(yōu)選用,質(zhì)量較差的酒母可加到黃酒后發(fā)酵醪中作發(fā)酵醪用,以增加后發(fā)酵的發(fā)酵力。純種酒母操作簡(jiǎn)便,勞動(dòng)強(qiáng)度低,占地面積少,釀造過程較易控制,可機(jī)械化操作。但由于使用單一酵母菌,培養(yǎng)時(shí)間短,成熟后的酒母香氣一般,口味淡薄,影響成品酒的濃醇感。因此,為了改進(jìn)純種酒母釀酒的風(fēng)味,也采用多種風(fēng)味好,發(fā)酵力強(qiáng),抗污染能力大的優(yōu)良黃酒酵母混合使用的方法。毛青鐘[7]測(cè)定了傳統(tǒng)黃酒中微生物的數(shù)量和淋飯酒母搭窩期微生物的變化,分析了搭窩期微生物生化過程,主要是擬內(nèi)孢霉酵母、乳酸球菌(糊精片球菌)、念球霉、擬內(nèi)孢霉以外的能同化淀粉和糊精的酵母(如糖化酵母、絲孢酵母等)是糖化分解菌;而根霉、犁頭霉等起次要作用;乳酸球菌是保障搭窩期順利正常進(jìn)行的關(guān)鍵菌之一。其次,汪建國(guó)[8]對(duì)嘉興傳統(tǒng)淋飯酒母的特征、優(yōu)勢(shì)和制作中所掌握的關(guān)健點(diǎn)及生化培養(yǎng)中的控制進(jìn)行了研究:(1)對(duì)制成的淋飯酒母一般來說,釀液清、酒精含量低,酸度低時(shí),釀液中淀粉酶活性就高,酵母數(shù)少,稱嫩酒母;反之釀液表面泡沫多,呈乳白色,酒精含量、酸度也略高,稱老酒母。因此,從淋飯酒母使用經(jīng)驗(yàn)看,秋釀生產(chǎn)喂飯黃酒發(fā)酵采用嫩酒母;冬釀喂飯發(fā)酵采用老酒母。(2)釀缸中酒釀酵母的濃度因各種原因而波動(dòng)于0.1×108個(gè)/mL~1.5×108個(gè)/mL,酒藥中酵母數(shù)接種量的高低,米飯蒸煮含水量以及糖液濃度和品溫高低都會(huì)影響淋飯酒母酵母細(xì)胞濃度的變化,如釀液酵母數(shù)過少,酒精含量偏低,糖分濃度高,為了保證淋飯酒母一定的數(shù)量,可在翻缸放水前0.5h及時(shí)補(bǔ)加少量黃酒活性干酵母來彌補(bǔ),是釀液酵母濃度控制在1.0×108個(gè)/mL左右為好。其次,酒母釀缸培養(yǎng)時(shí)間短的,酵母繁殖能力強(qiáng),培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)的,酵母比較老,繁殖能力相對(duì)減弱,培養(yǎng)時(shí)間過長(zhǎng),還會(huì)使酵母有氧呼吸所消耗的糖分増加,而降低原料出酒率??煽紤]把傳統(tǒng)的搭窩2.5d~3d,待甜釀液滿到缸面時(shí)放水轉(zhuǎn)入稀釀主發(fā)酵,改變成搭窩30h~35h后就放水轉(zhuǎn)入主發(fā)酵,以減少有氧代謝比例,降低糖分較多消耗,從而提高出酒率。
黃酒發(fā)酵是在酵母、霉菌及細(xì)菌等多種微生物及其酶類共同參與下進(jìn)行的復(fù)雜、多變的生物化學(xué)過程。從發(fā)酵產(chǎn)酒精的角度考慮,經(jīng)過蒸煮糊化的淀粉質(zhì)原料,經(jīng)曲霉的液化、糖化作用,分解成可發(fā)酵性糖,可發(fā)酵性糖在厭氧條件下,又經(jīng)酵母細(xì)胞內(nèi)酒化酶系的作用,轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳。前者稱糖化發(fā)酵,后者稱生化反應(yīng)至風(fēng)味成型。
從黃酒風(fēng)味的形成考慮,有曲、酒藥和酒母制備過程中形成的多種代謝產(chǎn)物的貢獻(xiàn),又有前期發(fā)酵階段糖化發(fā)酵作用和后發(fā)酵階段生化反應(yīng)風(fēng)味完善。
從早期的黃酒工藝教材書中對(duì)黃酒發(fā)酵過程中成分的變化分5個(gè)過程:1.糖化;2.酒精發(fā)酵;3.酸的生成;4.蛋白質(zhì)分解;5.脂肪分解。但近期黃酒發(fā)酵研究都著重于發(fā)酵過程中代謝反應(yīng)和風(fēng)味物質(zhì)含量變化,如趙玉斌等[9]利用高效液相色譜(HPLC)對(duì)黃酒發(fā)酵過程糖組分的變化進(jìn)行分析研究,經(jīng)實(shí)驗(yàn)得知,在黃酒生產(chǎn)的搭窩養(yǎng)醅期主要進(jìn)行淀粉的液化糖化,生成以葡萄糖為主的可發(fā)酵性糖,主酵期主要進(jìn)行酵母菌利用麥芽糖,葡萄糖這些可發(fā)酵性糖發(fā)酵產(chǎn)酒精,并伴隨著一些新物質(zhì)的合成。同時(shí)在黃酒發(fā)酵過程中,四糖及四糖以上的多糖以及麥芽糖的濃度呈現(xiàn)先下降后有所上升再下降的過程,葡萄糖濃度呈現(xiàn)先上升再下降的過程,而酒精則呈現(xiàn)不斷上升的趨勢(shì),表明了黃酒是典型的雙邊發(fā)酵類型;而麥芽三糖先上升后迅速下降再上升的變化過程,說明再進(jìn)行糖化發(fā)酵的同時(shí),還有麥芽三糖的生成;果糖濃度主體不斷升高的變化過程,說明糖化時(shí)生成的果糖無法被酵母菌利用而殘留于發(fā)酵醪中。從而更直觀地了解發(fā)酵過程中的物質(zhì)轉(zhuǎn)變,為黃酒生產(chǎn)的工藝提供科學(xué)依據(jù)。毛青鐘等[10]對(duì)機(jī)械化生產(chǎn)元紅酒發(fā)酵過程中微生物變化規(guī)律進(jìn)行研究,通過對(duì)酵母菌總數(shù)、酵母形態(tài)、細(xì)菌總數(shù)、細(xì)菌形態(tài)、還原糖、總酸、揮發(fā)酸、酒精度、pH值等生化指標(biāo)的定期觀察,檢測(cè)研究及部分微量成分的定期測(cè)定研究,并對(duì)細(xì)菌進(jìn)行初步檢測(cè)和鑒定,乳酸桿菌是機(jī)械化生產(chǎn)元紅酒醪細(xì)菌類中的優(yōu)勢(shì)菌群;結(jié)果表明,機(jī)械化生產(chǎn)元紅酒的發(fā)酵過程是糖化與多品種,高密度酵母和乳酸桿菌(細(xì)菌)發(fā)酵協(xié)同作用的混合發(fā)酵并行的過程(即邊糖化與邊酵母發(fā)酵,邊乳酸桿菌(細(xì)菌)發(fā)酵同時(shí)進(jìn)行的三邊發(fā)酵);發(fā)酵過程高級(jí)醇是逐漸增加的,乳酸乙酯量少,基本檢測(cè)不到,只在發(fā)酵結(jié)束,檢測(cè)到有微量乳酸乙酯,與加飯酒發(fā)酵過程差別較大。毛嚴(yán)根等[11]研究黃酒在釀造和陳釀過程中風(fēng)味物質(zhì)的變化以及相關(guān)過程和因素間的影響。通過對(duì)這些過程的跟蹤和數(shù)據(jù)分析得知:1.在黃酒發(fā)酵過程中,尤其是前2d,發(fā)酵過程比較劇烈,各種低沸點(diǎn)的香氣物質(zhì)產(chǎn)生得比較多,如乙醇和各種高級(jí)醇(正丙醇、異丁醇、異戊醇和β-苯乙醇)主要是在發(fā)酵階段產(chǎn)生的。此外還產(chǎn)生大量的乙酸乙酯,但是高級(jí)酯(如乳酸乙酯和丁二酸二乙酯)增加的量則非常有限;2.通過在發(fā)酵中添加乳酸后發(fā)現(xiàn),可增加黃酒中的總酸含量,不僅會(huì)使相應(yīng)酯類物質(zhì)濃度得到明顯提高,還會(huì)有效地促進(jìn)其他酯類化合物(如丁二酸二乙酯)濃度的提高;3.發(fā)酵過程的好壞對(duì)黃酒風(fēng)味影響特別大。以酯類物質(zhì)為例,如發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的酸類化合物單一,則會(huì)明顯影響到陳釀時(shí)產(chǎn)酯類物質(zhì)的效果,從而較大程度地影響到酒體的風(fēng)味。所以黃酒釀造過程的好壞,直接決定原酒檔次的高低以及陳釀效果。因此對(duì)黃酒發(fā)酵過程控制尤為重要,而發(fā)酵的主要關(guān)鍵是酵母的代謝功能。在前發(fā)酵必須給酵母以適合其生長(zhǎng)代謝的環(huán)境。前期以增殖酵母為主時(shí),pH值應(yīng)控制在4.0~5.0之間,后期在營(yíng)造酒精過程中,要更低點(diǎn),控制在3.5~4.0。生產(chǎn)中采用較低的pH值一方面是酵母適合微酸性環(huán)境,另一方面是有利于減少雜菌的污染。其次在后發(fā)酵控制應(yīng)注意3個(gè)方面:一是注意發(fā)酵醪的溫度變化,不能有明顯的升溫現(xiàn)象產(chǎn)生;二是保持相對(duì)靜止,繼續(xù)營(yíng)造酒精的同時(shí),使酒體老熟;三是對(duì)出現(xiàn)發(fā)酵異常情況在后酵中作適當(dāng)調(diào)整,以保證品質(zhì)符合質(zhì)量要求。
飲用是黃酒的主要功能,風(fēng)味是黃酒的生命延續(xù)。近幾年,黃酒風(fēng)味的研究己受到企業(yè)和大專校院,研究所的普遍關(guān)注與重視,但我國(guó)對(duì)黃酒風(fēng)味物質(zhì)的研究剛剛起步,研究水平和國(guó)外相比存在一定的差距。黃酒是世界三大釀造酒之一,是我國(guó)獨(dú)有的酒種,具有5000年以上的歷史和極其豐富的文化涵。在進(jìn)入21世紀(jì)以來,黃酒發(fā)展勢(shì)頭良好,品種繁多,產(chǎn)品質(zhì)量提高,己具有7個(gè)中國(guó)名牌,15個(gè)中國(guó)馳名商標(biāo),是有史以來最好的上升時(shí)期。此時(shí),開展對(duì)我國(guó)黃酒風(fēng)味物質(zhì)及其形成機(jī)理進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的研究,對(duì)改善我國(guó)黃酒風(fēng)味和指導(dǎo)高檔黃酒的生產(chǎn),提高我國(guó)黃酒在國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
黃酒中的風(fēng)味分為脂肪族化合物和芳香族化合物兩大類。主要是醇類、酯類、酸類、醛類、酚類、呋喃類、吡嗪類等。其相互平衡,相互協(xié)調(diào),相互融合,構(gòu)成黃酒特有的曲香,醇香和酯香。
2.1.1 醇類
黃酒風(fēng)味成分中含量最多的是醇類,己知醇類有35種。醇是成酯的基礎(chǔ)物質(zhì),并以乙醇為主。黃酒中的高級(jí)醇主要有β-苯乙醇、異戊醇、異丁醇、正丙醇、仲丁醇、甲醇、正丁醇、正己醇等。酒中具有一定香氣的主要是四碳、五碳醇,尤其以異戊醇與異丁醇其醇香最為明顯。異戊醇體現(xiàn)一種帶有杏仁香的氣味,異丁醇是黃酒中醇香主要來源。β-苯乙醇略具玖瑰香,是釀造黃酒所特有的。乙醇是糖類物質(zhì)(主要是麥芽糖和葡萄糖)在酒化酶作用下生成的,同時(shí)酵母也能分解亮氨酸和異亮氨酸生成戊醇,異戊醇。曲霉、根霉、毛霉和細(xì)菌也能生成乙醇和高級(jí)醇。其次高級(jí)醇的產(chǎn)生直接與氨基酸代謝有關(guān),即氨基酸脫氨基,脫羧基后生成少一個(gè)碳原子的醇類。
2.1.2 酯類
酯類是構(gòu)成黃酒風(fēng)味的主體,使釀造黃酒的香氣濃郁、醇和、協(xié)調(diào)、爽適。酯類由各種有機(jī)酸與相應(yīng)的醇類在發(fā)酵過程中由微生物產(chǎn)生的酯化酶酯化而成,一個(gè)酸元和一個(gè)醇元即可生成酯。黃酒中的酯類有多種,由于在發(fā)酵、煎酒、貯存過程中形成的酸類和醇類是多種多樣的,故生成的酯也是多樣性的。目前,己經(jīng)分析確認(rèn)黃酒中含有乳酸乙酯、乙酸乙酯、琥珀酸二乙酯和甲酸乙酯等40多種酯類。其中乙酸乙酯具有濃郁的水果香且優(yōu)雅。乳酸乙酯雖然香味沒有乙酸乙酯那么濃郁,但能使酒產(chǎn)生濃厚感。而琥珀酸二乙酯則會(huì)產(chǎn)生愉快的香味。從上這些芳香酯都會(huì)是酒產(chǎn)生特殊,濃郁,獨(dú)特的黃酒酒香。
2.1.3 有機(jī)酸類
俗話說,“無酸不成味”。黃酒風(fēng)味中的有機(jī)酸主要有乳酸、乙酸、琥珀酸、異戊酸、檸檬酸、丙酮酸、富馬酸、葡萄糖酸等40多種有機(jī)酸,以乳酸和乙酸為主。在黃酒釀造過程中,乳酸菌利用葡萄糖進(jìn)行乳酸發(fā)酵生成乳酸,某些乳酸菌還能對(duì)蘋果酸、檸檬酸等有機(jī)酸進(jìn)行代謝,生成乳酸。乙酸是通過微生物氧化乙醇而成的,大部分琥珀酸由酵母生成。此外,有機(jī)酸還可通過氨基酸降解后經(jīng)氧化或還原生成,飽和脂肪酸氧化降解也能形成有機(jī)酸。
2.1.4 醛,酮類化合物
黃酒中的醛類物質(zhì)有乙醛、乙縮醛、甲醛、苯乙醛、異戊醛等,其中代表物質(zhì)是乙醛,是由淀粉酶解生成葡萄糖,進(jìn)入醛酸途徑產(chǎn)生的,呈辛辣刺激性氣味,具有調(diào)和香氣的作用。苯乙醛有似風(fēng)信子、紫丁香樣的香氣,苯甲醛有似杏仁的芳香氣味,苯乙醛賦予黃酒令人愉悅的玫瑰花香、蜂蜜香。醛除一部分由發(fā)酵產(chǎn)生外,大部分由氨基酸脫胺、脫羰基生成。微量的醛在黃酒香氣中起放香作用。黃酒加熱殺煎貯存一段時(shí)間后,會(huì)提高其中乙醛和一些小分子醛類的濃度,而這些醛內(nèi)化合物一般可與醇類、甲硫醇等發(fā)生縮合反應(yīng),產(chǎn)生與本身不同香氣,使黃酒風(fēng)味更加復(fù)雜性。
酮本身不是風(fēng)味物質(zhì),但少量短鏈的羰基化合物呈果香和甜樣氣味。2-庚酮微量存在于黃酒中,其感官特征,具有強(qiáng)烈的水果香氣;2-辛酮具有霉香、酮香,并有牛奶乳酪,磨菇的氣味;1-辛烯-3-酮有水果香及指甲油氣味。以上特殊成分含量極微,但是構(gòu)成黃酒的主體香氣之一。
2.1.5 酚類化合物
黃酒中的酚類物質(zhì)以揮發(fā)性酚為主體,特別是烷基苯酚,其是由來自小麥的原料,經(jīng)制曲后通過米曲霉作用后再經(jīng)酵母發(fā)酵生成的。其代表性成分是4-乙烯基愈創(chuàng)木酚、愈創(chuàng)木酚。酚類化合物是黃酒麥曲和黃酒中另一類重要香氣化合物,呈現(xiàn)辛辣味、煙氣味、丁香、中藥氣味,主要來源于微生物發(fā)酵中阿魏酸的脫羧反應(yīng)。此反應(yīng)的微生物主要有霉菌,酵母以及細(xì)菌等。
2.2.1 來源于生產(chǎn)工藝
包括原輔料、糖化發(fā)酵劑、釀造用水、發(fā)酵條件、釀造周期、溫度控制、配料、回酒發(fā)酵等。如半甜型黃酒中以元紅酒或生清酒代水釀制善釀酒,使得發(fā)酵初期形成較高的酒精含量,并在一定程度上抑制酵母菌的生長(zhǎng)繁殖,使發(fā)酵不能徹底,從而殘留較高的糖分和豐富的風(fēng)味成分,構(gòu)成了半甜黃酒特有的芳香、鮮爽、甜潤(rùn)。同樣,各地生產(chǎn)甜黃酒,采用糯飯拌藥搭窩培養(yǎng)制成酒釀中,添加麥曲、紅曲、糟燒白酒或米白酒釀制而成,從而形成各自的風(fēng)味特征。在產(chǎn)品風(fēng)格上,如采用不同工藝,組合不同原料,糖化發(fā)酵劑或食藥二用料,從而產(chǎn)生傳統(tǒng)型黃酒、清爽型黃酒、特型黃酒。所以說,不同的生產(chǎn)工藝和條件最終產(chǎn)出不同類型、風(fēng)格的黃酒。
2.2.2 來源于原輔料
大米中含有淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素等,這些基本成分是形成黃酒香氣、口味的物質(zhì)保障。并且大米經(jīng)蒸煮后,米飯中會(huì)散發(fā)出很香的氣味,這些香氣也是黃酒的風(fēng)味因子。米飯香氣成分主要有硫化氫、氨、揮發(fā)性羰基化合物等。分析結(jié)果表明[16],飯香中有114種成分,其中38種屬揮發(fā)性成分。另據(jù)最新報(bào)道,飯香中檢出有α-吡咯烷酮,米的外層對(duì)飯香的生成有重要作用。小麥?zhǔn)侵魄脑?,也是釀造黃酒作為糖化發(fā)酵,增香提味原料之一[17]。小麥中除含有豐富的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、纖維素外,還含有鉀、鐵、鎂、硫、磷等微生物生長(zhǎng)必需元素。小麥皮層中還含有阿魏酸、香草酸和香草醛。小麥經(jīng)制曲發(fā)酵后,香草酸大量增加,麥曲通過酵母作用后,香草酸中部分變成4-乙基愈創(chuàng)木酚、阿魏酸和香草醛經(jīng)酵母和細(xì)菌作用,也會(huì)產(chǎn)生愈創(chuàng)木酚,這類物質(zhì)是黃酒芳香化合物的重要物質(zhì)。
2.2.3 來源于糖化發(fā)酵劑
黃酒傳統(tǒng)使用的糖化發(fā)酵劑小曲、生麥曲、紅曲等均采用自然接種培養(yǎng)。盡管作用的原料不盡相同,但都是網(wǎng)羅空氣、工具、場(chǎng)地、水中的微生物在培養(yǎng)基上富集,盛衰交替,優(yōu)勝劣汰,最終保留酒曲中特有物系、菌系、酶系。酒曲對(duì)大米原料的糖化發(fā)酵和蛋白分解以及香味成分的形成起著十分關(guān)鍵作用。同時(shí),由于制作工藝特別是培菌溫度的差異,對(duì)曲中微生物種類、數(shù)量、各種酶系活性及代謝物質(zhì)都有著決定性作用,從而形成各種類型黃酒微量成分比值上下和風(fēng)味的差異。以小曲、麥曲作糖化發(fā)酵劑產(chǎn)麥曲黃酒;用小曲作糖化發(fā)酵劑產(chǎn)小曲黃酒;用小曲、紅曲作糖化發(fā)酵劑產(chǎn)紅曲黃酒;以小曲、紅曲、麥曲混用,產(chǎn)復(fù)合曲黃酒香氣。不同的制曲原料、工藝、溫度、產(chǎn)酒的風(fēng)味也有所差異。
2.2.4 來源于微生物發(fā)酵
參與黃酒發(fā)酵的微生物主要是根霉、米曲霉、酵母菌、乳酸菌以及其他種類的細(xì)菌。黃酒前期發(fā)酵過程中主要起作用的是霉菌、酵母菌和乳酸菌,此時(shí)霉菌分泌淀粉酶產(chǎn)生糖分、可發(fā)酵性糖等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)被酒化酶迅速利用,產(chǎn)生大量酒精,在邊糖化邊發(fā)酵的同時(shí),也伴隨著乳酸發(fā)酵和蛋白質(zhì)分解,從而形成黃酒風(fēng)味成分的框架機(jī)構(gòu)。后發(fā)酵主要是利用酵母菌及曲中多種微生物及其產(chǎn)酶繼續(xù)作用,經(jīng)過一系列生物化學(xué)變化,產(chǎn)生各種醇、酯、酸、醛等風(fēng)味物質(zhì)。此外還有些揮發(fā)性的不良成分逐步被轉(zhuǎn)化或逸出,使酒的香味變得柔和、細(xì)膩、爽適。在黃酒發(fā)酵過程中,采用多菌種發(fā)酵,合理協(xié)調(diào)不同微生物的作用,對(duì)提高和改善黃酒風(fēng)味具有重要意義。
2.3 黃酒風(fēng)味成分的檢測(cè)
黃酒的風(fēng)味是色、香、味、格的綜合體現(xiàn),即黃酒的色澤、香氣、口味和風(fēng)格,其中香氣是決定黃酒風(fēng)味的重要因素。香氣成分主要由黃酒中的一些揮發(fā)性物質(zhì)組成,在黃酒中含量極微,成分極為復(fù)雜,卻十分重要。黃酒香氣成分的分析和檢測(cè)可以進(jìn)一步豐富和改善黃酒風(fēng)味,改進(jìn)發(fā)酵工藝,提高產(chǎn)品質(zhì)量提供研究依據(jù)。
2.3.1 黃酒風(fēng)味物質(zhì)檢測(cè)方法
隨著科技的進(jìn)步和綜合實(shí)力的提高,大量的精密分析儀器的運(yùn)用使對(duì)黃酒風(fēng)味物質(zhì)和形成機(jī)理的深入研究成為可能。一是分析檢測(cè)出黃酒風(fēng)味物質(zhì)種類逐漸增多,頂空固相微萃取,熱脫附,氣相色譜與品嘗,高效液相,氣質(zhì)聯(lián)用,光譜法,核磁振氣共鳴等新技術(shù)相繼應(yīng)用,使黃酒微量和痕量風(fēng)味物質(zhì)的定性定量己為事實(shí);二是樣品處理方法逐步由頂空固相微萃取,冷捕法和直接進(jìn)樣法取代液一液萃取,蒸餾萃取等傳統(tǒng)方法;三是風(fēng)味物質(zhì)的分離,鑒定主要通過精密儀器進(jìn)行,部分取代了以人的嗅覺和品嘗為主的鑒定方法;四是風(fēng)味物質(zhì)的定性以NIST和WiIey譜圖庫檢索為主,并結(jié)合風(fēng)味物質(zhì)色譜圖進(jìn)行聯(lián)合定性,使風(fēng)味物質(zhì)的定性更加客觀,準(zhǔn)確。
2.3.2 黃酒風(fēng)味檢測(cè)相關(guān)研究
陳允魁等[19]采用GDX102擔(dān)體為色譜相,直接進(jìn)酒樣,從內(nèi)標(biāo)法計(jì)算,定量測(cè)定了黃酒中常見的醇,酯,醛組分,回收率94%以上,同時(shí)還定性了一些微量組分。沈國(guó)惠等采用“同時(shí)蒸餾一萃取法”分離全壇封缸酒揮發(fā)性風(fēng)味成分,經(jīng)KD濃縮器初步濃縮后,用旋轉(zhuǎn)帶或蒸餾器及8cm蒸餾柱進(jìn)一步濃縮,用GC-MS分離鑒定,共檢出醇類4種,酯類13種,醛酮類3種,縮醛類8種,烴類8種,其它4種,總計(jì)40種。鮑忠定等研究了黃酒香氣成分的分析方法,通過GC/MS共鑒定出41種香氣成分,其中醇類12種,酸類13種,酯類8種,其它類8種。羅濤等[20]參考國(guó)內(nèi)外飲料酒風(fēng)味研究方法,成功把HS-SPME技術(shù)應(yīng)用于黃酒中揮發(fā)性和半揮發(fā)性成分的檢測(cè),并且取得了顯著效果,一次性從黃酒中檢測(cè)到97種揮發(fā)性和半揮發(fā)性微量成分。羅濤等[21]采用頂空相微萃?。℉S-SPME)與氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)法定量分析了不同地區(qū)生產(chǎn)的商品黃酒中的54種揮發(fā)性香氣物質(zhì),研究表明:從揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量上看,由于上海和江蘇地區(qū)的產(chǎn)品屬于清爽型黃酒,香氣物質(zhì)總量低于浙江地區(qū)傳統(tǒng)型黃酒,黃酒中含量最高物質(zhì)是異戊醇,乙酸,苯乙醇和乙酸乙酯。從對(duì)香氣有貢獻(xiàn)的香氣物質(zhì)種類來看:浙江黃酒中有20種,上海黃酒有14種,江蘇黃酒有9種。從香氣的活力值(OAV)比較看,苯乙醛,丁酸乙酯,乙酸乙酯,己酸乙酯,異丁酸乙酯,苯乙醇,異戊醇和辛酸乙酯對(duì)4種黃酒的香氣均有不同程度的貢獻(xiàn)。此外,苯酚,丁酸乙酯,r-壬內(nèi)酯,乙酸異戊酯和乙酸乙酯在各種黃酒樣品中香氣活力值變化較大,對(duì)不同黃酒的香氣貢獻(xiàn)有非常明顯的區(qū)別。馮德明等[22]應(yīng)用反相C18色譜柱(AgilentZorbaxSB-18250x4,6mm),以0,08mol/LKH2PO4為流動(dòng)相,紫外檢測(cè)波長(zhǎng)215nm將黃酒中草酸,酒石酸,丙酮酸,蘋果酸,a-酮戊二酸,乳酸,乙酸,檸檬酸一次性分離,并測(cè)定了市售的3種黃酒的有機(jī)酸含量。除丙酮酸外,各種有機(jī)酸的回收率>90%,變異系數(shù)<4%。同時(shí)從3種黃酒的9種有機(jī)酸分析結(jié)果看出,黃酒中的有機(jī)酸主要是醋酸,乳酸和琥珀酸,其次為草酸,酒石酸,蘋果酸,含量較低的是丙酮酸,a-酮戊二酸和檸檬酸。黃酒的風(fēng)味物質(zhì)有甜,酸,苦,辣,澀,鮮,咸等。酒體的感官質(zhì)量在黃酒特有香氣的前提下具有七味調(diào)和的滋味。黃酒完美的風(fēng)味是酒體中醇,酯,酸,醛,酚等微量物質(zhì)產(chǎn)生的香氣與糖分,多肽,氨基酸等相互協(xié)調(diào)的結(jié)果。其中甜味有12種,酸味25種,辣味5種,鮮味6種,苦味13種,澀味6種,咸味5種。[17]到目前為止,對(duì)黃酒香氣成分和風(fēng)味物質(zhì)己知在200種以上,但起作用的即有感知的風(fēng)味特征的微量成分可能在60~70種,其中起關(guān)鍵作用的可能在20~30余種,有待于今后科學(xué)技術(shù)的發(fā)展來進(jìn)一步證實(shí)。
黃酒起源于我國(guó),是中國(guó)的國(guó)粹。我國(guó)黃酒不僅是一種集飲用,烹調(diào),營(yíng)養(yǎng),保健的飲料酒,而且是一種不可替代的“中國(guó)味”。作為一種傳統(tǒng)民族酒,風(fēng)味是黃酒的生命,只有掌控黃酒生產(chǎn)的本質(zhì),才能更好挖掘和提升我國(guó)黃酒傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝,傳承和發(fā)揚(yáng)黃酒風(fēng)味。
黃酒釀造主要靠霉菌,酵母和細(xì)菌的協(xié)合作用,在發(fā)酵過程中其隨發(fā)酵期的不同而減少或增加,利用其產(chǎn)生的酶促作用,分解和合成黃酒色香味成分。由此可見,黃酒釀造與微生物和生物化學(xué)有著非常密切的關(guān)系。因此,黃酒研究中有2個(gè)方面值得關(guān)注。一是參于黃酒發(fā)酵過程的微生物;黃酒制藥,制曲和發(fā)酵過程是多種微生物共同參與的過程,也直接影響原料發(fā)酵成熟的時(shí)間和成品酒風(fēng)味。對(duì)黃酒風(fēng)味有直接影響是根霉,米曲霉,酵母菌和乳酸菌。所以除了對(duì)霉菌的關(guān)注外,還應(yīng)對(duì)黃酒生香微生物酵母菌和乳酸菌深入系統(tǒng)研究,明確黃酒釀造過程中生香微生物的種類,特性及其應(yīng)用,從而提高黃酒香氣和風(fēng)味;另一方面是對(duì)黃酒風(fēng)味的分析和研究,黃酒釀造的不同工藝,不同原料,不同用曲,不同酵母和不同配比對(duì)黃酒的風(fēng)味質(zhì)量也會(huì)有不同影響,所以根據(jù)各地區(qū)黃酒生產(chǎn)的特點(diǎn),對(duì)不同工藝,不同地域的黃酒加以分類研究,確定黃酒的主體成分至關(guān)重要。
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