葛東穎，何萌，雷敏，趙慧君

（湖北文理學(xué)院食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院鄂西北傳統(tǒng)發(fā)酵食品研究所，湖北襄陽441053）

黃酒是世界上最古老的酒類之一，源自我國(guó)，也是我國(guó)特有的、歷史最為悠久的傳統(tǒng)酒種，與啤酒和葡萄酒并稱為世界三大古酒[1]，而且黃酒富含維生素、蛋白質(zhì)、氨基酸以及對(duì)人體有益的礦物質(zhì)等，又被稱為“液體蛋糕”[2]。但是新釀的黃酒不能稱之為成品酒，因?yàn)榇藭r(shí)黃酒口感辛辣粗糙且香味不足，因此制備黃酒必不可少的一個(gè)步驟就是陳釀。在黃酒陳釀期間發(fā)生一系列緩慢的氧化、酯化反應(yīng)，使得酒中的各成分不斷獲得新的平衡，各風(fēng)味物質(zhì)逐漸趨于協(xié)調(diào)，使得酒醇香濃郁、酒味柔和。黃酒陳釀是一個(gè)緩慢的過程，需要大量的倉(cāng)庫(kù)、貯罐和流動(dòng)資金，同時(shí)也延長(zhǎng)了黃酒的生產(chǎn)周期[3]。因此，在保證黃酒質(zhì)量的同時(shí)加快黃酒的陳釀過程是黃酒釀造工業(yè)中重要的研究?jī)?nèi)容。

超聲波作為一種物理催陳方法，可以有效地提高反應(yīng)物分子活化能，促進(jìn)分子間的有效碰撞，有利于各成分之間發(fā)生氧化、酯化、羰氨和縮合反應(yīng)，從而縮短陳釀時(shí)間，同時(shí)，超聲波還有利于酒中乙醛、硫化氫、丙烯醛和氨基硫醇等具有低沸點(diǎn)且有不良風(fēng)味物質(zhì)的揮發(fā)，從而有利于酒類風(fēng)味的改善。目前超聲波催陳技術(shù)在葡萄酒、米酒和黃酒中均有廣泛的應(yīng)用。Nobuyoshi Masuzawa 等發(fā)現(xiàn)弱超生處理可以增加紅酒中酚類物質(zhì)的含量[4]。P.Ferraretto 等對(duì)高能量超聲處理后紅酒中的多酚進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)短時(shí)間的高能量超生處理可以促進(jìn)酒中多酚類物質(zhì)的聚合反應(yīng)[5]。陳萍等對(duì)干紅葡萄酒進(jìn)行超生處理，發(fā)現(xiàn)處理后酒中乙酸乙酯和乳酸乙酯的含量顯著高于對(duì)照組，說明超生處理可以顯著加速葡萄酒中的氧化和酯化反應(yīng)[6]。莫瑞深在室溫下對(duì)黃酒進(jìn)行超聲波處理，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照相比黃酒酸度和總酯含量均有所增加，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，超聲波30 min 后醇、酯及醛等與自然陳三年黃酒中的物質(zhì)含量接近[7]。Chang 等研究了超聲波對(duì)不同原料釀造酒的催陳效果，發(fā)現(xiàn)米酒的超生處理效果顯著比玉米酒好[8]。

電子舌技術(shù)采用人工脂膜傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了食品基本味覺及其回味的數(shù)字化評(píng)價(jià)，具有信息量分度和結(jié)果準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，目前在食品的滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)方面具有非常廣泛的應(yīng)用，在酒類上的應(yīng)用包括對(duì)不同類型酒味覺的辨識(shí)研究[9]、對(duì)市售啤酒滋味的品質(zhì)評(píng)價(jià)[10]、黃酒酒齡鑒別[11]、米酒滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)[12]等。

本研究以不用超聲波處理的黃酒為對(duì)照，與不同發(fā)酵時(shí)期超聲波處理的黃酒在色度、滋味、有機(jī)酸、理化性質(zhì)等方面進(jìn)行比較，研究黃酒發(fā)酵過程中不同階段超聲波處理對(duì)其品質(zhì)各方面的影響。此研究的目的是通過研究超聲波對(duì)黃酒品質(zhì)的影響來優(yōu)化黃酒陳化的條件，為縮短黃酒釀造周期提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

糯米：市售；力克酒曲：麗水力克生物科技有限公司；濃硫酸、鉬酸鈉、溴甲酚綠、甲基紅、硼酸、鹽酸、無水乙醇、氫氧化鈉、乙酸鋅、甲醛溶液、硫酸銅、鄰苯二甲酸氫鉀、葡萄糖、酚酞、亞甲基藍(lán)、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、鹽酸、磷酸、冰醋酸、磷酸二氫鉀、草酸、醋酸、琥珀酸、酒石酸、檸檬酸、蘋果酸、乳酸：均為分析純，成都市科龍化工試劑廠；內(nèi)部溶液、參比溶液、陰離子溶液、陽離子溶液：日本Insent 公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JT-1027HTD 超聲波清洗儀：深圳市潔拓超生波清洗設(shè)備有限公司；SA 402B 電子舌：日本Insent 公司；UltraScan Pro 色度儀：美國(guó) Hunterlab 公司；LC20-ADXR高效液相色譜儀：日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 黃酒釀制工藝

浸泡糯米2 d→撈出糯米后，蒸煮（1 300 W，30 min）→攤飯→加入力克酒曲和水（每700 g 糯米加17.5 g酒曲）置于發(fā)酵罐中發(fā)酵→28 ℃發(fā)酵7 d，18 ℃發(fā)酵14 d→ABCDE 組按照試驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行超聲處理→壓榨離心→殺菌。

1.3.2 分組處理

A 組：正常發(fā)酵，不超聲波處理；B 組：28 ℃發(fā)酵7 d 期間，超聲處理，其他發(fā)酵時(shí)間段不超聲處理；C組：18 ℃發(fā)酵14 d 期間，超聲處理，其他發(fā)酵時(shí)間段不超聲處理；D 組：整個(gè)發(fā)酵過程中每天進(jìn)行超聲處理；E 組：正常發(fā)酵，不超聲波處理，發(fā)酵結(jié)束后，壓榨離心、超聲波處理、殺菌。處理時(shí)間為每天上午8：30，超聲時(shí)間為30 min。

1.3.3 黃酒色度評(píng)價(jià)

方法同文獻(xiàn)[13]：將黃酒樣品裝入50 mm×10 mm石英比色皿后，采用色度儀對(duì)其色度進(jìn)行測(cè)定，測(cè)試模式為透射，讀數(shù)以CIE1976 色度空間值L*、a*和b*表示，其中L*為明亮度，a*為紅綠度，b*為黃藍(lán)度。

1.3.4 黃酒有機(jī)酸的測(cè)定

高效液相色譜對(duì)黃酒樣品中的有機(jī)酸測(cè)定參照文獻(xiàn)[14]中的方法。樣品處理：取2 mL 黃酒樣品使用超純水定容到10 mL，然后取5 mL 溶液過0.45 μm 濾頭，隨后裝于樣品瓶中待測(cè)。先配置草酸、琥珀酸、酒石酸、檸檬酸、蘋果酸、乳酸、乙酸和乳酸這些食品中常見有機(jī)酸制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后按照以下色譜條件進(jìn)行有機(jī)酸的測(cè)定[1]：ZORBAX SB-AQ（4.6×250 mm，5 μm）；流動(dòng)相：0.01 mol/L 的磷酸二氫鉀溶液（使用正磷酸調(diào)節(jié)pH 值至 2.9），柱溫為 30 ℃，流速為 1 mL/min，進(jìn)樣體積為 20 μL。

1.3.5 不同方式超聲波處理后黃酒的滋味品質(zhì)評(píng)價(jià)

參照參考文獻(xiàn)[15]中的方法進(jìn)行測(cè)定，經(jīng)陽離子或陰離子溶液洗滌后的 CA0、CT0、C00、AE1、AAE 和GL1 等6 個(gè)傳感器分別置于參比溶液和待測(cè)黃酒樣品中浸泡30 s，兩者的電勢(shì)差即為酸味、咸味、苦味、澀味、鮮味和甜味的強(qiáng)度值；經(jīng)洗滌30 s 后，傳感器C00、AE1 和AAE 于參比溶液中浸泡30 s，測(cè)得的電勢(shì)與其在樣品溶液中的電勢(shì)值之差即為苦、澀和鮮等3 個(gè)基本味的回味強(qiáng)度值。為減小系統(tǒng)誤差，每次測(cè)定時(shí)均添加同一樣品作為對(duì)照，并將其各滋味指標(biāo)相對(duì)強(qiáng)度值定義為0，因而納入本研究數(shù)據(jù)分析的各滋味指標(biāo)的強(qiáng)度均為相對(duì)強(qiáng)度值。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定4 次，取后3 次測(cè)定值作為試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)。

1.3.6 理化性質(zhì)測(cè)定

總糖、非糖固形物、pH 值、總酸、氨基酸態(tài)氮和還原糖的測(cè)定：采用GB/T 13662-2018《黃酒》中相關(guān)方法進(jìn)行測(cè)定，其中總糖測(cè)定采用亞鐵氰化鉀法；酒精度：旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸餾水后，使用酒精計(jì)進(jìn)行測(cè)量?？扇苄怨绦挝铮菏褂锰嵌葍x進(jìn)行測(cè)定?？?cè)?、雜醇油和總酯的測(cè)定參見文獻(xiàn)[16]。

1.3.7 統(tǒng)計(jì)分析

除方法中已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)次數(shù)外，其余數(shù)據(jù)均為重復(fù)3 次。使用方差分析對(duì)不同超聲波方式處理的紅曲黃酒色度、總糖、非糖固形物、pH 值、總酸、氨基酸態(tài)氮和還原糖的差異性進(jìn)行分析，使用雷達(dá)圖對(duì)各滋味指標(biāo)進(jìn)行分析，使用主成分分析法（principal component analysis，PCA）對(duì)不同超聲波方式對(duì)紅曲米酒滋味的影響進(jìn)行分析。使用SPSS17.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用Excel 進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲波輔助方式對(duì)紅曲黃酒色度的影響

用色度儀對(duì)不同超聲波輔助方式釀造的紅曲黃酒進(jìn)行了色度研究，結(jié)果見表1。

表1 不同超聲波處理方式對(duì)紅曲黃酒色度的影響Table 1 Effect on different ultrasound treatment on chromaticity of monascus rice wine

從表1 中可以看出，不同的超聲輔助方式均降低了黃酒的亮度，增加了黃酒的紅色和黃色，其中處理方式D 造成的色度變化最大，由此可以看出，超聲波處理時(shí)間越長(zhǎng)，黃酒亮度降低越多，紅色和黃色增加越多。

2.2 超聲波輔助方式對(duì)紅曲黃酒滋味品質(zhì)的影響

用電子舌對(duì)不同超聲波輔助方式發(fā)酵的紅曲黃酒進(jìn)行了滋味品質(zhì)的測(cè)定。在測(cè)定時(shí)，把未超聲波處理的A 作為對(duì)照，并將其各滋味指標(biāo)相對(duì)強(qiáng)度值定義為0，因此納入本研究數(shù)據(jù)分析的各滋味指標(biāo)的強(qiáng)度均為相對(duì)強(qiáng)度值，超聲波輔助方式對(duì)紅曲黃酒滋味品質(zhì)影響的雷達(dá)圖見圖1。

圖1 超聲波輔助方式對(duì)紅曲黃酒滋味品質(zhì)影響的雷達(dá)圖Fig.1 Radar map of the effect of ultrasound assisted method on the taste quality of monascus rice wine

從圖1 的雷達(dá)圖可以看出，與對(duì)照A 相比，所有超聲波輔助發(fā)酵的紅曲黃酒的澀味和后味A（澀味的回味）均沒有變化。與對(duì)照相比，處理B 的豐度和咸味沒變化，但是咸味、酸味、苦味和后味B（苦味的回味）均較少；處理C 中除澀味和后味A 外，與對(duì)照相比，所有的滋味強(qiáng)度均有增加，且苦味和后味B 增加最多；處理D 與對(duì)照相比，咸味、豐度和鮮味增加最多，其次是苦味和后味B，僅次于處理C；處理E 與對(duì)照相比，苦味和后味B 大大減少，酸味、咸味和豐度均有所增加。綜上所述，超聲波輔助方式處理對(duì)黃酒的影響主要體現(xiàn)在苦味、酸味、咸味、豐度、鮮味和后味B 上。

2.3 不同超聲波輔助方式發(fā)酵黃酒滋味品質(zhì)的主成分分析

滋味是食品中多種水溶性物質(zhì)相互作用刺激味蕾產(chǎn)生的綜合感覺，因此只對(duì)某一滋味指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)是不足的，因此進(jìn)行了主成分分析（principal component analysis，PCA），從而了解不同超聲波輔助方式對(duì)紅曲黃酒滋味品質(zhì)整體結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果見圖2。

從碎石圖（圖2）可以看出，不同超聲波輔助方式的紅曲黃酒整體滋味品質(zhì)的信息主要集中在前3 個(gè)成分，其累計(jì)方差貢獻(xiàn)率達(dá)到99.24%。第一主成分主要由有澀味、咸味、后味B 和鮮味等指標(biāo)構(gòu)成，第二主成分主要由豐度、后味A 和苦味構(gòu)成，第三主成分主要由酸味構(gòu)成，具體見表2。

圖2 碎石圖Fig.2 Gravel map

每一個(gè)主成分從不同角度反映了不同超聲波輔助方式對(duì)紅曲黃酒的影響，但是不能反應(yīng)黃酒的綜合品質(zhì)，因此根據(jù)公式：主成分 1=FAC1_1×SQR（λ1），主成分 2=FAC2_1×SQR（λ2）計(jì)算主成分得分；根據(jù)公式：綜合得分=主成分1×λ1+主成分2×λ2計(jì)算綜合得分，其中 λ1、λ2、λ3分別為各成分對(duì)主成分的貢獻(xiàn)率。計(jì)算后，對(duì)不同超聲波輔助方式黃酒的綜合滋味品質(zhì)進(jìn)行排名，結(jié)果見表3。從表中可以看出，C 處理味道最好，E處理的味道最差。

表2 各滋味指標(biāo)主成分載荷矩圖Table 2 Component matrix（a）of rice taste

2.4 超聲波輔助方式對(duì)紅曲黃酒中有機(jī)酸含量的影響

紅曲黃酒樣品中有機(jī)酸含量見圖3。

黃酒中的有機(jī)酸可以降低黃酒的甜度，增加黃酒的濃厚感。由圖3 可以看出，超聲波輔助方式處理的樣品中草酸、琥珀酸、乳酸和乙酸的含量均有增加，特別是處理C、處理D 和處理E。但是處理C 和處理E中蘋果酸含量降低，這與陳釀黃酒中隨著時(shí)間延長(zhǎng)蘋果酸含量降低的趨勢(shì)是一致的[17]。

圖3 紅曲黃酒樣品中有機(jī)酸含量Fig.3 Content of organic acids in monascus rice wine

2.5 超聲波輔助方式對(duì)紅曲黃酒理化性質(zhì)的影響

超聲波輔助方式對(duì)紅曲黃酒理化性質(zhì)的影響見表4。

表4 超聲波輔助方式對(duì)紅曲黃酒理化性質(zhì)的影響Table 4 Effect of ultrasound assisted method on physicochemical properties of monascus rice wine

從表4 可以看出，與對(duì)照相比，超聲波輔助方式對(duì)黃酒中的還原糖含量和pH 值影響不大，總糖、總酸和氨基酸態(tài)氮含量上升，非糖固形物含量下降。與對(duì)照相比，處理B 的可溶性固形物含量減少，其余處理與對(duì)照沒有顯著差異，可能是超聲波處理使得可溶性固形物降解；酒精度中除處理B 外，其余的與對(duì)照差異達(dá)到顯著水平；處理C 和E 雜醇油的含量顯著降，且處理C 的含量最低，原因可能為超聲波處理增加了雜醇油揮發(fā)；處理E 顯著增加了總酯的含量，原因可能為超聲波處理加速了黃酒的酯化過程，從而加速了黃酒的老化。

3 結(jié)論

通過對(duì)超聲波輔助方式對(duì)黃酒品質(zhì)影響的研究發(fā)現(xiàn)，超聲波減弱黃酒的亮度，增加了黃酒的紅度和黃度，不同發(fā)酵時(shí)期的超聲波處理對(duì)黃酒滋味品質(zhì)的影響是不一樣的，通過PCA 分析發(fā)現(xiàn)，處理C，即18 ℃發(fā)酵的14 d 時(shí)超聲波處理黃酒的滋味品質(zhì)最優(yōu)。對(duì)有機(jī)酸含量和理化性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)處理C 與對(duì)照和其他處理相比，可溶性固形物、非糖固形物、總糖、總酸、氨基酸態(tài)度、酒精度、pH 值和總酯含量均為中等，有機(jī)酸和雜醇油含量最低，這也可能是處理C 滋味品質(zhì)最優(yōu)的原因。綜上所述，處理C，即18 ℃發(fā)酵的14 d 時(shí)超聲波處理黃酒品質(zhì)最優(yōu)，具有潛在用于黃酒加速陳釀的價(jià)值。