黃莎,陳琳,王曄洋,楊選,李偉榮*
浙江省麗水市農(nóng)林科學(xué)研究院(麗水 323000)
蜂蜜酒(mead)是一種由稀釋蜂蜜發(fā)酵得到,酒精度在8%vol~18%vol的酒精飲料[1]。蜂蜜酒是世界上最古老的酒精飲料,最早的蜂蜜酒是由于蜂蜜儲(chǔ)存于陶罐中自然發(fā)酵得到的,具有超過(guò)5 000年的飲用歷史,甚至早于葡萄酒和啤酒[2]。蜂蜜酒在東歐和波羅的海地區(qū)廣為流行,在英國(guó)、德國(guó)和非洲國(guó)家也被大眾所喜愛(ài)[3]。蜂蜜酒的飲用傳統(tǒng)起源于古代,新婚夫婦舉行婚禮后的一個(gè)月稱之為蜜月(honeymoon),每天都要飲用由蜂蜜發(fā)酵制成的飲料,以祈求在婚禮9個(gè)月后誕下一個(gè)孩子。在我國(guó)蜂蜜酒的釀造和飲用也有悠久的歷史,偉大詩(shī)人蘇軾的《蜜酒歌》:“一日小沸魚(yú)吐沫,二日眩轉(zhuǎn)清光活。三日開(kāi)甕香滿城,快瀉銀瓶不須撥。”記載了蜂蜜釀酒事宜[4],可見(jiàn)蜂蜜釀酒在我國(guó)古代曾盛行一時(shí),歷史的變遷造就傳統(tǒng)飲食文化的遺失,現(xiàn)今我國(guó)市場(chǎng)上蜂蜜酒已不多見(jiàn),甚至少有人知道蜂蜜曾經(jīng)用于釀酒。在過(guò)去的幾年,隨著蜂蜜酒在美國(guó)的流行,需求量出現(xiàn)一個(gè)巨大的高峰,還專門成立一個(gè)組織——美國(guó)蜂蜜酒釀造協(xié)會(huì)(The American Mead Makers Association),意于促進(jìn)和推動(dòng)蜂蜜酒事業(yè)的發(fā)展[5]。
蜂蜜酒是以蜂蜜為主要原料,經(jīng)發(fā)酵等生產(chǎn)工藝等到的含酒精飲料。目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上和科研機(jī)構(gòu)研究報(bào)道的蜂蜜酒種類較多,目前尚無(wú)統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn),按照常見(jiàn)酒類分類方法,將蜂蜜酒的種類和特點(diǎn)大致歸納如下[6-9]。
按照不同的生產(chǎn)方式,可將蜂蜜酒分為純蜂蜜發(fā)酵酒、純蜂蜜發(fā)酵蒸餾酒和配制酒三大類。
第一類純蜂蜜發(fā)酵酒,純蜂蜜稀釋液,經(jīng)發(fā)酵、澄清、過(guò)濾和陳釀等步驟制成。純蜂蜜發(fā)酵酒的酒精度一般在6%vol~18%vol[10],口感酸甜適中、蜜香濃郁,最大程度保留了蜂蜜本身的芳香和營(yíng)養(yǎng)成分。
第二類純蜂蜜發(fā)酵蒸餾酒,即純蜂蜜發(fā)酵酒再經(jīng)蒸餾得到,酒精度一般在20%vol~55%vol,但在蒸餾過(guò)程中蜂蜜的香味損失也較大,因此蜂蜜發(fā)酵蒸餾酒的風(fēng)味較單一。
第三類蜂蜜配制酒,以上述兩種蜂蜜酒作為酒基,添加果蔬汁、香料或中草藥制成的特殊風(fēng)味或具有一定保健作用的飲料酒。果蔬汁和香料的添加,可起到改善風(fēng)味、使酒體柔和協(xié)調(diào)的作用。添加中草藥,可增強(qiáng)蜂蜜酒的保健功能[11],如高玉榮[12]研究開(kāi)發(fā)了一款低度蜂蜜保健酒。除此之外,還有一種蜂蜜酒在酒吧等場(chǎng)所常見(jiàn),由蜂蜜水與其他含酒精飲料直接混合調(diào)配而成的雞尾酒,不經(jīng)發(fā)酵,需在短時(shí)間內(nèi)飲用。
按照酒精含量的不同,可將蜂蜜酒分為低度蜂蜜酒、中度蜂蜜酒和高度蜂蜜酒三大類。
第一類低度蜂蜜酒,酒精含量為0.5%~18.0%(V/V)。低于5%(V/V)的酒通常是家庭自釀,或是酒吧調(diào)配的酒精配制酒,因酒精度過(guò)低保質(zhì)期較短。
第二類中度蜂蜜酒,蜂蜜中度酒的酒精含量(V/V)為18.0%~40.0%。由可食用酒精配制的酒和由純蜂蜜發(fā)酵蒸餾而成的酒組成,市場(chǎng)上常見(jiàn)的蜂蜜中度酒大多是配制酒。
第三類高度蜂蜜酒,蜂蜜高度酒的酒精含量高,酒精含量范圍為40.0%~55.0%(V/V),因其酒精度較高,保質(zhì)期較長(zhǎng)。
按照含糖量由低到高,可將蜂蜜酒依次分為干型蜂蜜酒、半干型蜂蜜酒、半甜型蜂蜜酒、甜型蜂蜜酒和濃甜型蜂蜜酒五大類。
第一類干型蜂蜜酒,含糖量≤4.0 g/L,殘?zhí)呛康?,發(fā)酵后稍有苦、澀等異味。
第二類半干型蜂蜜酒,含糖量為4.1~12.0 g/L,保質(zhì)期較短,保藏條件要求較高。
第三類半甜型蜂蜜酒,含糖量為12.1~50.0 g/L,保質(zhì)期較短,容易被雜菌污染
第四類甜型蜂蜜酒,含糖量為50.0~150.0 g/L,種類繁多,保質(zhì)期較不穩(wěn)定,因而對(duì)發(fā)酵后的處理要求較高。
第五類濃甜型蜂蜜酒,含糖量一般不小于150.0 g/L,酒精度≥10%vol,由于含糖量高,發(fā)酵較困難,需選用耐高滲酵母發(fā)酵。
蜂蜜酒的釀造一直以來(lái)靠的是經(jīng)驗(yàn)傳承,近10年在國(guó)外逐漸被采用科學(xué)的手段進(jìn)行研究。蜂蜜酒的釀造過(guò)程大致如圖1所示,蜂蜜稀釋至固形物含量20~23°Bx,補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)氮源和礦物質(zhì)等,必要時(shí)調(diào)節(jié)pH至適宜酸度[13],殺菌或添加硫化物起到阻止雜菌的生長(zhǎng)的作用[14],隨后加入干酵母或已活化好的酵母菌進(jìn)行發(fā)酵,控制好發(fā)酵溫度,一般在22~25 ℃。發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短因培養(yǎng)液營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)種類和含量、發(fā)酵液體積和發(fā)酵條件而異。發(fā)酵結(jié)束后,采用膨潤(rùn)土、明膠、蛋清等進(jìn)行澄清再過(guò)濾,可去除其中蛋白質(zhì)以保持酒液澄清。澄清過(guò)濾后的酒液進(jìn)一步陳釀熟化,可去除部分辛辣、酸等不良風(fēng)味,使酒體變得柔和芳香[15]。
圖1 蜂蜜酒的生產(chǎn)工藝
總結(jié)來(lái)說(shuō),目前蜂蜜酒釀造工藝存在兩大問(wèn)題:一是蜂蜜酒發(fā)酵周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)周甚至幾個(gè)月,因蜂蜜成分和發(fā)酵菌種的不同而有所差異,這使得商業(yè)化的生產(chǎn)成本增加,不利于蜂蜜酒的產(chǎn)品化開(kāi)發(fā);二是蜂蜜釀酒過(guò)程中產(chǎn)生不良風(fēng)味,這使得蜂蜜酒品質(zhì)難以滿足人們對(duì)愉悅感受的追求[16]。國(guó)內(nèi)蜂蜜酒的釀造工藝大都處于試驗(yàn)研究階段,市面上少見(jiàn)蜂蜜酒產(chǎn)品。
2.1.1 蜂蜜酒發(fā)酵周期長(zhǎng)的問(wèn)題
總結(jié)來(lái)說(shuō),導(dǎo)致蜂蜜酒發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)的原因有兩點(diǎn):一是蜂蜜自身的問(wèn)題,蜂蜜的高滲透壓和低pH抑制大部分微生物的生長(zhǎng),蜂蜜缺乏酵母生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如氮源和礦物質(zhì),蜂蜜缺乏緩沖能力,發(fā)酵一段時(shí)間pH下降到3.0以下時(shí)酵母的生長(zhǎng)受到抑制;二是與發(fā)酵的菌種及發(fā)酵溫度有關(guān),菌種的抗性能力的強(qiáng)弱、適應(yīng)性的好壞、菌種接種量以及發(fā)酵溫度與發(fā)酵進(jìn)程和成品品質(zhì)密切相關(guān)[16]。
根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)顯示,糖類物質(zhì)是蜂蜜的主要成分,占總量的75%以上,其中葡萄糖和果糖占總糖的85%~95%,除此之外還有蔗糖、麥芽糖、異麥芽糖等20余種糖類。蜂蜜的高滲透壓使微生物難以生長(zhǎng),在發(fā)酵前蜂蜜要經(jīng)過(guò)稀釋至合適的濃度才能用于發(fā)酵。稀釋比例對(duì)蜂蜜酒的發(fā)酵過(guò)程很重要,稀釋比例低時(shí)抑制酵母生長(zhǎng);稀釋比例高時(shí)酵母生長(zhǎng)緩慢,轉(zhuǎn)化成酒精的糖類有限,難以達(dá)到理想的酒精度。由此,稀釋比例對(duì)發(fā)酵時(shí)長(zhǎng)產(chǎn)生影響。國(guó)外研究報(bào)道較多的蜂蜜稀釋比例1∶1,2∶1和3∶1(水/蜂蜜),也有報(bào)道比例為1∶0.5的,稀釋比例再低時(shí)高滲透壓使酵母無(wú)法生長(zhǎng)或生長(zhǎng)緩慢[17]。蜂蜜主要成分除水分和糖類以外,還有少量蛋白質(zhì)、酸類、礦物質(zhì)、維生素和芳香物質(zhì)等,總量不到5%,蛋白質(zhì)含量?jī)H為0.10%~2.42%,有機(jī)酸含量0.1%左右,礦物質(zhì)含量0.04%~0.06%,因蜂蜜種類不同而有所差異,一般深色蜂蜜比淺色蜂蜜所含礦物質(zhì)的量更高且pH更高[18]。蜂蜜中用以酵母生長(zhǎng)所需的氮源和礦物質(zhì)的不足,影響酵母發(fā)酵進(jìn)程。?mogrovi?ová等[19]研究了不添加任何營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)發(fā)酵蜂蜜酒,發(fā)酵用時(shí)60~90 d,而Pereira等[20]添加無(wú)機(jī)氮源(NH4)2HPO4,發(fā)酵僅需5 d。Maria等[3]采用商業(yè)化的營(yíng)養(yǎng)劑,發(fā)酵13 d得到蜂蜜酒。在我國(guó),添加劑的使用要遵照《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定執(zhí)行,其中關(guān)于發(fā)酵用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有明確規(guī)定,如磷酸銨、磷酸二氫銨、磷酸氫二銨、硫酸銨等可以用作發(fā)酵營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[21]。
根據(jù)Antonio等[16]綜述總結(jié),從蜂蜜自然發(fā)酵中篩選出來(lái)的菌種的發(fā)酵能力,并不比已商業(yè)化生產(chǎn)的菌種強(qiáng)。目前,研究使用較多的蜂蜜發(fā)酵商業(yè)菌種為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。釀酒酵母通過(guò)糖酵解途徑將葡萄糖和果糖轉(zhuǎn)化成丙酮酸,丙酮酸脫羧基生成乙醛,再經(jīng)氧化生成乙醇[1]。Pereira等[22]研究S.cerevisiae發(fā)酵蜂蜜稀釋液時(shí)發(fā)現(xiàn),增加接種量有助于縮短發(fā)酵時(shí)間,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致蜂蜜酒愉悅風(fēng)味物質(zhì)的減少。因此,菌種的接種量對(duì)蜂蜜發(fā)酵過(guò)程及成品的風(fēng)味息息相關(guān),是研究蜂蜜發(fā)酵工藝時(shí)必要考慮的條件。
發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵時(shí)長(zhǎng)也有影響,發(fā)酵溫度高于25℃可加速糖類和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗,從而縮短發(fā)酵時(shí)間;發(fā)酵溫度低于25 ℃時(shí),最終葡萄糖和果糖的含量分別高于3.5 g/L和10 g/L,并且可能由此導(dǎo)致不良的二次發(fā)酵[23]。而?mogrovi?ová等[19]研究結(jié)果表明,低溫可以使發(fā)酵過(guò)程更穩(wěn)定,使更多風(fēng)味物質(zhì)形成,提高成品的口感品質(zhì),但發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2~3個(gè)月。
2.1.2 發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生不良風(fēng)味的問(wèn)題
蜂蜜酒的風(fēng)味來(lái)自于蜂蜜本身、酵母發(fā)酵及發(fā)酵工藝[22,24]。揮發(fā)性香氣物質(zhì)對(duì)蜂蜜酒品質(zhì)起著決定性的作用,不良風(fēng)味的產(chǎn)生嚴(yán)重影響蜂蜜酒的品質(zhì)。據(jù)研究報(bào)道,蜂蜜酒的不良風(fēng)味物質(zhì)主要來(lái)自于發(fā)酵不完全導(dǎo)致的二次發(fā)酵,蜂蜜酒的不良風(fēng)味與乙酸乙酯、辛酸和己酸的含量有關(guān),這些揮發(fā)性物質(zhì)導(dǎo)致蜂蜜酒感官品質(zhì)的下降,尤其是香氣和味道[20]。除此之外,過(guò)濾不完全導(dǎo)致部分酵母殘留于酒中,也會(huì)產(chǎn)生不良風(fēng)味[16]。還有研究表明,果汁、礦物質(zhì)和酸類的添加使蜂蜜酒的風(fēng)味更飽滿豐富[25]。Roldan等[26]將花粉(10~50 g/L)加入蜂蜜稀釋液中釀造蜂蜜酒,花粉的添加不僅改善了成品的風(fēng)味,還增加了發(fā)酵速率,提高酒精生成率。蜂花粉主要成分為糖類、蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)、維生素等[27]。Almeida-Muradian等[28]研究了巴西南部采集的10種蜂花粉,其主要成分糖類平均含量37%、蛋白質(zhì)平均含量20%、礦物質(zhì)平均含量2.2%,缺少維生素。因此,蜂花粉的加入可以補(bǔ)充蜂蜜培養(yǎng)基中缺乏的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
我國(guó)市場(chǎng)上銷售的蜂蜜酒幾乎全都是進(jìn)口,國(guó)產(chǎn)蜂蜜酒基本屬于空白,但也有少數(shù)蜂蜜酒的相關(guān)研究報(bào)道。史瑩等[29]研究了山烏桕蜂蜜酒釀造用酵母的篩選、鑒定及應(yīng)用,從天然蜂蜜中篩選得到1株適合山烏桕蜂蜜酒釀造的畢赤酵母屬酵母,該酵母在以山烏桕蜜作為原料、30%(W/W)糖、20%(V/V)酒精、200 mg/L NaHSO3、pH 4.0條件下發(fā)酵7 d,產(chǎn)酒精13%vol,酒香濃郁,并分析了蜂蜜酒的香味成分。孫洪浩等[30]以神農(nóng)架野花蜜作為原料,采用黑曲、清酒酵母復(fù)配釀造風(fēng)味獨(dú)特的蜂蜜酒,并采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn),優(yōu)化釀造工藝條件:蜂蜜汁糖度24%,酒母用量32%,酵母營(yíng)養(yǎng)劑0.2 g/L,發(fā)酵溫度25 ℃,發(fā)酵時(shí)間14 d。最終得到酒精度14%vol~15%vol,總酸6.5~6.8 g/L,殘?zhí)?~7 g/L醇厚豐滿的蜂蜜酒。在此基礎(chǔ)上,李從軍等[31]研究了發(fā)酵型桂花蜂蜜酒的釀造工藝,采用浸提鮮桂花得桂花汁用于蜂蜜酒釀造,初始可溶性固形物含量22%、接種量0.1%的果酒酵母、發(fā)酵溫度25 ℃和時(shí)間7 d。最終桂花蜂蜜酒的酒精度11.6%vol,殘?zhí)?.95 g/100 mL。鄒璐[32]研究了發(fā)酵型紅棗蜂蜜酒的澄清劑穩(wěn)定性。
蜂蜜酒的風(fēng)味物質(zhì)主要來(lái)源于蜂蜜本身、酵母及發(fā)酵和陳釀過(guò)程中產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)[33]。蜂蜜的風(fēng)味對(duì)感官品質(zhì)的影響至關(guān)重要,蜂蜜的風(fēng)味相當(dāng)復(fù)雜,因產(chǎn)地不同和花蜜來(lái)源不同,成分有著巨大的差異。并非蜂蜜中的所有成分都會(huì)對(duì)香氣產(chǎn)生影響,只有當(dāng)物質(zhì)的濃度超過(guò)嗅覺(jué)閾值時(shí)才會(huì)產(chǎn)生影響[34]。蜂蜜的感官特征主要有花香、果香、木頭香、柑橘香、發(fā)酵香、酸、辛辣、草本味、蠟狀、脂狀、膏狀等。還有研究者鑒定出了來(lái)自單一蜜源的蜂蜜中對(duì)感官特征有貢獻(xiàn)的一些揮發(fā)性物質(zhì)[35],例如:柑橘蜂蜜具有新鮮水果和檸檬香氣,其中含有大量的芳樟醇衍生物;桉樹(shù)蜂蜜具有乳酪和干草香氣,其中主要含有羥基酮和對(duì)傘花烴衍生物。有研究表明不同產(chǎn)地板栗蜜的香氣和成分都有所不同,產(chǎn)自西班牙東北部的板栗具有草本、木質(zhì)和辛辣氣味,主要含有醛類、醇類、內(nèi)酯類和揮發(fā)性酚類,而產(chǎn)自西班牙西北部的板栗蜜具有花香和果香,其中萜烯類、酯類和苯衍生物的含量更高[36]。
在酒精發(fā)酵過(guò)程中,酵母通過(guò)新陳代謝產(chǎn)生對(duì)一系列蜂蜜酒風(fēng)味具有重要貢獻(xiàn)的化合物。研究表明酵母種類[10]、接種量[22]、發(fā)酵條件[37]、蜂蜜成分[37]及添加物[39]都對(duì)發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)有影響。這些由酵母產(chǎn)生的揮發(fā)性的化合物主要有醇類、有機(jī)酸、酯類、不穩(wěn)定的脂肪酸、羰基化合物和揮發(fā)性酚類等。
目前食品品質(zhì)的評(píng)價(jià)方法主要有兩種,一是食品中香氣成分的定性和定量分析,另一種是基于人對(duì)食品品質(zhì)的感官評(píng)價(jià),前者是客觀分析手段,后者是更為主觀的判斷。目前對(duì)蜂蜜酒中香氣成分的定性和定量分析的報(bào)道較多,但是對(duì)蜂蜜酒的感官品質(zhì)的研究較少見(jiàn)。Koguchi等[40]分別采用紫云英蜂蜜和蕎麥蜂蜜制作蜂蜜酒并對(duì)其進(jìn)行了感官測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn)紫云英蜜釀造的蜂蜜酒風(fēng)味宜人,蕎麥蜜釀造的蜂蜜酒則令人難以接受。Ukpabi[41]選擇9個(gè)食品專家分別對(duì)新鮮和陳釀的蜂蜜酒進(jìn)行感官評(píng)價(jià),結(jié)果發(fā)現(xiàn)蜂蜜酒的顏色和口感都較佳,而蜂蜜酒的特征性后味苦味對(duì)風(fēng)味既有積極的意義也有存在不良影響。Vidrih等[42]研究對(duì)比了幾種蜂蜜釀造蜂蜜酒的風(fēng)味,結(jié)果發(fā)現(xiàn)板栗蜜釀造的蜂蜜酒經(jīng)專業(yè)訓(xùn)練的評(píng)價(jià)員感官評(píng)價(jià)得分最高,其中蜂蜜酒中殘?zhí)堑奶鹞赌軌蚋采w掉來(lái)自板栗蜜中的苦味。建立蜂蜜酒中香氣成分和感官特征之間的聯(lián)系對(duì)蜂蜜酒的感官評(píng)價(jià)至關(guān)重要,目前這方面的研究較少見(jiàn)。
蜂蜜酒的保健功效主要來(lái)自于蜂蜜原料,添加的其他輔料如果蔬汁、中草藥等,以及發(fā)酵過(guò)程中酵母代謝產(chǎn)生的一些功能成分。目前有關(guān)蜂蜜酒的保健功效的研究報(bào)道較少,翟文俊[43]檢測(cè)蜂蜜酒中營(yíng)養(yǎng)成分并對(duì)比了蜂蜜和蜂蜜酒酒中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)蜂蜜酒不僅保留了蜂蜜中的營(yíng)養(yǎng)成分,其中氨基酸、維生素和礦物質(zhì)的含量還有所增加,可能是由發(fā)酵過(guò)程中酵母自溶引起的。還有一些研究者報(bào)道了蜂蜜酒的抗氧化活性,蜂蜜酒的抗氧化活性取決于所用蜂蜜的來(lái)源及種類,蜂蜜酒中的酚類物質(zhì)主要來(lái)自于蜂蜜原料[44]。?vecová等[45]研究發(fā)現(xiàn)蜂蜜酒中添加的果汁、中草藥能夠提升其中酚類物質(zhì)的含量,添加黑醋栗的蜂蜜酒中沒(méi)食子酸和咖啡酸含量大大增加,添加中草藥的蜂蜜酒中阿魏酸的含量豐富。
蜜蜂養(yǎng)殖是我國(guó)一項(xiàng)傳統(tǒng)的畜牧業(yè),蜂蜜也一直是我國(guó)人民喜愛(ài)甚至推崇備至的藥食兩用食材,但隨著現(xiàn)代人們飲食習(xí)慣的改變,肥胖逐漸成為越來(lái)越多人的健康隱患,蜂蜜含糖量達(dá)75%以上,占干物質(zhì)的95%~99%,人們?cè)谑秤梅涿蹠r(shí)也有更多的擔(dān)憂。蜂蜜的深度加工產(chǎn)品研發(fā)就顯得尤為重要,蜂蜜酒的研發(fā)不僅能解決這一問(wèn)題,還能大大提升蜂蜜的附加值,這對(duì)蜜蜂養(yǎng)殖業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展尤為關(guān)鍵。國(guó)外蜂蜜酒釀造研究有大量報(bào)道,技術(shù)較成熟,而國(guó)內(nèi)蜂蜜酒的釀造技術(shù)研究較少見(jiàn),針對(duì)我國(guó)豐富的蜜源蜂蜜進(jìn)行篩選適用于蜂蜜酒釀造的種類,篩選蜂蜜酒專用酵母,并優(yōu)化釀造技術(shù),以生產(chǎn)具有我國(guó)特色的蜂蜜酒,是亟待科學(xué)研究的一項(xiàng)重要課題。