萌動(dòng)青稞米酒的工藝研究及理化性質(zhì)分析

申瑞玲，景新俊，張婷，董吉林*

鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院（鄭州 450001）

青稞俗稱裸大麥，是中國(guó)青藏高原地區(qū)特有的作物。青稞中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，富含β-葡聚糖、膳食纖維、多酚等有益成分。近年來(lái)，青稞類產(chǎn)品越來(lái)越受到關(guān)注，但是目前青稞主要作為藏區(qū)主食和釀造青稞酒的原料，其加工方式單一，產(chǎn)品附加值低，影響青稞資源的有效開發(fā)和利用[1]。萌動(dòng)是生命發(fā)展的初級(jí)階段，也是生物中最有活力的階段，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，谷物萌動(dòng)過程中發(fā)生許多生理代謝變化，而這種變化大部分對(duì)人體有益。燕麥萌動(dòng)后多酚、維生素、生物堿等活性物質(zhì)含量會(huì)升高[2]。大豆發(fā)芽后維生素C含量顯著提高，是發(fā)芽前的13.09倍；發(fā)芽72 h時(shí)異黃酮含量達(dá)到最高值為0.39 g/100 g[3]。研究表明，青稞萌動(dòng)后總酚、黃酮和GABA含量升高[4]，具有較強(qiáng)抗氧化能力。

米酒是中國(guó)傳統(tǒng)民間風(fēng)味食品，富含糖類、氨基酸、維生素、酯類、蛋白質(zhì)等物質(zhì)，長(zhǎng)期食用有益身體健康。隨著科技發(fā)展，對(duì)各類酒飲品的研究有了很大提高。Xie等[5]對(duì)米酒中氨基酸的種類和含量進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)米酒中的氨基酸含量較高，種類可達(dá)18種，其中有8種氨基酸是人體必需氨基酸。Lorimier等[6]發(fā)現(xiàn)米酒中有多種成分能夠調(diào)節(jié)人體的免疫系統(tǒng)，如米酒中的多酚類物質(zhì)通過抗氧化作用來(lái)進(jìn)行免疫調(diào)節(jié)。姜闊等[7]利用紫甘薯、青稞、米酒和黨參等原料開發(fā)一種紫甘薯青稞米酒飲料。馬挺軍[8]開發(fā)一種苦蕎青稞米酒健康飲品，主要成分是苦蕎芽、青稞芽，具有抗氧化、降血糖、降血脂等功效。試驗(yàn)以萌動(dòng)青稞為原料開發(fā)新的萌動(dòng)青稞米酒，最大程度地把青稞中的營(yíng)養(yǎng)和保健功能成分保留下來(lái)，滿足消費(fèi)者的需求，提高青稞產(chǎn)品的附加值。

1 材料與方法

1.1 材料

萌動(dòng)青稞（實(shí)驗(yàn)室自制）；甜酒曲（安琪酵母股份有限公司）；Folin-Ciocalteau試劑、甲基紅、酚酞、次甲基藍(lán)（成都科龍有限責(zé)任公司）；硫酸銅、濃鹽酸、無(wú)水乙醇（均為分析純）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

T 6新世紀(jì)紫外-可見分光光度計(jì)（北京普析通用儀器有限公司）；SZF-06 A脂肪含量測(cè)定儀（上海昕瑞儀器儀表有限公司）；SWCJ 1 FD超凈臺(tái)（上海巴玖儀器有限公司）；Agilent 7890 GC/5975C MS氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國(guó)Agilent公司）；Rotavapor R-20型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（瑞士BUCHI公司）；高壓蒸汽滅菌鍋（廈門致微儀器有限公司）；Axio Observer A 1倒置熒光顯微鏡（德國(guó)蔡司公司）；移液槍（美國(guó)Thermo公司）；電磁爐（美的集團(tuán)有限公司）；BSA 224 S-CW分析天平（德國(guó)Sarturius公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 萌動(dòng)青稞米酒制備工藝

青稞米酒也按此工藝釀造。

1.3.2 萌動(dòng)青稞米酒制備工藝及優(yōu)化

考察甜酒曲添加量（0.4%，0.6%，0.8%，1.0%和1.2%）、培養(yǎng)溫度（20，24，28，32和36 ℃）和培養(yǎng)時(shí)間（24，36，48，60和72 h）對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)，確定萌動(dòng)青稞米酒的最佳制作工藝。

1.3.3 萌動(dòng)青稞米酒的品質(zhì)鑒定方法

以萌動(dòng)青稞米酒的感官評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，分析其酒精度、糖度及總酸等理化指標(biāo)。

1) 萌動(dòng)青稞米酒的感官評(píng)價(jià)方法

取成品萌動(dòng)青稞米酒，請(qǐng)20名固定人員評(píng)價(jià)酒品質(zhì)。產(chǎn)品品質(zhì)由色澤、香氣、口感和整體協(xié)調(diào)度4個(gè)因素構(gòu)成，感官評(píng)價(jià)在米酒的標(biāo)準(zhǔn)[9]上進(jìn)行改進(jìn)，確定萌動(dòng)青稞米酒的感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（見表1）。評(píng)定結(jié)果去掉偏離平均值最大的2組分值，再求平均值。

2) 酒精度的測(cè)定[10]

分別吸取100 mL酒樣和50 mL的蒸餾水，然后進(jìn)行蒸餾，蒸餾后用蒸餾水定容至100 mL，震蕩均勻后倒入100 mL的量筒中。最后用酒精計(jì)測(cè)量樣品的酒精度，同時(shí)還需要測(cè)定室內(nèi)溫度。根據(jù)“酒精度與溫度校正表”，將樣品的酒精度換算成溫度為20 ℃的酒精度。

3) 糖度的測(cè)定

采用直接滴定法[11]。

4) 總酸的測(cè)定[12]

在250 mL錐形瓶中加入50.0 mL酒樣，并加入3滴酚酞指示劑，用0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，酒樣呈微紅色且30 s不褪色，即為滴定終點(diǎn)。

1.3.4 萌動(dòng)青稞米酒營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定

蛋白質(zhì)含量的測(cè)定，按GB 5009.5—2016方法；膳食纖維含量的測(cè)定，按酶-重量法AOAC 922.16；β-葡聚糖含量的測(cè)定，按酶法AOAC 995.16；淀粉含量的測(cè)定，按旋光法GB/T 20378—2006；總黃酮含量的測(cè)定：參照文獻(xiàn)[13]稍作改進(jìn)；GABA含量的測(cè)定：根據(jù)文獻(xiàn)[14]的方法加以改進(jìn)；總酚含量的測(cè)定，采用Folin-Ciocalteau法，根據(jù)文獻(xiàn)[15]稍作修改。

表1 萌動(dòng)青稞米酒感官評(píng)定表

1.3.5 萌動(dòng)青稞米酒的香氣成分萃取方法

采用頂空固相微萃取的方法對(duì)萌動(dòng)青稞酒的香氣成分進(jìn)行分析。提取方法為：取10 mL萌動(dòng)青稞酒于50 mL頂空瓶中，加入2 g/L NaCl后立即密封，在65℃水浴中旋轉(zhuǎn)加熱平衡30 min，將萃取頭插入瓶中頂空部分，于65 ℃的恒溫水浴鍋中固相微萃取吸附60 min，然后迅速插入GC-MS進(jìn)樣口250 ℃解吸5 min，進(jìn)行GC-MS分析。

HP-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：初始溫度40 ℃，保留2 min，以2 ℃/min升溫到70 ℃，以4 ℃/min升溫到160 ℃，以10 ℃/min升溫至250 ℃，保持5 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；載氣，He；流量1.0 mL/min；離子化方式，EI；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；掃描范圍，m/z 50～550。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel和Origin對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并作圖，用SPSS軟件分析數(shù)據(jù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 萌動(dòng)青稞米酒的制備工藝參數(shù)研究及工藝優(yōu)化

2.1.1 甜酒曲添加量對(duì)萌動(dòng)青稞米酒品質(zhì)的影響

在培養(yǎng)溫度25 ℃、培養(yǎng)時(shí)間48 h、酒曲添加量0.4%～1.2%的條件下制作萌動(dòng)青稞米酒。從表2中可以看出，隨著甜酒曲添加量增加，萌動(dòng)青稞米酒的感官評(píng)分呈先增加后減少的趨勢(shì)，當(dāng)甜酒曲添加量為0.8%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最大值。從圖1可以看出，甜酒曲添加量較少，發(fā)酵速度緩慢，酒精度低，口感也不是很好，而隨著甜酒曲添加量增加，甜酒曲反應(yīng)速度加快，酒精度逐漸增加，并且口感也逐漸變化。但甜酒曲添加量過大，甜酒曲反應(yīng)速度過快導(dǎo)致可發(fā)酵性糖消耗快，酒精度降低。因此，當(dāng)甜酒曲添加量為0.8%時(shí)，萌動(dòng)青稞米酒口感好，酒香濃郁，無(wú)不良?xì)馕丁?/p>

表2 甜酒曲添加量對(duì)萌動(dòng)青稞米酒品感官評(píng)分的影響

圖1 甜酒曲添加量對(duì)萌動(dòng)青稞米酒品質(zhì)的影響

2.1.2 培養(yǎng)時(shí)間對(duì)萌動(dòng)青稞米酒發(fā)酵的影響

在相同培養(yǎng)溫度（25 ℃）和甜酒曲添加量（0.8%）條件下，不同培養(yǎng)時(shí)間（24～72 h）下制作萌動(dòng)青稞米酒。由表3可知，萌動(dòng)青稞米酒的感官評(píng)分呈先升后降趨勢(shì)，當(dāng)培養(yǎng)時(shí)間為60 h時(shí)感官評(píng)分達(dá)到最大值。從圖2可以看出，隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，酒精度和酸度表現(xiàn)出平穩(wěn)增加趨勢(shì)，而糖度隨著時(shí)間延長(zhǎng)迅速增加，發(fā)酵60 h時(shí)達(dá)到最大值，隨后呈下降趨勢(shì)。這是因?yàn)殡S著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，糖類物質(zhì)不斷降解轉(zhuǎn)化為酒精，發(fā)酵60 h時(shí)，口感、酒香、酸甜口味都達(dá)到最好。隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，酒精度升高，酒味的刺激性增大苦味加重。因此，最適宜培養(yǎng)時(shí)間為60 h。

表3 培養(yǎng)時(shí)間對(duì)萌動(dòng)青稞米酒品感官評(píng)分的影響

圖2 培養(yǎng)時(shí)間對(duì)萌動(dòng)青稞米酒品質(zhì)的影響

2.1.3 培養(yǎng)溫度對(duì)萌動(dòng)青稞米酒品質(zhì)的影響

表4為相同的甜酒曲添加量（0.8%）和培養(yǎng)時(shí)間（60 h），不同培養(yǎng)溫度（20～36 ℃）下制成的萌動(dòng)青稞米酒的感官評(píng)分的變化情況。從表4可以看出，隨著培養(yǎng)溫度增加，酒品的感官評(píng)分逐漸增加，并在28 ℃時(shí)達(dá)到最大值，隨后出現(xiàn)降低趨勢(shì)。從圖3中可以看出，隨著培養(yǎng)溫度增加，酒精度和酸度表現(xiàn)為逐漸增加趨勢(shì)，而糖度先增加后減少，在28 ℃時(shí)達(dá)到最大值。此外，培養(yǎng)溫度過高也會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵速度快，使得酒體渾濁，影響萌動(dòng)青稞米酒的品質(zhì)。因此，綜合考慮培養(yǎng)溫度選為28 ℃。

表4 培養(yǎng)溫度對(duì)萌動(dòng)青稞米酒品感官評(píng)分的影響

圖3 培養(yǎng)溫度對(duì)萌動(dòng)青稞米酒品質(zhì)的影響

2.1.4 萌動(dòng)青稞米酒工藝的優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取甜酒曲添加量、培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間為主要影響因素，以萌動(dòng)青稞米酒的品質(zhì)鑒定結(jié)果為指標(biāo)，進(jìn)行三因素三水平正交試驗(yàn)，確定萌動(dòng)青稞米酒的最佳制作工藝，因素水平表見表5，正交試驗(yàn)結(jié)果見表6。

通過比較表6中各指標(biāo)的極差（R值），最大的是B，其次是C，最后是A。方差分析表7顯示，因素B和C對(duì)于萌動(dòng)青稞米酒的制備工藝有顯著影響，即對(duì)萌動(dòng)青稞米酒品質(zhì)鑒定結(jié)果影響大小為：培養(yǎng)時(shí)間＞培養(yǎng)溫度＞酒曲添加量。根據(jù)K1、K2和K3確定的最優(yōu)組合是A2B2C3。此外，結(jié)合酒精度、酸度、糖度的測(cè)定結(jié)果，確定最優(yōu)工藝為：甜酒曲添加量0.8%，培養(yǎng)時(shí)間60 h，培養(yǎng)溫度28 ℃。

表5 正交試驗(yàn)因素水平表

表6 萌動(dòng)青稞米酒制作工藝正交試驗(yàn)結(jié)果

表7 萌動(dòng)青稞米酒制備工藝方差分析表

2.2 萌動(dòng)青稞米酒的營(yíng)養(yǎng)成分

青稞含有豐富的β-葡聚糖、酚類和膳食纖維等有益成分，研究發(fā)現(xiàn)青稞萌動(dòng)后營(yíng)養(yǎng)價(jià)值有所提高，可溶性糖、總酚、黃酮和GABA含量增加，蛋白質(zhì)、膳食纖維、β-葡聚糖和淀粉的含量降低。分析不同青稞米酒的營(yíng)養(yǎng)組成，結(jié)果見表8。蛋白質(zhì)、膳食纖維、β-葡聚糖和淀粉含量為青稞米酒＞萌動(dòng)青稞米酒；黃酮、GABA和總酚含量為萌動(dòng)青稞米酒＞青稞米酒。青稞萌動(dòng)后，蛋白質(zhì)、淀粉等變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)，更容易被人體吸收和利用；其黃酮、GABA和總酚等活性物質(zhì)含量升高。

表8 萌動(dòng)青稞米酒和青稞米酒的營(yíng)養(yǎng)成分含量mL/L

2.3 萌動(dòng)青稞米酒香氣成分分析

萌動(dòng)青稞米酒所得的總離子流量圖和香氣成分分析如圖4和表9所示。萌動(dòng)青稞米酒中檢測(cè)出102種揮發(fā)性化合物，包括醛類化合物18個(gè)、醇類化合物11個(gè)、酮類化合物1個(gè)、苯類化合物4個(gè)、烷烴類化合物9個(gè)、酯類化合物20個(gè)、酸類化合物9個(gè)、呋喃類化合物5個(gè)、酚類化合物3個(gè)。分析上述幾類物質(zhì)，主要香氣成分依次為：醛類（17.65%）、醇類（10.78%）、烷烴類（8.82%）、酮類（0.98%）、苯類（3.92%）、酯類（19.61%）、酸類（8.82%）、呋喃類（4.91%）。其他成分含量相對(duì)較少。醇類化、酯類化合物和醛類化合物是萌動(dòng)青稞米酒中香氣成分的主要物質(zhì)，對(duì)米酒香氣起重要作用。

圖4 萌動(dòng)青稞米酒的GC-MS總離子圖

表9 萌動(dòng)青稞米酒主要香氣成分相對(duì)含量

接表9

3 結(jié)論

開發(fā)一種新型萌動(dòng)青稞產(chǎn)品——萌動(dòng)青稞米酒。研究其制備工藝關(guān)鍵參數(shù)，并對(duì)其制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合酒精度、總酸、糖度的測(cè)定結(jié)果，最佳工藝條件為：培養(yǎng)時(shí)間60 h、培養(yǎng)溫度28 ℃、甜酒曲添加量0.8%；對(duì)比研究青稞米酒和萌動(dòng)青稞米酒中各種營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化。試驗(yàn)表明，黃酮、GABA、總酚含量：萌動(dòng)青稞米酒＞青稞米酒；蛋白質(zhì)、膳食纖維、β-葡聚糖和淀粉含量：青稞米酒＞萌動(dòng)青稞米酒。對(duì)萌動(dòng)青稞米酒的香氣成分進(jìn)行分析，結(jié)果表明，從萌動(dòng)青稞米酒中檢測(cè)出102種揮發(fā)性化合物，以醛類、醇類、酯類物質(zhì)化合物為主。