黑米酒的釀造及其品質分析研究

劉達玉，馬艷華，王新惠，余俊儒

（1.成都大學，四川 成都 610106；2.濮陽職業技術學院，河南 濮陽 457000）

黑色食品是當今國際上最流行的保健食品之一，國內外一直持續著黑色食品熱。黑色食品以其特有的營養價值和特殊的藥理功能，成為當今食品和醫藥工業研究的熱點之一。黑米是大宗黑色食物，富含有豐富的淀粉、蛋白質，而且氨基酸組成齊全，同時富含多種微量元素和維生素、生理活性成分，能調節人體的多種生理功能，是發展中的天然保健食品，也是功能食品的理想原料[1]。在西部大開發的指引下，各地把黑米的種植作為重點來抓，各省成立了良種基地、生產基地，黑色食物產量大幅度提高。長期以來，黑米的開發利用嚴重滯后，主要供家庭食用，即使加工也屬于初級加工，缺乏對黑色食物進行精深加工，更沒有完全實現轉化增值，甚至有的地方，農民出現了增產不增收的尷尬局面。面對上述情況，近年來，有的地方出現了黑米釀酒企業，已經展現出良好的發展前景。但目前存在很多問題，選用的糖化發酵劑主要是傳統的甜酒曲或黃酒曲，由于黑米與糯米相比，粗纖維和直鏈淀粉含量高，往往發酵困難、出酒率低，風味還不能滿足人們的要求，不能解決長期貯存的沉淀問題，有的還是以封缸酒的形式出現在市場上。對于黑色食品釀酒，專用發酵種曲目前還是空白，更沒有開發出不同保健功能的系列酒，地方和企業急需黑色食品釀酒的關鍵技術。

1 黑米酒釀造的工藝技術

工藝流程：黑米→洗米→浸泡→蒸飯→冷卻→拌曲→糖化→壓榨→加酵母→發酵→過濾→陳釀→勾兌→膜濾→灌裝→成品。

1.1 黑米的揀選與淘洗

由于黑米色素系水溶性色素，過多地用水浸泡會造成黑米色素的流失，因此，黑米首先強調浸泡之前的篩分與揀選，去掉附著在米表的糠皮、塵土和其它雜物等東西,以使黑米釀出來的味道更純正，以減少淘洗次數。一般將黑米淘洗1次～2次即可，避免過多地攪拌。浸泡時用水不宜過多，并收集浸泡水，澄清與微濾后可回加到蒸飯、涼飯、拌曲加水等工序中，可補回部分黑米色素，增加黑米酒的保健功能。

1.2 黑米的浸泡

浸泡能夠讓黑米吸水膨脹，以利于蒸煮。要使黑米內淀粉蒸煮糊化，必須讓它充分吸水，使植物組織和細胞膨脹，顆粒軟化。蒸煮時，熱量通過水的傳遞進入淀粉顆粒內部，迫使淀粉鏈的氫鍵破壞，使淀粉達到糊化程度。浸泡時間的長短由生產工藝、水溫、米的性質所決定。一般的資料介紹黑米泡米時間及水溫要求與白米差不多，但是在實踐中發現并不是這樣。黑米的浸泡試驗[2]，各個溫度下均在3 h后測定黑米的吸水率，浸泡溫度對吸水率的影響結果見表1。

表1 浸泡溫度對黑米吸水率的影響（3 h）Table 1 Effects of soak temperature on water absorption of black rice

試驗表明，只有用70℃左右的水浸泡2 h～3 h左右才能達到要求。室溫水浸泡黑米，24 h也不會吸水溶脹，造成這種現象的原因可能與黑米結構緊密、纖維含量較高有關，更有可能與黑米淀粉化學結構有關，黑米難于浸泡與黑米表皮關系不大。

1.3 蒸飯

在黑米酒的釀造過程中蒸米也是很重要的一個步驟，蒸米的目的是使淀粉糊化，對浸泡后的黑米進行加熱，結晶型的淀粉轉化為三維網狀結構型淀粉，淀粉鏈得以舒展，黏度升高。糊化后的淀粉容易受淀粉酶的水解而轉化為糖或糊精。黑米酒的蒸飯要求：米飯外硬內軟，富有彈性，熟透而不爛，疏松不糊，內無白心，軟硬適中，無不熟或過爛現象。實驗中采用的方法是在不銹鋼鍋內盛適量的水，用紗布包裹著米放于鍋內蒸格上，用電磁爐高溫（260℃）加熱。在蒸米時，還應該注意如下的問題：蒸米過程中應向米上淋澆85℃以上的熱水（凈化浸泡水亦可），促進飯粒吸水膨脹，達到更好的糊化效果。根據經驗，蒸米時蒸布多余的四角要用來將米表蓋住，這樣也能夠使米更易煮熟，米蒸煮好以后，不要馬上揭開鍋蓋，應悶蓋5 min～8 min，這樣出來的米糊化效果將更好，整個蒸飯過程大約耗時40 min左右。

1.4 涼飯與冷卻

米飯蒸熟后必須立即冷卻，才能使微生物很好的生長并對米飯進行正常的生化反應。涼飯一般有淋飯法和攤飯法兩種方法。淋飯法冷卻迅速，冷后溫度均勻，并可利用回淋操作，把飯溫調節到所需范圍，但會造成黑米色素等成分的流失，也影響酒的風味。攤飯冷卻，速度較慢，易感染雜菌和出現淀粉老化的現象，出酒率也會降低。在實驗中，采取淋飯和攤飯結合的辦法，利用少量當班凈化浸泡水淋飯冷卻、再攤飯冷卻，配以冷風冷卻，使米飯的降溫比較均勻一致，降到30℃左右即可。

1.5 拌曲加水與糖化

拌曲的目的是使黑米中的淀粉被曲中的微生物糖化。針對黑米糖化困難的實際情況，采用貴州甜酒曲，川牌米酒曲，民間小曲按5∶3∶2比例組合、復合發酵。在干凈的容器中拌上甜酒曲，并加適量的凈化浸泡水，將米和曲混合均勻，米飯落缸溫度一般控制在27℃～30℃，將米的表面做成一個倒喇叭狀的窩，再在搭好窩的米飯表面撒些酒藥粉末。需要強調說明，甜酒曲添加量、加水量是黑米酒糖化的關鍵，一般來說，白米酒甜酒曲添加量為米重的0.4%～0.5%，加水量為米重的0.2倍～0.3倍，黑米糖化用量具有顯著差別，都在白米酒用量的2倍左右，即甜酒曲添加量為米重的0.8%～1.0%，加水量為米重的0.5倍以上，糖化時間也比白米要長。在其它發酵條件不變的情況下，當試驗甜酒曲用量低于0.8%時，發酵不完全，酒精度低，當甜酒曲用量大于0.8%時，發酵效果差別不太大，都比較好。加水量大于0.5倍，相當于半固態發酵，發酵速度較快，但加水一定要總量控制，過多加水會造成酒的稀釋，加水量少時，表面處于固態，發酵遲緩而不完全，上層容易生霉變質。

1.6 酵母發酵

在糖化完成后進行壓榨，再添加酵母對樣品進行發酵。發酵過程中，依靠酵母菌的作用，將糖分在厭氧條件下轉化為酒精和二氧化碳。實驗中添加了兩種酵母：釀酒酵母和生香酵母，釀酒酵母的作用主要是發酵生成酒精，生香酵母能夠使發酵得到的酒香氣、口感等更好。活性酵母在使用前要進行活化，將活性干酵母放到2%的糖水中，在35℃到40℃的溫度條件下保持15 min～20 min，再在34℃的條件下進行1 h的活化，酵母的添加量為米重的0.05%～0.1%，密閉發酵溫度以15℃以下為宜，陳釀時間3個月以上，對黑米酒風味有明顯提升作用。其間可換缸2次～3次，除去沉淀渾濁物，可提高膜濾的效率，降低污染膜的清洗難度。

2 結果與討論

2.1 黑米酒常規成分分析[3]

黑米酒常規成分分析，見表2。

表2 黑米酒常規成分含量Table 2 Contents of conventional ingredients of black rice wine

由表2可見，針對黑米釀酒比白米困難的實際情況，采用復合菌種組合發酵，酒精度、糖分、總酸、揮發酸含量屬于理想范圍。黑米酒中揮發酯、氨基氮含量較高，這與添加產酯酵母、復合曲蛋白酶系活力增強有關，對提高風味和營養價值有益，但品嘗實驗表明，風味并不比白米酒優越，說明揮發酯、氨基氮對酒的風味只是一個方面。

2.2 黑米酒礦質元素分析

黑米酒礦質元素分析，見表3。

表3 黑米酒礦質元素含量Table 3 Contents of mineral elements of black rice wine mg/L

采用原子吸收分光光度法測定，黑米酒中鈣、鐵、鋅、硒等元素明顯高于白米酒，分別高出27.8%、313.2%、206.1%、172.7%，說明黑米酒比地方米酒在礦質元素方面更具有營養價值。

2.3 黑米酒風味成分色譜分析

采用色譜柱為常規分析專用毛細管柱30m×0.32mm×0.25μm，進樣口溫度250℃，檢測器溫度260℃。升溫程序為起始溫度50℃，恒溫2 min，以3.5℃/min升溫。升至80℃，恒溫2 min，再以25℃/min升到150℃，恒溫4 min。氫氣壓力表170 kPa，空氣壓力表250 kPa，氮氣壓力表400 kPa，柱壓100 kPa，進樣量2μL。由色譜分析得出成品黑米酒中各成分含量見表4。

表4 黑米酒風味成分色譜分析結果Table 4 GC analysis results of flavor components of black rice wine mg/100 mL

由數據看出，香氣主要由酯類、醇類、醛類物質構成。乙酸乙酯含量較高，構成了黑米酒的主體香型，甲醇含量痕量，其它醇類含量適度，都對形成和諧口感有促進作用。

2.4 黑米酒游離氨基酸分析

游離氨基酸分析采用全自動氨基酸分析儀法，準確取出酒樣1 mL，加入4%的磺基水楊酸5 mL，混勻后靜置1 h。用0.45μm的濾膜過濾后取清液上機。分析條件：儀器型號為日立L-8800型全自動氨基酸分析儀，分析周期為53 min/L樣，反應柱柱溫135℃，分離柱柱溫70℃，分離時洗脫液流速0.4 mL/min，反應液流速0.35 mL/min。由圖1與圖2分析得到表5與表6。

圖1 米酒中氨基酸的吸收圖譜Fig.1 Mapping of amino acid composition of rice wine

圖2 黑米酒中氨基酸吸收圖譜Fig.2 Mapping of amino acid composition of black rice wine

表5 米酒中的游離氨基酸含量Table 5 Contents of free amino acids of rice wine mg/100 mL

表6 黑米酒中的游離氨基酸含量Table 6 Contents of free amino acids of black rice wine mg/100 mL

由表5、表6看出，黑米酒中游離氨基酸含量比地方白米酒高出近10倍，達到400 mg/100 mL以上，必需氨基酸含量豐富而且均衡，構成了黑米酒的特色營養成分。酪氨酸和蛋氨酸是黑米酒所特有的，地方白米酒中并沒有。黑米酒中的其它氨基酸的含量均比白米酒中高很多。酪氨酸是黑色素的前提物質，這也說明黑米色素隨著黑米的釀造進入了黑米酒中。蛋氨酸是人體必需氨基酸，參與組成血紅蛋白、組織與血清，有促進脾臟、胰臟及淋巴的功能。苯丙氨酸在黑米酒中的含量最高，它參與消除腎及膀胱功能的損耗。谷氨酸和丙氨酸在黑米酒中的含量位于第二位和第三位。

3 結論

黑米釀酒與白米釀酒具有顯著的差別。只有用70℃的水浸泡3 h才能達到要求，收集浸泡水，澄清與微濾后回加到當班的蒸飯、涼飯、拌曲加水等工序中，可補回部分黑米色素，增加黑米酒的保健功能。甜酒曲添加量、加水量是黑米酒糖化的關鍵，黑米糖化時酒曲與加水量都在白米酒用量的2倍左右，即甜酒曲添加量為米重的0.8%～1.0%，加水量為米重的0.5倍以上，糖化時間也比白米要長。添加產酯酵母、增強復合曲蛋白酶系活力，可提高黑米酒中揮發酯與氨基氮含量，對提高風味和營養價值有益。黑米酒中鈣、鐵、鋅、硒等元素明顯高于白米酒，分別高出27.8%、313.2%、206.1%、172.7%，說明黑米酒比地方米酒在礦質元素方面更具有營養價值。黑米酒中游離氨基酸含量比地方白米酒高出近10倍，達到400 mg/100 mL以上，必需氨基酸含量豐富而且均衡，構成了黑米酒的特色營養成分。開發黑米酒受到國家產業政策的支持，可以實現黑色食品精深加工，順應國家酒類產業導向，擴充川酒品種，引導西南地區黑色食物的種植和加工，促進農業產業化的良性循環，具有良好的經濟效益和社會效益。

[1]陳世平,鄒鎖柱,吳惠芳,等.黑米黃酒工藝及產品穩定性研究[J].釀酒科技,2006(3):75-76

[2]馬艷華,王新惠,劉達玉,等.黑米酒生產工藝條件優化的研究[J].農產品加工學刊,2007(11):48-50

[3]趙光鰲,金嶺南.黃酒生產分析檢驗[M].北京:中國輕工業出版社,1987:17-33