橡木對黃酒陳化效果的影響

陽志銳，毛 健,2,*，孟祥勇，姬中偉，郭燕飛

橡木對黃酒陳化效果的影響

陽志銳1，毛 健1,2,*，孟祥勇1，姬中偉1，郭燕飛1

（1.江南大學 糧食發(fā)酵工藝與技術國家工程實驗室，江蘇 無錫 214122；2.國家黃酒工程技術研究中心，浙江 紹興 312000）

研究橡木片對黃酒陳化效果的影響。選用2012年產(chǎn)的黃酒原酒，分別按0、3、6、9 g/L的添加量向其中加入橡木片。4 個 月后對黃酒樣品中的風味物質和游離氨基酸進行檢測，并進行感官分析。結果表明：添加橡木片處理后，黃酒中高級醇類風味物質的種類和含量均顯著減少，醛類風味物質的含量顯著增加而種類呈現(xiàn)減少的趨勢，酯類風味物質的種類和含量均顯著增加（P＜0.05），說明橡木可促進黃酒的陳化，加快了醇成醛、醇醛成縮醛、醇酸成酯、醛成酸等反應；苦味氨基酸中的苯丙氨酸、蘇氨酸、精氨酸、組氨酸和澀味氨基酸中的酪氨酸、纈氨酸的含量均減少；綜合黃酒中的風味物質、游離氨基酸變化以及感官評定的結果，表明當橡木片添加量為6 g/L時，貯存4 個月后的黃酒樣品已具有較好的陳化效果。

黃酒；陳化；橡木片；風味物質；游離氨基酸；感官評定

黃酒是以稻米（糯米、粳米、秈米、黑米）、粟米、黍米、青稞、玉米等為發(fā)酵原料，以曲（麥曲、大曲、小曲、紅曲等）或酶作為糖化劑、酒母或酵母作為發(fā)酵劑，經(jīng)浸米、蒸飯、淋飯、發(fā)酵（前酵和后酵）、壓榨、澄清、煎酒、裝壇、陳釀、勾兌、灌裝等工藝形成的具有特殊風味的飲品[1]。新釀制的黃酒原酒需在陶壇中貯存、陳化，最終達到多種物質的動態(tài)平衡，這種陳化過程主要包括物理成熟和化學成熟兩種作用。通常新釀制出來的黃酒口味比較粗糙、陳酒香不足、較刺激、欠柔和，而通過“陳化”可以有效促進酒 精分子之間、酒精分子與水分子之間的締合，促進醇與酸的酯化，使酒香味馥郁，口味甘順、柔和[2]。

根據(jù)不同的原料和發(fā)酵工藝，黃酒的陳化時間從6 個月～5 年不等[3]。普通黃酒要求陳釀1年，名、優(yōu)黃酒要求陳釀3～5 年。但是長時間的陳化占用了大量的貯存容器和庫房，影響企業(yè)生產(chǎn)資金的周轉。為此人們對加速黃酒陳化的方法做了大量的研究，主要包括激光、輻照、超高壓、超聲波、微波等方法。1988年，應成仁[4]用氮分子激光對紹興加飯酒進行催陳；1989年，華粉妹等[5]研究了輻照加速黃酒的陳化效果；1994年，陳允魁等[6]研究了紅外輻射催陳黃酒；1998年，勵建榮等[7]對高壓催陳黃酒進行了研究，取得了一定的催陳效果；2007年，莫瑞深[8]研究了低頻超聲對黃酒的催陳效果影響；2011年，蔡明迪等[9]研究了超高壓及超聲波處理對黃酒陳化的影響；2011年，江京等[10]對微波催陳黃酒進行了研究，風味物質顯著提高，達到了人工催陳的目的。以上研究雖都取得了一定的效果，但大多數(shù)操作復雜，成本太高，限制了其應用前景。

研究表明在形成優(yōu)質陳釀佳品的過程中，橡木既是酒某些微量成分的來源，又是陳釀過程的促進劑[11]。在使用橡木桶陳化白蘭地、威士忌等蒸餾酒及某些品牌的葡萄酒的過程中，橡木中的揮發(fā)性成分因浸提作用而進入酒中，這些揮發(fā)性成分包括：揮發(fā)性酚、碳水化合物降解物、橡木內(nèi)酯等。在西歐和北美國家，人們已經(jīng)采用橡木[12]和刨花[13]來加快蒸餾酒[14]、紅葡萄酒[15]、Sobretablas wine[13]等陳化。并且有研究表明，這種添加橡木對酒進行陳化的方法，比采用橡木桶進行陳化的速度要快很多[15]。

本實驗主要研究了不同橡木片添加比例對黃酒貯存過程中風味物質、游離氨基酸含量變化和感官特性的影響，并初步探討了添加橡木片引起黃酒風味物質及游離氨基酸變化的原因，為黃酒陳化的研究提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

壇裝黃酒（釀造于2012年冬季） 浙江古越龍山紹興酒股份有限公司；橡木片 法國Laffort公司。

1.2 儀器與設備

氣質聯(lián)用分析儀 美國Finnigan公司；Agilent1100高效液相色譜儀 美國安捷倫公司；5415R離心機 德國艾本德股份公司；HH-S2系列恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市環(huán)宇科學儀器廠；SW-CJ系列標準型潔凈工作臺蘇州安泰空氣技術有限公司。

1.3 方法

1.3.1 黃酒添加橡木片處理

使用容積為250 mL的鹽水瓶作為貯存黃酒的容器，在121 ℃的條件下，將鹽水瓶及其丁基膠塞殺菌處理15 min，然后將2012年產(chǎn)的黃酒分裝于鹽水瓶中，每瓶分裝200 mL。按照0、3、6、9 g/L的添加量加入橡木片，放置于90 ℃的恒溫水浴槽中，敞口預熱10 min后，蓋上膠塞滅菌處理30 min。樣品于常溫、避光條件下貯存，4 個月后取樣檢測其主要理化特性，風味物質及游離氨基酸含量，并對陳化的黃酒樣品進行感官評價。不同添加量做3 個平行實驗，取樣在無菌室超凈臺環(huán)境下進行。

1.3.2 酒精度、pH值、總酸

按照GB/T13662—2008《黃酒》[1]方法測定。

1.3.3 固相微萃取-氣質聯(lián)用測定黃酒的風味

參考Cao Yu[16]、Luo Tao[17]等的方法進行黃酒風味物質的測定，采用固相微萃取法處理樣品，取5 mL樣品置于15 mL頂空瓶中，將老化后的75 μm CAR/PDMS SPME萃取頭插入瓶的頂空部分，于45 ℃吸附30 min，吸附后的萃取頭取出插入氣相色譜進樣口，于250 ℃解吸3 min，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)。

色譜柱型號為DB-WAX（30 m×0.25 mm，0.25 μm），初始柱溫為40 ℃，以7 ℃/min速率升溫，最終溫度為230 ℃，保持10 min，進樣溫度為250 ℃。載氣為He，載流模式為恒流、不分流，流速為0.8 mL/min。離子化方式為EI+，發(fā)射電流為200 μA，電子能量為70 eV，界面溫度為250 ℃，源溫為200 ℃，探測器電壓為360 V。采用歸一化法計算風味物質的相對含量。

1.3.4 黃酒的游離氨基酸定性和定量分析方法

參考Cao Yu等[16]的方法，沿用實驗室中已建立的方法測定黃酒中的游離氨基酸[8]。樣品參考韓笑等[18]的方法進行預處理。

衍生化方法：OPA FMOC柱前衍生化，包括一級氨基酸的衍生化反應和二級氨基酸的衍生化反應。

色譜條件：色譜柱為ODS HYPERSIL（250 m×4.6 mm，5 μm），柱溫為40 ℃，流速為1.0 mL/min，采用紫外檢測器、梯度洗脫方式及外標法定量。

1.3.5 感官評定

表1 黃酒感官評定標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of Chinese rice wine

參考GB/T 13662—2008[1]和黃酒評酒標準[19]的要求，制定本實驗中黃酒樣品的感官評定方法，如表1所示。感官評定小組成員來自江南大學國家工程實驗室的黃酒釀造實驗室，其中包括4 名博士及6 名在讀碩士，評定前經(jīng)過品酒等系列知識相關培訓，分別從色澤、香氣、口味及風格4 個項目對酒樣進行打分，而后4 個項目的評分累計相加，最后將10 名評定員的評分相加取平均值，即可得到該酒樣的感官評定總分。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS Statistics15.0和Origin 8.5軟件進行數(shù)據(jù)分析，檢測結果以x±s形式表示。實驗結果進行單因素方差分析（one-way ANOVA）檢驗。

2 結果與分析

2.1 酒精度、pH值及酸度測定結果

2.1.1 酒精度

表2 不同橡木片添加量的黃酒酒精度Table 2 Alcohol content of Chinese rice wine with different amounts of added oak chips

如表2所示，不同橡木片添加量的黃酒酒精度無顯著性差異，即0～9 g/L的橡木片添加量對黃酒的酒精度無影響。

2.1.2 pH值

經(jīng)檢測所有樣品的pH值均處于3.5～4.5范圍之間，說明添加橡木片陳化黃酒的過程中并未出現(xiàn)染菌酸敗現(xiàn)象。

2.1.3 總酸

經(jīng)過檢測，總酸（以乳酸計）均處于4.0～7.0 g/L范圍之間，說明添加橡木片陳化黃酒的過程中并未出現(xiàn)染菌酸敗現(xiàn)象。

2.2 主要風味物質 種類數(shù)的變化

2.2.1 高級醇類風味物質

圖1 橡木片對黃酒樣品中高級醇類風味物質種類的影響Fig.1 Effect of oak chips on the number of higher alcohols in Chinese rice wine

由圖1可知，隨著橡木片添加量的增大，黃酒樣品中高級醇類風味物質的種類數(shù)呈先減少后平緩的趨勢。以未添加橡木片的黃酒樣品為對照，添加橡木片的樣品中，高級醇種類數(shù)都有不同程度的減少；比較不同橡木片添加量的樣品，橡木片添加量為3 g/L的黃酒樣品中的高級醇類物質種類數(shù)減少了25.0%，橡木片添加量分別為6 g/L和9 g/L的黃酒樣品中高級醇風味物質種類數(shù)均減少了33.3%。說明當橡木片添加量為6 g/L時，從種類上已較大程度地減少了黃酒中高級醇風味物質。在黃酒陳化過程中，醇類物質參與發(fā)生3 種反應：醇氧化成醛的反應、醇與酸成酯的反應、醇與醛成縮醛的反 應[8]。由以上結果推測，橡木片加速黃酒的陳化其原因可能在于橡木片促進了黃酒中的高級醇類物質轉化為醛、酯、縮醛物質反應的進行，從而促進黃酒的陳化。

2.2.2 醛類風味物質種類

圖2 橡木片對黃酒樣品中醛類風味物質種類的影響Fig.2 Effect of oak chips on the number of aldehydes in Chinese rice wine

由圖2可知，在添加橡木片貯存4 個月的黃酒樣品中，以未添加橡木片的黃酒樣品為對照，當橡木片添加量為3 g/L時，醛類風味物質的種類數(shù)不變；當橡木片添加量為6 g/L時，醛類風味物質的種類數(shù)減少了11.1%，當橡木片添加量為9 g/L時，醛類風味物質的種類數(shù)減少了22.2%。說明當橡木片添加量較小時，使黃酒中的醛類風味物質的種類數(shù)處于動態(tài)平衡的狀態(tài)，隨著橡木片添加量增大，醛類風味物質種類數(shù)呈減少的趨勢；由此可知，在一定范圍內(nèi)，一方面，添加橡木片有利于醛類物質的氧化反應，造成醛類物質的減少；另一方面，證實了添加橡木片有利于醇類物質的成醛反應，增加了黃酒中醛類物質，這也是添加橡木片促進黃酒陳化的另一個表現(xiàn)。

2.2.3 酯類風味物質種類

圖3 橡木片對黃酒樣品中酯類風味物質種類的影響Fig.3 Effect of oak chips on the number of esters in Chinese rice wine

由圖3可知，在添加橡木片貯存4 個月的黃酒樣品中，以未添加橡木片的黃酒樣品為對照，隨著橡木片添加量的增大，酯類風味物質的種類數(shù)呈先增加后平緩的趨勢。橡木片的添加增加了黃酒中酯類風味物質種類，其中，當橡木片添加量為3 g/L時，酯類風味物質的種類數(shù)增加了36.4%，當橡木片添加量分別為6 g/L 和9 g/L時，酯類風味物質的種類均增加了54.5%；通過比較發(fā)現(xiàn)，添加比例為3 g/L的黃酒樣品其酯類風味物質在種類的增加程度較小，而6 g/L及9 g/L的黃酒樣品其酯類風味物質增加程度一樣，說明當橡木片添加量為6 g/L時，從種類上已較大程度地增加了黃酒中酯類風味物質的種類。黃酒的陳化包含著酸醇成酯的過程，由以上結果推測，在一定范圍內(nèi)，添加橡木片可以加快黃酒樣品中酸醇的酯化反應，促進黃酒的陳化。

2.3 主要風味物質含量的變化

2.3.1 高級醇類風味物質含量的變化

表3 添加橡木片貯存4 個月后黃酒樣品中高級醇類物質含量的比較Table 3 Contents of higher alcohols in Chinese rice wine different amounts of added oak chips after four months of storage

由表3可知，添加橡木片并貯存4 個月后黃酒樣品中，高級醇含量顯著小于未添加橡木片貯存的黃酒樣品。橡木片添加量為6 g/L和9 g/L的黃酒樣品中庚醇的含量沒有差異，可能原因是庚醇結構為直鏈型且含碳原子數(shù)較多，在短期貯存過程中，不如其他高級醇易于參與成醛、成酯、成縮醛的反應。其他高級醇中，隨著橡木片添加量的增大，高級醇含量均呈減少的趨勢。由以上結果可知，在實驗范圍內(nèi)，添加橡木片可以促使黃酒中高級醇含量減少，并且當橡木片添加量為9 g/L時高級醇的減少的程度較大。

2.3.2 醛類風味物質含量的變化

表4 添加橡木片貯存4 個月后黃酒樣品中醛類風味物質含量的比較Table 4 Contents of aldehydes in Chinese rice wine different amounts of added oak chips after four months of storage %

由表4可知，添加橡木片并貯存4 個月后黃酒樣品中，醛類風味物質的總量較未添加橡木片貯存的黃酒樣品要多。在添加不同量橡木片的黃酒樣品中，糠醛和5-甲基糠醛的含量隨橡木片添加量的增大而增加，可能的原因是主要來自于橡木的浸出物[11]，此外，來自于自身和醇類的氧化作用對其含量也有影響；在未添加橡木片的黃酒樣品中，未檢測出5-甲基糠醛，這也說明了5-甲基糠醛來源于橡木浸出物。總醛含量呈現(xiàn)不規(guī)律變化，這也證實了醛類物質含量是醇氧化為醛和醛氧化為酸共同作用的結果[20]。

2.3.3 酯類風味物質含量的變化

由于黃酒香氣的產(chǎn)生主要是因為黃酒中的酯類物質如乙酸乙酯、2-羥基丙酸乙酯（乳酸乙酯）、丁二酸二乙酯（琥珀酸乙酯）等[21]的存在，因此有必要對黃酒樣品中的酯類物質進行分析以判斷添加橡木片對黃酒風味的影響。橡木片對黃酒樣品中酯類物質含量的影響如表5所示。

表5 添加橡木片貯存4 個月后黃酒樣品中酯類物質含量的比較Table 5 Contents of esters in Chinese rice wine different amounts of added oak chips after four months of storage %

由表5可知，經(jīng)過4 個月的貯存，添加橡木片黃酒樣品中的酯類風味物質的含量顯著大于未添加橡木片的黃酒樣品。其中，添加橡木片量為6 g/L時，黃酒中的乙酸乙酯及乳酸乙酯的含量最高；添加橡木片量為9 g/L時，黃酒中的丁二酸二乙酯及總酯含量最高，但與添加量為6 g/L的黃酒樣品相差不大。另外，在所有添加橡木片的黃酒樣品中，均檢測出了順式橡木內(nèi)酯，其對酒的感官特性影響較大，其閾值為92 μg/L，可以為酒帶來香子蘭、烘烤及椰子的香氣[22]。由此可知，添加橡木片有利于黃酒中的酸醇成酯反應，同時帶來了新的酯類物質，在此研究中，綜合考慮各種酯類物質的含量，橡木片添加量為6 g/L時更利于黃酒的陳化。

2.4 游離氨基酸含量的變化

氨基酸具有鮮、甜、苦、澀、酸、咸等多種味感，正是這些多種、多量、多味的氨基酸，賦予黃酒豐富的味覺層次，才使黃酒具有鮮美、醇和、濃郁、柔潤、協(xié)調(diào)和多滋多味的特征[23]。黃酒中的氨基酸主要包括天冬氨酸、谷氨酸、絲氨酸、組氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、精氨酸、丙氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、賴氨酸和脯氨酸[24]，本實驗對以上氨基酸進行了檢測；另外，本實驗還檢測了具有較高營養(yǎng)保健功能的γ-氨基丁酸的含量，結果如表6所示。

表6 添加橡木片貯存4 個月后黃酒樣品中游離氨基酸含量的比較Table 6 Contents of free amino acids in Chinese rice wine with different amounts of added oak chips after four months of storage mg/mL

由表6可知，與未添加橡木片的黃酒樣品相比，橡木片的添加可使黃酒苦味氨基酸中的苯丙氨酸、蘇氨酸、精氨酸、組氨酸和澀味氨基酸中的酪氨酸、纈氨酸的含量減少，這說明橡木片的添加可以減少黃酒貯存中不良風味物質的產(chǎn)生，增強了黃酒貯存期間的陳化效果。同時，添加橡木片的黃酒樣品中，絲氨酸、亮氨酸、異亮氨酸含量增加，這與黃酒風味成正相關的關系，有利于改善黃酒的口感[25]。而黃酒中的脯氨酸和甘氨酸屬于甜味氨基酸，并且它們的含量遠低于黃酒中的糖量，因此其對黃酒甜味風味的影響很小。

2.5 感官評定

圖4 不同橡木片添加比例貯存4個月后黃酒樣品的感官評定結果Fig.4 Sensory evaluation of Chinese rice wine different amounts of oak chips after four months of storage

由圖4可知，不同橡木片添加量的黃酒色澤沒有明顯的差異，在香氣上橡木片添加量為6 g/L和9 g/L的黃酒樣品分值較高，這可能是因為其中的酯類風味物質含量較高所致，而在口味上，橡木片添加量為9 g/L的黃酒樣品較6 g/L的黃酒樣品得分低，并具有一定澀味，這可能是由于其中的風味物質之間的比例不協(xié)調(diào)所致，從風格上來看，橡木片添加量為9 g/L的黃酒樣品得分較高，為14 分，這可能與橡木內(nèi)酯的含量有關。從總分上可以看出，橡木片添加量為6 g/L的黃酒樣品所得分值最高。

3 結 論

在黃酒中添加橡木片加速了黃酒的陳化。在風味物質方面，與未添加橡木片的黃酒樣品相比，添加橡木片的黃酒樣品，其高級醇類風味物質的種類和含量均顯著減少，其醛類風味物質的種類呈減少的趨勢而含量增加，其酯類風味物質的種類和含量均顯著增加，表明在黃酒中添加橡木片可以促進黃酒陳化過程中的醇成醛、醇醛成縮醛、醇酸酯化、醛成酸等反應。同時，橡木的浸出物如橡木內(nèi)酯、糠醛等對提高黃酒的風味和口感具有正面的影響。在游離氨基酸方面，添加橡木片貯存的黃酒樣品中，苦味氨基酸中的苯丙氨酸、蘇氨酸、精氨酸、組氨酸和澀味氨基酸中的酪氨酸、纈氨酸的含量均減少，對黃酒的陳化有利。綜合風味物質、游離氨基酸的含量以及感官評定的結果，在黃酒中添加橡木片有利于黃酒的陳化，當橡木片添加量為6 g/L時黃酒的品質更佳。

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Effect of Oak Chips on Aging of Chinese Rice Wi ne

YANG Zhi-rui1, MAO Jian1,2,*, MENG Xiang-yong1, JI Zhong-wei1, GUO Yan-fei1
(1. National Engineering Laboratory for Cereal Fermentation Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; 2. National Engineering and Technology Institute of Chinese Rice Wine, Shaoxing 312000, China)

In this study, the effect of oak chips on the aging of Chinese rice wine was investigated. Oak chips were added to the samples manufactured in 2012 at various ratios (0, 3, 6 and 9 g/L). Four months later, volatile flavors and free amino acids were detected. Meanwhile, sensory evaluation was conducted to analyze the quality of Chinese rice wine. The results showed that comparing with control (without added oak chips), the number and contents of higher alcohols in the samples treated with oak chips had a significant decline, the number of aldehydes increased significantly whereas the contents of aldehydes reduced, and the number and contents of esters also present a significant increase (P ＜ 0.05). These changes illustrate that oak chips could promote the generation of aldehydes from alcohols, acetals from alcohols and aldehydes, esters from alcohols and acids, acids from aldehydes, thus accelerating the aging of Chinese rice wine. In addition, the contents of phenylalanine, threonine, arginine, histidine, tyrosine and valine in samples treated with oak chips decreased significantly, suggesting that this method could improve the aging of Chinese rice. In the present study, 6 g/L was the optimal ratio for improving the aging of Chinese rice wine after four months of storage.

Chinese rice wine; aging; oak chip; flavor; free amino acids; sensory evaluation

TS261.4

A

1002-6630（2014）17-0123-05

10.7506/spkx1002-6630-201417025

2013-08-02

陽志銳（1985—），男，碩士，研究方向為糧食發(fā)酵工藝與技術。E-mail：yangzhirui10@163.com

*通信作者：毛健（1970—），男，教授，博士，研究方向為糧食發(fā)酵工藝與技術。E-mail：biomao@263.net