甜米酒加工技術與品質特征研究進展

蘇鈺亭，趙思明

（華中農業大學食品科技學院，湖北武漢430070）

甜米酒加工技術與品質特征研究進展

蘇鈺亭，趙思明*

（華中農業大學食品科技學院，湖北武漢430070）

甜米酒具有獨特的芳香、醇厚的風味以及營養豐富的特點，是我國的傳統發酵米制食品，其產品質量與制作原料以及加工技術密切相關。對甜米酒的種類、專用發酵劑進行了介紹，并對甜米酒風味、營養品質特征及其形成機理、分析手段的研究進展進行了綜述。

甜米酒；發酵；加工技術；品質；風味

甜米酒是以糯米為主要原料經過蒸煮、接種拌曲、微生物糖化發酵釀造而成的中國傳統發酵制品。糯米經蒸煮糊化，在酒曲中的霉菌等微生物及其酶等代謝產物的共同作用下，淀粉、蛋白質、脂肪等大分子物質被降解成葡萄糖等單糖、低聚糖、肽類、氨基酸、有機酸等小分子物質賦予甜米酒獨特的營養和風味特征[1]。甜米酒有助于提高免疫力[2]、促進新陳代謝，并有舒筋活血、延年益壽之功效[3]，被人們當作一種滋補食品。

傳統甜米酒多以手工作坊加工為主，近十年來通過對原料蒸煮、巴氏滅菌等環節、直投式發酵等現代工程技術的改造，傳統甜米酒逐漸實現了工業化生產。近年來，近紅外光譜分析儀因其對樣品處理要求簡單、檢測快捷而被應用于甜米酒發酵過程中可溶性固形物、pH等成分分析以及不同品牌和酒齡甜米酒產品中氨基酸差異檢測，來評價甜米酒的品質特點[4-6]，并結合感官分析儀、原子吸收分光光度儀、電感耦合等離子體質譜（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）聯用等現代分析手段分析產品酒齡、儲藏期的品質變化以及追溯米酒的歸屬地[7-9]，推進了甜米酒產業的發展。

1 甜米酒的種類

甜米酒具有地域性和時代特色。傳統甜米酒多以糯米為原料，這是因為糯米支鏈淀粉含量約占其淀粉總量的98%以上，制作的甜米酒出汁率高、低聚還原糖含量高，甜味柔和[10]。秈米在采取適宜的發酵工藝后也可作為甜米酒的制作原料[11]，但是由于其含有較高的直鏈淀粉而導致其產品易產酸、老化回生。以黑米、玉米、蕎麥、紅豆等作為主要原輔料釀造出的雜糧甜米酒，富含花青素、纖維素和蛋白質，在一定程度上提高了甜米酒的保健價值。但是，雜糧外層纖維素的排列較緊密，阻礙了水分的吸收，且米粒中直鏈淀粉、脂肪及蛋白質含量高，導致產品酸味重、口感差且米酒汁的得率低。根據酒精度的不同，甜米酒大致可分為甜型低醇甜米酒及酒精度較高、具有一定辛辣味的佬米酒。此外，根據加工程度、食用方式的不同，現在市場上出現了甜米酒清汁飲料、醪糟混合型產品及其杯裝和罐裝產品。

2 甜米酒發酵劑

發酵劑是用于生產發酵制品的特定微生物培養物，由微生物、填充劑、保護劑等主要成分組成。發酵劑中的微生物是發酵過程的原動力，對發酵產品的品質具有決定性的作用。保護劑通過增強磷脂膜的穩定性、抑制冰晶生成形成玻璃體及包埋作用[12]等來減少或抑制菌體在濃縮、干燥過程中的鈍化或失活。填充劑作為發酵劑中微生物的載體，起到一定的保護作用，并且便于運輸、銷售。傳統甜米酒發酵劑一般是以糧食（以大米為主）和中草藥粉為原料，接入種子微生物經自然生長繁殖后烘干成型，主要含有酵母菌、細菌、霉菌等三大類微生物，其中酵母菌的數量最多，其次為霉菌[13]。酒曲中各類微生物的種類繁多，最常見的微生物有釀酒酵母、根霉、米曲霉、毛霉等[14]，具有糖化、發酵、酯化和分解蛋白質等多種功能。在甜米酒的釀造過程中，微生物將原料中的營養物質進行分解和代謝，形成糖、酸、醇類及氨基酸、肽類等各種代謝產物，這些物質構成甜米酒的香味物質或其香味前體物質以及營養物質，決定了成品品質。國內對酒曲中的菌種研究多為霉菌和酵母菌，對細菌的研究較少。甜米酒中的細菌以乳酸菌為主，其產生的乳酸是甜米酒酸味等風味物質的來源之一。米酒中的乳酸菌可直接作為發酵劑，開發出不同口味的米酒乳飲料[15]。同時，乳酸菌對發酵劑中釀酒酵母耐酒精能力存在一定的影響[16]，而過量的乳酸菌繁殖不利于甜米酒在貯藏期產品質量的穩定[17-18]。

民間手工作坊式甜米酒發酵劑主要由根霉、毛霉、酵母等多種微生物及米粉、辣蓼草等共同組成，釀造的甜米酒風味醇厚、口感柔和。而現代直投式發酵劑是由已知的根霉和酵母菌或單一的純根霉添加保護劑和填充料制成。民間酒曲由于其輔料、填充料以及地域的加工工藝不同導致甜米酒的風味存在差異，同時在發酵過程中由于菌種的活性和比例容易發生變化，其產品的質量穩定性較差。而直投式微生物發酵劑中菌種活性及比例較穩定，微生物濃度高，接種量小，可縮短發酵時間，并有效防止雜菌生長，從而保證產品質量的穩定。同時，直投式微生物發酵劑可針對產品的特性而開發專用發酵劑。目前，國內對甜米酒發酵劑的研究包括純根霉發酵劑、混合發酵劑、液體發酵劑及高效酶制劑等[19-20]。工業化生產的發酵劑質量較穩定，但發酵得到的甜米酒存在風味和口感單一，酒味感不足等缺陷。采用混合菌種發酵用于生產甜米酒可以在一定程度上改善工業化發酵劑制作甜米酒風味單薄的缺點[19]。混合菌株中霉菌和酵母菌具有良好的共生效應，然而制作的發酵劑在存放過程由于受到酵母菌的活力下降而影響其保質期[13]。

固體發酵劑相對于液體發酵劑不易感染雜菌、操作方便。干燥是制備固體發酵劑的重要工序。常用的流化床干燥速度快，但易造成菌種的污染。真空冷凍干燥制備的菌粉活力高，但設備耗能大。噴霧干燥雖效率高，但菌體的存活率較低。微波干燥具有脫水迅速、受熱較均勻、環保等特點。通過利用低劑量微波的非熱效應，能夠改善微生物的細胞膜通透性、代謝情況以及繁殖周期[21-22]，從而使發酵劑的菌株存活率和生產效率得到提高[23-25]。

3 甜米酒的品質特性

甜米酒的品質特征主要包括風味和營養特征兩方面，風味特征以香氣、滋味為主。其香氣成分賦予產品獨特的嗅覺感官，而糖、酸、醇類等滋味組分給與甜米酒特有口感。甜米酒的營養特性除了基本的營養品質之外，還包含特殊的保健功能。

3.1 甜米酒的風味

風味物質的形成大概可歸結為兩類基本途徑：一類是受酶直接催化進行的生物合成途徑，如微生物通過酶解機制影響釀酒過程醇類、醛類等芳香物質的釋放[26]；另一類則是非酶參與進行的化學反應，如酯化、美拉德反應等進行的合成途徑。甜米酒的風味物質主要來源有原料本身以及微生物對糯米發酵作用產生的代謝產物以及非生物的合成和降解作用產生的物質[27]。甜米酒大部分揮發性風味物質的產生是以營養物質為基礎或前體物質，在不同的生物酶催化作用下逐漸衍生而成[28]。甜米酒中主要的營養成分包括糖類、有機酸、氨基酸、維生素、微量元素等物質，以此形成的構成甜米酒風味的香氣成分主要包括：醇類、醛類、酸類、酯類等化合物。這些風味物質香味各異，相互之間產生的協同、拮抗效應或生化反應而產生新的物質是形成甜米酒風格多樣的原因之一。甜米酒中的滋味物質大多數來自于原料中的糖類和蛋白質在微生物酶的作用下分解成葡萄糖、果糖等低聚糖、氨基酸以及各種有機酸，賦予成品酸甜可口的醇厚感。不同產地、不同品牌以及不同保藏期的甜米酒產品所含有的特征風味物質是存在差異的，近年來研究者利用電子舌、電子鼻對產品的風味物質的捕捉具有的較高靈敏性的優勢，結合感官以及理化指標分析、建立相關模型，來鑒別米酒產品的真假、區分不同品種的產品[29-30]。

目前，多采用氣相色譜/質譜（gas chromatograph/mass spectrometer-computer，GC/MS）聯用來分析甜米酒中的揮發性風味成分。其中醇和酯是兩類主要的香氣組分，主要包括異丁醇、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、乳酸和甲酸乙烯酯等[28，31-32]。甜米酒的香氣成分與原料和酒曲密切相關，在對純種發酵的江米甜酒GC/MS分析發現有34種成分，其中異丁醇、3-甲基-1-丁醇、正戊醇、2-甲基-1-丁醇具有草香、花香香氣，對江米甜酒的香氣質量貢獻很大[33]。而對2種西江苗家米酒進行GC/MS分析，共檢測出18種香氣成分中15種相同，其中一種米酒還檢測出帶有奶香味的3-羥基-2-丁酮[32]。由于甜米酒的香氣物質成分因原料、產地、酒曲、釀造方式等不同而具有較大的差異，可以對甜米酒揮發性成分分析來區分不同地區或不同工藝的產品。

酸甜可口并具有適宜的酒香醇厚感是甜米酒主要的滋味特點。一般來說，甜酒汁液中糖分可超過20%，含有豐富的單糖、雙糖和少量的低聚糖，通過紙色譜層析檢測出甜米酒中主要糖類有葡萄糖、果糖、麥芽糖以及麥芽三糖、異麥芽糖等低聚糖[34]。甜米酒中有機酸一部分來自原科、酒曲和漿水，但大部分在發酵過程中由微生物生成[1]。通過高效液相色譜法對土曲與純種根霉酒曲發酵米酒中有機酸的分析發現，有機酸含量差別較小且含量相當，其中以乙酸、檸檬酸、琥珀酸含量為主，并含有少量乳酸、蘋果酸與烏頭酸[35]。甜米酒中氨基酸組成通常采用氨基酸自動分析儀或高效液相色譜來分析，不同酒曲及不同原料制作的甜米酒中氨基酸含量存在一定的差異，但氨基酸組成差異不明顯，甜米酒中氨基酸種類多達17種，其中谷氨酸、賴氨酸含量均較高[3，28]。

3.2 甜米酒的營養特征

人們普遍認為甜米酒具有舒筋活血、補血、養胃等功效。除此之外，甜米酒還具有催乳、降血壓以及提高免疫力等保健功能，其作用溫和，可作為傳統中醫學中藥食同源的一種很好的材料來源。采用現代醫學方法對甜米酒功能成分、保健功效及其作用機理研究發現，甜米酒對乙酰膽堿酯酶具有一定的抑制作用，對血管緊張素轉化酶的活性具有很強的抑制作用，并認為其作用因子之一為γ-氨基丁酸[36]。通過動物實驗發現，甜米酒能明顯增加正常小鼠的腹腔巨噬細胞的吞噬能力、增加小鼠溶血素的形成，從而提高正常小鼠的免疫能力[2]。此外，甜米酒可通過抗氧化作用抑制衰老小鼠衰老癥狀的發展[2]，同時具有一定的抗疲勞功能[37]。

母乳喂養對產婦及嬰兒有多方面的優勢，但乳汁缺少現象在產后婦女中很常見。目前，大多數促進乳汁分泌的西藥都通過中樞神經升高催乳激素水平，從而促進乳汁分泌。現代醫學認為多潘立酮能夠干擾多巴胺抑制垂體前葉分泌催乳激素的作用，間接促進催乳激素合成，增加泌乳。但其同時可引起產婦出現胃腸道和心血管方面的不良反應[16]。甜米酒作為一種人們日常使用的滋補品，作用效果柔和，副作用小。甜米酒的組成成分較為復雜，其功效可能與各成分之間的協同效應存在一定的聯系。

4 結語

甜米酒作為一種具有民族特色的發酵制品，經過幾百年的發展，在一定程度上實現了工業化生產。在發酵微生物的鑒定與篩選，發酵劑現代化生產工藝以及新產品開發等方面取得了良好的成果。隨著社會發展，當代人們膳食需求的改變，甜米酒這一傳統食品在其工業化生產，風味、營養的形成機理，功能性活性成分、功效及作用機理等基礎研究和品質特性尚需進一步深入研究。

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Research progress of process technology and quality characteristics of sweet rice wine

SU Yuting,ZHAO Siming*
(College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)

Sweet rice wine with unique aroma,mellow flavor and nutrient-rich characteristics,is Chinese traditional fermented rice product.The quality of products was closely related to the production of raw materials and processing technology.The type of sweet rice wine and starter were introduced, the research of sweet rice wine flavor,nutritional quality characteristics and formation mechanism,analysis methods were reviewed in this paper.

sweet rice wine;fermentation;process technology;quality;flavor

TS262.4

A

0254-5071（2014）04-0027-04

10.3969/j.issn.0254-5071.2014.04.007

2014-02-16

孝感甜米酒現代加工技術研究（YJN0222）

蘇鈺亭（1989-），女，碩士研究生，研究方向為食品科學。

*通訊作者：趙思明（1963-），女，教授，博士，研究方向為大分子結構與功能特性。