超高壓催陳對丹陽封缸酒中游離氨基酸的影響

鄧娜娜，馬永昆，*，王亞超，許朝中，費雪忠，李國權，朱勝虎

（1.江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮江212013；2.江蘇省丹陽酒廠，江蘇鎮江212003；3.江蘇恒順醋業股份有限公司，江蘇鎮江212004）

超高壓催陳對丹陽封缸酒中游離氨基酸的影響

鄧娜娜1，馬永昆1，*，王亞超1，許朝中2，費雪忠2，李國權3，朱勝虎3

（1.江蘇大學食品與生物工程學院，江蘇鎮江212013；2.江蘇省丹陽酒廠，江蘇鎮江212003；3.江蘇恒順醋業股份有限公司，江蘇鎮江212004）

利用氨基酸全自動分析儀對經過超高壓處理的封缸酒中的游離氨基酸進行檢測分析，共檢測出17種游離氨基酸。結果表明，超高壓處理對封缸酒中氨基酸種類沒有影響，在400MPa下催陳15min，游離氨基酸總量增加了4.03%，達到了最大增加量；其中酪氨酸顯著增加22.03%。當催陳時間為15min，壓力分別為500、600MPa時，氨基酸總量分別減少了1.53%、1.18%。鮮味、酸味氨基酸所占百分比基本不變；苦味、澀味氨基酸在400MPa下催陳15min，其含量分別增加了13.98%、3.95%。感官評價表明400MPa處理15min后的封缸酒酒體更豐富醇厚，更易讓人接受。

超高壓，催陳，丹陽封缸酒，游離氨基酸

江蘇丹陽封缸酒是一種用糯米發酵釀制而成的甜黃酒，屬于非蒸餾的營養型酒，已列入“國家級非物質文化遺產”名錄，擁有“國家級非物質文化遺產傳承基地”等榮譽。封缸酒含糖高，新酒口感甜膩，苦味澀味清淡，較辛辣，刺激性強，層次感較差，需經過1～2年自然陳釀后，才能使酒質趨向綿柔醇和，口味協調。然而傳統陳釀陶壇占地大，費時費力，生產效率低，嚴重影響企業經濟效益。目前已有多項研究證明超高壓（high hydrostatic pressure，HHP）對酒類具有催陳作用，其提供的物理能可轉化為陳釀反應中所需的活化能，破壞氫鍵，促進合成、分解等化學反應，加快老熟[1-2]。如李紹峰、段旭昌等研究發現超高壓處理能改善新鮮葡萄酒[3]、太白白酒[2]的口感風味。

氨基酸是封缸酒中的重要風味物質，不同的氨基酸分別呈甜、苦、鮮、酸、澀等味道[4]，在賦予較高的營養保健功能的同時，更豐富了封缸酒的口感。氨基酸含量被認為是與酒齡相關關系較高的指標之一，根據氨基酸含量可確定葡萄酒的年份[5]。譚俊峰等[6]發現超高壓處理使紅碎茶游離氨基酸總量提高24.03%，甜味氨基酸增加。許秀舉等[7]研究600MPa奶茶粉中氨基酸的含量稍高于其他壓力下的處理，且高于未經超高壓處理的樣品；李汴生等[8]研究發現超高壓處理后黃酒中氨基酸含量增加。本課題組也長期從事超高壓技術對酒類的催陳和相關機理研究，在對封缸酒的催陳實驗中，我們發現400MPa下處理15m in后封缸酒香氣成分變化最明顯[9]；400MPa下處理20m in后封缸酒中酒石酸、草酸、蘋果酸和乙酸的含量增加，超高壓處理后的封缸酒口感和風味得到改善，更易讓人接受[10]。

為了詳盡探索超高壓催陳對酒體產生的系列變化，本文主要報道超高壓處理后封缸酒中游離氨基酸的變化情況，也為進一步探究超高壓人工催陳技術的催陳機理提供數據參考及一定的理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

封缸酒酒樣 江蘇省丹陽酒廠提供，取2012年新釀封缸酒（新酒），并于陰涼處保存；磺基水楊酸（分析純） 國藥集團化學試劑有限責任公司。

3L/800MPa新型超高壓食品處理裝置 江蘇大學食品超高壓研究所提供；高壓滅菌袋 北京華盾塑料集團有限責任公司；BS-224-S電子天平 北京塞多利斯儀器系統有限公司；移液槍 德國Eppendorf公司；TGL-20M高速臺式冷凍離心機 湖南長沙湘儀離心機儀器有限公司；混合纖維素酯微孔濾膜（0.22μm） 上海市新亞凈化器件廠；Sykam S433D氨基酸全自動分析儀 德國sykam（塞卡姆）公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品超高壓處理 取適量新酒酒樣進行超高壓處理，實驗處理的壓力分別為300、400、500、600MPa，處理時間15min，對應樣品編號為W300·15min、W400·15min、W500·15min、W600·15min；實驗處理時間分別為10、15、20m in，壓力為400MPa，對應樣品編號為W400·10min、W400·15min、W400·20min；未處理酒樣編號為W0；溫度均為室溫，循環次數為一次。超高壓設備的有效體積3L，升壓速度100MPa/m in，降壓時間為5～10s，保壓過程中最大壓差不超過10MPa，腔內油溫20～22℃。處理后的樣品在4℃下保藏，2d之內完成檢測。

1.2.2 游離氨基酸樣品的制備及測定 分別制備不同超高壓處理條件下的游離氨基酸樣品，采用磺基水楊酸法[11-12]預處理樣品。吸取3.5m L酒樣，加入3.5m L 8%磺基水楊酸溶液，充分搖勻，在冰箱內放置過夜，10000r/m in離心20m in，取上清液，用0.22μm微孔膜過濾。取濾液0.5m L，用0.01mol/L鹽酸稀釋至5m L，上機作分析測定。

1.2.3 氨基酸全自動分析條件 采用德國sykam（塞卡姆）公司S433D氨基酸全自動分析儀進行測定，分析柱為PEEK4.6×150mm，7μm，10%交聯。柱溫：20～ 99℃；反應器溫度：130℃；檢測波長：570nm，440nm；分析時間：57m in；茚三酮試劑流速：0.25m L/m in；進樣量：50μL。

1.3 數據處理

數據均為三次實驗的平均值，利用SPSSStatistics軟件進行數據分析，檢測結果采取±s形式。

2 結果與分析

2.1 超高壓處理對游離氨基酸的影響

表1 不同壓力處理15min對氨基酸的影響Table 1 The effect of processing pressure for 15min on amino acids of jar-sealed rice wine

以新酒作為對照，對不同超高壓處理條件下的封缸酒進行游離氨基酸分析，如表1和表2所示。

由表1可知，共檢測出封缸酒中17種游離氨基酸，超高壓處理對樣品中氨基酸種類沒有影響；在400MPa下處理15m in，氨基酸總量增加了4.03%，達到最大增加量，可能是由于適當的超高壓作用使酵母細胞內酸性羧肽酶溶出后分解多肽[13]，超高壓施加的物理能對蛋白質和多肽的分解作用以及使與其他物質結合的氨基酸游離出來共同作用引起的。含量較高的亮氨酸、苯丙氨酸和組氨酸在超高壓處理前后有顯著性變化（p＜0.05）；除苯丙氨酸之外，其他16種氨基酸含量在400MPa處理15m in下和未處理樣品相比都顯著增加（p＜0.05），其中酪氨酸、組氨酸增幅較大，分別為22.03%和2.8%。苯丙氨酸在不同超高壓處理后含量與未處理組相比顯著減少（p＜0.05），而酪氨酸含量在400MPa處理15m in下與未處理組相比增加顯著（p＜0.05），推測這可能與其結構有關，適當的超高壓施加的物理能可能使苯丙氨酸轉化成結構相似的酪氨酸；而隨著壓力的增加酪氨酸又呈現顯著減少趨勢（p＜0.05），這說明較大的壓力施加的物理能對酪氨酸具有破壞作用。在500、600MPa下處理15m in，組氨酸、苯丙氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、亮氨酸含量均顯著減少（p＜0.05），且氨基酸總量分別減少了1.53%、1.18%，這可能是由于壓力增加，施加的物理能使部分不穩定氨基酸分解，使其可能參與了揮發性特征風味物質形成[14-15]，如纈氨酸可轉化為異丁醇，亮氨酸可轉化為異戊醇、2-甲基丁醇和3-甲基丁醇等。丙氨酸、異亮氨酸在500、600MPa下處理15m in和未處理樣品相比含量無顯著性變化（p＞0.05），說明這兩種氨基酸在較高的壓力下結構較穩定。谷氨酸是脯氨酸的前體物質，推測谷氨酸在500MPa處理下含量的下降主要是大量用于形成脯氨酸所致，這是因為高壓處理提供的能量破壞了鍵能，促使了氨基酸之間的轉變。半胱氨酸在500、600MPa處理下與未處理組相比分別顯著減少了0.85%和2.34%（p＜0.05），可能是因半胱氨酸擁有活潑的-SH基團，在較高的壓力下易于參加氧化等反應而失去氨基酸特性。

由表2可知，在400MPa處理條件下隨著保壓時間由10m in至20m in增加，氨基酸總量呈現先增加后減少的趨勢。亮氨酸、苯丙氨酸、組氨酸，纈氨酸、天冬氨酸和精氨酸在400MPa下處理不同時間含量都發生了顯著性變化（p＜0.05）。甘氨酸、賴氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、酪氨酸、蛋氨酸在400MPa下處理10m in與未處理樣品相比含量變化不顯著（p＞0.05）。在400MPa下處理10、15min，氨基酸總量分別增加了1.24%、4.03%。400MPa下處理20m in氨基酸總量減少了2.57%，這可能是由于隨著處理時間增加，超高壓施加的物理能使部分不穩定氨基酸分解所致[14-15]。17種氨基酸含量在400MPa下處理15min與處理20min有顯著性差異（p＜0.05）。酪氨酸在400MPa下處理10m in與未處理樣品相比含量變化不顯著（p＞0.05），而在400MPa下處理10、15m in含量顯著增加（p＜0.05），這說明壓力一致時，處理時間長短對酪氨酸含量也有影響。氨基酸檢測結果表明選擇適當的超高壓處理反而會增加氨基酸總量，在賦予封缸酒營養成分的同時，也改變了封缸酒的口感，這與蔡明迪[8]、勵建榮等[16]的研究結果一致。

2.2 超高壓處理對呈味氨基酸的影響

由表1及表2分析封缸酒中各種呈味氨基酸的含量及比例，如表3所示。

表2 400MPa下處理不同時間對氨基酸的影響Table 2 The effectof processing time on amino acids of jar-sealed ricewine at 400MPa

表3 封缸酒中呈味氨基酸構成Table 3 The constitute of flavor amino acids injar-sealed rice wine

封缸酒中氨基酸含量比較高，所以它本身的甜、酸、苦、鮮對酒的口感有一定影響。超高壓處理后甘味氨基酸所占百分比有所下降，鮮味、酸味氨基酸所占百分比基本不變，因封缸酒中超過一半的氨基酸都呈現甘味，此類氨基酸的變化對口感影響不大，而苦味和澀味的影響較大[16]；當處理時間為15m in，壓力分別為400、500、600MPa時，苦味氨基酸含量分別增加了13.98%、1.66%、0.32%，這與張惠苓等[17]的研究一致。澀味氨基酸含量在400MPa下處理15m in有最大增加量，增加了3.95%。感官評價[18]表明400MPa處理15m in后的封缸酒酒體更豐富醇厚，層次感增強，帶來一種特殊的風味，更有濃厚的柔和感，更易讓人接受[19]，由此看來超高壓處理后呈苦、澀味氨基酸含量的增加是產生這種感官變化的原因之一，這說明超高壓催陳封缸酒作用的結果是使酒的苦澀味增加，口感更加舒適、協調，達到了陳化的目的；因此將超高壓技術應用于封缸酒的催陳將有較好的前景。

3 結論

3.1 采用氨基酸全自動分析儀分析檢測出封缸酒中含有17種游離氨基酸，超高壓處理對新釀封缸酒中游離氨基酸種類無影響。

3.2 封缸酒在400MPa處理15min時氨基酸總量增加最大，超高壓處理前后新釀封缸酒中呈鮮味、酸味氨基酸所占百分比基本不變，苦味和澀味氨基酸在400MPa下處理15m in有最大增加量，分別增加了13.98%、3.95%，此時口感變得清爽而更為飽滿豐富，表明苦澀味氨基酸含量的增加是引起這種感官變化的原因之一。

3.3 超高壓處理條件下各種氨基酸的含量變化不同，這可能與超高壓處理條件以及各種氨基酸的結構不同有關。

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Effect of high hydrostatic pressure aging on the free am ino acids of Danyang jar-sealed rice w ine

DENG Na-na1，MA Yong-kun1，*，WANG Ya-chao1，XU Chao-zhong2，FEIXue-zhong2，LIGuo-quan3，ZHU Sheng-hu3
（1.School of Food and Biological Engineering，Jiangsu University，Zhenjiang 212013，China；2.Jiangsu province Danyangwinery，Zhenjiang 212003，China；3.Jiangsu Hengshun Vinegar Industry Limited by Share Ltd，Zhenjiang 212004，China）

Using the automatic am ino acid analyzer to analysis the effect of high hyd rostatic p ressure p rocessing on the free am ino acids of Danyang jar-sealed rice w ine，17 am ino acids were detected.The results showed thathigh hyd rostatic p ressure p rocessing had no effecton the kinds of am ino acids.The contents of free am ino acids inc reased by 4.03%respectively，at 400MPa for 15m in，which was the maximum increase，the contents of tyrosine increased by 22.03%significantly.The contents of free am ino acids decreased by 1.53%and 1.18% when p rocessing p ressures were respectively 500MPa and 600MPa for 15m in.Umam iand sour am ino acids，which form the p roportion of flavour am ino acids，remained basically unchanged.The contents of bitter free am ino acids and astringent free am ino acids increased by 13.98%and 3.95%respectively，at 400MPa for 15m in.Sensory evaluation showed that the w ine body was more accep tab le after 400MPa for 15m in treatment.

high hyd rostatic p ressure；artificialaging；Danyang jar-sealed rice w ine；free am ino acids

TS262.4

A

1002-0306（2014）18-0149-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.18.023

2013－12－17 *通訊聯系人

鄧娜娜（1988-），女，碩士研究生，研究方向：食品發酵、超高壓非熱加工技術。

江蘇高校優勢學科建設工程資助項目（PAPD）；江蘇省高校科研成果產業化推進項目（JHB2011-40）；鎮江市科技支撐計劃項目（SNY20130021）。