韓 娟,李 杰,梁 迪,寧 玥,孫中貫,劉 琳
(1.棗莊學院食品科學與制藥工程學院,山東棗莊 277160;2.棗莊學院生命科學學院,山東棗莊 277160)
黃酒是以糧食谷物(稻米、黍米、玉米、小米、小麥等)為原料,利用酒藥、米曲、麥曲等所包含的多種微生物共同作用發酵而成的釀造原酒[1]。黃酒本身還含有多種氨基酸,有“液體蛋糕”之美譽。隨著我國市場經濟的發展、人們生活質量水平提高以及社會生活習慣的變化,酒類消費發生了較大改變。為迎合人們對黃酒的需求,黃酒企業開始改良工藝設計過程、優化黃酒營養結構,強化保健功能,研究開發出既符合現代、時尚、經典需求,又不失傳統黃酒優良酒體品格,并兼備優雅清醇、柔和爽適、富有個性的低醇營養黃酒[2]。該類黃酒是在傳統釀造基礎上,利用相關設備,輔以果汁、蔬菜汁、糖類、食品級液體CO2等調配成的一種起泡型果蔬味酒[3],其在營養保健及口感上被賦予了新的內涵,能夠取得良好的社會效益。
果蔬類黃酒是現代黃酒發展的一個重要方向。隨著黃酒廠機械化、自動化程度的提高和生產技術的創新[4],黃酒釀造過程中的不安全因素逐漸增多,黃酒的質量和安全面臨著巨大的挑戰。黃酒生產的安全性和穩定性是黃酒產業發展的關鍵。因此,分析黃酒行業的質量安全問題,并采取有效解決措施,對于保障消費者的飲用安全,促進黃酒產業的可持續發展具有重要意義。
黃酒富含多種低聚糖、維生素、無機鹽、酚類物質、類黑精、谷胱甘肽等生理活性成分,具有清除自由基、降低膽固醇、預防心血管病、抗癌、抗衰老等功能。
黃酒能改善腸道功能。湯尚文等[5]研究表明,黃酒中有豐富的低聚糖,主要來源于兩部分:一部分是由支鏈淀粉酶分解產生的,另一部分是由麥曲中的微生物所分泌的葡萄糖苷轉移酶催化轉糖苷縮合而成的,而低聚糖能夠改善腸道功能。王麗媛等[6]研究表明,功能性低聚糖具有促進營養元素吸收利用及改善便秘等功效。能抵抗人體胃酸分解和α-淀粉酶水解,穩定性好,能進入腸道促進腸道內有益微生物雙歧桿菌的生長發育。適當飲用黃酒能夠活血驅寒、通經活絡和益氣健脾。
研究表明,黃酒中含有豐富的蛋白質、氨基酸、活性肽[7]。黃酒的蛋白質含量在釀造酒中較高,多肽含量也是位居首位。近年來的研究表明,由多種氨基酸組合而成的低水平多肽具有比氨基酸更好的吸收性能,許多多肽具有原蛋白質或其組成氨基酸所沒有的生理功能,如促進鈣吸收、抗衰老、降低血壓、降低膽固醇等。
黃酒中含兒茶素、沒食子酸、咖啡酸、綠原酸和香草酸等酚類物質,具有抗氧化作用[8]。黃酒除了具有能夠抑制低密度脂蛋白(LDL)的氧化,預防冠心病和動脈粥樣硬化等功效外,還具有清除自由基、抗癌、抗衰老、抗炎和抗血小板聚集等作用。
一般說來,黃酒的生產方法包括以下幾種。
淋飯法是指在煮熟的糯米上澆上冷水,使其在沖泡過程中迅速冷卻的一種黃酒生產方法。其生產工序為篩選→浸米→蒸飯→淋飯→落缸搭窩→翻缸下曲拌料→投酒→壓榨→陳缸→滅菌→成品出酒[9]。此方法釀酒速度快,表面光滑,有利于拌曲搭窩以及好氧菌的生長繁殖,效果顯著。
淋飯法要嚴格控制發酵酶用量、加水比、酵母添加量、發酵周期和發酵溫度,從而控制黃酒發酵醪酒精度。萬萍等[10]通過實驗發現,淋飯法釀酒最適宜的參數為糖化酶用量為原料的0.6%,加水比4 mL/g,酵母添加量為原料的0.15%,發酵時間7 d,最適溫度為28 ℃。
攤飯法是將煮好的糯米飯,攤平放于竹席上,用飯匙反復掀翻,使糯米飯迅速冷卻的一種黃酒生產方法。攤飯法生產工藝是原料預處理→清洗浸泡→蒸米→攤晾拌曲→落缸搭窩→糖化→加飯→后發酵→抽濾→滅菌→成品[11]。為了掌握和控制發酵過程中風味物質的產生,必須在合適的時間打開耙子,即攪拌和冷卻,調節溫度。黃酒的釀造過程是糖化和發酵同時進行,用這種方法生產的米酒優雅、柔和、甘甜、醇香,質量符合黃酒理化指標的要求。
攤飯法需要控制好發酵時間,一般企業需要90 d 左右,是黃酒發酵期最長的生產方法之一,所得成品黃酒風味醇厚,質量優良,深受廣大消費者的青睞。但該方法釀造速度慢,易受雜菌感染和出現淀粉老化現象。王蘭等[12]將XZ-11 酵母菌活性干酵母用于攤飯法大缸發酵香雪酒生產中,釀制的成品酒各項理化指標均符合GB/T 17946—2008 優等品的標準要求,尤其可將香雪酒中總糖含量提高至279.9 g/L,與淋飯法相比提高了46.8%,降低了酒糟中殘余淀粉含量27.2%,提高了原料利用率。
喂飯法近似于近代發酵工藝學中的“遞加法”。喂飯法的生產工藝為小米→浸米→蒸飯→攤涼(加入生麥曲)→發酵(加入糖化酶)→喂飯(加入糖化酶、活性干酵母)→主發酵→后發酵→壓榨→澄清→煎酒→陳貯→勾兌檢驗→灌裝→巴氏滅菌→成品。
喂飯法生產的黃酒一般風味醇厚、品質優良、酒體飽滿、營養功能齊全。采用喂飯法生產黃酒,可減少酒曲用量,增加出酒量;使酵母不易老化,始終保持旺盛的發酵能力;易于控制和調節發酵等生產條件;降低醪液酸度和稀釋倍數,保持酵母對雜菌的優勢,有利于安全發酵。奕水明等[13]研究表明,采用喂飯法生產的多為糧型營養黃酒,具有發酵持續旺盛,原料生化反應完全,成品酒風味醇和芳香,酒體豐滿,營養功能齊全的優勢。
隨著黃酒產業的快速發展,一系列社會問題也逐漸出現,亟待解決。如黃酒生產中會產生有害物質,產業發展整體技術水平不高,相關標準體系不完善等[14]。黃酒企業生產發展過程中極易產生氨基甲酸乙酯、生物胺及其他有害化學物質,同時我國黃酒生產時原料中含有過敏原成分。而且,黃酒貯存和運輸不當會產生質量安全問題。
黃酒中氨基甲酸乙酯含量偏高問題的研究由來已久,是我國傳統黃酒生產的一個非常重要的安全風險隱患[15]。世界各國和國際衛生組織對酒中的氨基甲酸乙酯濃度都有嚴格的限量標準[16]。
黃酒中的氨基甲酸乙酯是一種潛在的致癌物質,影響了黃酒的安全性,制約著黃酒產業的發展。有效控制黃酒中氨基甲酸乙酯的含量尤為重要[17-18]。氨基甲酸乙酯是由尿素、氨甲酰磷酸、瓜氨酸、焦碳酸二乙酯和氰化物等前體物質與乙醇進行自發反應而形成的[19]。尿素、氨基甲酰磷酸和瓜氨酸主要由原料或微生物代謝產生,氰化物主要由發酵過程中的酶反應生成,而焦碳酸二乙酯是人工添加作為防腐劑使用的。在這些前體物質中,尿素是黃酒中形成一個氨基產生甲酸乙酯的最主要前體物質,相關問題研究結果表明,在黃酒中氨基甲酸乙酯主要通過尿素和乙醇反應生成,其次是氨甲酰磷酸和乙醇反應、瓜氨酸和乙醇反應[20],在煎酒過程中,尿素、瓜氨酸等前體物質在高溫環境條件下與乙醇快速反應,導致酒中氨基甲酸乙酯大量積累。
生物胺是黃酒的潛在有害物質,攝入過量會危害人體健康。食物中的生物胺是一類低分子含氮化合物,一般由脫羧酶脫羧相應的氨基酸產生[21]。黃酒中生物胺含量的限定要符合相應的國家標準,適量的生物胺可促進人體的正常生命活動,但在含乙醇的酒精性飲料中,由于乙醇對胺氧化酶活性的抑制作用,可顯著增強酒類制品中生物胺的生理毒性[22],從而產生危害,不利于消費者身體健康。過量攝入外源性生物胺會對神經和心血管系統造成損害,導致頭痛、心悸、呼吸紊亂和嘔吐等不良反應,嚴重時可能危及生命。
食物過敏是當前威脅人類健康的重大食品企業安全管理問題之一[23]。食物過敏原是指食物能使人體產生過敏反應的抗原分子[24],人體與過敏原反復接觸,會引起免疫系統的強烈反應,可導致不同程度的不適,嚴重時過敏反應可引起人體血壓驟降、氣道阻塞、休克、器官衰竭,甚至死亡。黃酒生產的關鍵原料為麥曲,麥曲的原料即小麥,根據GB/T23779 預包裝食品中的致敏原成分、GB7718 食品安全國家標準預包裝食品標簽通則,小麥作為一種含麩質的谷物,是一種過敏原。黃酒生產中的麥曲、黃酒醪液、黃酒糟等小麥制品也是一種過敏原[25]。如若對小麥敏感的目標人群誤飲黃酒,根據飲酒量或機體的敏感程度不同,會發生不同程度的過敏反應。
黃酒在保質期內容易產生渾濁沉淀,對人體健康無害,但會影響其外觀質量,制約黃酒產業的發展。所以,解決黃酒沉淀迫在眉睫。黃酒的主要沉淀類型有蛋白質沉淀、金屬離子沉淀和碳酸鈣沉淀等,其中,主要是蛋白質沉淀[26]。
目前,我國黃酒產業仍存在著信息質量安全保障制度體系建設不完善、基礎教育科學技術研究不深入、品牌企業價值嚴重落后、機械化程度低、產品競爭力弱、市場監管工作機制不完善等問題[27],黃酒產業多年來沒有質的飛躍,全國各地必須在新形勢下充分認識我國發展黃酒的重要性和緊迫性。許多黃酒企業的產品系列雜亂,沒有形成清晰的品牌定位,黃酒主流產品的核心價值沒有被充分挖掘出來,整個行業的價值定位不明確。而且黃酒市場的微觀層面、價值取向、消費者認知和主流消費區域等也制約了黃酒產業的發展。
消除黃酒中氨基甲酸乙酯的方法有很多,如工藝優化、物理吸附、轉化酒曲的代謝工程策略、生物酶消除等。結合我國黃酒中氨基甲酸乙酯生成的因素,黃酒生產商在不影響產品生產經營穩定性和風味的前提下,通過不斷調節黃酒過程中的儲存溫度變化對酒中氨基甲酸乙酯含量進行有效管理控制,選擇使用低溫、短時間煎制的方法能夠降低黃酒中氨基甲酸乙酯的含量[23]。由于氮代謝的抑制作用,氨基甲酸乙酯前體物質尿素的過度積累是黃酒發酵液中氨基甲酸乙酯形成的主要原因。因此,黃酒生產商可通過改進釀造技術工藝,選擇相關蛋白表達含量相對較低的原料等措施來減少尿素來源,進一步降低生產發酵液中的尿素含量,從而有效減少黃酒中氨基甲酸乙酯的形成[25]。酸性脲酶能夠在酸性環境條件下將尿素降解為氨和二氧化碳,減少黃酒所含的過量氨基甲酸乙酯;周建立等[28]的實驗研究表明,重組以及酸性脲酶對過量氨基甲酸乙酯存在一定的降解作用。此外,在黃酒發酵過程中,工程菌N85DUR1,2-c 的DUR1,2基因的轉錄和表達不受氮代謝阻遏效應的影響,能夠有效降低發酵液中尿素的含量,從而減緩尿素與乙醇反應生成氨基甲酸乙酯的速率,減少氨基甲酸乙酯的生成[29]。
對實際生產過程進行人工控制,可以顯著降低最終產品中生物凝膠的含量。比如生物酸化浸米技術在黃酒生產過程中的應用能及時阻止代謝反應[30]。此外,還可以將一些在葡萄酒和奶酪發酵生產過程中發現的具有不可降解研究生物膠的菌株,應用到我國黃酒生產中。目前,食品中的生物胺沒有統一的國際標準,各國只對部分食品的標準進行了限制,我國目前食品中生物胺的標準只涉及魚類及其產品中的組胺[31]。因此,根據風險評價結果,應建立合理的監測限值體系,規范生產管理,完善相應的國家標準,降低生物胺含量,提高黃酒的質量和安全性。同時,加強黃酒的質量和管理安全監測,進一步提高我國黃酒在國內外市場的競爭力[32]。
對于黃酒生產過程中的過敏源風險,根據我國食品信息安全教育質量控制管理理論體系的要求,建立一個安全工作可靠的可追溯制度,定期組織進行應急預案和模擬召回演練,當存在由于企業產品過敏標識不當或過敏風險而造成影響產品網絡安全事故出現時,應立即啟動召回程序,確保所涉及的產品全部處于受控狀態并及時召回[33]。
解決黃酒濁度、控制沉淀,可通過對黃酒生物和非生物渾濁沉淀原因的分析,采取相應的解決措施,如澄清劑法、酶制劑法、膜過濾法、助濾劑、超高壓等進行控制,以提高黃酒的品質及風味[34]。對一些能吸附黃酒中蛋白質、多酚等物質的澄清劑要配合使用,澄清劑的使用能大幅減少黃酒的沉淀。
發展壯大黃酒產業,一方面政府需要出臺相關政策,促進資源整合,彌補市場調節中的漏洞,助力黃酒產業的快速發展,加快黃酒企業的轉型升級;另一方面,企業要提高機械化水平,研發新產品,擴大產業鏈,加大宣傳力度,提高黃酒的知名度,增強市場競爭力。融合ISO9001:2008和ISO 22000:2005 這兩大體系,構建SSJ 黃酒生產質量安全控制體系,包括質量安全控制原則、控制體系中的雙層PDCA 循環以及質量安全控制體系策劃。基于黃酒的質量安全問題,構建“法防”“物防”“技防”“網防”“人防”法人五位一體化整體性治理體系[35]。
黃酒的安全性是黃酒生產的首要指標,在安全的前提下,可以更有效地提高黃酒的質量。在新市場經濟背景下,黃酒及相關產業經濟發展面臨新形勢,為進一步加強黃酒的質量安全,提升消費者對黃酒行業的認知和信賴,推動我國黃酒產業健康、持久發展,后續應繼續加大技術研究投入力度,快速提升行業整體質量安全風險控制,加強風險評估、信息交流與管理,增強對風險安全的應對能力;嚴格落實黃酒生產企業主體責任,從源頭保證黃酒質量安全;建立嚴格的質量管理,如建立各批酒質記錄檔案,包括嘗評記錄、色譜分析數據和微機組合勾兌技術等內容;加強政府監管,嚴厲打擊違法違規行為;企業應做好行業自律。開拓黃酒及其相關產業標準化方向,圍繞黃酒產業開展標準化管理工作,豐富黃酒產業產品市場發展的內涵,通過一個標準打造“黃酒經濟”,從而能夠更好地服務于地方社會經濟不斷發展[36]。
隨著消費升級,新時期我國黃酒將朝著差別化和精釀化方向發展,差別化和精釀化相輔相成,其實,精釀本身也是通過差異化來體現。差異化和精細化的檢驗在市場上展現,只有市場接受它們,銷售量才會增加,效率才會提高[37]。此外,消費者年輕化將成為未來黃酒行業的發展趨勢。吸引更多年輕消費者進入黃酒市場是黃酒企業發展需要研究的課題,引導青壯年群體把黃酒作為一種社會消費時尚,有利于黃酒消費群體的擴大,也是黃酒產業發展的需要。
果蔬黃酒是當代黃酒新產品開發的趨勢。唐耿[38]發明了一種果蔬紅曲黃酒,產品色澤鮮艷,口感綿甜,清爽醇正,果香濃郁,同時具有紅曲的多種醫療保健產品功效。孫愛保[39]表示,美酒和產區密不可分。黃酒作為我國“國粹”,既要有國粹的風范,更要有“國釀”的自信。因此應該制定一個更高的規劃目標來引領行業發展。黃酒的發展應堅持原則,傳承古法,不斷創新,通過建設精品酒生產基地、舉行黃酒評價和交流會等途徑,構建我國黃酒質量和價值表達的新體系。黃酒企業要緊緊圍繞白酒生產關鍵環節,進一步推進關鍵工序智能化、生產控制自動化和供應鏈優化,推動全行業技術創新、工藝創新和管理創新,助力產業轉型升級。
黃酒品類眾多,是受消費市場歡迎的一種釀造酒,富含低聚糖、酚類物質、類黑精、無機鹽等生理功能活性成分,具有改善疲勞、疏通筋脈、抗癌以及增強體質等功效。為滿足現代消費者的需求,要不斷創新黃酒品種,注重果蔬結合,生產出消費者滿意的優質黃酒。生產優質黃酒的同時,要嚴格把控黃酒的質量安全,注意改進黃酒的生產技術來控制有害成分、改善黃酒的沉淀現象等。此外,還需要建立一個有效的黃酒質量安全管理體系,在黃酒生產中,企業應從生產工藝方面提高黃酒的質量和安全性,使消費者喝到更安全、更高品質的黃酒。