泡制型竹酒陳釀時間對氨基酸含量的影響研究

楊春萍，袁 波，黃永橋，潘克金，馬 凱

（1.貴州省分析測試研究院，貴州貴陽 550014；2.貴州省檢測技術研究應用中心，貴州貴陽 550014；3.貴州省生態環境廳，貴州貴陽 550002）

我國竹資源豐富，竹富含黃酮、多糖、氨基酸等活性成分，具有較高的保健和藥用價值[1-5]。竹酒通常是以傳統白酒為基酒，以竹材浸泡在白酒中、白酒用竹材容器盛裝、白酒注入竹腔等方式實現竹與酒的結合，經過二次陳釀，生產出具有竹香風味、口感獨特的酒[6-7]。

目前關于竹酒的研究對象多數為將基酒注入竹腔中陳釀的方式制成的竹酒，研究內容主要集中在竹酒的風味物質、藥用保健功效等方面[1，6，8-11]。易翔等[6]對竹酒的香氣、口感及口味進行研究，研究結果表明，竹材浸泡在白酒中陳釀或者將白酒用竹材容器盛裝陳釀工藝制成的竹酒香氣濃郁、竹木香風格突出、口感復雜，將白酒注入竹腔內陳釀工藝制成的竹酒香氣淡雅、口感淡爽；郭帥玲等[1]將白酒注射至竹腔中，讓竹繼續生長一段時間，研究竹酒生產過程中保健功能成分變化，研究結果表明，陳釀時長為90 d 的竹酒各項保健功能成分最佳；陳晨等[11]研究了白酒注入竹腔中陳釀后制成的竹酒的鉀元素含量，研究結果表明，陳釀后竹酒中鉀元素含量比白酒中鉀元素含量高。

關于竹材浸泡在白酒中陳釀制成的泡制型竹酒以及這類竹酒的營養成分及其價值的研究報道卻很少。營養價值對人體健康至關重要[12]，營養物質為人體各器官系統健康運行、維持正常生活起到了支撐作用[13]。氨基酸在調控血壓、保持人體內分泌功能平穩、治療緩解各種病癥方面發揮著重要作用[14]。因此研究泡制型竹酒的氨基酸含量具有十分重要的意義。

本研究參照泡制型竹酒生產工藝，將竹制成粉末浸泡在白酒中陳釀制成竹酒，研究陳釀時間對竹酒氨基酸含量的影響，并通過氨基酸評分法對不同陳釀時間的竹酒進行營養評價，以期為優化竹酒生產工藝提供指導及建議。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

原料與樣品：白酒，產于貴州省仁懷市；竹，產于貴州省赤水市。

試劑及耗材：鹽酸（優級純），重慶川東化工（集團）有限公司；苯酚（分析純），重慶川東化工（集團）有限公司；檸檬酸鈉（優級純），天津市瑞金特化學品有限公司；氫氧化鈉（優級純），重慶川東化工（集團）有限公司；茚三酮，日本日立高新技術公司；17種氨基酸混合標準溶液（包含天冬氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、谷氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、組氨酸、賴氨酸和精氨酸，2.5 μmol/mL），天津阿爾塔科技有限公司。

儀器設備：BSM220 分析天平，上海卓精電子科技有限公司；電熱鼓風干燥箱，天津市科斯特儀器有限公司；標準篩，上虞市道墟中拓儀器廠；LA8080 全自動氨基酸分析儀，日本日立高新技術公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 竹酒樣品制備

竹去掉根、枝、葉，主干經破碎處理得到竹粉，竹粉經70 ℃、24 h 干燥，過孔徑為0.2 mm 的標準篩，取竹粉20 g 置于200 g 白酒中，室溫下避光條件陳釀，陳釀時間為30 d、60 d、90 d 的竹酒分別標記為S1、S2、S3。

1.2.2 氨基酸含量測定

取1 g竹粉樣品置于水解管中，加入10 mL 6 mol/L鹽酸溶液，加3 滴苯酚，充氮氣封口，110 ℃水解22 h，冷卻，將水解液轉入50 mL 容量瓶中，用水定容至刻度，取1 mL 濾液至試管，40 ℃減壓干燥，加1 mL pH2.2 檸檬酸鈉緩沖液至干燥后試管內溶解，溶液過膜，濾液上機，采用全自動氨基酸分析儀進行自動檢測。

取5 g 酒液樣品（竹酒樣品需先過濾取濾液）80 ℃氮吹至近干以除去乙醇，加入10 mL 6 mol/L鹽酸溶液，加3滴苯酚，充氮氣封口，110 ℃水解22 h，冷卻，將水解液轉入至50 mL容量瓶中，用水定容至刻度，取1 mL 濾液至試管40 ℃減壓干燥，加1 mL pH2.2 檸檬酸鈉緩沖液至干燥后試管內溶解，取溶液過膜，濾液上機，采用全自動氨基酸分析儀進行自動檢測。

1.2.3 全自動氨基酸分析儀分析條件

色譜柱：填料為日立專用離子交換樹脂（尺寸：4.6 mm ID×60 mm）；泵1：A、B、C、D、E 5 種流動相（組分見表1），流速：0.40 mL/min，2.0～25.0 MPa；泵2：F、G、H 3 種流動相（組分見表1），流速：0.35 mL/min，0.2～5.0 MPa；流動相程序見表2；反應器溫度：135 ℃；進樣量：0.5 μL；檢測波長：570 nm和440 nm。

表1 流動相組分

表2 流動相程序 (%)

1.2.4 氨基酸評分法

根據世界衛生組織（World Health Organiza-tion，WHO）/聯合國糧食及農業組織（Food and Agriculture Organization of the United Nations，FAO）提出的蛋白質營養價值評價模式，計算樣品的必需氨基酸（essential amino acid，EAA）、非必需氨基酸（nonessential amino acid，NEAA）、氨基酸總量（total amino acids，TAA），與FAO/WHO 模式進行比較，計算氨基酸評分（amino acid score，AAS）。計算公式如（1）—（2）所示。

1.2.5 數據分析

采用Excel 2016 軟件進行數據分析，SPSS 22.0 軟件進行顯著性分析，Origin 2021pro 進行熱圖分析。

2 結果與分析

2.1 竹、白酒、不同陳釀時間的竹酒的氨基酸含量分析

對竹、白酒、不同陳釀時間的竹酒的氨基酸含量進行測定，結果見表3。竹的氨基酸總量為4.83 mg/g±0.13 mg/g，白酒未檢出氨基酸，竹酒的原材料僅有竹和白酒，可知竹酒的氨基酸來源于竹的氨基酸遷移。對比3 種竹酒氨基酸總量，S2 最高，其次是S3，最低是S1，含量分別為0.359 mg/g±0.018 mg/g、0.160 mg/g±0.003 mg/g、0.0133 mg/g±0.0005 mg/g，說明隨著陳釀時間的推移，竹酒的氨基酸總量呈先上升后降低的趨勢。氨基酸呈現降低的趨勢說明陳釀過程中竹酒中的部分氨基酸還可能會轉換為其他物質。

表3 竹、白酒、不同陳釀時間的竹酒的氨基酸含量 (mg/g)

2.2 不同陳釀時間的竹酒的藥效氨基酸含量分析

根據氨基酸功能特性，自然界中的精氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、甘氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸等可稱為藥效氨基酸[15]。不同陳釀時間竹酒的藥效氨基酸含量見表4。從表4 可看出，竹酒中藥效氨基酸含量隨著陳釀時間的推移呈先上升后降低的趨勢。對比S1、S2、S3 的藥效氨基酸總量，S2最高，其次是S3，最低是S1，含量分別為0.253 mg/g±0.006 mg/g、0.134 mg/g±0.0023 mg/g、0.00671 mg/g±0.00035 mg/g。S2 中含量最高的3 種氨基酸分別是谷氨酸、精氨酸、天門冬氨酸。研究表明，谷氨酸具有維持大腦機能、促進神經系統調節等作用，對治療腦震蕩、神經損傷方面有顯著療效[16]；精氨酸在增強人體免疫力、預防高血壓及動脈粥樣硬化等方面起到重要作用[17]；天門冬氨酸在治療肝臟疾病、癲癇、中風以及盧伽雷氏病等方面具有重要作用[18]。因此，陳釀時間為2 個月的竹酒S2 更適合精深加工，開發成功能性藥酒、保健品等。

表4 不同陳釀時間的竹酒的藥效氨基酸含量(mg/g)

2.3 不同陳釀時間的竹酒的呈味氨基酸含量分析

氨基酸結構式上的基團對食品所呈現的味道起著重要作用，基團不同可導致呈味的差別[19-20]。自然界中的氨基酸大多屬于L 型，通常具有甜味或苦味，少量幾種具有酸味和鮮味[21]。甜味氨基酸包含甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、脯氨酸等；苦味氨基酸包含纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、組氨酸等；酸味氨基酸包含天門冬氨酸、谷氨酸、組氨酸等；鮮味氨基酸包含賴氨酸、谷氨酸、天門冬氨酸等[22]。不同陳釀時間竹酒的呈味氨基酸含量見表5。從表5 可知，隨著時間的推移，甜、苦、酸、鮮味氨基酸含量均呈先上升后降低的趨勢。S2 的呈味氨基酸含量最高，其次是S3，最低的是S1。S2的甜、苦、酸、鮮味氨基酸含量分別為0.0917 mg/g±0.002 mg/g、0.151 mg/g±0.00312 mg/g、0.0987 mg/g±0.00302 mg/g、0.116 mg/g±0.004 mg/g。

表5 不同陳釀時間的竹酒的呈味氨基酸含量 (mg/g)

2.4 氨基酸評分

人體必需氨基酸一般包含賴氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蛋氨酸、纈氨酸以及蘇氨酸。一般來說，物質所含的人體必需氨基酸比例越接近人體需要，該物質營養價值越高。通過與WHO/FAO理想氨基酸模式相比較，計算必需氨基酸評分（AAS），AAS 值越接近100，說明物質所含的氨基酸越接近WHO/FAO 理想氨基酸模式，越符合人體營養需要[23]。ASS 評分最低的為第一限制氨基酸（First limiting amino acid，FLAA），是物質中缺乏最多的一類氨基酸，會影響機體對氨基酸的利用[24]。竹酒必需氨基酸評分結果見表6。由表6 可看出，S1 的AAS 值與100 差距較大，賴氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、蘇氨酸的AAS 值都低于50；S2除了蛋氨酸的AAS 值為7.97 之外，其他必需氨基酸的AAS 都接近或超過100；S3 只有苯丙氨酸的AAS 值大于100，其他必需氨基酸的AAS 值都小于100 且相差較大。綜合來看，S2 除了第一限制氨基酸蛋氨酸外，其他幾種氨基酸評分較高，氨基酸組成更合理，營養更均衡，營養價值較高。說明陳釀時間為2 個月的竹酒氨基酸組成較合理，營養價值較高。

表6 竹酒必需氨基酸的氨基酸評分

3 結論

相關研究報道指出酒精體系下會發生美拉德反應使氨基酸轉化為其他物質，時間越長，美拉德反應產物種類越多、含量也越多[25]。文獻報道所研究的對象并不包含竹酒[26-27]，另外相關研究報道指出氨基酸轉化過程一般發生在發酵過程中[28]。氨基酸通過轉氨法轉化為α-酮酸，脫羧轉化為醛，進而轉化為相應的高級醇，醇與酸合成所得的酯類物質是白酒重要的風味化學物質[29-30]。本研究制備的竹酒是將竹置于白酒中自然陳釀，陳釀過程中是否有發酵過程致使氨基酸轉化還有待進一步深入研究。

本試驗參照泡制型竹酒生產工藝，將竹制成粉末浸泡在白酒中陳釀制成竹酒，研究陳釀時間對竹酒氨基酸含量的影響。結果表明，泡制型竹酒的氨基酸來源于竹的遷移；隨著陳釀時間的推移，竹酒氨基酸總量、藥效氨基酸總量、呈味氨基酸含量呈先上升后降低的趨勢；陳釀時間為2 個月的竹酒的氨基酸總量、藥效氨基酸總量、呈味氨基酸含量最高，氨基酸評分較高，氨基酸組成較合理，營養價值較高；陳釀過程中竹酒中的部分氨基酸還可能會轉換為其他物質。本實驗分析了泡制型竹酒陳釀過程中氨基酸含量的變化情況，為后期優化泡制型竹酒生產工藝、提升竹酒中氨基酸含量提供了指導及建議。