米酒风味品质形成相关因素的研究进展.docx

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1、米酒风味品质形成相关因素的研究进展米酒起源于仰韶文化时期1,是一种以糯米、大米、红米、黑米等稻米为主要原料，配合酒曲和水酿造而成的传统发酵型酒精饮料2,是世界上最古老的低度酒精饮料之一,也是中国汉族及大多数少数民族传统的特产酒，具有抗癌、抗炎和抗氧化等功效。在韩国，米酒称为makgeoli,而在日本,通常称之为nigorizake3,在中国，米酒因地域的不同而叫法不一，如江米酒、甜酒、醪糟等；米酒按酒糟形态分有糟米型（所含酒糟为米粒状糟米的米酒）、均质型（经胶磨和均质处理后呈糊状均质的米酒）、清汁型（经过滤去除酒糟后的米酒）3种类型；酒精度分为普通米酒（酒精度0.5%以上）和无醇米酒（酒精度0

2、.1%0.5%）,因其酿制工艺简单、口味香甜醇美、柔和协调、营养价值高，深受众多消费者喜爱。在标准DB61/T11202022地理标志产品鄂邑黄酒、NY/T8972022绿色食品黄酒中黄酒译为“ricewine”在一些英文报道中，米酒（Chinesericewine）也表达为黄酒（Huangjiu） 4-5,据孙宝国院士报道：度数较高的米酒过滤后就成了黄酒6,因此，一定程度上米酒、黄酒具有共通的工艺流程和相似性；但不可否认的是，米酒与黄酒在酒体色泽和风味特征等方面存在着细微差别（表1） o口感风味会影响消费者对酒体综合质量的评价，随着人们生活水平的提高，以糯米为主要原料酿制的米酒似乎已无法满足

3、消费者的多样化需求，并且，受价格冲击，部分工厂近年来也尝试使用其他米，如小米、黑米等酿造米酒，一方面在一定程度上降低了原料成本，另一方面丰富了米酒风味；麦曲是酿制米酒特有的糖化发酵剂4,微生物群落结构是影响麦曲质量优劣的关键，也是导致最终酒体风格成型的重要因素；高级醇、氨基甲酸乙酯(ethylcarbamate,EC)、生物胺与米酒风味及其安全性息息相关。近年来，有关米酒风味形成相关因素的研究日渐增多，但综述性成果还未见报道。本文综述了引起米酒风味质量变化的主要因素，并详细阐述了相关因素对米酒中风味物质形成的影响，为改善米酒品质提供理论参考。1米酒发展历史沿革中国酒史可分为2个阶段，第一个阶段

4、始于5000多年前,那时所酿制的酒均为低度酒，包括米酒、黄酒、果酒等；第二个阶段则为白酒，由于蒸储技术的发展，相比于米酒和黄酒，白酒在酒精度上有一个质的飞跃7。根据晋代酒诰记载:“酒之所兴，肇自上皇，或云仪狄,日杜康。有假不尽，委余空桑，郁积成味，久蓄气芳，本出于此，不由奇方。”指出米酒起源于远古时代，是将米饭置于室外，长时间后产生气味由此发现了米酒。我国古人一直有品味米酒的习惯，在陶渊明时代，人们喝的酒均为米酒。陆游在游山西村一诗中提到的腊酒，俗称“米酒”，是一种以糯米为原料的家酿土酒，色白，稍浑浊，性若黄酒而口味较淡，后力较足；一般是腊月酿制，春节饮用，故称“腊酒”或“春酒”。随着社会的发

5、展，米酒种类越来越多，无论是从色泽还是风味等方面都有了较大的变化。米酒历史沿革如图1所表1相关标准中关于米酒和黄酒的表述TabielExpressionofricewineandHuangjiuinrelevantstandards图1米酒历史沿革1,8-9Fig. IHistoryofricewine2米酒风味物质米酒中风味物质主要包括醇类、酯类、酸类等（表2）,酯类物质是米酒中数量最多、也是最重要的芳香化合物之一 5,10,其中，丁酸乙酯与乙酸乙酯的比例变化对米酒风味特征有着至关重要的影响11; 3-甲基丁醇、8-苯乙醇和2-甲基丁醇是香气强度较高的主要醇类物质10,在米酒风味成分特征中起

6、关键性呈香作用；米酒中主要的酸类物质包括乳酸、乙酸等，酒体中适量的酸类物质能起到缓冲作用，可消除饮酒后上头、口味不协调等问题。总体来说，米酒香气可简单概括为原料香（大米原料、麦曲带入）、发酵香（微生物代谢形成）和陈酿香（贮存过程中物理化学反应生成），它们共同决定着米酒最终香气特征。米酒风味影响因素如图2所示。图2米酒风味影响因素图Fig. 2Factorsinfluencingtheflavorofricewine中主要的风味化合物Table2Mainflavorcompoundsinricewine2. 1原料与米酒风味品质的关系大米按原料稻谷类型可分为釉米、粳米、釉糯米（长细形、南方地区）

7、和粳糯米（短圆形、东北等北方地区）4类。米酒酿造原料通常以糯米为主，也包括大米、粳米、和糯、黑糯米、红米、黑米、山兰稻米、小米、黄米等其他食用米。由于不同原料含有的营养成分（蛋白质、淀粉、矿物质等）不同，被微生物分解利用形成的代谢产物浓度就随之存在差异，因此影响最终成品米酒中香气物质的种类和浓度。2.1. 1原料差异研究原料对发酵食品的影响已成为近几十年领域内的研究热点。以黄米为原料酿制的米酒含有大量氨基酸、微量元素,且酒性柔顺，有养肝健胃的功效，自然酿制的黄米酒味道甘冽，气味香甜，回味稠厚17；而黑米酒是以糯米为主，黑米、及宝石红色泽，营养价值高。王菲等通过不同市区糯米、米、粳米与5种酒曲复

8、配酿造证实相比于酒曲，原料对米酒品质的影响更大19；近年来，也有研究证明原料品种对米酒发酵相关参数的影响大于原料种类，该研究者在相同实验条件下以3种大米原料（高产大米品种5个、高食用品质大米品种9个、糯米品种5个）发酵米酒，结果表明pH、总酸、氨基酸、可溶性固形物、高级醇含量等在大米品种之间均存在显著性差异（P005）,而在大米种类（即高产大米、高食用品质大米、糯米）之间差异并不显著，最后筛选出综合感官评分高的7个大米品种中（高产米种3个、优质米种4个）没有一种糯米品种被筛选出来作为酿造优质米酒的适宜原料20 ； XIE等21从34个不同品种糯米原料也仅筛选出2个糯米品种作为生产米酒的优质原料

9、。目前市面销售的米酒,多以糯米为原料发酵酿制而成，这与糯米原料中支链淀粉含量较高有关，支链淀粉链长较短、长链较少，分子排列相对疏松，易黏结，糊化效果较好，相对而言酿制的米酒产品醇香感越浓；但事实上并非所有的糯米原料都适合酿制米酒,不同种类和不同品种米酒原料酿造特性相差甚远，非糯米原料也有可能酿制出风味品质较好的酒。目前关于大米原料中营养成分与最终发酵米酒中风味化合物之间的关系的研究报道较为罕见，本课题组正在进行不同品种大米原料的米酒发酵实验，跟踪检测不同原料及不同发酵时期中氨基酸、葡萄糖、直链淀粉、支链淀粉等相关指标变化趋势对最终米酒中高级醇含量的影响，建立原料品种与高级醇产量的关联,以期探索

10、原料品种差异对米酒风味品质的影响。因此，在今后的研究中，扩大原料选择范围及将酿造原料细化到品种差异来分析对米酒风格类型的影响具有重要价值意义。在今后米酒发酵中可从原料源头着手，选育优良米酒酿制原料，结合工艺过程共同控制成品米酒质量将是改善米酒品质的重要举措。2. 1.2原料处理酒体风味特征的形成与原料处理方式密不可分。关于米酒原料处理主要包括大米加工如精白度、打磨精度等和酿造过程的大米浸泡、蒸煮等工艺。其中，传统工艺中大米浸泡、蒸煮成为近年来原料处理的研究热点，尤其是浸泡，它是米酒酿造过程中极为关键的一步，浸泡质量将直接影响米酒品质,通常浸泡时间越长，米酒中生物胺的含量越高，这对消费者身体健康

11、造成了威胁；利用间歇式过热蒸汽对大米进行糊化处理，可代替传统工艺中原料的浸泡蒸煮，过热蒸汽在20(C时糊化效果最佳，糯米的蒸米时间控制在2040s,非糯米不超过50s,以此发酵生产的米酒其理化指标均符合国家标准22；另外，蒸煮过程中，在原料上分别进行3次喷水也可实现代替大米浸泡这一过程，第一次喷洒约150mLkg50C的水，蒸煮约7min；第2次喷洒150mLkg8(TC以上的水，蒸煮约为8min；第3次喷洒150mLkg8(TC以上的水，蒸煮时间为10min,采用此方法酿制的米酒中酯类化合物含量增加，酒体口感优2。随着科学技术的发展，一些新型技术应运而生，例如，膨化技术扩大了大米原料和酶的接

12、触，使得酶解反应更加彻底，提高了糖化效率(40%),缩短了发酵周期；液化法也是一种新型的原料前处理方法，此方法原料利用率高，发酵时间短，米酒风味清爽，营养成分丰富，被广大消费者所接受。3发酵过程对米酒风味品质的影响3. 1麦曲麦曲是酿造米酒的特有发酵剂，具有“糖化、发酵、生香”之功效；它主要从两大方面影响米酒中风味化合物：一方面将麦曲中香气化合物直接带入米酒中，如米酒过滤压榨后的酒渣中含有丰富的有机质，将其用于制备麦曲可使麦曲带有强烈的香气从而直接带入酒中；另外，在麦曲原料中添加天然植物香料，如陈皮、豆蔻和茴香(含有天然活性成分和芳香化合物的物质)，也会增加米酒香气和健康效益；另一方面在米酒发

13、酵过程中间接影响香气化合物的形成，研究表明麦曲中含有的大部分香气物质成分其浓度都远低于米酒中的香气浓度，因此推测麦曲主要通过在发酵过程产生香味化合物来影响米酒香气品质4。米酒是经过微生物酸化、糖化、酒化和酯化等一系列生化过程及其代谢的协调作用酿制而成，酿造过程中包括细菌、霉菌、酵母菌共同参与，其中酵母菌占主导优势。细菌以乳酸菌为主，酸味主要源于乳酸菌所产生的乳酸，还包括乙酸、琥珀酸、苹果酸等，酸类物质是形成酯类化合物的前体物质,适量的酸可消除酒体中部分苦味，使酒体更加丰满协调，回味更加悠长；尽管酸类物质必不可少，但含量过高，会造成酒体粗糙，放香差23；本课题组首次在小曲酒中发现了扣囊复膜酵母的

14、产酸能力24,这为其在酒体酸类物质形成中的研究和利用提供了新思路；米酒中霉菌以根霉菌为主25,主要在糖化阶段发挥作用，根霉菌分泌淀粉酶、淀粉酶及糖化酶等，使原料中直链淀粉和支链淀粉分解为小分子糊精和麦芽糖，最终降解为葡萄糖以供微生物生长代谢使用;酵母菌在酒化阶段起关键作用，有氧条件下，酵母菌消耗葡萄糖转化为C02和水，无氧条件下转化为C02和酒精；在米酒酿造过程中，酵母菌发酵性能受多种因素影响，浙江绍兴地区酿酒酵母GS1产苯乙醇、丫-非醛内酯能力较强，上海地区酿酒酵母JF、JF3产高级醇能力较强，而江苏地区酿酒酵母SY4发酵米酒中有机酸含量偏高26；据研究当黑曲霉与酿酒酵母混菌发酵时，聚半乳糖

15、醛酸甘酶(polygalacturonase, PG)生成量达到黑曲霉单菌发酵的2倍左右，说明酿酒酵母的存在对黑曲霉产PG有促进作用27；好氧条件下，酿酒酵母的生长代谢活动被产皖假丝酵母(Candidautilis)完全抑制，厌氧条件下，酿酒酵母却是优势菌株28,发酵全过程依赖于不同微生物间相互代谢作用得以进行，分析微生物与微生物之间相互作用、微生物与代谢产物之间相关性、环境对微生物生长及代谢的影响是研究米酒风味品质的关键。酯化阶段通常在储存过程中发生，即醇类物质与有机酸发生化学反应生成具有特征香气的酯类物质的过程，最终形成淡雅香醇的米酒产品，该过程也发生于陈酿工艺中。乳酸乙酯、乙酸乙酯是小曲米酒中的主体香气成分。乳酸乙酯主要由乳酸菌消耗大量糖类物质，通过磷酸己糖途径发酵产生乳酸，乳酸在酵母酯化酶催化酵母细胞内的酰基辅酶