黃酒釀造原料及生產(chǎn)工藝研究

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摘要：黃酒的質(zhì)量取決于釀造原料、酒曲、加工工藝以及釀造環(huán)境，不同的釀造原料、酒曲、加工工藝和環(huán)境能賦予黃酒不同的品質(zhì)與風(fēng)味。本文在檢索文獻(xiàn)、比較分析新舊版黃酒國標(biāo)的基礎(chǔ)上，介紹了南北地區(qū)黃酒釀造原料的差異以及新型功能性黃酒原輔料研發(fā)現(xiàn)狀，綜述了浸米、蒸飯與發(fā)酵三個(gè)工藝關(guān)鍵環(huán)節(jié)的最新研究進(jìn)展，旨在為黃酒技術(shù)的創(chuàng)新，功能性、飲料性、國際性黃酒新產(chǎn)品開發(fā)提供借鑒及參考。

關(guān)鍵詞：黃酒；釀造原料；生產(chǎn)工藝；標(biāo)準(zhǔn)

黃酒（HuangjiuorChinesericewine）是世界最古老的酒種，已有數(shù)千年的釀造歷史，在我國南北地區(qū)各省都有生產(chǎn)，所用原料、酒曲和生產(chǎn)工藝也各有差異，具有鮮明的區(qū)域特色。其中，南方以紹興黃酒、上海金楓老酒，北方以陜西謝村黃酒、山東即墨老酒最為著名。據(jù)研究報(bào)道，黃酒中含豐富的氨基酸、維生素、有機(jī)酸和硒等微量元素，并有活性多糖、γ⁃氨基丁酸、功能性低聚糖、酚類、小肽等功能因子［1，2］。近年來我國黃酒產(chǎn)業(yè)，尤其是北方地區(qū)發(fā)展較快。據(jù)《2017年中國酒業(yè)協(xié)會黃酒分會工作報(bào)告》顯示，2017年納入到國家統(tǒng)計(jì)局范疇的規(guī)模以上黃酒企業(yè)累計(jì)完成銷售收入195.85億元，與上年同期相比增長3.13%，累計(jì)實(shí)現(xiàn)利潤總額20.74億元，與上年同期相比增長13.04%。隨著黃酒產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，一系列問題也逐漸浮現(xiàn)亟待解決，如：黃酒相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系不夠完善、產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體工藝技術(shù)水平不高，能耗、水耗較大、科技投入不足、質(zhì)價(jià)比不合理、企業(yè)生存壓力大等。鑒于上述情況，2018年國家已出臺了黃酒國家新標(biāo)準(zhǔn)，修訂了原標(biāo)準(zhǔn)中黃酒術(shù)語、分類指標(biāo)等相關(guān)內(nèi)容。本文在檢索文獻(xiàn)、比較分析新舊版黃酒國標(biāo)基礎(chǔ)上，分析了南北地區(qū)黃酒釀造原料的差異，綜述了新型功能性黃酒原輔料研發(fā)現(xiàn)狀與黃酒釀造關(guān)鍵技術(shù)研究的最新進(jìn)展，旨在為黃酒產(chǎn)業(yè)技術(shù)的升級，功能性、飲料性、國際性黃酒新產(chǎn)品開發(fā)提供借鑒和參考。

1黃酒釀造原料與品質(zhì)研究

黃酒釀造原料的選擇是極其豐富的，不同釀造原料使所釀酒體感官指標(biāo)、風(fēng)味物質(zhì)的組成和含量均有所不同，從而影響酒體的整體質(zhì)量。近年來，從黃酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢來看，黃酒釀造原料的選擇逐漸趨于多元性、保健性以及地域性。1.1不同地區(qū)黃酒釀造所用原料差異。黃酒是一種擁有濃厚地域文化色彩性的產(chǎn)品，根據(jù)其釀造原料和生產(chǎn)地域的不同，傳統(tǒng)黃酒可大致分為南方黃酒及北方黃酒。南方黃酒的釀制原料主要以糯米為主，北方黃酒的釀制原料除糯米外還有北方特產(chǎn)的五谷雜糧，如黍米、粟米、小麥、玉米、高粱等［3］。雖然南北方黃酒釀制原料的選擇有一定差異，但總體來說，這些谷物在理化性質(zhì)上都具有淀粉含量高，蛋白質(zhì)、脂肪含量低的特點(diǎn)。目前，南方黃酒品質(zhì)與原料特性之間的關(guān)系已有文獻(xiàn)報(bào)道，但北方黃酒的相關(guān)研究卻相對較少。汪健國等［4］通過對江南一帶糯米、粳米和秈米的理化性質(zhì)進(jìn)行比較，并系統(tǒng)分析了這三種米對黃酒釀造工藝環(huán)節(jié)相關(guān)參數(shù)以及酒體的品質(zhì)的影響，提出最適用于黃酒釀造用米的品種為糯米，而且應(yīng)選擇心白率高、淀粉含量高、蛋白質(zhì)及脂肪含量低，容易被酶分解的米。程秀秀［5］對浙江地區(qū)60種不同品系糯稻的營養(yǎng)成分及理化指標(biāo)進(jìn)行分析，總結(jié)了糯米營養(yǎng)成分與紹興黃酒組成成分之間的相關(guān)性關(guān)系，發(fā)現(xiàn)糯米支鏈淀粉與黃酒出酒率正相關(guān)，而脂肪、蛋白質(zhì)、礦質(zhì)元素與黃酒的出酒率為負(fù)相關(guān)；糯米蛋白質(zhì)和黃酒氨基酸總量相關(guān)性顯著；糯米礦質(zhì)元素與夏釀黃酒礦質(zhì)元素相關(guān)性顯著。郭壯等［6］采用電子舌技術(shù)和多變量統(tǒng)計(jì)學(xué)方法相結(jié)合的手段評價(jià)分析了以全國不同地區(qū)采集的秈糯米、粳糯米和粳稻米為原料所釀米酒的品質(zhì)，發(fā)現(xiàn)以粳稻米為原料釀造的米酒其酸味和澀味要顯著偏高，而且以糯米為原料釀造的米酒其滋味品質(zhì)要優(yōu)于以粳稻米為原料釀造的米酒。尚小利［7］以山東地區(qū)黍米和小米為釀造原料，釀制了小米黃酒和黍米黃酒，并對這兩種黃酒與某市售紹興黃酒功能成分及風(fēng)味性物質(zhì)進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)黍米黃酒與小米黃酒的香氣成分和氨基酸含量均高于紹興黃酒，就酚類物質(zhì)含量來說，黍米黃酒的酚類物質(zhì)含量最高，其次為紹興黃酒、小米黃酒。王志偉等［8］研究分析了山西省農(nóng)科院高粱研究所提供的3種高粱品種的淀粉特性及其對黃酒釀造過程中風(fēng)味物質(zhì)種類及含量的影響，證明了淀粉對黃酒風(fēng)味物質(zhì)的種類和含量有積極影響作用，為黃酒釀酒原料的選擇提供了理論依據(jù)。以黃酒酒體醇厚的風(fēng)味特性來說，目前糯米仍是黃酒釀制原料的最佳選擇，其次為粳米。而黍米、薏米、玉米和小米等所釀的酒體雖營養(yǎng)性與功能性更強(qiáng)，但與糯米黃酒相比，其口感還略微輕薄有待改良。原料米是影響黃酒品質(zhì)的核心指標(biāo)。因此，分析不同米之間的差別，對提升黃酒品質(zhì)、促進(jìn)黃酒原料多元化發(fā)展有積極的作用。1.2黃酒釀造原輔料及其生理功效。黃酒具有抗氧化、抗衰老、降血壓等生理功效。黃酒中的生理活性物質(zhì)主要來源于釀造原料、微生物在釀造過程中的代謝活動以及發(fā)酵過程中各種物質(zhì)之間的相互作用［9］。就其釀造原料來說，則與釀造谷物、酒曲的選擇以及其他具有功能性成分輔料的添加有關(guān)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，以糯米釀制的黃酒氨基酸與礦物質(zhì)含量豐富，且其礦物質(zhì)含量與糯米中礦物質(zhì)含量成正比［5］。以黍米為原料釀得的黍米黃酒•多酚含量則顯著高于紹興黃酒［7］。福建紅曲黃酒中紅曲的添加則賦予了酒體莫納可林K、紅曲色素［9］。此外，也有研究者將具有不同功能特性的藥食同源性物質(zhì)作為黃酒釀造新輔料使黃酒具有一定的生理功效，表1中總結(jié)了部分新型功能性黃酒原輔料及其主要活性物質(zhì)研發(fā)現(xiàn)狀。新型黃酒原輔料的開發(fā)為傳統(tǒng)黃酒賦予了更為豐富的口感和風(fēng)味，營養(yǎng)價(jià)值與保健功能與傳統(tǒng)黃酒相比較也更為全面。但就目前新型保健型黃酒產(chǎn)品的開發(fā)現(xiàn)狀來看，原輔料中的生物活性因子在黃酒中有不同程度的損失。因此，提高功能因子在保健型黃酒中的穩(wěn)定性值得探索與關(guān)注。此外，對于新型保健型黃酒來說，其有效成份功能因子的構(gòu)效和量效的關(guān)系還尚不明確，也需進(jìn)一步探索。1.3國標(biāo)對黃酒釀造原料的有關(guān)規(guī)定。根據(jù)GB/T13662⁃2008黃酒規(guī)定，黃酒是以稻米、黍米等為主要原材料，經(jīng)加曲、酵母等糖化發(fā)酵劑釀制而成的發(fā)酵酒［19］。2018年9月17日的最新版國標(biāo)對黃酒的術(shù)語進(jìn)行了修訂，在黃酒原有釀造原料稻米、黍米的基礎(chǔ)上新添了小米、玉米和小麥［20］。此次國標(biāo)的修訂體現(xiàn)了近年來黃酒在釀造原料選擇上多元性的發(fā)展趨勢。此外，新版國標(biāo)中對原輔料及部分理化指標(biāo)的測定也做了相關(guān)修訂，進(jìn)一步完善了黃酒產(chǎn)業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)體系。

2黃酒釀造技術(shù)優(yōu)化與創(chuàng)新研究

目前我國黃酒產(chǎn)業(yè)大中型企業(yè)偏少，新的小、微型企業(yè)多，主要是以傳統(tǒng)手工釀造為主，依靠長期累積的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)來指導(dǎo)生產(chǎn)。生產(chǎn)過程管理粗放、企業(yè)效益偏低，所釀得的黃酒質(zhì)量也不穩(wěn)定，缺乏科學(xué)規(guī)范生產(chǎn)技術(shù)和質(zhì)量控制支撐已成為制約我國黃酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要問題。為了順應(yīng)食品安全監(jiān)管和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，近年來許多研究者對黃酒傳統(tǒng)工藝相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究，在技術(shù)創(chuàng)新方面做了許多有益探索。2.1傳統(tǒng)釀造工藝路線。雖然南北方各地黃酒風(fēng)味各有差異，但基本遵循傳統(tǒng)工藝組織生產(chǎn)，即：原料預(yù)處理→浸米→蒸飯→晾飯→發(fā)酵→壓榨→煎酒→陳化→過濾→殺菌→成品。2.2關(guān)鍵生產(chǎn)工藝。黃酒釀造時(shí)各環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)對產(chǎn)品的質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。近年來，研究者對黃酒釀造技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化與創(chuàng)新研究。2.2.1浸米工藝。浸米工藝是黃酒傳統(tǒng)釀造工藝的初始步驟，也是決定黃酒能否能正常發(fā)酵及發(fā)酵能否順利完成的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)［21，22］。目前，研究者們對浸米工藝的研究主要針對浸米時(shí)間對黃酒品質(zhì)的影響、浸米水中微生物群落結(jié)構(gòu)分析、大米品種與浸米水特性關(guān)系以及浸米水回用幾個(gè)方面。浸米工藝中，浸漬時(shí)間過長，會使原料米中營養(yǎng)物質(zhì)流失，也會降低單位原料米的黃酒產(chǎn)率［23］；而浸漬時(shí)間過短則無法使米漿水達(dá)到一定酸度以保證后續(xù)發(fā)酵的正常進(jìn)行，而且不同大米品種所需的浸漬時(shí)間也各不相同。對此，姬中偉等［24］以浸米漿水中總酸含量、乳酸含量及乳酸菌數(shù)為指標(biāo)，探討了10種不同產(chǎn)地的大米其浸米時(shí)間與黃酒酒質(zhì)的關(guān)系，對不同產(chǎn)地的大米而言，當(dāng)浸米時(shí)間控制在8~12d內(nèi)，總酸含量為15mg/mL時(shí)后期釀酒效果最佳。在實(shí)際大規(guī)模生產(chǎn)中，可以以米漿水酸度水平為指標(biāo)來指導(dǎo)黃酒的發(fā)酵。采用氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)結(jié)合電子鼻，以黃酒中風(fēng)味物質(zhì)為指標(biāo)驗(yàn)證探索了浸米時(shí)間與黃酒品質(zhì)的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)浸米時(shí)間控制在11d內(nèi)所得漿水對黃酒發(fā)酵比較有利，進(jìn)一步證實(shí)了姬中偉的研究結(jié)果［25］。米漿水中含有豐富的氨基酸及其他有機(jī)物質(zhì)，因此米漿水回用工藝不僅可改善黃酒品質(zhì)，也可以保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本、為企業(yè)減少部分壓力。在米漿水回用的研究基礎(chǔ)上，探索了米漿水在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用情況。發(fā)現(xiàn)較低的浸米溫度可加大浸米水的回用次數(shù)而且用清水沖米可減少米漿水回用次數(shù)過多而產(chǎn)生的負(fù)面影響［26］。浸米水中微生物及其代謝產(chǎn)物對黃酒品質(zhì)也有不可忽視的作用。采用Illumina高通量測序技術(shù)分析了黃酒浸米水中的細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)浸米水中的主導(dǎo)微生物為乳酸菌桿菌，占所有微生物總數(shù)的60.8%，在乳酸細(xì)菌中為90.06%，為確保及改進(jìn)浸米工藝乃至整個(gè)工藝提供了理論基礎(chǔ)［27］。2.2.2蒸飯工藝。蒸飯工藝與浸米工藝均屬于釀酒原料的處理工序，在該生產(chǎn)過程中，其污染量的排放及能源消耗均占比較大。為了實(shí)現(xiàn)我國黃酒產(chǎn)業(yè)的機(jī)械化發(fā)展，研究者以替代傳統(tǒng)浸米-蒸飯工序?yàn)槟康膶σ恍┬鹿に囘M(jìn)行了探索，主要有膨化法、過熱蒸汽法焙炒大米技術(shù)、高溫淀粉酶液化法以及生料法。采用膨化法對原料進(jìn)行預(yù)處理后進(jìn)行釀酒實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明膨化法提高了原料糖化率、利用率以及糊化度，在一定程度上縮短了黃酒的生產(chǎn)周期，但與傳統(tǒng)技術(shù)釀制的酒體相比，該酒口味略微清淡［28］。Xu等［29］比較了擠壓膨化法與傳統(tǒng)法處理原料所制得的黃酒在風(fēng)味及口感上并無很大差別且前者的糖化效果提升了約40%。采用過熱蒸汽法焙炒大米替代傳統(tǒng)工藝，分析了焙炒時(shí)大米理化性質(zhì)的變化、完善了最佳焙炒工藝參數(shù)，并以批次操作系統(tǒng)模擬優(yōu)化了工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)參數(shù)，為黃酒釀造原料處理方式提供了新思路，但該研究目前還缺少中試實(shí)驗(yàn)參數(shù)且部分技術(shù)研究還較為粗糙，仍需進(jìn)一步的探索研究［30］。盛風(fēng)云［31］使用高溫淀粉酶進(jìn)行液化法釀造黃酒，通過HPLC分析驗(yàn)證確定了最佳的液化條件，以后酵階段中黃酒主要指標(biāo)的變化探索了麥曲和糖化酶之間的協(xié)同關(guān)系，進(jìn)一步完善了液化法的工藝參數(shù)；還通過放大實(shí)驗(yàn)及工廠模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的可行性，最終制得的黃酒口感清爽，與傳統(tǒng)型黃酒口感有別。該方法基本實(shí)現(xiàn)了廢水零排放，滿足了工業(yè)生產(chǎn)節(jié)能減排的需求。此外，液化法及生料法也可用于黃酒釀造原料的處理，但目前針對這些新型工藝的研究還存在一些共性問題亟需解決。如采用新工藝釀制的酒體與傳統(tǒng)工藝相比口味略微清淡，不夠醇厚；大部分試驗(yàn)仍處于實(shí)驗(yàn)室小試或中試階段，實(shí)驗(yàn)參數(shù)有待進(jìn)一步完善。2.2.3發(fā)酵工藝。我國黃酒釀造產(chǎn)業(yè)目前主要依靠長期累積的傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)以手工釀造為主，缺乏具體的生產(chǎn)參數(shù)。而且隨著黃酒釀造原料保健性、地域性以及多元化的發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)的黃酒發(fā)酵工藝也亟需進(jìn)行改進(jìn)。為此近年來研究者們采用單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)以及響應(yīng)面試驗(yàn)的方法，以酒精度、總酸、總糖以及其他相關(guān)理化指標(biāo)為評判依據(jù)，對黃酒發(fā)酵工藝的工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究。以小米為原料，以單因素試驗(yàn)及Box⁃Behnken響應(yīng)面法優(yōu)化了小米黃酒的釀造工藝，最終證明在酒曲添加量0.9%、糖化時(shí)間63h、糖化溫度31℃、酵母添加量0.39%、發(fā)酵溫度32℃、發(fā)酵時(shí)間5d時(shí)釀成的酒體品質(zhì)最優(yōu)［32］；黃敏欣等［33］以廣東客家黃酒為研究對象，以響應(yīng)面法優(yōu)化了紅曲添加量、主酵溫度和主酵時(shí)間3個(gè)發(fā)酵工藝參數(shù)對酒體中γ⁃氨基丁酸含量的影響，確定了最佳發(fā)酵工藝條件為紅曲添加量6.5%，主酵溫度32℃，主酵時(shí)間6d。孫敏等［34］采用響應(yīng)面法，以酒精度為響應(yīng)值優(yōu)化了桑葚糯米黃酒的發(fā)酵工藝，研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)酒曲用量為0.60g/100g、發(fā)酵溫度25.0℃、發(fā)酵時(shí)間10d、桑葚汁用量為17.0g/100g時(shí)，所得酒體質(zhì)量最佳。研究者還在傳統(tǒng)發(fā)酵工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，探索了新的發(fā)酵工藝。Li等［35］采用經(jīng)酶促擠壓液化法處理后的碎米及整米進(jìn)行發(fā)酵比較，最終發(fā)現(xiàn)處理后的碎米的發(fā)酵效率要高于整米，且最佳的酶促擠壓液化條件為：料筒溫度為98℃、含水率為42%、淀粉酶濃度為1‰。張敏［36］通過單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)確定了多酶法黃酒的最佳工藝條件為：麥曲添加量10%、前酵溫度30℃、麥曲粉碎度20~40目，分析了多酶法發(fā)酵工藝、傳統(tǒng)工藝和全酶制劑法工藝釀造的黃酒之間在理化指標(biāo)、呈味物質(zhì)含量和主要風(fēng)味物質(zhì)的相對含量方面差異性。劉夢［37］采用耐熱馬克斯克魯維酵母HY32與釀酒酵母混合發(fā)酵替代傳統(tǒng)單一釀酒酵母發(fā)酵技術(shù)，結(jié)果表明混合酵母發(fā)酵酒樣中酒精度與純種單一釀酒酵母接近，且酒體中總酸、總酯含量上升，高級醇含量下降，口感更為柔和、協(xié)調(diào)，有效改善單一酵母釀造黃酒口味淡薄、風(fēng)格單一的缺點(diǎn)。

3展望

綜上所述，黃酒釀造原料及加工工藝的研究已取得了一些研究成果。在釀造原料研究方面，人們已初步了解了南方地區(qū)原料米特性與黃酒品質(zhì)的關(guān)系，同時(shí)開展了多種藥食同源性物質(zhì)在黃酒釀造原輔料應(yīng)用上的研究。在黃酒釀造工藝研究方面，優(yōu)化了黃酒傳統(tǒng)工藝相關(guān)參數(shù)，彌補(bǔ)了我國黃酒經(jīng)驗(yàn)式小作坊生產(chǎn)的不足。此外，在黃酒釀造技術(shù)創(chuàng)新方面也做了許多有益探索，如采用膨化法技術(shù)、過熱蒸汽法焙炒大米技術(shù)替代傳統(tǒng)浸米-蒸飯工藝等。黃酒的發(fā)酵工藝參數(shù)也隨著原料多元化發(fā)展得到了進(jìn)一步完善。我國黃酒研究還有許多問題值得關(guān)注，如：北方地區(qū)黃酒釀造原料與酒體質(zhì)量的相關(guān)性研究還未見報(bào)道；新型功能型黃酒功能因子的活性、穩(wěn)定性以及有效成份功能因子構(gòu)效和量效關(guān)系的研究不夠系統(tǒng)全面。黃酒傳統(tǒng)工藝技術(shù)創(chuàng)新研究大部分仍停留在實(shí)驗(yàn)室小試、中試階段，工業(yè)生產(chǎn)中還有待進(jìn)一步應(yīng)用。

作者:韓惠敏 李新生 耿敬章 肖玉祥 吳東平 李 敏 王志男 單位:1.陜西理工大學(xué) 2.陜西省資源生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 3.中國謝村北派黃酒研究院 4.陜西省秦洋長生酒業(yè)有限公司