活性多肽對黃酒發酵過程的影響

蔡君，江海永

1(重慶市日用化學工業研究所，重慶401123) 2(湖南勝景山河生物科技股份有限公司，湖南 岳陽414000)

黃酒［1］是我國的民族特產，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大古酒，享有國酒之美譽。隨著人們生活水平的提高和保健意識的增強，對于飲食的質量更注重向安全、保健、天然和營養的方向發展，黃酒除了滿足人們的飲酒嗜好外，其保健養生功能也越來越受到重視。根據黃酒的基本成分和微量元素分析，黃酒還不能滿足人們全部營養平衡的要求，因此必須提倡科學的營養補充觀念，將飲酒和健康聯系起來。通過改良工藝配料、借助現代工藝手段增加特殊功能的有益因子來強化黃酒的保健功能，已成為當今國內外釀造行業科學研究的熱點［2］。

蛋白質是人體所需的最重要營養素之一，在人體內經過各種蛋白酶消化后，以游離的氨基酸或多肽形式被吸收。近年來的研究發現非單一的小肽類(2 ～7 個氨基酸)，在人體內的吸收代謝方面有重要的生理功能，它的消化吸收優于單一的氨基酸，并且有不同的體內輸送體系［3］。水解物多肽具有很高的生理活性，具有原蛋白質或其組成氨基酸沒有的生理功能，所以稱為活性肽。水解物多肽保留了原蛋白的營養特性，而且通過蛋白質的改性作用消除了原蛋白中的一些營養抑制因子，這在一定程度上增加了它的吸收效率［4－5］。

本實驗采用多肽黃酒釀造技術，通過酶法活性多肽生物發酵工藝，制成新型多肽生物黃酒，主要研究添加玉米肽［6］不同濃度、不同添加時間對黃酒不同發酵過程的影響，目的是提高發酵過程質量和使活性多肽在黃酒中得到自然有效增量，成為黃酒的主要功能成份之一，強化黃酒的保健養生功能，符合人們對營養、健康、保健等消費需求的發展趨勢。

1 材料與方法

1.1 材料

玉米肽、發酵液，實驗室自制;黃酒活性干酵母，購于安琪酵母股份有限公司。

1.2 方法

本試驗采用黃酒釀制復式發酵工藝，酶法活性多肽生物發酵技術，以糯米為主要原料，以前發酵、后發酵2 個階段分別輔助添加玉米肽液(玉米蛋白以玉米蛋白酶系水解［7］，在最佳水解條件下，使玉米肽溶液中肽含量達到8% ～11%)，考察其對前、后發酵過程的影響，使黃酒高濃度蓄積多肽制成新型多肽黃酒，多肽含量達到4.0 g/L 以上。

1.2.1 多肽黃酒工藝流程:

1.2.2 發酵液的制備

依照“四酶二曲一酵母”工藝釀造黃酒的工藝方法制備適量的前酵液，用麥芽汁調節糖度至12°Bx，用乳酸調節酸度至4.5 g/L(以乳酸計)，控制酵母接種量為0.5 g/L。

1.2.3 玉米肽添加量對黃酒發酵過程的影響

設8 個濃度梯度:0、0.1、0.2、0.4、0.8、1.0、2.0、4.0 mg/mL 玉米肽，標記為0 ～7 號。在預備發酵的前酵液中添加不同濃度梯度的水解玉米肽，各3 個平行，每天對酵母生長速率、發酵液中的糖度、酸度及酒精度進行測定，選擇出最佳玉米肽添加量。

1.2.4 玉米肽添加時間對黃酒發酵過程的影響

在最佳玉米肽添加量下，選擇前發酵酵母對數生長期(前2 天)的不同時間段(第0、18、25、43、50 h)上添加玉米肽，未添加組為空白，觀察同一發酵周期下發酵液各組酒精度、糖度、還原糖、生物積累量的變化情況。

1.2.5 酒精度、總酸度、糖度、還原糖的測定

按國家標準［8］方法執行。

1.2.6 酵母生長速率的測定［9］CO2失重法。

1.2.7 生物積累量的測定( 以菌體干重計，g/L)

取10 mL 發酵液離心后收集菌體，用去離子水洗滌2 次，轉移至烘干、稱重后的離心管內，離心獲得菌體，將離心得到的細胞沉淀物，置于100 ～105℃的烘箱中干燥過夜除去水分，然后再稱重。

1.2.8 肽含量的計算方法

用凱氏定氮法和甲醛滴定法分別測定上清液中的酸可溶性總氮和氨基態氮含量［10］，肽含量(g/L)按下式計算:

2 結果與討論

2.1 玉米肽不同濃度對黃酒發酵過程的影響

2.1.1 對糖度的影響

玉米肽對糖度的影響如圖1 所示。

圖1 玉米肽對糖度的影響結果圖Fig．1 Com peptide map the result of the influence of sugar

由圖1 可知:與未添加玉米肽組(0 號)比較，添加玉米肽各組糖度下降速度較快，其中4.0 mg/mL玉米肽組(7 號)在發酵前3 天糖度下降速度最快，2.0 mg/mL 玉米肽組(6 號)其次，發酵周期為5d;未添加及添加量＜1.0 mg/mL 的玉米肽組發酵周期均為7d，說明添加2.0 ～4.0 mg/mL 玉米肽可將黃酒前發酵周期縮短2d。

2.1.2 對酵母生長速率的影響

玉米肽對酵母生產 速率的影響如圖2 所示。

圖2 表明:發酵第2 天酵母菌生長迅速，菌體代謝最為旺盛，CO2失重達到峰值隨后下降;未添加玉米肽組CO2失重最小，菌體代謝較慢;添加1.0、2.0、4.0 mg/mL 玉米肽組CO2失重上升速度較快，而添加4.0 mg/mL 玉米肽組CO2失重升降幅度最大，不利于多肽黃酒中多酚物質的保存。

圖2 玉米肽對CO2 失重的影響結果圖Fig．2 Com peptide impact results of CO2 weightlessness

2.1.3 對酸度的影響

玉米肽對酸度的影響如圖3 所示。酵母在發酵過程中會產生有機酸，對于發酵酒的口感會產生影響，同時，維持發酵環境處于較低pH 條件下，以減少染雜菌的幾率。圖3 結果表明:發酵2d 內，添加玉米肽組發酵液較未添加組產生的有機酸更多;有機酸產量隨玉米肽添加濃度(在0.2 ～1.0 mg/mL 范圍內)的增加而增大。隨著發酵時間的延長，有機酸的濃度開始出現降低。除0.1 mg/mL 玉米肽組(1 號)外，其他組發酵液酸度峰值均出現在第2 天，此時菌體代謝較旺盛，后期進入衰亡期，衰老酵母的自溶使得發酵液的酸度又出現升高，但是添加玉米肽各組發酵液的酸度上升程度較未添加組的小，可能是由于添加玉米肽后，酵母細胞衰亡程度降低所致。

2.1.4 對酒精度的影響

玉米肽對酒精度的影響如圖4 所示。圖4 表明:7d 左右的發酵周期內，與未添加玉米肽組比較，添加玉米肽各組均能使發酵液中酒精濃度有所增高，添加2.0 ～4.0 mg/mL 玉米肽的發酵液產酒率提高幅度較大，最大可達3.22%。

圖3 玉米肽對酸度的影響結果圖Fig．3 Com peptide figure the results of the influence of acidity

圖4 玉米肽對酒精度的影響結果圖Fig．4 Com peptide map the result of the effects of alcohol

綜合上述4 種因素結果表明，添加較低濃度2.0 mg/mL 玉米肽組的發酵液酒精產率高，發酵周期較短，利于維持較低pH 值發酵環境，利于多酚物質的保存，且成本較低，甲醇含量未超標。因此初步選定添加2.0 mg/mL 玉米肽至前發酵液中。

2.2 玉米肽不同添加時段對黃酒發酵過程的影響

在前發酵期不同時段添加同一濃度玉米肽2.0 mg/mL，發酵周期均為5d，測定發酵過程中發酵液各組的酒精度、糖度、還原糖、菌體干重。

2.2.1 對酒精度的影響

在前發酵期不同時段添加同一濃度玉米肽對酒精度的影響見表1。

表1 玉米肽不同添加時段下黃酒發酵液的酒精度測定結果Table 1 Corn peptide of yellow rice wine fermented alcohol under different add time determination results

由表1 可知:發酵5d 后，添加玉米肽組酒精度均高于未添加組;第43 h 和第50 h 添加玉米肽組酒精度提高幅度較大，第50 h 添加玉米肽組產生的酒精度最高達到9.5 %vol，能提高酒精產率22% ～30%。

2.2.2 對糖度的影響

在前發酵期不同時段添加同一濃度玉米肽對糖度的影響見表2。

表2 玉米肽不同添加時段下黃酒發酵液的糖度測定結果Table 2 Corn peptide under different periods to add rice wine fermented liquid sugar determination results

由表2 可知:不同時段添加玉米肽2.0 mg/mL，發酵周期均為5d，對前發酵過程中的糖度影響無明顯差異。

2.2.3 對還原糖的影響

在前發酵期不同時段添加同一濃度玉米肽對還原糖的影響見表3。

表3 玉米肽不同添加時段下黃酒發酵液的還原糖測定結果Table 3 Corn peptide under different periods to add rice wine fermented liquid of the reducing sugar determination results

由表3 可知:發酵5d，添加玉米肽組發酵液中殘糖量(以還原糖計)較未添加組低，且第50 h 添加玉米肽組的殘糖量最低，表明添加玉米肽且在第50 h時段添加玉米肽，有助于增強酵母對總糖的利用率。

2.2.4 對酸度的影響

在前發酵期不同時段添加同一濃度的玉米肽對酸度的影響見表4。

表4 玉米肽不同添加時段下黃酒發酵液的酸度測定結果Table 4 Corn peptide of yellow rice wine fermented liquid acidity determination results under different add time

由表4 可知:在試驗范圍內發酵結束后酸度均升高。

2.2.5 對生物積累量的影響

表5 玉米肽不同添加時段下黃酒發酵液的菌體干重測定結果Table 5 Corn peptide of yellow rice wine fermented liquid bacteria under different add time dry weight determination results

在前發酵不同時段添加同一濃度的玉米肽對生物積累量的影響見表5。由表5 可知:添加玉米肽組生物積累量(以菌體干重計)均高于未添加組，其中，第50 h 時段添加玉米肽組產生酒精度在較高條件下，其菌體干重也最高，表明在第50 h 時段添加玉米肽對菌體的生長有促進作用。

2.3 多肽黃酒與普通黃酒的品質比較

本試驗分發酵前期添加活性肽、發酵后期添加活性肽2 個過程，因后期主要是增添微少量的生香黃酒酵母，因此，在后期發酵液中再添加少量高濃度的玉米肽溶液(肽含量8% ～11%)，不會被酵母所利用，不會帶來肽含量的大幅度下降，從而使活性多肽在黃酒中得到自然有效增量，成為黃酒的主要功能成份之一。經檢測，后酵液中添加玉米肽的多肽黃酒中肽含量可達到4.0 g/L 以上，而未添加玉米肽的普通黃酒中肽含量小于0.9 g/L。隨機邀請10 名有經驗的品酒師為一組，對黃酒的色、香、味、風格等感官指標進行評定，以10 分為滿分，6 分以上為較好，5 分以下為較差，并對評分結果作綜合統計分析。經感官品評，多肽黃酒和普通黃酒的感官比較結果見表6。

表6 多肽黃酒和普通黃酒的感官比較Table 6 Peptide of yellow rice wine in yellow rice wine and ordinary senses

結果表明:多肽黃酒具有黃酒特有的濃郁醇香和肽淡淡的香氣，口感更加醇厚、鮮甜，且酒體澄清透明穩定性好。

3 結論

采用黃酒釀制復式發酵工藝、酶法活性多肽生物發酵技術釀制新型多肽生物黃酒。玉米肽能提高多肽黃酒的釀造效率。發酵前期添加2.0 mg/mL 濃度的活性肽，發酵周期可縮短2d，在前發酵開始后第50 h 時段添加玉米肽有助于促進菌體生長，提高發酵液中酒精含量，提高總糖的利用率。發酵后期添加玉米肽，成為黃酒的主要功能成份之一，肽含量達到4.0 g/L 以上，大大強化了黃酒的保健養生功能，且品質更優良，更加適合大眾口味的要求，符合人們對安全、營養、健康、保健、低度、文明飲酒等酒類消費的發展需求，市場發展空間巨大。

［1］ 傅金泉. 黃酒生產技術［M］. 北京:化學工業出版社，2005.

［2］ 汪建國. 建國60 年來我國黃酒生產技術的進步與成就［J］. 全國黃酒行業“和酒杯”科技與發展論文集［M］.中國釀酒工業協會黃酒分會編.2005.

［3］ 陳怡宏. 蛋白質酵素水解物與醫療調理營養［J］. 科學與技術，2001，33(11):58 －63

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［5］ 陳棟梁. 多肽的世界——認識功能肽［M］. 武漢:武漢出版社，2003.

［6］ 張艷銘，甄二英，宋智娟. 玉米蛋白粉的營養價值及其應用［J］. 飼料博覽，2006，5:18 －20.

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