萌動青稞米酒的工藝研究及理化性質分析

申瑞玲，景新俊，張婷，董吉林*

鄭州輕工業學院食品與生物工程學院（鄭州 450001）

青稞俗稱裸大麥，是中國青藏高原地區特有的作物。青稞中營養物質豐富，富含β-葡聚糖、膳食纖維、多酚等有益成分。近年來，青稞類產品越來越受到關注，但是目前青稞主要作為藏區主食和釀造青稞酒的原料，其加工方式單一，產品附加值低，影響青稞資源的有效開發和利用[1]。萌動是生命發展的初級階段，也是生物中最有活力的階段，經研究發現，谷物萌動過程中發生許多生理代謝變化，而這種變化大部分對人體有益。燕麥萌動后多酚、維生素、生物堿等活性物質含量會升高[2]。大豆發芽后維生素C含量顯著提高，是發芽前的13.09倍；發芽72 h時異黃酮含量達到最高值為0.39 g/100 g[3]。研究表明，青稞萌動后總酚、黃酮和GABA含量升高[4]，具有較強抗氧化能力。

米酒是中國傳統民間風味食品，富含糖類、氨基酸、維生素、酯類、蛋白質等物質，長期食用有益身體健康。隨著科技發展，對各類酒飲品的研究有了很大提高。Xie等[5]對米酒中氨基酸的種類和含量進行研究，發現米酒中的氨基酸含量較高，種類可達18種，其中有8種氨基酸是人體必需氨基酸。Lorimier等[6]發現米酒中有多種成分能夠調節人體的免疫系統，如米酒中的多酚類物質通過抗氧化作用來進行免疫調節。姜闊等[7]利用紫甘薯、青稞、米酒和黨參等原料開發一種紫甘薯青稞米酒飲料。馬挺軍[8]開發一種苦蕎青稞米酒健康飲品，主要成分是苦蕎芽、青稞芽，具有抗氧化、降血糖、降血脂等功效。試驗以萌動青稞為原料開發新的萌動青稞米酒，最大程度地把青稞中的營養和保健功能成分保留下來，滿足消費者的需求，提高青稞產品的附加值。

1 材料與方法

1.1 材料

萌動青稞（實驗室自制）；甜酒曲（安琪酵母股份有限公司）；Folin-Ciocalteau試劑、甲基紅、酚酞、次甲基藍（成都科龍有限責任公司）；硫酸銅、濃鹽酸、無水乙醇（均為分析純）。

1.2 主要儀器與設備

T 6新世紀紫外-可見分光光度計（北京普析通用儀器有限公司）；SZF-06 A脂肪含量測定儀（上海昕瑞儀器儀表有限公司）；SWCJ 1 FD超凈臺（上海巴玖儀器有限公司）；Agilent 7890 GC/5975C MS氣質聯用儀（美國Agilent公司）；Rotavapor R-20型旋轉蒸發器（瑞士BUCHI公司）；高壓蒸汽滅菌鍋（廈門致微儀器有限公司）；Axio Observer A 1倒置熒光顯微鏡（德國蔡司公司）；移液槍（美國Thermo公司）；電磁爐（美的集團有限公司）；BSA 224 S-CW分析天平（德國Sarturius公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 萌動青稞米酒制備工藝

青稞米酒也按此工藝釀造。

1.3.2 萌動青稞米酒制備工藝及優化

考察甜酒曲添加量（0.4%，0.6%，0.8%，1.0%和1.2%）、培養溫度（20，24，28，32和36 ℃）和培養時間（24，36，48，60和72 h）對產品品質的影響。在單因素試驗的基礎上，進行三因素三水平正交試驗，確定萌動青稞米酒的最佳制作工藝。

1.3.3 萌動青稞米酒的品質鑒定方法

以萌動青稞米酒的感官評價為基礎，分析其酒精度、糖度及總酸等理化指標。

1) 萌動青稞米酒的感官評價方法

取成品萌動青稞米酒，請20名固定人員評價酒品質。產品品質由色澤、香氣、口感和整體協調度4個因素構成，感官評價在米酒的標準[9]上進行改進，確定萌動青稞米酒的感官評價標準（見表1）。評定結果去掉偏離平均值最大的2組分值，再求平均值。

2) 酒精度的測定[10]

分別吸取100 mL酒樣和50 mL的蒸餾水，然后進行蒸餾，蒸餾后用蒸餾水定容至100 mL，震蕩均勻后倒入100 mL的量筒中。最后用酒精計測量樣品的酒精度，同時還需要測定室內溫度。根據“酒精度與溫度校正表”，將樣品的酒精度換算成溫度為20 ℃的酒精度。

3) 糖度的測定

采用直接滴定法[11]。

4) 總酸的測定[12]

在250 mL錐形瓶中加入50.0 mL酒樣，并加入3滴酚酞指示劑，用0.1 mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定，酒樣呈微紅色且30 s不褪色，即為滴定終點。

1.3.4 萌動青稞米酒營養成分的測定

蛋白質含量的測定，按GB 5009.5—2016方法；膳食纖維含量的測定，按酶-重量法AOAC 922.16；β-葡聚糖含量的測定，按酶法AOAC 995.16；淀粉含量的測定，按旋光法GB/T 20378—2006；總黃酮含量的測定：參照文獻[13]稍作改進；GABA含量的測定：根據文獻[14]的方法加以改進；總酚含量的測定，采用Folin-Ciocalteau法，根據文獻[15]稍作修改。

表1 萌動青稞米酒感官評定表

1.3.5 萌動青稞米酒的香氣成分萃取方法

采用頂空固相微萃取的方法對萌動青稞酒的香氣成分進行分析。提取方法為：取10 mL萌動青稞酒于50 mL頂空瓶中，加入2 g/L NaCl后立即密封，在65℃水浴中旋轉加熱平衡30 min，將萃取頭插入瓶中頂空部分，于65 ℃的恒溫水浴鍋中固相微萃取吸附60 min，然后迅速插入GC-MS進樣口250 ℃解吸5 min，進行GC-MS分析。

HP-5MS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：初始溫度40 ℃，保留2 min，以2 ℃/min升溫到70 ℃，以4 ℃/min升溫到160 ℃，以10 ℃/min升溫至250 ℃，保持5 min；進樣口溫度250 ℃；載氣，He；流量1.0 mL/min；離子化方式，EI；電子能量70 eV；離子源溫度230 ℃；掃描范圍，m/z 50～550。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel和Origin對數據進行整理并作圖，用SPSS軟件分析數據。

2 結果與分析

2.1 萌動青稞米酒的制備工藝參數研究及工藝優化

2.1.1 甜酒曲添加量對萌動青稞米酒品質的影響

在培養溫度25 ℃、培養時間48 h、酒曲添加量0.4%～1.2%的條件下制作萌動青稞米酒。從表2中可以看出，隨著甜酒曲添加量增加，萌動青稞米酒的感官評分呈先增加后減少的趨勢，當甜酒曲添加量為0.8%時，感官評分達到最大值。從圖1可以看出，甜酒曲添加量較少，發酵速度緩慢，酒精度低，口感也不是很好，而隨著甜酒曲添加量增加，甜酒曲反應速度加快，酒精度逐漸增加，并且口感也逐漸變化。但甜酒曲添加量過大，甜酒曲反應速度過快導致可發酵性糖消耗快，酒精度降低。因此，當甜酒曲添加量為0.8%時，萌動青稞米酒口感好，酒香濃郁，無不良氣味。

表2 甜酒曲添加量對萌動青稞米酒品感官評分的影響

圖1 甜酒曲添加量對萌動青稞米酒品質的影響

2.1.2 培養時間對萌動青稞米酒發酵的影響

在相同培養溫度（25 ℃）和甜酒曲添加量（0.8%）條件下，不同培養時間（24～72 h）下制作萌動青稞米酒。由表3可知，萌動青稞米酒的感官評分呈先升后降趨勢，當培養時間為60 h時感官評分達到最大值。從圖2可以看出，隨著培養時間延長，酒精度和酸度表現出平穩增加趨勢，而糖度隨著時間延長迅速增加，發酵60 h時達到最大值，隨后呈下降趨勢。這是因為隨著培養時間延長，糖類物質不斷降解轉化為酒精，發酵60 h時，口感、酒香、酸甜口味都達到最好。隨著培養時間延長，酒精度升高，酒味的刺激性增大苦味加重。因此，最適宜培養時間為60 h。

表3 培養時間對萌動青稞米酒品感官評分的影響

圖2 培養時間對萌動青稞米酒品質的影響

2.1.3 培養溫度對萌動青稞米酒品質的影響

表4為相同的甜酒曲添加量（0.8%）和培養時間（60 h），不同培養溫度（20～36 ℃）下制成的萌動青稞米酒的感官評分的變化情況。從表4可以看出，隨著培養溫度增加，酒品的感官評分逐漸增加，并在28 ℃時達到最大值，隨后出現降低趨勢。從圖3中可以看出，隨著培養溫度增加，酒精度和酸度表現為逐漸增加趨勢，而糖度先增加后減少，在28 ℃時達到最大值。此外，培養溫度過高也會導致發酵速度快，使得酒體渾濁，影響萌動青稞米酒的品質。因此，綜合考慮培養溫度選為28 ℃。

表4 培養溫度對萌動青稞米酒品感官評分的影響

圖3 培養溫度對萌動青稞米酒品質的影響

2.1.4 萌動青稞米酒工藝的優化

在單因素試驗基礎上，選取甜酒曲添加量、培養溫度和培養時間為主要影響因素，以萌動青稞米酒的品質鑒定結果為指標，進行三因素三水平正交試驗，確定萌動青稞米酒的最佳制作工藝，因素水平表見表5，正交試驗結果見表6。

通過比較表6中各指標的極差（R值），最大的是B，其次是C，最后是A。方差分析表7顯示，因素B和C對于萌動青稞米酒的制備工藝有顯著影響，即對萌動青稞米酒品質鑒定結果影響大小為：培養時間＞培養溫度＞酒曲添加量。根據K1、K2和K3確定的最優組合是A2B2C3。此外，結合酒精度、酸度、糖度的測定結果，確定最優工藝為：甜酒曲添加量0.8%，培養時間60 h，培養溫度28 ℃。

表5 正交試驗因素水平表

表6 萌動青稞米酒制作工藝正交試驗結果

表7 萌動青稞米酒制備工藝方差分析表

2.2 萌動青稞米酒的營養成分

青稞含有豐富的β-葡聚糖、酚類和膳食纖維等有益成分，研究發現青稞萌動后營養價值有所提高，可溶性糖、總酚、黃酮和GABA含量增加，蛋白質、膳食纖維、β-葡聚糖和淀粉的含量降低。分析不同青稞米酒的營養組成，結果見表8。蛋白質、膳食纖維、β-葡聚糖和淀粉含量為青稞米酒＞萌動青稞米酒；黃酮、GABA和總酚含量為萌動青稞米酒＞青稞米酒。青稞萌動后，蛋白質、淀粉等變為小分子物質，更容易被人體吸收和利用；其黃酮、GABA和總酚等活性物質含量升高。

表8 萌動青稞米酒和青稞米酒的營養成分含量mL/L

2.3 萌動青稞米酒香氣成分分析

萌動青稞米酒所得的總離子流量圖和香氣成分分析如圖4和表9所示。萌動青稞米酒中檢測出102種揮發性化合物，包括醛類化合物18個、醇類化合物11個、酮類化合物1個、苯類化合物4個、烷烴類化合物9個、酯類化合物20個、酸類化合物9個、呋喃類化合物5個、酚類化合物3個。分析上述幾類物質，主要香氣成分依次為：醛類（17.65%）、醇類（10.78%）、烷烴類（8.82%）、酮類（0.98%）、苯類（3.92%）、酯類（19.61%）、酸類（8.82%）、呋喃類（4.91%）。其他成分含量相對較少。醇類化、酯類化合物和醛類化合物是萌動青稞米酒中香氣成分的主要物質，對米酒香氣起重要作用。

圖4 萌動青稞米酒的GC-MS總離子圖

表9 萌動青稞米酒主要香氣成分相對含量

接表9

3 結論

開發一種新型萌動青稞產品——萌動青稞米酒。研究其制備工藝關鍵參數，并對其制備工藝進行優化，結合酒精度、總酸、糖度的測定結果，最佳工藝條件為：培養時間60 h、培養溫度28 ℃、甜酒曲添加量0.8%；對比研究青稞米酒和萌動青稞米酒中各種營養成分含量的變化。試驗表明，黃酮、GABA、總酚含量：萌動青稞米酒＞青稞米酒；蛋白質、膳食纖維、β-葡聚糖和淀粉含量：青稞米酒＞萌動青稞米酒。對萌動青稞米酒的香氣成分進行分析，結果表明，從萌動青稞米酒中檢測出102種揮發性化合物，以醛類、醇類、酯類物質化合物為主。