甜米酒加工技术与品质特征研究进展

苏钰亭，赵思明

（华中农业大学食品科技学院，湖北武汉430070）

甜米酒加工技术与品质特征研究进展

苏钰亭，赵思明*

（华中农业大学食品科技学院，湖北武汉430070）

甜米酒具有独特的芳香、醇厚的风味以及营养丰富的特点，是我国的传统发酵米制食品，其产品质量与制作原料以及加工技术密切相关。对甜米酒的种类、专用发酵剂进行了介绍，并对甜米酒风味、营养品质特征及其形成机理、分析手段的研究进展进行了综述。

甜米酒；发酵；加工技术；品质；风味

甜米酒是以糯米为主要原料经过蒸煮、接种拌曲、微生物糖化发酵酿造而成的中国传统发酵制品。糯米经蒸煮糊化，在酒曲中的霉菌等微生物及其酶等代谢产物的共同作用下，淀粉、蛋白质、脂肪等大分子物质被降解成葡萄糖等单糖、低聚糖、肽类、氨基酸、有机酸等小分子物质赋予甜米酒独特的营养和风味特征[1]。甜米酒有助于提高免疫力[2]、促进新陈代谢，并有舒筋活血、延年益寿之功效[3]，被人们当作一种滋补食品。

传统甜米酒多以手工作坊加工为主，近十年来通过对原料蒸煮、巴氏灭菌等环节、直投式发酵等现代工程技术的改造，传统甜米酒逐渐实现了工业化生产。近年来，近红外光谱分析仪因其对样品处理要求简单、检测快捷而被应用于甜米酒发酵过程中可溶性固形物、pH等成分分析以及不同品牌和酒龄甜米酒产品中氨基酸差异检测，来评价甜米酒的品质特点[4-6]，并结合感官分析仪、原子吸收分光光度仪、电感耦合等离子体质谱（inductively coupled plasma mass spectrometry，ICP-MS）联用等现代分析手段分析产品酒龄、储藏期的品质变化以及追溯米酒的归属地[7-9]，推进了甜米酒产业的发展。

1 甜米酒的种类

甜米酒具有地域性和时代特色。传统甜米酒多以糯米为原料，这是因为糯米支链淀粉含量约占其淀粉总量的98%以上，制作的甜米酒出汁率高、低聚还原糖含量高，甜味柔和[10]。籼米在采取适宜的发酵工艺后也可作为甜米酒的制作原料[11]，但是由于其含有较高的直链淀粉而导致其产品易产酸、老化回生。以黑米、玉米、荞麦、红豆等作为主要原辅料酿造出的杂粮甜米酒，富含花青素、纤维素和蛋白质，在一定程度上提高了甜米酒的保健价值。但是，杂粮外层纤维素的排列较紧密，阻碍了水分的吸收，且米粒中直链淀粉、脂肪及蛋白质含量高，导致产品酸味重、口感差且米酒汁的得率低。根据酒精度的不同，甜米酒大致可分为甜型低醇甜米酒及酒精度较高、具有一定辛辣味的佬米酒。此外，根据加工程度、食用方式的不同，现在市场上出现了甜米酒清汁饮料、醪糟混合型产品及其杯装和罐装产品。

2 甜米酒发酵剂

发酵剂是用于生产发酵制品的特定微生物培养物，由微生物、填充剂、保护剂等主要成分组成。发酵剂中的微生物是发酵过程的原动力，对发酵产品的品质具有决定性的作用。保护剂通过增强磷脂膜的稳定性、抑制冰晶生成形成玻璃体及包埋作用[12]等来减少或抑制菌体在浓缩、干燥过程中的钝化或失活。填充剂作为发酵剂中微生物的载体，起到一定的保护作用，并且便于运输、销售。传统甜米酒发酵剂一般是以粮食（以大米为主）和中草药粉为原料，接入种子微生物经自然生长繁殖后烘干成型，主要含有酵母菌、细菌、霉菌等三大类微生物，其中酵母菌的数量最多，其次为霉菌[13]。酒曲中各类微生物的种类繁多，最常见的微生物有酿酒酵母、根霉、米曲霉、毛霉等[14]，具有糖化、发酵、酯化和分解蛋白质等多种功能。在甜米酒的酿造过程中，微生物将原料中的营养物质进行分解和代谢，形成糖、酸、醇类及氨基酸、肽类等各种代谢产物，这些物质构成甜米酒的香味物质或其香味前体物质以及营养物质，决定了成品品质。国内对酒曲中的菌种研究多为霉菌和酵母菌，对细菌的研究较少。甜米酒中的细菌以乳酸菌为主，其产生的乳酸是甜米酒酸味等风味物质的来源之一。米酒中的乳酸菌可直接作为发酵剂，开发出不同口味的米酒乳饮料[15]。同时，乳酸菌对发酵剂中酿酒酵母耐酒精能力存在一定的影响[16]，而过量的乳酸菌繁殖不利于甜米酒在贮藏期产品质量的稳定[17-18]。

民间手工作坊式甜米酒发酵剂主要由根霉、毛霉、酵母等多种微生物及米粉、辣蓼草等共同组成，酿造的甜米酒风味醇厚、口感柔和。而现代直投式发酵剂是由已知的根霉和酵母菌或单一的纯根霉添加保护剂和填充料制成。民间酒曲由于其辅料、填充料以及地域的加工工艺不同导致甜米酒的风味存在差异，同时在发酵过程中由于菌种的活性和比例容易发生变化，其产品的质量稳定性较差。而直投式微生物发酵剂中菌种活性及比例较稳定，微生物浓度高，接种量小，可缩短发酵时间，并有效防止杂菌生长，从而保证产品质量的稳定。同时，直投式微生物发酵剂可针对产品的特性而开发专用发酵剂。目前，国内对甜米酒发酵剂的研究包括纯根霉发酵剂、混合发酵剂、液体发酵剂及高效酶制剂等[19-20]。工业化生产的发酵剂质量较稳定，但发酵得到的甜米酒存在风味和口感单一，酒味感不足等缺陷。采用混合菌种发酵用于生产甜米酒可以在一定程度上改善工业化发酵剂制作甜米酒风味单薄的缺点[19]。混合菌株中霉菌和酵母菌具有良好的共生效应，然而制作的发酵剂在存放过程由于受到酵母菌的活力下降而影响其保质期[13]。

固体发酵剂相对于液体发酵剂不易感染杂菌、操作方便。干燥是制备固体发酵剂的重要工序。常用的流化床干燥速度快，但易造成菌种的污染。真空冷冻干燥制备的菌粉活力高，但设备耗能大。喷雾干燥虽效率高，但菌体的存活率较低。微波干燥具有脱水迅速、受热较均匀、环保等特点。通过利用低剂量微波的非热效应，能够改善微生物的细胞膜通透性、代谢情况以及繁殖周期[21-22]，从而使发酵剂的菌株存活率和生产效率得到提高[23-25]。

3 甜米酒的品质特性

甜米酒的品质特征主要包括风味和营养特征两方面，风味特征以香气、滋味为主。其香气成分赋予产品独特的嗅觉感官，而糖、酸、醇类等滋味组分给与甜米酒特有口感。甜米酒的营养特性除了基本的营养品质之外，还包含特殊的保健功能。

3.1 甜米酒的风味

风味物质的形成大概可归结为两类基本途径：一类是受酶直接催化进行的生物合成途径，如微生物通过酶解机制影响酿酒过程醇类、醛类等芳香物质的释放[26]；另一类则是非酶参与进行的化学反应，如酯化、美拉德反应等进行的合成途径。甜米酒的风味物质主要来源有原料本身以及微生物对糯米发酵作用产生的代谢产物以及非生物的合成和降解作用产生的物质[27]。甜米酒大部分挥发性风味物质的产生是以营养物质为基础或前体物质，在不同的生物酶催化作用下逐渐衍生而成[28]。甜米酒中主要的营养成分包括糖类、有机酸、氨基酸、维生素、微量元素等物质，以此形成的构成甜米酒风味的香气成分主要包括：醇类、醛类、酸类、酯类等化合物。这些风味物质香味各异，相互之间产生的协同、拮抗效应或生化反应而产生新的物质是形成甜米酒风格多样的原因之一。甜米酒中的滋味物质大多数来自于原料中的糖类和蛋白质在微生物酶的作用下分解成葡萄糖、果糖等低聚糖、氨基酸以及各种有机酸，赋予成品酸甜可口的醇厚感。不同产地、不同品牌以及不同保藏期的甜米酒产品所含有的特征风味物质是存在差异的，近年来研究者利用电子舌、电子鼻对产品的风味物质的捕捉具有的较高灵敏性的优势，结合感官以及理化指标分析、建立相关模型，来鉴别米酒产品的真假、区分不同品种的产品[29-30]。

目前，多采用气相色谱/质谱（gas chromatograph/mass spectrometer-computer，GC/MS）联用来分析甜米酒中的挥发性风味成分。其中醇和酯是两类主要的香气组分，主要包括异丁醇、乙醇、丙醇、乙酸乙酯、乳酸和甲酸乙烯酯等[28，31-32]。甜米酒的香气成分与原料和酒曲密切相关，在对纯种发酵的江米甜酒GC/MS分析发现有34种成分，其中异丁醇、3-甲基-1-丁醇、正戊醇、2-甲基-1-丁醇具有草香、花香香气，对江米甜酒的香气质量贡献很大[33]。而对2种西江苗家米酒进行GC/MS分析，共检测出18种香气成分中15种相同，其中一种米酒还检测出带有奶香味的3-羟基-2-丁酮[32]。由于甜米酒的香气物质成分因原料、产地、酒曲、酿造方式等不同而具有较大的差异，可以对甜米酒挥发性成分分析来区分不同地区或不同工艺的产品。

酸甜可口并具有适宜的酒香醇厚感是甜米酒主要的滋味特点。一般来说，甜酒汁液中糖分可超过20%，含有丰富的单糖、双糖和少量的低聚糖，通过纸色谱层析检测出甜米酒中主要糖类有葡萄糖、果糖、麦芽糖以及麦芽三糖、异麦芽糖等低聚糖[34]。甜米酒中有机酸一部分来自原科、酒曲和浆水，但大部分在发酵过程中由微生物生成[1]。通过高效液相色谱法对土曲与纯种根霉酒曲发酵米酒中有机酸的分析发现，有机酸含量差别较小且含量相当，其中以乙酸、柠檬酸、琥珀酸含量为主，并含有少量乳酸、苹果酸与乌头酸[35]。甜米酒中氨基酸组成通常采用氨基酸自动分析仪或高效液相色谱来分析，不同酒曲及不同原料制作的甜米酒中氨基酸含量存在一定的差异，但氨基酸组成差异不明显，甜米酒中氨基酸种类多达17种，其中谷氨酸、赖氨酸含量均较高[3，28]。

3.2 甜米酒的营养特征

人们普遍认为甜米酒具有舒筋活血、补血、养胃等功效。除此之外，甜米酒还具有催乳、降血压以及提高免疫力等保健功能，其作用温和，可作为传统中医学中药食同源的一种很好的材料来源。采用现代医学方法对甜米酒功能成分、保健功效及其作用机理研究发现，甜米酒对乙酰胆碱酯酶具有一定的抑制作用，对血管紧张素转化酶的活性具有很强的抑制作用，并认为其作用因子之一为γ-氨基丁酸[36]。通过动物实验发现，甜米酒能明显增加正常小鼠的腹腔巨噬细胞的吞噬能力、增加小鼠溶血素的形成，从而提高正常小鼠的免疫能力[2]。此外，甜米酒可通过抗氧化作用抑制衰老小鼠衰老症状的发展[2]，同时具有一定的抗疲劳功能[37]。

母乳喂养对产妇及婴儿有多方面的优势，但乳汁缺少现象在产后妇女中很常见。目前，大多数促进乳汁分泌的西药都通过中枢神经升高催乳激素水平，从而促进乳汁分泌。现代医学认为多潘立酮能够干扰多巴胺抑制垂体前叶分泌催乳激素的作用，间接促进催乳激素合成，增加泌乳。但其同时可引起产妇出现胃肠道和心血管方面的不良反应[16]。甜米酒作为一种人们日常使用的滋补品，作用效果柔和，副作用小。甜米酒的组成成分较为复杂，其功效可能与各成分之间的协同效应存在一定的联系。

4 结语

甜米酒作为一种具有民族特色的发酵制品，经过几百年的发展，在一定程度上实现了工业化生产。在发酵微生物的鉴定与筛选，发酵剂现代化生产工艺以及新产品开发等方面取得了良好的成果。随着社会发展，当代人们膳食需求的改变，甜米酒这一传统食品在其工业化生产，风味、营养的形成机理，功能性活性成分、功效及作用机理等基础研究和品质特性尚需进一步深入研究。

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Research progress of process technology and quality characteristics of sweet rice wine

SU Yuting,ZHAO Siming*
(College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)

Sweet rice wine with unique aroma,mellow flavor and nutrient-rich characteristics,is Chinese traditional fermented rice product.The quality of products was closely related to the production of raw materials and processing technology.The type of sweet rice wine and starter were introduced, the research of sweet rice wine flavor,nutritional quality characteristics and formation mechanism,analysis methods were reviewed in this paper.

sweet rice wine;fermentation;process technology;quality;flavor

TS262.4

A

0254-5071（2014）04-0027-04

10.3969/j.issn.0254-5071.2014.04.007

2014-02-16

孝感甜米酒现代加工技术研究（YJN0222）

苏钰亭（1989-），女，硕士研究生，研究方向为食品科学。

*通讯作者：赵思明（1963-），女，教授，博士，研究方向为大分子结构与功能特性。