楊海晴 彭錫鈺 任柳陽呂 瑩 郭順堂

(1. 北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院食品質(zhì)量與安全北京市實(shí)驗(yàn)室，北京 102206； 2. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院植物蛋白與谷物加工北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083)

青稞營養(yǎng)豐富，常用于釀造青稞酒。西藏傳統(tǒng)青稞酒是將青稞蒸煮攤涼后添加西藏酒曲發(fā)酵而成[1-2]。西藏酒曲中微生物種類復(fù)雜，主要有酵母、根霉和曲霉以及球菌、芽孢桿菌和微球菌[3-4]。地區(qū)、氣候和釀造工藝的差異會影響西藏酒曲中微生物種類的多樣性，導(dǎo)致青稞酒出現(xiàn)品質(zhì)參差不齊、口感偏酸略苦、產(chǎn)生不愉悅風(fēng)味和不易儲存等問題。

炒制工藝常用于谷物、豆類熟化增香，是干熱熟化加工的一種手段。研究[5]表明，高溫焙炒會使糯米中的蛋白質(zhì)和淀粉熟化，促進(jìn)焦糖化反應(yīng)和美拉德反應(yīng)的發(fā)生，有利于產(chǎn)品預(yù)糊化，并增加米酒獨(dú)特的炒米香氣。同時，焙炒處理(160～180 ℃)也有利于降低燕麥甜醅的破碎率，并顯著改善燕麥甜醅的感官品質(zhì)[6]。目前，炒制工藝是否可以改善青稞酒品質(zhì)和風(fēng)味尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。試驗(yàn)擬以炒制的青稞為原料，以未炒制的青稞為對照，利用甜酒曲和西藏酒曲分別釀造青稞酒，通過測定青稞酒的pH、總酸含量、總糖含量和酒精度，并利用氣相色譜—質(zhì)譜(GC-MS)和感官評價來分析炒制工藝對青稞酒品質(zhì)和風(fēng)味的影響，進(jìn)一步采用相對風(fēng)味活度值(relative odor activity values，ROAV)法分析幾種酒類的關(guān)鍵性風(fēng)味成分，為青稞酒的加工提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與方法

青稞(藏青320)、西藏酒曲：西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學(xué)院；

甜酒曲：市售；

濃鹽酸等化學(xué)試劑：分析純；

試驗(yàn)用水：去離子水。

1.2 儀器與設(shè)備

浩邁鮮米機(jī)：HM-3200型，哈爾濱浩邁農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司；

氣相色譜檢測儀：GC-2014型，日本津島公司；

SPME手動進(jìn)樣柄：PK1-57330-U型，美國Supelco公司；

固相微萃取頭：50/30μm DVB/CAR/PDMS型，美國Supelco公司；

附溫比重瓶：25 mL，上海信誼儀器廠有限公司；

恒溫水浴鍋：EWK-100型，日本Edobori Nishiku公司。

1.3 方法

1.3.1 炒制青稞樣品制備 稱取未經(jīng)任何處理的生青稞1.5 kg備用。在炒鍋中放入石子(石子粒徑約為青稞籽粒粒徑的5倍，并確保炒鍋干燥無油)，石子與青稞質(zhì)量比為1∶4，待石子升溫至180～200 ℃后加入生青稞樣品并用木勺不斷翻炒13～15 min，炒至青稞樣品表面金黃，爆腰率高于80%，并無炒糊籽粒。

1.3.2 青稞酒加工工藝

青稞→清洗除雜→浸泡(4 h)→蒸煮→冷卻→接種→保溫發(fā)酵(28 ℃)→加水?dāng)嚢琛^濾→煎酒→青稞酒

(1) 菌種活化和接種：將煮熟的青稞(100 g)冷卻至室溫，加入4 g用8 mL去離子水活化30 min后的甜酒曲和西藏酒曲。

(2) 保溫發(fā)酵：甜酒曲發(fā)酵48 h，西藏酒曲發(fā)酵24 h[7]。

(3) 加水?dāng)嚢琛⑦^濾和煎酒：發(fā)酵結(jié)束后加入200 mL去離子水?dāng)嚢杈鶆?，后用雙層紗布過濾。將過濾后的青稞酒在70～80 ℃水浴鍋中煎酒30 min。

1.3.3 理化指標(biāo)測定

(1) 總酸含量：參照GB/T 13662—2018。

(2) 總糖含量：參照GB/T 13662—2018。

(3) 酒精度：參照GB/T 5009.225—2016密度瓶法。

1.3.4 香氣成分檢測 參照馬潔等[8]糌粑粉中風(fēng)味物質(zhì)的頂空固相萃取—?dú)庀嗌V—質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)條件進(jìn)行測定。

(1) 數(shù)據(jù)處理：通過NIST、Wiley圖譜庫進(jìn)行化合物的檢索與分析，確認(rèn)不同青稞酒風(fēng)味物質(zhì)。通過峰面積歸一化法確定各揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量。

(1)

式中：

C——單組分揮發(fā)性化合物成分的相對含量，%；

M——單組分揮發(fā)性化合物成分的峰面積；

N——總峰面積。

(2) 風(fēng)味物質(zhì)的評價：采用相對氣味活度值(ROAV)的方法[9]評價各揮發(fā)性化合物對樣品總體風(fēng)味的貢獻(xiàn)，對樣品總體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大的組分定義為：ROAVstan=100，當(dāng)揮發(fā)性成分ROAV≥1時，認(rèn)為其對樣品風(fēng)味有重要貢獻(xiàn)，為關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)，當(dāng)0.1≤ROAV<1.0時，確認(rèn)其對樣品風(fēng)味有著重要的修飾作用。揮發(fā)性風(fēng)味成分的ROAV計(jì)算公式：

(2)

式中：

Ci——各揮發(fā)性化合物的相對含量，%；

Ti——各揮發(fā)性化合物的感覺閾值，μg/kg；

Cs——樣品整體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大揮發(fā)性化合物的相對含量，%；

Ts——樣品整體風(fēng)味貢獻(xiàn)最大揮發(fā)性化合物的感覺閾值，μg/kg。

1.3.5 感官評價 參照張海濤[10]多酶法釀造青稞清酒感官評價方法，由6位具有一定專業(yè)知識的技術(shù)人員(年齡20～40歲，3男3女)從青稞酒風(fēng)味方面進(jìn)行感官評分，具體感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 青稞酒感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)結(jié)果均以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Means±SD)形式表示，n=3，以方差分析ANOVA來檢測平均值之間的差異，以P<0.05為差異顯著。統(tǒng)計(jì)分析使用SPSS 18. 0 統(tǒng)計(jì)分析軟件。

2 結(jié)果分析

2.1 不同工藝和釀造酒曲發(fā)酵青稞酒理化性質(zhì)

炒制工藝及發(fā)酵酒曲對青稞酒理化指標(biāo)的影響見表2。無論是甜酒曲還是西藏酒曲，炒制工藝都能明顯提高青稞酒總糖含量(P<0.05)。霉菌是釀造酒曲中起主要作用的糖化菌種[11-12]，在發(fā)酵前期快速增殖的同時分泌淀粉酶。青稞淀粉經(jīng)炒制后膨化，為酶水解提供有利的淀粉結(jié)構(gòu)和更大的表面積，從而提高青稞淀粉的糊化率[13]，促進(jìn)青稞酒總糖含量升高。

表2 不同工藝發(fā)酵青稞酒理化性質(zhì)?

炒制青稞酒總酸含量顯著高于未炒制青稞酒(P<0.05)。酸是酒精飲料中重要的呈味物質(zhì)和協(xié)調(diào)成分，酸度值影響著青稞酒的口感[14]。青稞酒發(fā)酵過程中乳酸菌是重要的產(chǎn)酸微生物屬[15]。青稞經(jīng)炒制工藝處理后，淀粉糊化率升高，易于被酒曲中微生物利用轉(zhuǎn)化為糖并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為酸，促進(jìn)青稞酒中總酸含量的升高。青稞酒的pH與總酸含量呈負(fù)相關(guān)，總酸含量越高，其pH值越低。炒制工藝對青稞酒酒精度的影響不明顯。

2.2 炒制工藝對青稞酒香氣成分的影響

不同工藝的青稞酒揮發(fā)性風(fēng)味化合物結(jié)果見表3。在甜酒曲釀造炒制青稞酒中共發(fā)現(xiàn)42種揮發(fā)性化合物，未炒制青稞酒33種；西藏酒曲釀造炒制青稞酒32種，未炒制青稞酒30種。整體來看，炒制青稞酒揮發(fā)性化合物種類高于未炒制青稞酒。分析其原因?yàn)榍囡诟邷爻粗七^程中發(fā)生了美拉德反應(yīng)和不飽和脂肪酸的氧化反應(yīng)，生成了醇類、酮類和醛類物質(zhì)，其中的醇類與發(fā)酵過程中生成的酸反應(yīng)生成酯類，進(jìn)一步提升了炒制青稞酒的風(fēng)味[16]。

醇類物質(zhì)是所有青稞酒中的主要揮發(fā)性化合物，分別在甜酒曲釀造炒制青稞酒和未炒制青稞酒中占比為76.93%，57.26%；在西藏酒曲釀造炒制青稞酒以及未炒制青稞酒中占比為67.41%，54.14%。其中，乙醇和苯乙醇含量最高，呈現(xiàn)指甲油氣味的3-甲基丁醇是炒制青稞酒所特有的醇類風(fēng)味，1-辛醇和十八醇是未炒制青稞酒所特有的醇類風(fēng)味。研究[14]表明，青稞酒中主要的醇類風(fēng)味物質(zhì)有苯乙醇和3-甲基丁醇，與上述氣質(zhì)分析結(jié)果一致。十九醇、十八醇、2-十二烯醛醇和A-畢橙茄醇均首次在青稞酒中檢測到。

醛類物質(zhì)在酒中多呈現(xiàn)青香 、脂肪香、花香和果香[17]，有助于提升酒品的香甜風(fēng)味。在甜酒曲釀造炒制青稞酒和未炒制青稞酒中分別檢測得到6種和4種醛類物質(zhì)；在西藏酒曲釀造青稞酒中分別檢測出4種醛類物質(zhì)。其中3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲醛是甜酒曲未炒制青稞酒所特有醛類物質(zhì)。十四醛、鈴蘭醛以及3,5-二叔丁基-4-羥基苯甲醛均為首次在青稞酒中檢測到。

酯類物質(zhì)在所有青稞酒中種類最豐富，多呈現(xiàn)果香和花香。其中，乙酸乙酯和乙酸苯乙酯含量最高。在甜酒曲釀造炒制青稞酒和未炒制青稞酒中分別檢測得到12種和8種酯類物質(zhì)；在西藏酒曲釀造炒制青稞酒以及未炒制青稞酒中分別檢測出8種和5種酯類物質(zhì)。其中鄰苯二甲酸二丁酯和對甲氧基肉桂酸辛酯為炒制青稞酒所特有酯類物質(zhì)。油酸乙酯是首次在青稞酒中檢測到的。

表3 不同工藝青稞酒中揮發(fā)性化合物及含量?

續(xù)表3

揮發(fā)性化合物對樣品風(fēng)味的貢獻(xiàn)由其含量和氣味閾值共同決定的，因此進(jìn)一步利用ROAV法確定青稞酒中關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)。由表4中可以看出，炒制青稞酒的關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)多于未炒制青稞酒。其中，壬醛、苯乙醇、苯乙醛和癸醛是4種青稞酒共有的關(guān)鍵性風(fēng)味化合物(ROAV>1)，苯乙酮和香葉基丙酮是4種青稞酒共有的具有修飾作用的化合物(0.1

表4 不同工藝青稞酒揮發(fā)性成分ROAV值?

2.3 不同工藝青稞酒感官評價

由表5可知，無論是甜酒曲還是西藏酒曲，炒制青稞酒感官評價分?jǐn)?shù)均高于未炒制青稞酒，其中甜酒曲釀造炒制青稞酒的評分最高。表3中，炒制青稞酒的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的種類和數(shù)量均多于未炒制青稞酒，與感官評價結(jié)果一致，進(jìn)一步證明了炒制青稞酒風(fēng)味優(yōu)于未炒制青稞酒。

3 結(jié)論

炒制青稞酒含糖量、總酸含量以及揮發(fā)性化合物種類均高于未炒制青稞酒。利用ROAV法確定青稞酒中關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)，炒制青稞酒關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)多于未炒制青稞酒。其中，壬醛、苯乙醇、苯乙醛和癸醛是4種青稞酒共有的關(guān)鍵性風(fēng)味化合物(ROAV>1.0)，而苯乙酮和香葉基丙酮是4種青稞酒共有的具有修飾作用的化合物(0.1

表5 不同工藝青稞酒感官評價結(jié)果?

后續(xù)研究應(yīng)在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用GC-MS-嗅探聯(lián)用的方法，計(jì)算炒制青稞酒風(fēng)味物質(zhì)的線性保留指數(shù)與相對濃度，獲得風(fēng)味活度值，制作關(guān)鍵性風(fēng)味化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線并進(jìn)行復(fù)配驗(yàn)證，從而進(jìn)一步鑒定出炒制青稞酒的關(guān)鍵性風(fēng)味化合物。