海南甜米酒酿造工艺对高级醇苦味的影响

杨东升，李国庆

（海南大学材料与化工学院生物工程系，海南海口570228）

海南甜米酒酿造工艺对高级醇苦味的影响

杨东升，李国庆

（海南大学材料与化工学院生物工程系，海南海口570228）

海南甜米酒是以甜味为主体口感的酒精饮料，其生产工艺对风味的影响至关重要。高级醇是海南甜米酒不可或缺的风味物质之一，合适的高级醇赋予甜米酒厚重的醇香，过量则产生苦味。甜米酒以糯米为原料，经浸泡、蒸煮、摊晾、拌曲、糖化、发酵等工序制成。分别通过单因素分析和正交实验法研究了发酵温度、用曲量、原料等参数对成品酒高级醇苦味的影响，得到发酵温度是影响高级醇苦味的关键因素，用曲量是次要因素的结论。发酵温度较高，酵母发酵旺盛，产生大量高级醇，形成苦味。酒曲添加量较大时，一是使酵母自溶产生酪氨酸，进而脱氨生成酪醇，具有极重的苦味；二是液化酶和糖化酶本身是蛋白质，过量则会使酒醪中产生大量氨基酸，进而脱氨生成呈苦味的高级醇。甜米酒的苦味出现在糖化发酵的后期，是高级醇累积的结果，当高级醇总量达到并超过苦味阈值时，酒醪会变苦。采用奎宁标准进行高级醇苦味值评价，实现了高级醇检测值与口感苦味量化的对应。

海南甜米酒；工艺；高级醇；苦味

海南甜米酒是在市场上广受欢迎的饮料，起源于海南黎族、苗族等少数民族地区。最早的甜米酒是山兰米酒，以山兰稻酿造而成。山兰稻是旱稻，生长于山坡，过去是少数民族的主要口粮，后用于酿制甜酒。山兰稻有多种，分为糯稻和非糯稻，酿制山兰酒多以糯稻为主要原料[1]。目前所用原料不局限于山兰糯稻，其他海南糯米和外地糯米也可用来酿造甜米酒。海南甜米酒口感以甜为主，略带酸，微苦。由于在糖化发酵期间以糖化过程为主，因此，酒精度不高，约为5%vol。香气以米香为主体，酯香突出，由于是鲜制甜酒，因此产气充分。酒的颜色因当地稻米而不同，有淡红、淡乳色等。海南甜米酒多为手工作坊酿制，品质良莠不齐，如果在酿制过程中的温度、用曲量等因素控制不好，容易出现苦味加重的情况。苦味使甜米酒口感变粗糙，同时多随酒味更加明显，容易“上头”。

酒的口味主要有甜、酸、苦、辣、鲜、涩6味，苦味是酒类的风格之一，无苦味则酒味淡薄，有苦味则要恰如其分，能快速消失的苦味是最合适的，如果后味太苦，则产生的余味长，令人厌恶。苦味物质呈味机理认为，苦味的产生与受体、环境和呈味物质有关。苦味与苦味受体即口舌之间的关系有空间专一性学说、内氢键学说和三点接触理论[2]。在品评黄酒的过程中，经常遇到酒的后味偏苦，这是指酒进入口腔以后留在舌根上的一种持续的不易消失的苦味。海南甜米酒酿成之后要置冰箱保存，可保鲜20 d，否则3 d后，苦味随酒味更加明显，适口性极差。

研究认为，酒中自带的苦味物质主要来自高级醇，虽然还有其他如苦味氨基酸、苦味多肽等，但大部分的苦味物质来自高级醇。通过氨基酸分解脱氨产生的杂醇油如正丁醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇基本上都呈苦味，其中除了正丁醇苦味较淡以外，正丙醇苦味较重，异丁醇极苦，异戊醇微带甜苦，酪醇极苦[3]。

酿制过程要注意合理控制原料、温度、用曲量等参数，否则高级醇含量增加。不同地区采用不同的原料，不同原料及品种其蛋白质含量不同，需选用蛋白质含量低的原料进行酒类生产[4]。控制酵母增殖倍数，后酵尽量控制在15℃以下发酵，有助于控制高级醇的产生。控制酒曲添加量，一旦用曲量大，酒醅中蛋白质含量高，发酵时必然产生大量的酪氨酸和其他氨基酸，经酵母作用脱氨、脱羧而生成酪醇和其他苦味高级醇，使酒味变苦[5]。

1 材料与方法

1.1 材料

样品：海南糯米（HN）、东北糯米（DB）、湖北糯米（HB）、普通大米（PT），均购于海口市海甸岛旺加旺超市。

安琪酒曲，安琪酵母股份有限公司；对二氨基苯甲醛，AR，上海埃彼化学试剂有限公司；间苯二胺盐酸盐，AR，天津市光复精细化工研究所；异戊醇、异丁醇，GR，阿拉丁试剂（上海）有限公司。

1.2 实验方法

海南甜米酒的酿造工艺[6]：浸泡：将洗干净的海南糯米、湖北糯米、东北糯米分别精确称取500 g放入水中浸泡8～12 h，浸泡结束后以手指可以碾碎糯米为浸泡达标。蒸煮：先将所用的纱布，器皿等经蒸煮杀菌，再将浸泡好的糯米摊于纱布上进行蒸煮使淀粉糊化，当锅中有蒸汽冒出开始计时，蒸煮质量标准要求松、软、透、不粘连。蒸煮25 min，蒸煮完毕后戴无菌手套取出糯米摊晾至30℃后加曲。糖化发酵：于30℃下加凉开水溶解酒曲（用量分别为0.3%、0.5%、0.7%），然后均匀洒入冷却后的糯米中，让酒曲和糯米充分混合均匀，将拌好曲的糯米置于杀菌后的100 mL烧杯中并压紧中心搭酒窝，置于温室并设定温度（25℃、30℃、33℃）糖化发酵7 d。

发酵完成取醪液5000 r/min离心5 min，取上清液测定出液量，静置10 min后分别测定高级醇含量和评价苦味。

高级醇含量测定：比色法[7]。随机选两个样品和1个标品进行显色，以紫外可见光光度计进行波谱扫描。结果显示，高级醇显色最大吸收峰为497 nm。

苦味值的测定：评价法[8]。标准液以奎宁为基准，以E（E=3×10-6mol/L）为下限，刚好没有苦味，32E为上限，再增加，苦味基本不增加，评分标准如表1[9]所示。以蒸馏水漱口后取待评定液2 mL品尝，10 s后吐出，漱口后取与之味道相近的标准液进行品尝，若确定两味相近，就可将待评定液的苦味值定为标准液的苦味值，否则需要取其他的标准进行尝试，直至确定苦味值。重复上述方法5～7次取评定的平均值。

单因素评价：以海南糯米为原料，研究单因素对甜米酒苦味的影响。单因素取3个：温度、原料、曲量。温度：将装有拌曲0.3%的海南糯米的烧杯分别置于25℃、27℃、30℃、33℃的恒温箱进行糖化发酵7 d后分别测高级醇含量并进行苦味评价。原料：分别以海南糯米、东北糯米、湖北糯米、普通大米为原料，拌曲0.3%，置于25℃恒温箱进行糖化发酵7 d后分别测高级醇含量并进行苦味评价。曲量：海南糯米分别拌曲0.3%、0.5%、0.7%、0.9%，置于25℃恒温箱中进行糖化发酵7 d后，分别测高级醇含量并进行苦味评价。

正交实验：以温度、原料、曲量3因素分别对应25℃、27℃和30℃，海南糯米、东北糯米、湖北糯米，0.3%、0.5%、0.7%3水平进行正交实验。

2 结果与分析

2.1 甜米酒发酵现象和感官分析

以海南糯米为原料，温度25℃，拌曲0.3%，发酵7 d的糖化现象观察以及感官分析情况见表2。霉菌菌丝在发酵1 d即出现，此时并未开始液化。发酵3 d时，菌丝大量出现，同时伴有液化现象，香气、酒味、甜味、酸味均开始出现。发酵6 d，酒液出现苦味。

苦味伴随酒味出现，在7 d糖化发酵的后期，主要是因为高级醇的积累达到了呈现苦味的阈值。同时由于可发酵糖不断浸出，酵母在经过适应期后开始旺盛繁殖，此阶段高级醇大量生成。要保证甜米酒的甜味主体口感，就必须在高级醇大量形成之前终止发酵，否则甜米酒随发酵的继续进行甜味消失，后苦味突出，酒味加重，不具备甜米酒的适口风格。

终止发酵的方法有多种，第1种是加热。热处理方式使甜米酒中的微生物被灭活，残糖得以保留，基本保持了甜味特征，但热处理易使香气物质挥发，酒的风味会在一定程度上损失醇香的特征；第2种是冷藏。低温可以降低甜米酒中酵母等微生物活性，使其进入低代谢状态，但发酵过程仍在进行，并未完全终止；第3种是低压贮藏。新鲜酿造的甜米酒经澄清后装入耐压容器中贮藏，残留酵母自产CO2低压约0.13 MPa。低压使酵母等微生物生长自限，不再生成高级醇等苦味物质，残糖、香气物质等均得以保留，甜米酒主体甜味和醇香风味得以保留。

2.2 基本参数的变化

残糖的变化是米酒发酵过程中的重要指标之一。如图1所示，糖液的出现起始于第2天，随着糖化和发酵时间的延长，发酵醪中的残糖呈现稳定下降的趋势，并无减缓。糖化初期，霉菌大量繁殖，菌丝出现是这一时期的特征之一。液化酶和糖化酶作用于糯米，使之液化、糖化，随之酵母开始繁殖生长，并迅速进入旺盛期，消耗了醪中大部分残糖，并进一步降解成酒精、有机酸和其他风味物质。由于残糖丰富，一直到第7天，酵母生长并未放缓繁殖，醪的残糖含量继续大幅下降。

酒精度是衡量发酵终点的重要指标之一。图1表明，随着发酵时间的延长，酒精度呈先慢后快的上升趋势。主要原因是0～3 d，糖液刚刚开始渗出，浓度较高，限制了酵母的生长。经过较平缓的适应期，进入3～6 d，酵母逐渐进入生长的对数期，在此阶段酵母可以大量利用糖化阶段生成的可发酵糖，将其分解成酒精，所以在此阶段发酵醪中的酒精度迅速的上升。6～7 d为发酵后期，此阶段酒精度上升保持原有速度，主要原因是此时酵母生长处于适于发酵的残糖环境中，虽然代谢产物中的乙醇、二氧化碳和有机酸等对其生长产生一定的抑制作用，但总能被新鲜补充的糖液稀释并使之弱化。

米酒中的总酸含量主要来源于发酵过程中糖分及其他物质在酵母的作用下生成乳酸、琥珀酸等有机酸，少量来源于原料和酒曲[10]。图1中的总酸曲线随着糖化发酵的进行，呈先较快后缓慢的上升趋势。2～5 d，总酸含量较快增加，5 d后趋于稳定，这是由于发酵初期还原糖含量较高以及酵母菌活动代谢旺盛，发酵醪中产生大量的有机酸。在发酵的后期，很可能存在着酵母与乳酸菌的竞争，酵母与乳酸菌均生长良好直到受到CO2和酒精的抑制作用为止，富余的乳酸用来生成乳酸乙酯。

2.3 温度对高级醇苦味的影响

在最适温度下提高糖化发酵温度能使霉菌和酵母代谢活力提高，糖化酶合成量增加，从而使糖化出液量增加。酵母的繁殖速度加快，能将更多的氨基酸经脱氨作用转化成高级醇。由表3可知，30℃与33℃下的出液量比25℃、27℃下出液量平均高11%，高级醇含量也平均高10%。由于33℃下高级醇生成量增加过快，苦味评分也较高，因此，33℃并不是合适的发酵温度。

当酵母细胞长期处于较高温度时，由于细胞膜过度渗透引起细胞壁破裂后，酵母细胞内的蛋白酶及碳水化合物等释放出来，发生原生质的溶解，产生酵母自溶现象。酵母自溶会产生有苦味的氨基酸，如组氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、鸟氨酸等苦味物质。这也是酒类苦味物质来源之一。

2.4 原料对苦味质的影响

从几种原料米的出液量来看，普通大米（PT）的出液量最小，海南糯米（HN）的出液量最大，这是因为糯米的支链淀粉含量高，容易被糖化酶分解，普通大米淀粉相对不容易被分解（表4）。HN的高级醇生成量较少，苦味评分较低，PT的高级醇生成量较多的原因一方面是普通大米中的蛋白质含量较糯米高，易被分解生成高级醇，同时因为出液量较小，形成的高级醇浓度也会偏高。综合分析，HN、HB、DB等糯米适合生产甜米酒。

酒中苦味物质众多，很难区别出它们各自的个性，即很难辨别出某种苦味是由何种物质引起的。因为这种苦味与另外的其他苦味有着共通性即相似性，难以把它们之间的苦味清楚地区分开来。因此，要从根本上找到彻底解决白酒苦味的方法，受到很大的限制。有时苦味物质并非只呈现出一种特性，可能有着不同味觉感受。

2.5 用曲量对苦味质的影响

用曲量对甜米酒苦味质的影响是十分巨大的。表5表明，虽然0.9%用曲量出液量是最大的，但其高级醇的增加也明显，相对0.2%的用曲量，高级醇的依次增幅分别达到4%、2%、10%。其苦味评分也是最高的，达到3.6分。甜米酒的主体口感是甜味，如果苦味加剧，将使甜米酒失去主体风格，同时也说明其生产工艺的缺陷。

在白酒生产中，有“曲大酒苦”的说法，大曲用量过大或使用劣质曲、曲保管不当感染青霉、新曲用量过大，会使酵母繁殖过量，酵母自溶后生成酪醇并产生影响酵母发酵的作用。白酒中适量的酪醇可使白酒具有愉快的芳香气味，酒体的味感丰富，若其含量过高，酒体苦味加剧。

2.6 正交实验

单因素实验将33℃温度水平、PT（普通大米）原料、0.9%曲量水平排除在正交实验之外。以温度、原料、曲量3因素分别对应25℃、27℃和30℃，海南糯米、东北糯米、湖北糯米，0.3%、0.5%、0.7%，3水平进行正交实验。

以高级醇含量为指标，可以更客观地反映正交实验结果。

表7显示，因素ABC对海南甜米酒的影响效应，从极差R值可知，其中因素A即发酵温度是关键因素，其次是用曲量，再次是原料。空列极差反映所选择的3因素是基本符合要求的，并未漏选其他重要因素。在选择最优方案方面，A1B1C1是最优方案，即温度25℃，海南糯米，0.3%曲量。若考虑出液量等经济效益，则A1B2C2是备选项，即25℃，东北糯米，0.5%曲量。

3 结论

3.1 海南甜米酒对苦味影响的因素包括发酵温度、曲量和原料，其中影响程度顺序为发酵温度＞曲量＞原料。发酵温度较高，酵母发酵旺盛，产生大量高级醇，形成苦味。

3.2 酒曲添加量较大时，一是使酵母自溶产生酪氨酸，进而脱氨生成酪醇，具有极重的苦味；二是液化酶和糖化酶本身是蛋白质，过量则会使酒醪中产生大量氨基酸，进而脱氨生成苦味高级醇。

3.3 高级醇与苦味评分有密切联系，海南甜米酒所含的高级醇越多，苦味评分越高，即高级醇含量越高对甜米酒的苦味影响越大。

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Effects of Production Techniques of Hainan Sweet Rice Wine on the Bitterness of Higher Alcohols

YANG Dongsheng and LI Guoqing
(Department of Bioengineering,School of Materials and Chemical Engineering,Hainan University,Haikou,Hainan 570228,China)

Hainan sweet rice wine is an alcoholic beverage with sweetness as the dominating taste.Its production technology has important influences on its flavor.Higher alcohols are the indispensable flavoring compounds in Hainan sweet rice wine.Adequate amount of higher alcohols may endow wine with enjoyable aroma and excessive amount of higher alcohols will result in bitter wine taste.The production procedures of sweet rice wine include soaking,cooking,drying,starter mixing,saccharifying and fermentation.In this study,the effects of fermenting temperature,yeast using level,and raw materials on higher alcohols content were investigated by single factor test and orthogonal experiments. The results suggested that fermenting temperature was the key factor and yeast using level was the second important influencing factor.The higher the fermenting temperature,the more higher alcohols produced which further formed bitter taste.On the other hand,the more the adding level of wine yeast,yeast autolysis and the yield of tyrosine finally turning into tyrosol would also produce bitter taste.The bitter taste usually formed in late saccharifying and fermenting stage.As higher alcohols content exceeded the threshold value,bitter taste occurred in wine.Quinine was used as the standards to evaluate the bitterness of higher alcohols and a relation between the detection value of higher alcohols and the bitterness degree had been established in this study.

Hainan sweet rice wine;technique;higher alcohol;bitterness

TS262.4；TS261.4

A

1001-9286（2017）03-0069-04

10.13746/j.njkj.2016361

海南省科技厅科研基金资助项目（312079）。

2016-12-06

杨东升（1966-），男，副研究员，工学学士，研究方向为生物化工。

优先数字出版时间：2017-01-25；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170125.0748.003.html。