黃酒釀造過程中氨基酸的變化及變化規(guī)律

黃酒釀造過程中氨基酸的變化及變化規(guī)律

黃酒是中國(guó)的特產(chǎn)。它與啤酒和酒精一起被稱為世界三大古老的酒精。它有著豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，被稱為“液體蛋糕”。其氨基酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他酒精。它是啤酒的9.8倍，葡萄酒的3.5倍。這種種類超過21種，尤其是8種必要的人類氨基酸。黃酒中氨基酸的來源主要是米飯和麥曲中所含蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白酶分解后產(chǎn)生的氨基酸和酵母等微生物自溶后內(nèi)容物釋放產(chǎn)生。黃酒中氨基酸的功能主要有：是黃酒中的重要風(fēng)味物質(zhì)，不同的氨基酸分別呈甜、苦、鮮、酸、咸等味道，賦予了黃酒獨(dú)特的口味；為微生物生長(zhǎng)繁殖提供了豐富的氮源；是黃酒色澤的重要來源；賦予黃酒較高的營(yíng)養(yǎng)保健功能，等等。以往對(duì)黃酒中氨基酸的研究，往往局限于成品黃酒的氨基酸成分分析，目前尚無對(duì)黃酒釀造過程中的氨基酸變化進(jìn)行研究的文獻(xiàn)報(bào)道，本文擬通過對(duì)黃酒釀造過程的氨基酸含量進(jìn)行跟蹤檢測(cè)，揭示其變化規(guī)律，為以后控制黃酒中的氨基酸含量及種類奠定基礎(chǔ)。1材料和方法1.1ateraccqfig混合器和超聲波清洗器城鎮(zhèn)圖書館Waters2695色譜系統(tǒng)，Waters2996二級(jí)管陣列檢測(cè)器，WatersAccQ·Tag專用柱（3.9mm×150mm×4μm），保護(hù)柱（3.9mm×20mm×4μm）,XW-80A旋渦混合器（上海精科），KQ5200超聲波清洗器（江蘇昆山），可調(diào)式移液槍（德國(guó)Brand）。1.2氨基酸pahsAccQ·Flour衍生試劑[包括AccQ·Flour緩沖液、AQC衍生粉末(2A)、稀釋液(2B)]（Waters公司），AccQ·TagA濃液（Waters公司），17種氨基酸標(biāo)準(zhǔn)試劑（Waters公司）；色譜純乙腈（美國(guó)Sigma-Alrich公司）；純凈水（娃哈哈）；色氨酸和γ-氨基丁酸標(biāo)樣（Sigma公司）。1.3方法1.3.1超聲脫氣再壓縮流動(dòng)相A：按1∶10(v/v）將AccQ·TagA濃液用純凈水稀釋，超聲脫氣1min，備用；流動(dòng)相B：將色譜純乙腈經(jīng)超聲脫氣后備用；流動(dòng)相C：純凈水經(jīng)超聲脫氣后備用。19種氨基酸標(biāo)樣的配制：將濃度為1mmol/L的17種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)液稀釋至不同濃度，再與適當(dāng)濃度的γ-氨基丁酸和色氨酸溶液按一定比例混合，配制成濃度分別為0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.3mmol/L、0.4mmol/L和0.5mmol/L的19種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。1.3.2衍生小瓶accqflour緩沖液發(fā)酵醪經(jīng)紗布過濾，再將濾液用濾紙過濾，最后用0.45μm濾膜過濾，樣品經(jīng)適當(dāng)稀釋后待用。用移液槍準(zhǔn)確吸取此液10μL，加入0.4cm×5cm的衍生小管中，再向其中加入AccQ·Flour緩沖液70μL，邊振蕩邊加入AccQ·Flour衍生試劑15μL，用封口帶將口封好，于50～60℃烘箱中保溫10min，取出轉(zhuǎn)入進(jìn)樣小瓶中，待測(cè)。1.3.3色度分析方法分析條件：柱溫37℃，檢測(cè)波長(zhǎng)248nm，流速為1mL/min，進(jìn)樣量10mL，梯度流量見表1。2結(jié)果與分析2.1培養(yǎng)基氨基酸含量機(jī)械化黃酒釀造流程為：菌種斜面→液體試管培養(yǎng)→三角瓶種子培養(yǎng)→小酒母擴(kuò)培→大酒母擴(kuò)培→發(fā)酵罐發(fā)酵（前酵和后酵）→壓榨→殺菌→貯存。與傳統(tǒng)手工黃酒淋飯酒母制備工藝不同，機(jī)械化黃酒酒母是采用純種酵母進(jìn)行擴(kuò)培后制備的，純種酒母具有不受季節(jié)限制、所需設(shè)備少、勞動(dòng)強(qiáng)度低、質(zhì)量穩(wěn)定、適合大罐發(fā)酵生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，目前純種酒母的制備主要采用速釀酒母和高溫糖化酒母兩種方式。本廠目前采用高溫糖化法制備酒母，即先采用55～60℃的高溫糖化，然后100℃高溫滅菌，培養(yǎng)液經(jīng)冷卻后接入酵母。小酒母采用麥芽汁培養(yǎng)基，大酒母采用米飯和麥曲糖化液作為培養(yǎng)基，表2為酒母培養(yǎng)前后培養(yǎng)基中氨基酸含量變化結(jié)果。從表2中可以看出，無論是小酒母還是大酒母，在酵母培養(yǎng)前后，氨基酸含量發(fā)生了極大的變化，培養(yǎng)基中氨基酸含量急劇減少，除脯氨酸以外，各種氨基酸含量均大幅下降，這是因?yàn)榻湍冈诜敝成L(zhǎng)過程中消耗了大量的氨基酸，氨基酸作為酵母生長(zhǎng)不可缺少的氮源的主要來源，同時(shí)，可以看出，黃酒酵母生長(zhǎng)繁殖幾乎不消耗脯氨酸，即脯氨酸并不能被酵母吸收利用，這與啤酒酵母培養(yǎng)生長(zhǎng)特性相一致。另外，可以看出小酒母與大酒母培養(yǎng)基中氨基酸含量差異較大，小酒母氨基酸含量是大酒母的5.7倍，麥芽汁培養(yǎng)基氨基酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于米飯、麥曲糖化液培養(yǎng)基，這是本廠采用麥芽汁代替米飯?zhí)腔鹤鳛樾【颇概囵B(yǎng)基的主要原因。筆者在工作中，曾經(jīng)遇到某批次發(fā)酵情況異常，酵母數(shù)量較少且形體較小，酒度上升緩慢，一直未找出原因，通過對(duì)酒母培養(yǎng)基發(fā)酵前后氨基酸含量的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，氨基酸被酵母幾乎消耗殆盡，可能原因是氨基酸含量不夠?qū)е陆湍干a(chǎn)不旺盛、不夠強(qiáng)壯，因此，采用麥芽汁作為小酒母培養(yǎng)基能夠解決氨基酸含量不夠的問題，確保小酒母足夠強(qiáng)健，之后發(fā)酵恢復(fù)正常，至此，本廠小酒母培養(yǎng)采用麥芽汁作為培養(yǎng)基。同樣，為提高大酒母培養(yǎng)基中氨基酸含量，也已采取了較多措施，如適量添加部分米漿水、增加麥曲添加量、添加酸性蛋白酶等。2.2不同發(fā)酵階段的氨基酸含量變化黃酒發(fā)酵過程中，氨基酸主要來源：一是來源于原料大米和小麥中蛋白質(zhì)的分解，米和小麥中均含有豐富的蛋白質(zhì)，其精白度在90%左右的蛋白質(zhì)含量在6%～8%，小麥蛋白質(zhì)含量高達(dá)12%左右，為黃酒釀造提供了足夠的蛋白質(zhì)；二是來源于黃酒釀造中的微生物，微生物細(xì)胞本身含有豐富的蛋白質(zhì)，如麥曲中的霉菌、發(fā)酵醪中的酵母、細(xì)菌等死亡后內(nèi)容物不斷自溶于發(fā)酵醪中。黃酒的發(fā)酵過程是動(dòng)態(tài)過程，其氨基酸含量變化也是動(dòng)態(tài)過程，一方面酵母生長(zhǎng)發(fā)酵，消耗部分氨基酸；另一方面，麥曲中所含的蛋白酶不斷水解蛋白質(zhì)成氨基酸，發(fā)酵后期，酵母等自溶后內(nèi)容物析出，氨基酸含量增加。表3給出了黃酒發(fā)酵過程中氨基酸含量變化情況。從表3可以看出，發(fā)酵開始1～4d氨基酸總量快速增加，而發(fā)酵至7d以后，氨基酸含量增長(zhǎng)明顯放緩。這可能是因?yàn)榘l(fā)酵前期，麥曲中蛋白酶迅速發(fā)生作用，將發(fā)酵醪中的蛋白質(zhì)進(jìn)行水解，發(fā)酵醪中的氨基酸含量迅速增加，而發(fā)酵至7d以后，發(fā)酵醪中酒精度迅速提高，達(dá)到15%vol～17%vol，酒精含量的增加影響了蛋白酶的活力。此外，從表3中還可以看出，在發(fā)酵過程中，各種氨基酸的變化量和變化幅度有著較大的區(qū)別，谷氨酸、甘氨酸和天冬氨酸增幅最大，分別達(dá)到53.7倍、39.1倍和15.4倍，而氨基酸含量增加最大的是丙氨酸、精氨酸和谷氨酸，分別達(dá)到500.2mg/L、349.2mg/L和216.1mg/L。增幅最小的分別是脯氨酸、γ-氨基丁酸和組氨酸，含量增加最小的分別是γ-氨基丁酸、色氨酸和蘇氨酸?？梢婞S酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生的各種氨基酸增加量是不平衡的，這可能與黃酒釀造原料中蛋白質(zhì)組成有關(guān)，蛋白質(zhì)本身含有的氨基酸種類及數(shù)量決定了水解后氨基酸種類和含量,另外酵母在生長(zhǎng)繁殖過程中,對(duì)氨基酸攝入具有優(yōu)先選擇,及部分氨基酸可能優(yōu)先被酵母利用,導(dǎo)致一定程度上這種氨基酸含量不能迅速增加,這都有待于以后進(jìn)一步深入探討。2.3兩組行比較結(jié)果筆者對(duì)采用機(jī)制純種生麥曲和純種爆麥曲兩種麥曲釀制的黃酒成品氨基酸含量進(jìn)行比較，結(jié)果見表4。從表4結(jié)果來看，純種生麥曲比純種爆麥曲釀制的黃酒的氨基酸總量要高23%，除谷氨酸、胱氨酸外，純種生麥曲釀制的黃酒所含其余種類的氨基酸均明顯大于爆麥曲，這可能是純種生麥曲蛋白酶活力大于爆麥曲的原因。3不同釀酒階段發(fā)酵過程氨基酸含量的變化對(duì)黃酒釀造過程中氨基酸變化情況進(jìn)行了跟蹤檢測(cè)，包括酒母培養(yǎng)前后和黃酒釀造發(fā)酵過程，結(jié)果表明：氨基酸含量是關(guān)系黃酒酵母生長(zhǎng)繁殖的重要因素之一，建議生產(chǎn)廠在酒母制備時(shí)應(yīng)充分考慮培養(yǎng)基中氨基酸含量指標(biāo)，以確保酒母質(zhì)量的穩(wěn)定；黃酒發(fā)酵過程中，氨基酸的含量總體呈現(xiàn)“先急后緩”趨勢(shì)，前期增長(zhǎng)幅度大，后期增長(zhǎng)緩慢；黃酒釀造過程中各種氨基酸的增長(zhǎng)是不平衡的，一部分增長(zhǎng)快、增幅大，另一部分增長(zhǎng)慢、增幅??；比較了機(jī)制生麥曲黃酒和爆麥曲黃酒