我国黄酒工业的现状及发展趋势

我国黄酒工业的现状及发展趋势

黄酒已有5000多年的历史，具有丰富的文化内涵。依靠科技进步、解放思想、自主创新、注重技术改造,大力研发和应用新技术、新工艺、新设备,将适用的现代科技成果和先进技术应用到黄酒生产中,并加以应用和推广,从而激励黄酒工业科技创新和持续发展。1新技术的应用1.1提纯发酵技术新工艺黄酒酿造工艺在总结与提高传统黄酒工艺基础上创新与发展起来。其基本特点是深层发酵(发酵罐容积达50m3,小的容积也有15m3)。纯种发酵即采用纯种麦曲、红曲、酶制剂、纯种酒母、黄酒活性干酵母,在工艺生产中,同时使用纯种生、熟麦曲,添加适量传统生麦曲或红曲,起到取长补短,改善酒的风味。在黄酒生产上从输米开始直至成品实现机械自动化,在发酵中采用机械自动(制冷机、空气压缩机、微机)调节温度,自动开耙,控制发酵,对发酵过程实行科学管理有效控制,有利于质量的稳定。总之,新工艺黄酒有利于生产、卫生、文明管理,实现黄酒工业现代化。1.2大罐发酵生产甜型与半甜型不同酒的工艺特点传统甜型和半甜型黄酒生产是采用酒药(根霉)为糖化剂,白酒或元红酒为抑制剂,淋饭搭窝酿制而成。这种传统工艺的缺点是操作烦琐,手工作业,劳动强度高,不易实现机械化生产。采用大罐发酵生产甜型与半甜型黄酒是我国黄酒工业的一大改革和创新,其工艺流程:(甜型酒)糯米→浸米→冲淋→蒸饭→淋饭→下罐糖化发酵(加麦曲、根霉曲、酶制剂、白酒)→后酵→压榨→灭菌→成品半甜型酒工艺是在甜型酒的基础上,增加清浆水,在发酵中控制添加白酒合适时间,以达到糖、酒、酸最佳比例值。以上2种成品酒质量和老工艺基本相同,但出酒率提高25%~30%。1.3制作生物调味剂生料酿造黄酒的生产工艺突破了几百年来的传统发酵观念,该工艺的出现基于微生物酶化学和当代科学技术进步及高新技术产品的推广应用。采用整粒生大米或粉浆为原料,纯种根霉、生麦曲、复配酶和黄酒活性干酵母或复菌制剂为糖化发酵剂,添加微量食用乳酸调节pH值,不经蒸煮与膨化,直接三边发酵(糖化、酒化、乳酸发酵)生产黄酒,然后压榨、勾兑、灭菌、灌坛、密封、贮存。不仅香气较好、口味醇和、具有独有风格,而且比传统工艺节省了大量的人工、能源,经济效益显著。1.4利用膨化剂进行搅拌和蒸煮采用膨化法生产黄酒的优势:(1)免去浸米和蒸饭工序,减少浸米时淀粉等有效成分的损失,无饭团形成,有利于发酵过程中进行搅拌。(2)膨化可使淀粉的α-化较为彻底,能使谷物不溶性长链淀粉切割成水溶性短链淀粉、糊精和糖,有利于糖化、酒化和氨化反应,并提高黄酒出酒率和稳定性。(3)有些难以蒸煮的原料,经膨化处理后都适宜酿酒。如玉米、荞麦等也可通过膨化手段使其消失不良气味,从而改善酒的口味。同时还可以用膨化法酿造的黄酒为酒基,组合勾兑成其他一系列的果香型黄酒。1.5添加多种酶制剂,添加其它功能化合物打破传统米饭拌药搭窝,米曲糖化酿制米清酒的方法。采用优质粳米为原料,在机械黄酒酿造喂饭操作过程中,配合使用多种酶制剂(液化酶、糖化酶、蛋白酶、根霉曲)和黄酒活性干酵母,同时在后发酵期添加微量甜酒酿调香剂参与糖化发酵和酯化反应,经压榨、调味、澄清、过滤的米清酒酒质清亮透明,色泽微黄,米香幽雅,酒体协调,醇和适口,回味清爽,并有米清酒的独特风格。1.6定容易造成酸败传统乌衣红曲酒生产用曲量较大,一般在15%以上,由于曲的质量不稳定容易造成酸败现象。该工艺以籼米为原料,采用喂饭法,在投料和喂饭发酵过程中添加黄酒活性干酵母、糖化酶和乌衣红曲,并减曲50%,而出酒率比全曲提高1.1%,半成品合格率达100%,保证了成品质量。1.7不同市场需求下的生产纯生黄酒即不经任何加热,采用清浆酿造,分级膜精滤和超滤酿制的黄酒,是顺应市场需求而研发的一种新产品。其生产工艺及裝备目前在国内同行业中(包括日本清酒)处于领先地位,是黄酒工艺技术上的一个新突破,使我国黄酒科技上了一个台阶。2新技术的应用2.1麦曲中真菌的分离与鉴定20世纪60年代,第一轻工所、江苏化工设计所、东吴酒厂进行了机制黄酒生产的曲酿改革研究,对试验收集的糖化菌21株,经过初筛和酿酒,共选出6株菌种。对黄酒活性干酵母的研究和应用;乳酸菌的选育及应用研究;固定化多菌种生产研究;大米黄酒和玉米黄酒优良糖化菌和酵母菌的选育和应用;对Q303、3866、C-24根霉菌,3800、3762、3481、苏16、SJM-1、SJM-2SJM-3米曲霉,5013、AS3.972、AS3.986、AS3.987红曲霉,1295、2300产酯酵母及B1、85#、Y-8黄酒酵母的选育与应用、普及等,都对黄酒风味改善和提高起到实质性的作用。江南大学生物学院和浙江古越龙山合作,采用土豆琼脂培养基、麦芽汁琼脂培养基和察氏培养基分离麦曲中的霉菌,共得到18株霉菌。所得5株主要霉菌经氯化芐法提取基因组DNA后,应用真菌ITSrDNA通用引物ITSI和ITS2扩增整个ITS序列(包括ITS1和ITS2),经测序和序列比对,这5株菌分别为伞枝犁头霉、微小毛霉、米曲霉、烟曲霉、米根霉。谢广发等采用免培养法分析麦曲得到的内转录基因间隔序列分析指纹图谱中共有9条带,而通过分离培养基富集后的指纹图谱条带明显减少。富集后的图谱只有4条带在免培养图谱中能找到对应的位置。经过土豆培养基、察氏培养基和麦曲浸提液培养基对麦曲中的真菌分离,共得到24株真菌。3种培养基分离得到的纯种数目和菌落数分别为8种、18种、11种和4.7×104cfu/g曲、1.4×104cfu/g曲、8.4×104cfu/g曲。不同的培养基分离出来的优势菌不一样,每种培养基都能检测到其他培养基所不能检测到的优势菌株。因此必须联合使用多种培养基才能最大限度和更加准确地分离和了解麦曲中的真菌及其群落结构。通过综合分析免培养法和培养法检测黄酒麦曲中真菌的结果,初步认为麦曲中的主要真菌为伞枝犁头霉、米曲霉、烟曲霉、黑曲霉、小孢根霉、微小根毛霉、季氏毕赤氏酵母、异常毕赤酵母、米根霉、酿酒酵母、热带假丝酵母、构巢裸孢壳、鲁西坦念珠菌。其中,小孢根霉、季氏毕赤酵母、异常毕赤酵母在以前的研究中均末分离到。2.2分析的应用2.2.1生物固质的确定中国酒科研单位对绍兴酒品质进行检测。能明确确定的物质200余种,尚有100多种不能确定的物质正在研究之中,这对研究我国黄酒质量、营养、功能及风味物质都有重要的参考价值和依据。2.2.2氨基酸的测定近几年来,我国有关科研单位、高等院校等与工厂合作,开展了黄酒中氨基酸含量的分析。如王荣民采用日立835-50氨基酸自动分析仪测定黄酒的总氨基酸和游离氨基酸。陈充魁等应用纸色谱-光度法测定黄酒中氨基酸,具有较高的灵敏度。并以日立835-50氨基酸分析仪测定,通常检出黄酒中17种氨基酸。而采用离子交换,纸色谱分离和茚三酮显色可检出21种氨基酸。黄酒中氨基酸,除营养功能外,对黄酒的香味具有一定的作用,丰富了黄酒的滋味和香气。2.2.3不同浓度黄油氨基酸的含量黄酒中呈味氨基酸与黄酒的风味有很大关系,因此准确对黄酒中的氨基酸进行定性和定量分析是非常有必要的,但是氨基酸种类繁多,性质接近,氨基酸分析是色谱界公认的难题。诸葛庆等采用高效阴离子交换色谱-积分脉冲安培检测法(HPAEC-IPAD)测定了江西、绍兴、福建3省黄酒中的氨基酸。分析结果显示,绍兴黄酒、福建黄酒的氨基酸总量较高,平均含量分别是3946.56mg/L、3726.80mg/L,江西黄酒氨基酸含量为1634.33mg/L。每种黄酒的呈味氨基酸中以甜味氨基酸和苦味氨基酸为主(占80%左右)。但是由于酿酒的原料、酒曲及酿造工艺不同,及不同产地生产的黄酒中氨基酸的含量有所不同。2.2.4稻米黄油中芳香化合物及来源分析黄酒中挥发性风味物质成分十分复杂,对黄酒香味风格形成具有重要作用。陈允魁采用GDX102担体为色谱柱的固定相,直接进酒样,以内标法计算,定量测定了玉米黄酒中醇、酯、醛组分,回收率>94%,还定性了一些微量物质。沈国惠等采用同时蒸馏-萃取法分离全坛封缸酒挥发性风味成分,经KD浓缩器初步浓缩后,用旋转带式蒸馏器及8cm蒸馏柱进一步浓缩,用GC-MS分离、鉴定。分析出酒中香味成分定性组分醇类4种、酯类13种、醛酮类3种、缩醛类8种、烃类8种、其他4种,总计40种。鲍忠定等对稻米黄酒香气成分进行分析,通过GC/MS共鉴出41种香气成分,其中醇类12种、酸类13种、酯类9种、其他8种。同时在加饭酒定量分析中得知,异戊醇和B-苯乙醇含量随着贮存期延长而减少,乳酸乙酯含量随贮存期延长而提高,以上3种成分都在100mg/L以上。而且对加饭酒香气成分分析初歩发现乙醇、异戊醇、β-苯乙醇、乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁二酸乙酯、乳酸、乙酸等是构成黄酒芳香主体的来源。黄酒中醇类化合物可能由氨基酸降解产生的(如亮氨酸降解异戊醇,苯丙氨酸降解产生β-苯乙醇,L-酪氨酸降解产生羟基苯乙醇等),并初步确定β-苯乙醇为稻米黄酒的特征性成分。其次,栾金水采用CP3800、SATURN2000气-质联用仪、FID检测仪、NST数据处理系统共检索出黄酒(加饭酒)中49种香气成分,其中醇类13种、酸类12种、酯类14种、醛类5种、酚类2种、内酯类1种。罗涛等参考国内外饮料酒风味研究方法,成功的把HS-SPME技术应用于黄酒中挥发性和半挥发性成分的检测,并且取得了显著效果,一次性从黄酒中检测到了97种挥发性和半挥发性微量成分。通过分析初步认为,黄酒中芳香成分来自原料米、麦曲、米曲、红曲、小曲本身特有物质和兑入酒醪中的白酒,在糖化发酵时转入酒中。原料中的挥发性化合物经发酵作用变成另一些挥发性化合物,发酵中所含的糖类、有机酸、氨基酸及其他天然香味物质,在贮存老熟中氧化结合分解、缔合及内部反应等形成。2.2.5不同成分黄油的挥发性罗涛等采用顶空固相微萃取(HS-SPME)与气质联用(GC-MS)法定量分析了不同地区生产的商品黄酒中的54种挥发性香气物质,其中包括9种醇类化合物、9种酯类化合物、8种脂肪酸化合物、10种芳香族化合物、6种酚类及其衍生物、6种呋喃类化合物、1种内酯化合物、1种醛类化合物和3种含氮化合物。研究表明,从挥发性香气物质总量上看,由于上海和江苏地区的产品属于清爽型黄酒,香气物质总量低于浙江地区传统型黄酒;黄酒中含量最高的物质是异戊醇、乙酸、苯乙醇和乙酸乙酯;从对香气有贡献的香气物质种类来看,浙江黄酒有20种,上海黄酒有14种,江苏黄酒有9种;从香气活力值(OAV)比较来看,苯乙醛、丁酸乙酯、乙酸乙酯、己酸乙酯、异丁酸乙酯、苯乙醇、异戊醇和辛酸乙酯对4种黄酒的香气均有不同程度的贡献。此外,苯酚、丁酸乙酯、γ-壬内酯、乙酸异戊酯和乙酸乙酯在各种黄酒样品中香气活力值变化较大,对不同黄酒的香气贡献有非常明显的区别。2.2.6陈酒的还原电位浙江绍兴酒厂与原无锡轻院对埋藏在地下60年的绍兴酒质量做了品尝和分析研究,认为口味与现在的元红酒相似,但从贮存芳香成分来看,60年绍兴陈年酒与3年元红酒芳香成分含量比较表明:(1)从陈年酒的酸度、pH值、电导率数据可以看出,其中电导率有明显增加。电导率可以从一个侧面反应出酒的“老熟”程度。目前,各国都着手从物理化学特性来研究酒的“老熟”,找到从量变到质变的规律。(2)黄酒在贮存过程中,如醇→醛→酸,其氧化物质会逐渐下降,陈年酒的电位要比元红酒低得多。因此,从氧化还原电位来研究酒的老熟,也是一个重要的物理化学常数,去寻找陈酒恰当的氧化还原电位。氧化还原电位过低,使酒产生“老熟”味,即“老熟”过头了。(3)陈酒的酯类含量有明显增加,其中乙酸乙酯含量较大,比元红酒多1倍左右,这与陈酒香味呈水果香是一致的。其他酯类含量也有增加,说明随着贮存年数的增加,酸与醇能逐渐酯化。另一方面醇氧化转酸,酸与乙醇酯化,故陈年酒酯含量较高,但不是酯量越高越好,黄酒贮存年限应有合适的时间才好。(4)陈年酒的醛含量也较高,是元红酒的1倍。醛类的形成也是醇类的氧化给酒增加芳香性风味。(5)陈年酒的杂醇油含量较高,如异戊醇、仲丁醇比元红酒高2~3倍,而异丁醇与元红酒接近,这可能是因原料、菌种、工艺不同所致,需进一步研究。研究结果表明,黄酒的陈化机理可归结为:空气缓慢透入陶坛中,并在陶坛表面形成接触性催化氧化反应,把新酒中大量醇、醛物质转化为有机酸,增加有机酸和固形物的含量;同时,黄酒中一些主要赋香成分(如丁醇类、戊醇类、芳香醇类(如苯乙醇、对羟基苯乙醇)等醇类物质),被氧化成有机酸后,减少酒的醇香,但增加了酒的酯香。黄酒陈放10年后,醇香大不如3~5年好,原因亦是黄酒陈香的综合赋香机理是在醇类物质不断被氧化减少和酯类物质不断生成之间找到了一个最佳点,即陈年年份。这因不同品质的黄酒、在不同的陶坛中有不同的归结点。从而为黄酒贮存提供了参考依据。2.2.7无机元素的检测范怀德以甘肃省地方黄酒为样品,采用等离子体发射光谱仪,应用电感耦合等离子体发射光谱法测定了黄酒中的微量元素含量,检测出甘肃黄酒含有钙、锶、镁、铬、锰、铁、钴、铜、锌、锗、钼、硒、钾、磷14种矿物质元素。其中钙、镁、钾、铁、锌、铬、锗、铜、磷含量较为丰富。在黄酒这种偏酸性介质中,其存在形式多数为有机盐类物质,表现形式为生物活性物质,人体极易吸收,可以补充人体所缺乏的微量元素,起到调整人体生理,促进新陈代谢的功能。杨国军等采用光谱定性分析和原子吸收分光光度法对绍兴加饭酒无机元素定量测定,并对黄酒中无机元素的种类、来源及其与酒质的关系等进行分析,表明黄酒中无机元素的种类较多,检测出有20多种,不同产地、不同原料所酿造的产品具有较大的差异,其主要来源为酿造用水、酿造原料以及发酵、贮酒容器。这些无机元素对酵母、曲霉的生长和繁殖有较大的影响,并最终影响到成品酒的品质。顾睿等对丹阳黄酒矿质元素指纹图谱建立方法进行研究,并采用火焰原子吸收光谱法测定黄酒中的Ca、Cu、Fe、Mg、Mn和Zn;石墨炉原子吸收法测定黄酒中的Se、As、Cr、cd、pd。建立丹阳黄酒矿物质元素指纹图谱,采用向量相似法检验建立的矿物质元素图谱的有效性,用于黄酒的指标与产品质量的控制。2.2.8改善生物活性物质对黄酒中含有的营养成分重点分析氨基酸、蛋白质与矿物质。近年来由于引进先进的分析仪器与设备,分析能力逐步提高。以古越龙山为代表的黄酒企业首先对黄酒的保健养生功能进行了研究。经分析,黄酒中主要的保健功能成分有:(1)含有丰富的酚类物质,在陈年加饭酒中含有儿茶素4.21mg/L,麦儿茶素1.54mg/L,芦丁1.68mg/L,檞皮素0.92mg/L,没食子酸0.16mg/L,原儿茶酸0.18mg/L,綠原酸3.23mg/L,咖啡酸0.47mg/L,β-香豆酸0.14mg/L,阿魏酸1.56mg/L,香草酸2.38mg/L。酚类物质具有清除自由基,防止心血管,抗癌、抗衰老等生理功能。(2)低聚糖、异麦芽糖、潘糖、异麦芽三糖含量分别为3.14g/L、3.96g/L、0.14g/L。低聚糖具有改善人体内微生态环璄,有利于双歧杆菌和其他有益菌的增殖,促进B族维生素的合成和矿物质的吸收,提高机体免疫力和抗病力。(3)γ-氨基丁酸在绍兴加饭酒中含量为56mg/L,元红酒99mg/L,善酿酒70mg/L。γ-氨基丁酸(GABA)是一种重要的抑制性神经递质,参与多种代谢活动,具有降低血压,改善脑功能,增强记忆,抗焦虑,高效减肥及提高肝、肾机能等生理活性。(4)对黄酒中肽类组分进行提纯和降血压,降胆固醇的体外活性试验发现,酒中含有活性很强的降血压和降胆固醇生物活性肽,初步确定组成及序列分别为G1n-Ser-Pro和Gys-GIy-Ser。张蓉真等对黄酒中的ACE抑制活性肽进行研究,从福建老酒中分离纯化出具有较强的ACE(血管紧张素转換酶)抑制活性肽。叶杰对福建红曲黄酒中生理活性物质进行了较全面的分析和测定,重点对具有降血压活性成分和抗氧化活性成分的分离纯化和结构鉴定,从功能因子上研究分析福建黄酒保健养生机理。利用HW40SS凝胶过滤高效液相色谱和C18反相高液相色谱等分离手段,从福建老酒中分离纯化出具有降血压活性短肽RP。同时,根据琼脂纸片扩散法,发现RP对苹果轮纹病菌、棉花枯萎病菌、瓜果腐病菌具有抑制活性。为福建黄酒具有降血压和抑菌活性提供了重要依据。同时利用Na2S2O3-L2滴定法、TBA法、bppH法,首次全面地从延缓脂质氧化的发生,抑制自由基链反应的进行和清除自由基三方面对福建黄酒(闽江老酒、青红酒、沉缸酒)等进行抗氧化分析。研究证明这3种酒均具有一定的抑制猪油脂质过氧化反应和抑制亚油酸的作用,同时还具有一定的清除DPPH自由基作用。并对福建沉缸酒中具有抗氧化活性物质进一步分析,发现其中具有荧光特性的一个组分M具有较强的自由基清除活性,通过红外和核磁共振等方法推测M可能为具有抗氧化活性的美拉德反应产物。2.3传统调味剂的应用为了提高和稳定各类黄酒质量,先后开办了一系列酿酒品评培训班和黄酒行业技术协作,交流经验,取长补短。培养了一大批各级品评专业人才,并结合名优黄酒酿造用粮,糖化发酵用曲,工艺特征和类型进行充分酝酿,统一了主要品种、类型、风格、典型的描述用语。使黄酒行业充分认识到品评、勾兑、调味是检验和控制黄酒品质必不可少的重要技术手段。评尝、勾兑、调味是传统技术经工程技术人员不断完善和总结后逐步推广,并收到良好的效果。特别这项传统技术在大型名优企业已与先进计算机系统相结合,对黄酒品质提高、酒体成型、研发低度特型新品黄酒等起到重要的作用。另外研发成功多项解决黄酒降度后除去蛋白质和胶体混浊物的新技术。其中有冷冻过滤法,各种澄清剂吸附沉淀法,硅藻土过滤法,精滤、超滤膜的应用等。使黄酒混浊这个困扰黄酒行业的问题得到解决,橙黄、清亮、幽雅、鲜爽的黄酒更加吸引消费者。2.4香糟和香糟露利用一是再发酵提产、增香。通过加入酒曲和复配酶及串蒸来提高酒的产量与质量。二是经再加工,按比例添加多种名贵香料制成香糟或香糟露,用于腌制、浸泡、调味和烹调食品。三是重复利用和其他粮食原料,按比例组合应用到酱油、米醋生产中,制造酱油和食醋产品,使残余粗淀粉和蛋白质进一步分解利用。四是经再加工,科学搭配,制成全价饲料,提高附加值。3产品的质量指标在传统工艺基础上,黄酒生产大量地采用机械化,自动化设备,尤其是向啤酒行业学习,大量采用不锈钢大容器发酵设备,有的大型企业甚至采用露天发酵设备,使黄酒的工业化大生产成为可能。1979年,杭州酒厂在浙江大学的协作下,完成一套负压密相输米装置。由于其具有耗电少,设备简单,无噪声及无飞尘等优点,已为机械化黄酒企业普遍