黄酒酿造原料及生产工艺研究

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摘要：黄酒的质量取决于酿造原料、酒曲、加工工艺以及酿造环境，不同的酿造原料、酒曲、加工工艺和环境能赋予黄酒不同的品质与风味。本文在检索文献、比较分析新旧版黄酒国标的基础上，介绍了南北地区黄酒酿造原料的差异以及新型功能性黄酒原辅料研发现状，综述了浸米、蒸饭与发酵三个工艺关键环节的最新研究进展，旨在为黄酒技术的创新，功能性、饮料性、国际性黄酒新产品开发提供借鉴及参考。

关键词：黄酒；酿造原料；生产工艺；标准

黄酒（HuangjiuorChinesericewine）是世界最古老的酒种，已有数千年的酿造历史，在我国南北地区各省都有生产，所用原料、酒曲和生产工艺也各有差异，具有鲜明的区域特色。其中，南方以绍兴黄酒、上海金枫老酒，北方以陕西谢村黄酒、山东即墨老酒最为著名。据研究报道，黄酒中含丰富的氨基酸、维生素、有机酸和硒等微量元素，并有活性多糖、γ⁃氨基丁酸、功能性低聚糖、酚类、小肽等功能因子［1，2］。近年来我国黄酒产业，尤其是北方地区发展较快。据《2017年中国酒业协会黄酒分会工作报告》显示，2017年纳入到国家统计局范畴的规模以上黄酒企业累计完成销售收入195.85亿元，与上年同期相比增长3.13%，累计实现利润总额20.74亿元，与上年同期相比增长13.04%。随着黄酒产业的快速发展，一系列问题也逐渐浮现亟待解决，如：黄酒相关标准体系不够完善、产业发展整体工艺技术水平不高，能耗、水耗较大、科技投入不足、质价比不合理、企业生存压力大等。鉴于上述情况，2018年国家已出台了黄酒国家新标准，修订了原标准中黄酒术语、分类指标等相关内容。本文在检索文献、比较分析新旧版黄酒国标基础上，分析了南北地区黄酒酿造原料的差异，综述了新型功能性黄酒原辅料研发现状与黄酒酿造关键技术研究的最新进展，旨在为黄酒产业技术的升级，功能性、饮料性、国际性黄酒新产品开发提供借鉴和参考。

1黄酒酿造原料与品质研究

黄酒酿造原料的选择是极其丰富的，不同酿造原料使所酿酒体感官指标、风味物质的组成和含量均有所不同，从而影响酒体的整体质量。近年来，从黄酒产业发展趋势来看，黄酒酿造原料的选择逐渐趋于多元性、保健性以及地域性。1.1不同地区黄酒酿造所用原料差异。黄酒是一种拥有浓厚地域文化色彩性的产品，根据其酿造原料和生产地域的不同，传统黄酒可大致分为南方黄酒及北方黄酒。南方黄酒的酿制原料主要以糯米为主，北方黄酒的酿制原料除糯米外还有北方特产的五谷杂粮，如黍米、粟米、小麦、玉米、高粱等［3］。虽然南北方黄酒酿制原料的选择有一定差异，但总体来说，这些谷物在理化性质上都具有淀粉含量高，蛋白质、脂肪含量低的特点。目前，南方黄酒品质与原料特性之间的关系已有文献报道，但北方黄酒的相关研究却相对较少。汪健国等［4］通过对江南一带糯米、粳米和籼米的理化性质进行比较，并系统分析了这三种米对黄酒酿造工艺环节相关参数以及酒体的品质的影响，提出最适用于黄酒酿造用米的品种为糯米，而且应选择心白率高、淀粉含量高、蛋白质及脂肪含量低，容易被酶分解的米。程秀秀［5］对浙江地区60种不同品系糯稻的营养成分及理化指标进行分析，总结了糯米营养成分与绍兴黄酒组成成分之间的相关性关系，发现糯米支链淀粉与黄酒出酒率正相关，而脂肪、蛋白质、矿质元素与黄酒的出酒率为负相关；糯米蛋白质和黄酒氨基酸总量相关性显著；糯米矿质元素与夏酿黄酒矿质元素相关性显著。郭壮等［6］采用电子舌技术和多变量统计学方法相结合的手段评价分析了以全国不同地区采集的籼糯米、粳糯米和粳稻米为原料所酿米酒的品质，发现以粳稻米为原料酿造的米酒其酸味和涩味要显著偏高，而且以糯米为原料酿造的米酒其滋味品质要优于以粳稻米为原料酿造的米酒。尚小利［7］以山东地区黍米和小米为酿造原料，酿制了小米黄酒和黍米黄酒，并对这两种黄酒与某市售绍兴黄酒功能成分及风味性物质进行比较，发现黍米黄酒与小米黄酒的香气成分和氨基酸含量均高于绍兴黄酒，就酚类物质含量来说，黍米黄酒的酚类物质含量最高，其次为绍兴黄酒、小米黄酒。王志伟等［8］研究分析了山西省农科院高粱研究所提供的3种高粱品种的淀粉特性及其对黄酒酿造过程中风味物质种类及含量的影响，证明了淀粉对黄酒风味物质的种类和含量有积极影响作用，为黄酒酿酒原料的选择提供了理论依据。以黄酒酒体醇厚的风味特性来说，目前糯米仍是黄酒酿制原料的最佳选择，其次为粳米。而黍米、薏米、玉米和小米等所酿的酒体虽营养性与功能性更强，但与糯米黄酒相比，其口感还略微轻薄有待改良。原料米是影响黄酒品质的核心指标。因此，分析不同米之间的差别，对提升黄酒品质、促进黄酒原料多元化发展有积极的作用。1.2黄酒酿造原辅料及其生理功效。黄酒具有抗氧化、抗衰老、降血压等生理功效。黄酒中的生理活性物质主要来源于酿造原料、微生物在酿造过程中的代谢活动以及发酵过程中各种物质之间的相互作用［9］。就其酿造原料来说，则与酿造谷物、酒曲的选择以及其他具有功能性成分辅料的添加有关。据文献报道，以糯米酿制的黄酒氨基酸与矿物质含量丰富，且其矿物质含量与糯米中矿物质含量成正比［5］。以黍米为原料酿得的黍米黄酒•多酚含量则显著高于绍兴黄酒［7］。福建红曲黄酒中红曲的添加则赋予了酒体莫纳可林K、红曲色素［9］。此外，也有研究者将具有不同功能特性的药食同源性物质作为黄酒酿造新辅料使黄酒具有一定的生理功效，表1中总结了部分新型功能性黄酒原辅料及其主要活性物质研发现状。新型黄酒原辅料的开发为传统黄酒赋予了更为丰富的口感和风味，营养价值与保健功能与传统黄酒相比较也更为全面。但就目前新型保健型黄酒产品的开发现状来看，原辅料中的生物活性因子在黄酒中有不同程度的损失。因此，提高功能因子在保健型黄酒中的稳定性值得探索与关注。此外，对于新型保健型黄酒来说，其有效成份功能因子的构效和量效的关系还尚不明确，也需进一步探索。1.3国标对黄酒酿造原料的有关规定。根据GB/T13662⁃2008黄酒规定，黄酒是以稻米、黍米等为主要原材料，经加曲、酵母等糖化发酵剂酿制而成的发酵酒［19］。2018年9月17日的最新版国标对黄酒的术语进行了修订，在黄酒原有酿造原料稻米、黍米的基础上新添了小米、玉米和小麦［20］。此次国标的修订体现了近年来黄酒在酿造原料选择上多元性的发展趋势。此外，新版国标中对原辅料及部分理化指标的测定也做了相关修订，进一步完善了黄酒产业的相关标准体系。

2黄酒酿造技术优化与创新研究

目前我国黄酒产业大中型企业偏少，新的小、微型企业多，主要是以传统手工酿造为主，依靠长期累积的传统经验来指导生产。生产过程管理粗放、企业效益偏低，所酿得的黄酒质量也不稳定，缺乏科学规范生产技术和质量控制支撑已成为制约我国黄酒产业发展的主要问题。为了顺应食品安全监管和产业发展需要，近年来许多研究者对黄酒传统工艺相关参数进行了优化研究，在技术创新方面做了许多有益探索。2.1传统酿造工艺路线。虽然南北方各地黄酒风味各有差异，但基本遵循传统工艺组织生产，即：原料预处理→浸米→蒸饭→晾饭→发酵→压榨→煎酒→陈化→过滤→杀菌→成品。2.2关键生产工艺。黄酒酿造时各环节的工艺参数对产品的质量起到至关重要的作用。近年来，研究者对黄酒酿造技术关键环节进行了优化与创新研究。2.2.1浸米工艺。浸米工艺是黄酒传统酿造工艺的初始步骤，也是决定黄酒能否能正常发酵及发酵能否顺利完成的关键技术环节［21，22］。目前，研究者们对浸米工艺的研究主要针对浸米时间对黄酒品质的影响、浸米水中微生物群落结构分析、大米品种与浸米水特性关系以及浸米水回用几个方面。浸米工艺中，浸渍时间过长，会使原料米中营养物质流失，也会降低单位原料米的黄酒产率［23］；而浸渍时间过短则无法使米浆水达到一定酸度以保证后续发酵的正常进行，而且不同大米品种所需的浸渍时间也各不相同。对此，姬中伟等［24］以浸米浆水中总酸含量、乳酸含量及乳酸菌数为指标，探讨了10种不同产地的大米其浸米时间与黄酒酒质的关系，对不同产地的大米而言，当浸米时间控制在8~12d内，总酸含量为15mg/mL时后期酿酒效果最佳。在实际大规模生产中，可以以米浆水酸度水平为指标来指导黄酒的发酵。采用气质联用技术结合电子鼻，以黄酒中风味物质为指标验证探索了浸米时间与黄酒品质的关系，研究发现浸米时间控制在11d内所得浆水对黄酒发酵比较有利，进一步证实了姬中伟的研究结果［25］。米浆水中含有丰富的氨基酸及其他有机物质，因此米浆水回用工艺不仅可改善黄酒品质，也可以保护环境、节约能源、降低生产成本、为企业减少部分压力。在米浆水回用的研究基础上，探索了米浆水在实际生产中的应用情况。发现较低的浸米温度可加大浸米水的回用次数而且用清水冲米可减少米浆水回用次数过多而产生的负面影响［26］。浸米水中微生物及其代谢产物对黄酒品质也有不可忽视的作用。采用Illumina高通量测序技术分析了黄酒浸米水中的细菌群落结构，发现浸米水中的主导微生物为乳酸菌杆菌，占所有微生物总数的60.8%，在乳酸细菌中为90.06%，为确保及改进浸米工艺乃至整个工艺提供了理论基础［27］。2.2.2蒸饭工艺。蒸饭工艺与浸米工艺均属于酿酒原料的处理工序，在该生产过程中，其污染量的排放及能源消耗均占比较大。为了实现我国黄酒产业的机械化发展，研究者以替代传统浸米-蒸饭工序为目的对一些新工艺进行了探索，主要有膨化法、过热蒸汽法焙炒大米技术、高温淀粉酶液化法以及生料法。采用膨化法对原料进行预处理后进行酿酒实验，结果证明膨化法提高了原料糖化率、利用率以及糊化度，在一定程度上缩短了黄酒的生产周期，但与传统技术酿制的酒体相比，该酒口味略微清淡［28］。Xu等［29］比较了挤压膨化法与传统法处理原料所制得的黄酒在风味及口感上并无很大差别且前者的糖化效果提升了约40%。采用过热蒸汽法焙炒大米替代传统工艺，分析了焙炒时大米理化性质的变化、完善了最佳焙炒工艺参数，并以批次操作系统模拟优化了工业化规模生产参数，为黄酒酿造原料处理方式提供了新思路，但该研究目前还缺少中试实验参数且部分技术研究还较为粗糙，仍需进一步的探索研究［30］。盛风云［31］使用高温淀粉酶进行液化法酿造黄酒，通过HPLC分析验证确定了最佳的液化条件，以后酵阶段中黄酒主要指标的变化探索了麦曲和糖化酶之间的协同关系，进一步完善了液化法的工艺参数；还通过放大实验及工厂模拟实验验证了该方法的可行性，最终制得的黄酒口感清爽，与传统型黄酒口感有别。该方法基本实现了废水零排放，满足了工业生产节能减排的需求。此外，液化法及生料法也可用于黄酒酿造原料的处理，但目前针对这些新型工艺的研究还存在一些共性问题亟需解决。如采用新工艺酿制的酒体与传统工艺相比口味略微清淡，不够醇厚；大部分试验仍处于实验室小试或中试阶段，实验参数有待进一步完善。2.2.3发酵工艺。我国黄酒酿造产业目前主要依靠长期累积的传统经验以手工酿造为主，缺乏具体的生产参数。而且随着黄酒酿造原料保健性、地域性以及多元化的发展趋势，传统的黄酒发酵工艺也亟需进行改进。为此近年来研究者们采用单因素试验、正交试验以及响应面试验的方法，以酒精度、总酸、总糖以及其他相关理化指标为评判依据，对黄酒发酵工艺的工艺参数进行了优化研究。以小米为原料，以单因素试验及Box⁃Behnken响应面法优化了小米黄酒的酿造工艺，最终证明在酒曲添加量0.9%、糖化时间63h、糖化温度31℃、酵母添加量0.39%、发酵温度32℃、发酵时间5d时酿成的酒体品质最优［32］；黄敏欣等［33］以广东客家黄酒为研究对象，以响应面法优化了红曲添加量、主酵温度和主酵时间3个发酵工艺参数对酒体中γ⁃氨基丁酸含量的影响，确定了最佳发酵工艺条件为红曲添加量6.5%，主酵温度32℃，主酵时间6d。孙敏等［34］采用响应面法，以酒精度为响应值优化了桑葚糯米黄酒的发酵工艺，研究发现当酒曲用量为0.60g/100g、发酵温度25.0℃、发酵时间10d、桑葚汁用量为17.0g/100g时，所得酒体质量最佳。研究者还在传统发酵工艺基础上进行改进，探索了新的发酵工艺。Li等［35］采用经酶促挤压液化法处理后的碎米及整米进行发酵比较，最终发现处理后的碎米的发酵效率要高于整米，且最佳的酶促挤压液化条件为：料筒温度为98℃、含水率为42%、淀粉酶浓度为1‰。张敏［36］通过单因素试验及正交试验确定了多酶法黄酒的最佳工艺条件为：麦曲添加量10%、前酵温度30℃、麦曲粉碎度20~40目，分析了多酶法发酵工艺、传统工艺和全酶制剂法工艺酿造的黄酒之间在理化指标、呈味物质含量和主要风味物质的相对含量方面差异性。刘梦［37］采用耐热马克斯克鲁维酵母HY32与酿酒酵母混合发酵替代传统单一酿酒酵母发酵技术，结果表明混合酵母发酵酒样中酒精度与纯种单一酿酒酵母接近，且酒体中总酸、总酯含量上升，高级醇含量下降，口感更为柔和、协调，有效改善单一酵母酿造黄酒口味淡薄、风格单一的缺点。

3展望

综上所述，黄酒酿造原料及加工工艺的研究已取得了一些研究成果。在酿造原料研究方面，人们已初步了解了南方地区原料米特性与黄酒品质的关系，同时开展了多种药食同源性物质在黄酒酿造原辅料应用上的研究。在黄酒酿造工艺研究方面，优化了黄酒传统工艺相关参数，弥补了我国黄酒经验式小作坊生产的不足。此外，在黄酒酿造技术创新方面也做了许多有益探索，如采用膨化法技术、过热蒸汽法焙炒大米技术替代传统浸米-蒸饭工艺等。黄酒的发酵工艺参数也随着原料多元化发展得到了进一步完善。我国黄酒研究还有许多问题值得关注，如：北方地区黄酒酿造原料与酒体质量的相关性研究还未见报道；新型功能型黄酒功能因子的活性、稳定性以及有效成份功能因子构效和量效关系的研究不够系统全面。黄酒传统工艺技术创新研究大部分仍停留在实验室小试、中试阶段，工业生产中还有待进一步应用。

作者:韩惠敏 李新生 耿敬章 肖玉祥 吴东平 李 敏 王志男 单位:1.陕西理工大学 2.陕西省资源生物重点实验室 3.中国谢村北派黄酒研究院 4.陕西省秦洋长生酒业有限公司