我國(guó)黃酒釀造科學(xué)研究

我國(guó)黃酒釀造科學(xué)研究

中國(guó)黃酒是“用小麥做的曲，用曲做的過(guò)程”，采用獨(dú)特的糖轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)化生產(chǎn)工藝。亞洲發(fā)酵食品技術(shù)的起源和代表，也是中國(guó)古代的知識(shí)結(jié)晶。我國(guó)黃酒以營(yíng)養(yǎng)健康、風(fēng)味獨(dú)特的風(fēng)格特點(diǎn),一直深受我國(guó)和世界消費(fèi)者的喜愛(ài)。雖然我國(guó)古人早已掌握黃酒釀造的獨(dú)特技藝,但目前對(duì)我國(guó)黃酒釀造的科學(xué)認(rèn)識(shí)卻僅有近50年的歷史。早期的微生物及酶學(xué)研究初步闡明了我國(guó)黃酒麥曲糖化,酵母發(fā)酵的基本原理。但由于我國(guó)黃酒釀造過(guò)程的復(fù)雜性,以及后期研發(fā)力量和研究投入的滯后,國(guó)內(nèi)對(duì)我國(guó)黃酒釀造技術(shù)的研究一直處于較為原始的階段。其造成的結(jié)果是我國(guó)黃酒生產(chǎn)目前仍然以傳統(tǒng)手工釀造方式為主,基本上依靠長(zhǎng)期的歷史經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行組織生產(chǎn)。沿用數(shù)百年的傳統(tǒng)手工黃酒生產(chǎn)方式,如今已凸顯出生產(chǎn)效率低下、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的缺點(diǎn),這成為制約我國(guó)黃酒工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問(wèn)題。與黃酒同為世界三大古酒的啤酒及葡萄酒借助現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,早已完成了從傳統(tǒng)手工操作到現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的變革。現(xiàn)代科技發(fā)展成為葡萄酒、啤酒釀造工業(yè)迅速發(fā)展的最根本動(dòng)力。目前,我國(guó)黃酒釀造工業(yè)正處于發(fā)展的歷史轉(zhuǎn)折時(shí)期。以機(jī)械化、科學(xué)化、規(guī)?；a(chǎn)為代表的現(xiàn)代工業(yè)黃酒釀造體系是我國(guó)黃酒工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的必由之路。由于對(duì)我國(guó)黃酒這一獨(dú)特釀造技藝科學(xué)認(rèn)識(shí)的不足,黃酒釀造科學(xué)理論的不足成為目前困擾我國(guó)黃酒工業(yè)現(xiàn)代化的瓶頸。因此,加大對(duì)我國(guó)黃酒釀造技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究是提高我國(guó)黃酒釀造水平的唯一出路。以“高效”、“優(yōu)質(zhì)”和“安全”為研究導(dǎo)向,本研究室近年來(lái)逐步展開(kāi)了對(duì)我國(guó)黃酒釀造科學(xué)的相關(guān)研究,以期對(duì)我國(guó)黃酒技術(shù)的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。本文綜述了近年來(lái)在黃酒釀造科學(xué)研究所取得的最新進(jìn)展。1黃酒研究技術(shù)進(jìn)展1.1不同地域是黃油酵母釀造特性差異的因素;黃酒釀造過(guò)程中,通過(guò)酵母的發(fā)酵作用將原料碳水化合物轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳,同時(shí)生成部分黃酒風(fēng)味物質(zhì)。純種黃酒酵母的分離與應(yīng)用邁出了黃酒釀造從傳統(tǒng)手工生產(chǎn)方式到現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的第一步。黃酒酵母的品質(zhì)直接影響著黃酒生產(chǎn)過(guò)程的安全、效率和品質(zhì)。系統(tǒng)認(rèn)識(shí)黃酒酵母的釀造性能是有效使用和針對(duì)性改良黃酒酵母的基礎(chǔ)。本研究室對(duì)優(yōu)良黃酒酵母的釀造性能展開(kāi)了系統(tǒng)研究。通過(guò)對(duì)比黃酒酵母與其他釀酒酵母的發(fā)酵性能的差異,得出黃酒酵母之所以適合黃酒釀造的釀造特征。陳雙等人在此基礎(chǔ)上對(duì)我國(guó)黃酒工業(yè)生產(chǎn)菌株(S1,S2)的釀造性能指標(biāo)進(jìn)行了綜合比較,總結(jié)了對(duì)黃酒釀造影響較大的指標(biāo),并以此為基礎(chǔ)建立了中國(guó)黃酒酵母質(zhì)量評(píng)價(jià)體系。S1,S2菌株是我國(guó)黃酒釀造工業(yè)普遍采用的生產(chǎn)菌株。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),不同黃酒酵母的釀造特性具有明顯的差異,S1酵母具有繁殖快、發(fā)酵快、風(fēng)味好但環(huán)境耐受性較差的特點(diǎn),S2酵母具有發(fā)酵力強(qiáng)及環(huán)境脅迫耐受性強(qiáng)的特點(diǎn),但發(fā)酵速率和風(fēng)味有所欠缺。比較這兩株酵母工業(yè)生產(chǎn)工藝操作過(guò)程發(fā)現(xiàn),酵母之間釀造性能的差異和工藝操作特點(diǎn)的差異具有極大的相關(guān)性。通過(guò)對(duì)黃酒酵母釀造特征的明晰,將有針對(duì)性的指導(dǎo)黃酒釀造工藝的快速改進(jìn)使之契合生產(chǎn)菌株的最佳釀造環(huán)境,發(fā)揮生產(chǎn)菌株的最大生產(chǎn)效率。同時(shí),也將有助于指導(dǎo)特定黃酒釀造工藝和產(chǎn)品風(fēng)味特點(diǎn)的黃酒生產(chǎn)菌株的選用。本研究建立的黃酒酵母釀造性能評(píng)價(jià)體系也為優(yōu)良黃酒酵母的選育提供了方法指導(dǎo)。陳雙等人進(jìn)一步對(duì)不同地域黃酒酵母的風(fēng)味特征研究發(fā)現(xiàn),不同黃酒酵母風(fēng)味特征的差異對(duì)不同地域黃酒風(fēng)格差異性的形式有重要的貢獻(xiàn)(見(jiàn)表1)。酵母釀造性狀對(duì)釀造過(guò)程的決定性影響使得優(yōu)良酵母的選育成為釀酒技術(shù)研究的永恒熱點(diǎn)之一。目前,僅葡萄酒行業(yè)所使用的不同釀造性能酵母菌株就多達(dá)500種,菌種的多樣化為葡萄酒釀造提供極豐富的多樣性。目前不同地域、不同葡萄品種以至于不同檔次的葡萄酒生產(chǎn)均有與之對(duì)應(yīng)的酵母菌種。而我國(guó)黃酒行業(yè)所使用的黃酒酵母菌株目前不超過(guò)5種,菌種的單一化對(duì)我國(guó)黃酒的風(fēng)格質(zhì)量也造成極大影響。優(yōu)良黃酒酵母的選育成為我國(guó)黃酒釀造行業(yè)急需解決的難題。由于黃酒作為食品飲料的特殊性,使得以基因工程、代謝工程為代表的現(xiàn)代生物學(xué)的育種手段在黃酒酵母的選育中受到極大的限制。黃酒酵母的選育工作一直局限于傳統(tǒng)的自然篩選方式,極大地制約了黃酒酵母育種的進(jìn)度。開(kāi)發(fā)安全高效的黃酒酵母育種新手段對(duì)黃酒酵母釀造性能的提升具有重要意義。為了解決傳統(tǒng)誘變育種勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低的缺點(diǎn),本研究室借鑒國(guó)外釀酒用酵母選育的成功經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)出適合我國(guó)黃酒酵母優(yōu)良菌種選育的新方法。酵母的誘變育種是食品行業(yè)普遍采用的育種方式之一,但誘變育種后期大量的篩選工作成為影響誘變育種效率的主要因素之一。對(duì)此,本研究室以選育高發(fā)酵性能黃酒酵母為目標(biāo),采用常規(guī)誘變結(jié)合CTZ抗性的高效篩選策略,以CTZ抗性為目標(biāo)導(dǎo)向快速篩選得到發(fā)酵性能提升的黃酒酵母突變株。突變菌株相對(duì)于出發(fā)菌株起始發(fā)酵速率明顯提高。通過(guò)工廠放大試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中突變菌株的優(yōu)良性狀得到保持。目前,我國(guó)黃酒工業(yè)所使用的黃酒酵母是經(jīng)過(guò)千百年黃酒傳統(tǒng)釀造過(guò)程逐步進(jìn)化后篩選得到的。以達(dá)爾文進(jìn)化論為基礎(chǔ)的自然選擇進(jìn)化過(guò)程是物種性狀逐步提高的根本動(dòng)力。但純種黃酒酵母的使用終止了黃酒酵母自然進(jìn)化篩選過(guò)程。適應(yīng)進(jìn)化策略是以自然選擇進(jìn)化論為基礎(chǔ),在微生物的連續(xù)培養(yǎng)過(guò)程中通過(guò)人為施加環(huán)境脅迫對(duì)微生物的生長(zhǎng)過(guò)程形成選擇性壓力,適應(yīng)選擇壓力的突變株在環(huán)境脅迫培養(yǎng)體系中得以長(zhǎng)期存活,而不適應(yīng)環(huán)境的菌株將在培養(yǎng)過(guò)程中逐步被淘汰。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的培養(yǎng),適應(yīng)環(huán)境脅迫的優(yōu)良突變株將逐步積累成為培養(yǎng)體系的優(yōu)勢(shì)微生物。適應(yīng)進(jìn)化策略能夠通過(guò)設(shè)定不同的環(huán)境脅迫壓力使微生物向不同的進(jìn)化方向發(fā)展,實(shí)現(xiàn)優(yōu)良性狀的快速積累。這種非基因工程的技術(shù)手段非常適合食品發(fā)酵生產(chǎn)菌株的改良,目前已經(jīng)成功應(yīng)用于葡萄酒酵母及啤酒酵母優(yōu)良菌株的選育。本研究室首先采用適應(yīng)進(jìn)化策略對(duì)黃酒酵母進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室定向進(jìn)化研究。以工業(yè)黃酒酵母為出發(fā)菌株,設(shè)定高濃發(fā)酵和乙醇脅迫為環(huán)境脅迫壓力,通過(guò)連續(xù)的培養(yǎng)過(guò)程,最終馴化得到對(duì)黃酒釀造過(guò)程中各種環(huán)境的脅迫耐受能力明顯提高的黃酒酵母新菌株。更多關(guān)于黃酒酵母的研究進(jìn)展請(qǐng)參閱第七屆國(guó)際酒文化學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集黃酒酵母研究進(jìn)展綜述。1.2本研究的內(nèi)容黃酒作為一種愉悅性的非生活必需品,其風(fēng)味特征對(duì)消費(fèi)者的消費(fèi)選擇具有決定性的影響,同時(shí)也決定著黃酒產(chǎn)品最終的品質(zhì)。對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō),黃酒的風(fēng)味品質(zhì)與其經(jīng)濟(jì)效益也是密切相關(guān)的。黃酒中呈香、呈味物質(zhì)往往是黃酒中的微量或極微量成分,因此,對(duì)黃酒風(fēng)味的研究是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的工作。我國(guó)黃酒風(fēng)味研究起步于20世紀(jì)80年代,早期的研究主要側(cè)重于黃酒的成分分析,很少涉及黃酒微量成分與黃酒風(fēng)味特征相關(guān)性的研究,對(duì)黃酒獨(dú)特風(fēng)味特征形成的化學(xué)本質(zhì)更是缺乏認(rèn)識(shí)。黃酒組分研究的成果很少能夠應(yīng)用于指導(dǎo)黃酒風(fēng)味特征的調(diào)控。目前我國(guó)黃酒產(chǎn)品風(fēng)味的調(diào)節(jié)主要還是依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,這在一定程度上造成了目前我國(guó)黃酒產(chǎn)品特色不突出,同質(zhì)化嚴(yán)重的不利局面。因此,研究黃酒的風(fēng)味特征,特別是黃酒的香氣特征,明確黃酒風(fēng)味物質(zhì)的化學(xué)組成和分離鑒定方法,解析黃酒特征風(fēng)味形成的機(jī)制,對(duì)豐富黃酒的釀造科學(xué)與理論,完善黃酒的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系,控制黃酒的風(fēng)味和提高黃酒的質(zhì)量具有重要的意義。本研究室在全國(guó)首先采用現(xiàn)代風(fēng)味化學(xué)及感官品嘗科學(xué)與技術(shù)對(duì)中國(guó)黃酒及釀造原料麥曲特征風(fēng)味物質(zhì)及其影響進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究。研究目的:(1)從風(fēng)味化學(xué)的角度明晰我國(guó)黃酒的獨(dú)特風(fēng)味特征,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)以現(xiàn)代風(fēng)味評(píng)價(jià)體系指導(dǎo)我國(guó)黃酒的生產(chǎn)勾兌過(guò)程;(2)通過(guò)對(duì)黃酒重要風(fēng)味物質(zhì)生成調(diào)控機(jī)理的研究,以風(fēng)味為導(dǎo)向指導(dǎo)我國(guó)黃酒生產(chǎn)工藝的改進(jìn),促進(jìn)我國(guó)黃酒品質(zhì)的提升。1.2.1不同品種黃油感官特征的研究黃酒風(fēng)味特征研究首先面臨的問(wèn)題是如何對(duì)黃酒感官特征進(jìn)行科學(xué)的描述?？茖W(xué)的感官表述是風(fēng)味研究的基礎(chǔ)。黃酒的風(fēng)味感官描述雖然早就在企業(yè)中展開(kāi),但始終沒(méi)有形成一套科學(xué)、系統(tǒng)、完整的黃酒感官描述語(yǔ)言體系。本研究室與黃酒技術(shù)委員會(huì)首先開(kāi)展了中國(guó)黃酒風(fēng)味感官特征的科學(xué)研究,以ISO11035感官描述語(yǔ)選擇方法的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),采用多元統(tǒng)計(jì)方法對(duì)中國(guó)黃酒典型樣品的專家感官描述進(jìn)行分析總結(jié),形成我國(guó)首套黃酒感官描述語(yǔ)言體系(中國(guó)黃酒風(fēng)味輪),進(jìn)而總結(jié)得出黃酒風(fēng)味輪廓的主要描述語(yǔ)。這些描述語(yǔ)經(jīng)由國(guó)家黃酒評(píng)委和消費(fèi)者應(yīng)用于黃酒描述分析,表明其可以表征中國(guó)黃酒主要的基本風(fēng)味感官特征,為中國(guó)黃酒感官特性描述性分析研究奠定了重要基礎(chǔ)。1.2.2不同香氣來(lái)源的缺乏研究黃酒香氣主要由三部分來(lái)源組成:原料香(由大米,麥曲帶入的香氣物質(zhì));發(fā)酵香(由酵母及其他微生物代謝生成);陳釀香(由原酒在長(zhǎng)期貯存過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)生成)。不同的香氣來(lái)源決定了黃酒香氣的復(fù)雜性。早期黃酒香氣的研究主要側(cè)重于黃酒中揮發(fā)性組分的分析測(cè)定,對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)的呈香特征缺乏系統(tǒng)研究。本研究室首先引入現(xiàn)代風(fēng)味化學(xué)的研究理論體系對(duì)中國(guó)黃酒特征香氣及黃酒釀造原料對(duì)黃酒特征香氣的影響進(jìn)行了系統(tǒng)研究。1.2.2.本方法的平臺(tái)體系現(xiàn)代風(fēng)味化學(xué)的基本研究思想是以高精度儀器分析為基礎(chǔ),結(jié)合人體自身的感官向?qū)ё饔?以人機(jī)協(xié)作的方式研究目標(biāo)樣品中的風(fēng)味化學(xué)組分。通過(guò)儀器分析其化學(xué)特征,通過(guò)人的感官分析其呈香、呈味特征,綜合分析人機(jī)數(shù)據(jù),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品風(fēng)味特征的深入認(rèn)識(shí)。本研究室以現(xiàn)代風(fēng)味化學(xué)的研究思想為指導(dǎo),研究建立了一套完整的儀器分析與感官分析相結(jié)合的黃酒風(fēng)味分析技術(shù)平臺(tái)體系。以液液萃取技術(shù)(LLE),超聲輔助萃取技術(shù)(UEA),溶劑輔助香氣揮發(fā)技術(shù)(SAFE),固相微萃取技術(shù)(SPME),攪拌棒吸附萃取技術(shù)(SBSE),固相萃取技術(shù)(SPE)結(jié)合氣相色譜-聞香技術(shù)(GC-O),氣相色譜-質(zhì)譜連用技術(shù)(GC-MS)建立了中國(guó)黃酒液態(tài)樣品和固態(tài)樣品定性與定量分析的方法體系。這些分析檢測(cè)方法結(jié)合現(xiàn)代風(fēng)味感官研究的方法體系,為中國(guó)黃酒風(fēng)味分析提供了強(qiáng)大的武器。1.2.2.黃油中部分功能化合物的分離和鑒定以黃酒風(fēng)味研究平臺(tái)為基礎(chǔ),本研究室在國(guó)內(nèi)外首先展開(kāi)了黃酒香氣特征的研究。采用液液萃取后香氣分級(jí)技術(shù)結(jié)合GC-O、GC-MS等人機(jī)結(jié)合的研究方式鑒定出63種對(duì)黃酒香氣有貢獻(xiàn)的呈香物質(zhì),其中重要的香氣物質(zhì)有異戊醇、苯乙醇、丁酸、3-甲基丁酸、苯酚、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚、糠醛及γ-壬內(nèi)酯具有較高的香氣強(qiáng)度,它對(duì)黃酒香氣貢獻(xiàn)較大。進(jìn)而通過(guò)黃酒中香氣物質(zhì)定量分析結(jié)合香氣活力值的計(jì)算確定了辛酸乙酯、丁酸乙酯、苯乙醛、己酸乙酯、3-甲硫基-1-丙醇、苯乙醇及γ-壬內(nèi)酯具有較高的香氣活力值。在此基礎(chǔ)上,陳雙等人采用SPE萃取技術(shù)結(jié)合正相色譜分離技術(shù)對(duì)黃酒香氣物質(zhì)進(jìn)行分級(jí)后得到16種不同的黃酒香氣組分,進(jìn)而通過(guò)GC-O及GC-MS技術(shù)分析鑒定出黃酒香氣物質(zhì)105種,除去常規(guī)的醇、酸、酯類香氣物質(zhì),確定了酚類物質(zhì),吡嗪類物質(zhì)及內(nèi)酯類物質(zhì)對(duì)黃酒香氣的重要貢獻(xiàn)。這是首次在國(guó)際上報(bào)道了中國(guó)黃酒的重要香氣特征及風(fēng)味化合物。在分析鑒定黃酒香氣物質(zhì)的同時(shí),我們更注重研究香氣物質(zhì)與黃酒釀造的關(guān)系,以風(fēng)味評(píng)價(jià)為導(dǎo)向建立黃酒生產(chǎn)控制和質(zhì)量評(píng)價(jià)的新指標(biāo)體系(見(jiàn)表2)。1.2.2.黃油麥曲呈香特性研究麥曲是中國(guó)黃酒獨(dú)特釀造原料,具有“糖化、發(fā)酵、生香”的功能,對(duì)黃酒釀造起著舉足輕重的作用。但是受到研究理念和技術(shù)的限制,目前對(duì)于非常重要的麥曲“生香功能”的研究極少,基本上只停留在推測(cè)和分析上。對(duì)此,本研究室首先展開(kāi)了對(duì)黃酒麥曲香氣特征及其對(duì)黃酒香氣影響的系統(tǒng)研究(見(jiàn)表3)。研究室通過(guò)采用氣相色譜-嗅覺(jué)法(GC-O)技術(shù)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)從代表性黃酒麥曲中鑒定出香氣物質(zhì)43種,確定了1-辛烯-3-酮、1-辛烯-3-醇、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚,苯乙醛、己醛、己酸乙酯、辛酸乙酯、愈創(chuàng)木酚、香蘭素及反-1,10-二甲基-反-9-癸醇對(duì)麥曲香氣的重要貢獻(xiàn)作用。同時(shí)通過(guò)麥曲香氣重構(gòu)和缺失試驗(yàn)驗(yàn)證了這些香氣化合物在麥曲呈香特征中的重要作用。在分析麥曲香氣特征的同時(shí),研究者還監(jiān)控分析了麥曲制曲過(guò)程中各種香氣物質(zhì)的變化規(guī)律,得出麥曲中重要香氣物質(zhì)的生成特點(diǎn)。從香氣的角度提出了評(píng)價(jià)麥曲質(zhì)量及成熟情況的新思想,相關(guān)研究已率先在國(guó)際上發(fā)表。1.2.2.不同釀酒原料對(duì)-苯乙醇生成的調(diào)控研究黃酒風(fēng)味特征的物質(zhì)基礎(chǔ),其目的是為了更好地服務(wù)于黃酒的生產(chǎn),品質(zhì)的提升。β-苯乙醇是黃酒中重要的香氣物質(zhì)之一,也是我國(guó)黃酒質(zhì)量的控制指標(biāo)之一。β-苯乙醇一直作為稻米黃酒的特征性組分被用于區(qū)別稻米釀造黃酒和非稻米釀造黃酒。陳雙等人對(duì)我國(guó)黃酒中β-苯乙醇的生成代謝進(jìn)行了系統(tǒng)研究。結(jié)果顯示,黃酒酵母主要通過(guò)Ehrlich途徑轉(zhuǎn)化L-苯丙氨酸生成β-苯乙醇。黃酒釀造過(guò)程中β-苯乙醇的生成受到酵母菌株和釀造原料的雙重影響。不同地域的黃酒酵母菌株生成β-苯乙醇的能力存在明顯的差異(浙江地區(qū)黃酒酵母β-苯乙醇生成能力要高于上海地區(qū)黃酒酵母)。不同釀酒原料對(duì)β-苯乙醇的生成也有較大影響,高粱、小麥等非稻米原料發(fā)酵生成的β-苯乙醇含量要高于稻米原料,β-苯乙醇產(chǎn)量與原料中L-苯丙氨酸含量呈正相關(guān)性。這一結(jié)果說(shuō)明β-苯乙醇并不能作為稻米黃酒的特征性指標(biāo),β-苯乙醇普遍存在于不同釀酒原料釀造的黃酒中,但其含量存在較大的波動(dòng)。麥曲中較高含量的L-苯丙氨酸以及釀造過(guò)程中高麥曲比例的使用是傳統(tǒng)黃酒中高β-苯乙醇含量的重要因素。該研究成果為我國(guó)黃酒釀造過(guò)程中調(diào)控β-苯乙醇的生成提供了理論基礎(chǔ)。前期研究發(fā)現(xiàn),4-乙烯基愈創(chuàng)木酚是黃酒中一種重要的香氣物質(zhì),同時(shí)也是黃酒麥曲中的重要香氣物質(zhì)。為了調(diào)節(jié)黃酒釀造過(guò)程中4-乙烯基愈創(chuàng)木酚的生成,研究者對(duì)我國(guó)黃酒釀造過(guò)程中4-乙烯基愈創(chuàng)木酚的產(chǎn)生機(jī)制進(jìn)行了深入研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn),黃酒中4-乙烯基愈創(chuàng)木酚的含量與黃酒麥曲的使用直接相關(guān),麥曲釀造黃酒中4-乙烯基愈創(chuàng)木酚的含量要遠(yuǎn)高于純酶釀造黃酒。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),麥曲中的阿魏酸是4-乙烯基愈創(chuàng)木酚重要的前體物質(zhì)。麥曲原料中的阿魏酸主要以結(jié)合態(tài)的形式存在于植物細(xì)胞壁中,通過(guò)酶的作用植物細(xì)胞壁中結(jié)合態(tài)的阿魏酸轉(zhuǎn)化為游離態(tài),再通過(guò)酶或熱的作用阿魏酸轉(zhuǎn)化為4-乙烯基愈創(chuàng)木酚。莫新良等人研究發(fā)現(xiàn),麥曲中的阿魏酸酯酶在阿魏酸的釋放和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚的生成過(guò)程中扮演著重要的角色。進(jìn)一步研究從黃酒麥曲中分離得到具有較高阿魏酸酯酶活性的微生物菌株GY7。釀酒試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)添加有阿魏酸酯酶產(chǎn)生菌株的黃酒中的4-乙烯基愈創(chuàng)木酚的含量明顯高于不添加的對(duì)照組。通過(guò)黃酒中的4-乙烯基愈創(chuàng)木酚生成途徑的明晰進(jìn)一步確定了麥曲在黃酒風(fēng)味特征中的重要作用,同時(shí)也為下一步在黃酒釀造過(guò)程中調(diào)控4-乙烯基愈創(chuàng)木酚的生成奠定了基礎(chǔ)。2黃油中ec含量的控制策略隨著社會(huì)的發(fā)展及人民生活水平的提高,社會(huì)對(duì)食品安全的關(guān)注度日益提高,對(duì)黃酒的安全性要求也在不斷提高。黃酒中影響安全性的因素主要分為兩類:第一類是外源性的危害成分,主要為原料中的農(nóng)藥殘留,以及生產(chǎn)包裝過(guò)程中引入的外源性雜質(zhì)。這類物質(zhì)危害往往比較直接,國(guó)家也有相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行限制。而企業(yè)通過(guò)嚴(yán)格的規(guī)章制度和完善的操作可以基本杜絕此類物質(zhì)對(duì)黃酒的危害;第二類是黃酒釀造,陳釀過(guò)程中微生物自然代謝或酒體自身化學(xué)反應(yīng)形成的潛在危害性物質(zhì),主要代表有氨基甲酸乙酯(EC)等。這類物質(zhì)往往伴隨黃酒生產(chǎn)過(guò)程而自然生成,對(duì)其含量控制往往存在極大的挑戰(zhàn)。隨著消費(fèi)者對(duì)黃酒中EC關(guān)注度的逐步提高,解決EC問(wèn)題的需求也愈加迫切。對(duì)此,本研究室率先展開(kāi)了對(duì)黃酒中EC控制策略的研究。目前已經(jīng)形成了EC的高精度檢測(cè)技術(shù)、生產(chǎn)源頭控制技術(shù)和產(chǎn)品包裝前控制技術(shù)等一套全面的黃酒中EC含量的控制策略。針對(duì)黃酒生產(chǎn)過(guò)程EC前體物質(zhì)尿素的生成,趙光螯等研究者與古越龍山黃酒集團(tuán)早在1988年已在全國(guó)率先開(kāi)展了中國(guó)黃酒EC檢測(cè)和控制研究。多年來(lái),通過(guò)篩選得到黃酒適用腸桿菌R-SYB082尿素降解酶,形成從源頭上控制中國(guó)黃酒中EC的有效措施,進(jìn)一步通過(guò)對(duì)發(fā)酵過(guò)程的優(yōu)化及尿酶酶學(xué)性質(zhì)的研究,提高了酶的產(chǎn)率和應(yīng)用。該酶在黃酒中的尿素去除率(66.47%)高于廣泛使用的商業(yè)脲酶(去除58.79%)。該酶對(duì)黃酒中底物尿素的有效降解,從源頭上實(shí)現(xiàn)了對(duì)EC的控制。20多年來(lái),針對(duì)目前我國(guó)大量貯存黃酒存在的EC安全性潛在風(fēng)險(xiǎn),本研究室基于生物酶固定化技術(shù)和定向去除技術(shù)相結(jié)合的原理,提出了黃酒原酒中EC含量控制策略。通過(guò)對(duì)黃酒中EC降解微生物的篩選,微生物產(chǎn)EC降解酶酶學(xué)性質(zhì)的研究,以及EC降解酶固定化研究,建立了黃酒中EC選擇性去除的生物學(xué)新方法(即將發(fā)表)。同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì),篩選特異性吸附材料,實(shí)現(xiàn)黃酒EC的定向降解去除物理學(xué)新方法。這種方法是以固定化功能材料為基礎(chǔ)建立的物理學(xué)手段去除黃酒中EC含量的方法學(xué)體系,它能夠?qū)崿F(xiàn)選擇性的去除黃酒中EC的同時(shí)保持酒體的原酒風(fēng)味。這種配合新型脲酶和功能性固定化EC降解酶的終端定向減除技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)中國(guó)黃酒中尿素含量降至10mg/L以內(nèi),黃酒中EC含量降至50μg/L以下,這遠(yuǎn)低于日本清酒的控制標(biāo)準(zhǔn)。綜合前述研究成果,本研究室首次建立了從底物到產(chǎn)物對(duì)黃酒中EC含量的集成控制策略。為中國(guó)黃酒中EC含量的降低,提供了實(shí)用、便捷的新途徑。也為其他飲料酒中EC的控制,提供了一條新思路。該成果已于2012年5