（发酵工程专业论文）黄酒固形物的剖析及形成机理研究.pdf

摘要 摘要 黄酒固形物中的非糖固形物代表黄酒特征性，广受黄酒行业和生产企业关注。 本课题以各种黄酒生产工艺中有代表性的几种工艺产品为对象，选取传统型工艺黄 酒五年花雕，清爽型工艺黄酒锡山老酒，以及新工艺清液型黄酒江南才予酒进行固形物 的研究。对黄酒固形物、非糖固形物成分进行了系统分析，不同工艺、不同品种黄酒的 非糖固形物主要组成成分基本相同，主要是糖类( 糊精) 、蛋白服( 肽、氨基酸) 、有机 酸、无机元素和多酚类物质等，但不同酒样中各组成物质含量及比例差别很大。其中， 非糖固形物含量的决定因素是糊精和蛋白质，两者合计在三种酒样中均占到非糖固形物 总量的6 0 以上。 经过对糖测定条件的研究发现，黄酒非糖固形物含量的最主要影响因素是酒液中的 残留糊精。酒样中糊精含量和糖分子量分布随工艺不同而有很大差异，主要是由于曲中 或者外加淀粉酶类对淀粉的降解利用效率不同，直接影响到酒体的醇厚性和非糖固形物 的高低差别。酶的降解效率高或者有效作用时间长，酒液中糊精残留就少，非糖圆形物 含量则低。 黄酒非糖固形物的另一个主要组分是蛋白质( 包括肽、氨基酸) 。加曲量( 酶) 大 则蛋白质含量增加，后酵时间适当延长则主要由于酵母自溶增加了氨基酸、蛋白质含量。 不同工艺生产的黄酒非糖固形物中蛋白质( 肽) 含量及分布有较大差异。添加适量蛋白 酶和适当延长发酵( 包括后酵) 时间，一般能减少酒样中高分子蛋白比例。不同的蛋白 质( 肽、氨基酸) 含量以及分子量分布会引起酒体风味特性和稳定性的差异 本论文对黄酒固形物，尤其是非糖固形物的研究，对黄酒及其生产工艺有了较深入 的了解与认识，为黄酒工艺的创新，新型黄酒的开发以及台理标准的制定提供了科学依 据，对实际生产有一定指导意义。 关键词黄酒麦曲糊精蛋白质h p l c 江南大学硕士学位论文 a b s t r a c t n o n s u g a rs o l i d i 时i ns 0 1 i d i t yo fc h i n e s er i c ew i n er e p r e s e m st h ec h a r a c t e r i s t i co fr i c e w i n e r i c ew i i l ei n d l l s t r ya n de n t e r p “s e sp u tm u c ha t t e n t i o no ni t g u y u e l o n g s h a nf i v e y e a r - o l dh u a d i a o ( t r a d i t i o n a l f e r m e n t a t i o n p r o c e s s ) ， x i s h a n l a o j i u ( c r i s pf e m i e n t a t i o np r o c e s s ) ，a n dj i a n g n a nc a i z i ( c l e a rl i q u i df e h n e n t a t i o np r o c e s s ) w e r es e l e c t o da sm er e s e a r c ho b j e c t st h a tr e p r e s e n tt h ep r o d u c to ft h r e ed i 疗b r e n tp r o c e s s e s t h ec o m p o s i t i o no fr i c ew i n es o l i d i t ya n dn o n - s u g a rs 0 1 i d i t yw e r es y s t e m a t i c a l l ys t u d i e d n o n s u g a rs o l i d i t yo fd i 行宅r e n tp r o c e s so rd i 丘色r e n tt y p e so fr i c e w i n eh a st h es a m e c o m p o s i t i o n ，w h i c hm a i n l yi n c l u d e ss u g a r ( d e x t r i n ) ，p r o t e i n ( p e p t i d e ，a m i n oa c i d s ) ，o 唱a n i c a c i d ，i n o r g a n i cs a l t ，p l o y p h e n o l s ，e t c t h o u g ht h e r ei sm u c hd i 丘b r e n c eb e t 、v e e nt h ec o n t e n t a n dr a t i oo fi n g r e d i e n t si nd i 髓r e n tr i c ew i n es a m p l e s m a i ni n n u e n c ef 2 k t o r so fn o n s u g a r s o l i d i t ya r ed e x t r i na n dp r o t e i n ，w h i c hw e r eo v e r6 0 i nt h en o n s u g a rs o l i d i t yo ft h r e er i c e w i n e s a m p l e s a n e rs t l l d y i n go fs u g a rm e a s u r ec o n d i t i o n ，i ts h o w e dt h a tt h ek e yi n n u e n c ef a c t o ro f n o n s u g a rs o l i d i t yi sd e x t r i nr e s i d u a li nr i c ew i n e t h ec o n t e n to fd e x t “nr e s i d u a ia 1 1 ds u g a r m o l e c u l a rd i s t r i b u t i o nv 撕e s 伊e a t l yw i t hd i f f b r e n tp r o d u c ep r o c e s s ，w h i c hm a i n l yd u e st ot h e e a 、e c t i o no fe n z y m e s ( a d d e do ri nq u ) d e c o m p o s es t a r c hi nf e 册e n t a t i o np r o c e d l l r e a n di th a s s t r a i g h te f r e c to nr i c ew i n et l l i c k n e s sa 1 1 di t sn o n - s u g a rs o l i d i t yc o n t e n t i ft h ee n z y m eh a s h i g hd e c o m p o s i n ga c t i v i t yo ri tw o r k sf o ra1 0 n gt i m e ，t 1 1 e r ew i i lb el e s sd e x 伍nr e s i d u a li n r i c ew i n e ，w h i c hl e a d st oi e s sc o n t e n to fn o n s u g a rs o l i d i 啦 a n o m e rm a i ni n g r e d i e n to fn o n s u g a rs o l i d i t yi sp r o t e i n ( i n c l u d e sp e p t i d e ，a m i n oa c i d s ) t h ec o n t e n to f p r o t e i nw 1 li n c r e a s ew i t l lm o r ea d d i t i o no f q u a n dt | l ec o n t e n to f 锄i n oa c i d s a n dp r o t e i na l s oi n c r e a s e si ft l l ep o s t f e m e n tp e r i o di s1 0 n g e r w h i c hi sm a m l yc a u s e db y y e a s t s e l f - d i g e s t i o n ，t h e r ei sg r e a td i 圩e r c n c eb e t 、v e e nt h ep r o t e i nc o n t e ma n dt 1 1 ep 印t i d e m o l e c u l a rd i s t r i b u t i o ni nd i f f b r e mr i c ew i n e s a d d i f i o no fp r o p e ra m o u n to fp r o t e i n a s ea 1 1 d p r o l o n gf e r m e n t a t i o n ( i n c l u d ep o s t f e n l l e n t a t i o n ) p r o p e r l ym i g h tb o t hr e d u c et l l er a t i oo fb i g m o l e c u l a rp m t e i n d i f 琵r e n tc o n t e n t so fp r o t e i n ( i n c l u d e sp e p t i d e sa n da m i t l oa c i d s ) a n d p e p t i d em o l e c u l a rd i s t r i b u “o na r eb o u n dt oh a v ee 丘b c to nf l a v o ra n ds t a b i l i t y t h i ss t u d yo nr i c ew i n es o l i d i t ) ie s p e c i a i l yo nn o n s u g a rs o l i d i t y ，g i v e su sad e e pi n s i g h t i n t or i c ew i n ea n di t sp r o c e s s i tp r o v i d e ss c i e n t m cf o u n d a t i o nt ot h ei n n o v a t i o no fr i c ew i n e p r o c e s s ，t h ed e v e i o p m e n to fn e wt y p eo fr - c ew i n ea n dt h ee s t a b i i s h m e n to fp r o p e rs t a n d a r d ， w h i c hh a sc e r t a i ns i g n i f i c a n c et or e a lp r o d u c t i o n k e yw o r d s c h i n e s er i c ew i n e q u d e x t r i n p m t e i n h p l c 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明 确的说明并表示谢意。 签名：圭j 兰垒日期：嘶么月，珀 关于论文使用授权的说明 本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规 定：江南大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、 汇编学位论文，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 保密的学位论文在解密后也遵守此规定。 、，l力z 、 签名：刈文导师签名： 日期：7 妒咯年占月珀 第一章绪论 1 1 立题背景和意义 第一章绪论 黄酒是稻米、玉米、小米、小麦等粮食谷物为主要原料，经蒸煮、加曲、糖化、发 酵、压榨、过滤、煎酒、贮存、勾兑等特定的加工酿制过程而成的一类低度酿造酒，它 是世界上三大最古老的酒种之一，也是中国历史最悠久的传统酿造酒，有着极其丰富的 文化内涵，其历史可追溯到龙山文化时期( 公元前4 0 0 0 年) 。而且黄酒为中华民族特有 的酒种，实乃酒中的瑰宝，享有“国酒”之美誉。它在世界酿造史上独树一帜，以其美 妙的色泽、丰富的营养、独特的滋味而著称于世。 黄酒酒性柔顺，酒体丰满，酒味醇厚，淋漓尽致地体现了华夏民族内在纯朴、寓刚 于柔的文化精神。且由于黄酒酒精度低、耗粮少，符合我国提倡的饮料酒发展方向，更 符合当今世界饮酒风尚的发展潮流，被世人誉为“中华第一味”、“东方名酒”。它又可 一酒多用，既可饮用，又可药用，还具烹饪调味和美容等功能。黄酒是酒类中最优秀的 营养保健饮品，含有人体不能自身合成的必需氨基酸最全，还有多种维生素、矿物质元 素等，易为人体消化吸收。它的保健功效及一些特殊作用，自古以来流传甚广。比如说 妇女生孩子喝黄酒补养，老年体弱者喝黄酒补身子，中药材泡制用黄酒，美容用黄酒等。 随着我国加入世贸组织( w 1 0 ) ，黄酒必将越来越受到广大消费者的青睐。同时加入 w t o 以后，我国经济与世界经济主流融为体，市场竞争更为激烈，给黄酒业的发展 带来了机遇，同时也带来了挑战。时代在发展，人们物质文“二生活水平日益增长，营养 保健意识增强，对黄酒的要求也不断提高。而且随着消费群体的年轻化，人们的口感偏 好已发生了变化，低酒精度、清爽化已成为黄酒主流迅速发展。黄酒必须不断进步，加 强新技术新设备的应用，提高自身稳定性，拓宽消费地域和消费群体，不断推出适应当 代消费群体和时代潮流的黄酒新品种。随着黄酒的发展，己出现了清爽型黄酒，以及涌 现了一大批新型黄酒和酒，帝聚堂，石库门。固色水香，老墙门酒等低度保健型花 色黄酒。 随着市场经济的发展，黄酒品种多样化的同时，原有国标已不能满足所有黄酒品种 的要求，如以江苏为代表的一些加酶清爽型黄酒的非糖固形物不易达到传统型黄酒国家 标准，这就出现亟待解决的问题。非糖固形物成分到底是什么? 其含量与黄酒生产工艺 关系密切，不过关系怎样呢，工艺上有哪些主要影响因素? 众说纷纭，尚无系统研究。 且清爽型黄酒作为一个新兴的黄酒类型，其风味也受到广大消费者的欢迎。因此非糖固 形物的高低，只是代表黄酒品种的特征。同时非糖固形物也影响到黄酒风味特性和酒体 稳定性。黄酒非糖固形物己引起黄酒行业和黄酒生产企业的普遍关注，只有对黄酒的非 糖固形物进行系统深入研究，才能对其有充分认识和了解，进而指导黄酒生产，为黄酒 工艺的创新，新型黄酒的开发提供科学依据。 江南大学硕： 学位论文 1 2 固形物、非糖固形物 按黄酒国家标准( g b t1 3 6 6 2 2 0 0 0 ) ，固形物的定义是： 总固形物酒样经1 0 0 1 0 5 加热，其中的水分、乙醇等可挥发性物质被蒸发， 剩余的残留物即为总固形物。 总糖酒样经6 8 7 0 酸水解1 5 分钟测得的还原糖 非糖固形物= 总固形物一总糖。 r凸恼 总固形物_ 。1 6 l 非糖固形物( 代表黄酒品种、工艺特征性) 从这里可以看出，菲糖固形物包含于总固形物中，且受总糖影响。对黄酒来说更有 实际意义，最受行业和广大生产企业关注的，也是固形物中的非糖固形物，它能代表黄 酒品种及工艺特征性。表1 1 中，黄酒国标g b t1 3 6 6 2 2 u o o 对不同类型酒的非糖固形物 含量均作了规定。本课题对固形物研究的实质，也是研究非糖固形物。 表l l 黄酒标准中非糖固形物的规定( g b ，r1 3 6 6 2 _ 2 0 0 0 ) 1 1 a b 1 1d e f i n e m e n to f n o n - s u g a rs o l i d i t yi nc h i n e s er i c ew i n es 诅n d a r d ( g b 厂r1 3 6 6 2 - 2 0 0 0 ) 1 3 国内外研究进展 1 3 1 固形物成分研究现状 解放前，黄酒一直处于小规模的作坊式生产，技术进步缓慢，劳动强度大。新中国 成立后，国家对黄酒这一宝贵的民族遗产十分重视，黄酒工业也得到了较快发展。但相 对另两大酒种葡萄酒、啤酒而言，对黄酒的研究较后进，深入研究甚少，对其了解 非常有限。 对黄酒中微生物与发酵的关系，东风绍兴酒有限公司的毛青钟【3 4 j 做了些研究。 行业关注热点一度集中于黄酒中与稳定性密切相关的一些成分，如析出物中存在的蛋白 质、多酚、铁钙等“。李家寿】、汪建卧”1 等做过与黄酒色香味紧密联系的一些物 质的研究。还有一个很特殊的研究视角是，郑水根、周坚勇等对固形物形态学的研究 阻”】。戴军等对黄酒中的功能性肽也作了相当深入的研督”j 。 对黄酒中固形物成分的研究，尤其对非糖固形物的研究至今几未系统开展，可谓众 浣纷纭19 1 。综合各种说法，也都是很简略的表述，缺乏系统研究。也就是说黄酒固形 2 第一章绪论 物、非糖固形物到底是什么，由哪些物质组成，是怎么形成的，与工艺有什么联系，缺 少深入研究。 1 3 2 清酒等固形物研究状况 各酒种中，清酒与黄酒最接近，生产工艺和口味风格具有相似性。黄酒的很多技术 可以参考清酒的相关技术研究等。 s e i n o s u k eu e d a 等对一种发芽大米酒的酿造工艺进行了研究，生产出的发芽大米酒 具有清酒风味。且进行了酒醪中淀粉质原料的添加发现，随着添加量的增加，成酒的酒 精度和酒液中的糊精残留量也会增加，同时酒的质量也得到提高。这已经是对发酵工艺 与成酒的成分及品质的相互关系研究，对发酵工艺的改进具有指导意义【2 。 z h o n g k a iz h o u 【2 1 j 等对新大米和陈大米，以及糙米和精白大米的酚酸的分布进行了 分析测定。这是从原料上来研究原料中成分可能对酒产生的影响。 y o s l l i t s u g ui e m u r a l 2 2 】等对清酒酒母醪中的大量非t c a 降解肽的特性，和从大米蛋 白中释放出此类肽的条件进行了研究。发现有四种肽( 1 2 ，2 l ，3 l ，3 8k d a ) 是酒母醪 中特有的，在发酵醪中没有检测到。在酒母中酸性蛋白酶的作用下此类肽能产生大量游 离氨基酸。而此酶必须在高浓度的葡萄糖和低于4 5 的d h 下起作用。清酒成酒中含有 不少肽组分，y o s h i t s u g ui e m u r a 的研究沟通了酒母醪中特异性的几种肽与发酵工艺间的 联系。 a u d r e y c h i n g z uc h a n 扩3j 做了y 射线对清酒催陈的效应研究。在催陈过程中，对清 酒中的滴定酸、醇、酯、挥发酸、和醛等成分同时做了感官评价。结论是适当剂量的y 射线对提高清酒的质量有好处，且不会在酒中造成放射性残留。这就涉及到酒中非糖固 形物组成物质等对酒的质量和风味的影响。 顾复昌【2 4 】提到近年从日本清酒中检测出来的成分约2 0 0 余种，共分成1 3 个大类，即无 机碳物质、碳水化合物、醇类、羰基化合物、有机酸、酯类、酚类、吲哚化合物、氮素 成分、含硫化合物、维生素、色素、萤光类物质。其中不挥发物应该都属于清酒固形物 的组分。 但对固形物、非糖固形物的系统深入研究，未见报道。 1 4 课题进行途径及任务 目前对黄酒固形物缺少深入研究，尤其是其中非糖固形物的形成机理及与工艺的相 关性。本课题以各种黄酒生产工艺中有代表性的几种工艺产品为研究对象，选取三种不 同酿造工艺下的黄酒，传统型工艺黄酒( 单加曲糖化) 一古越龙山绍兴花雕酒( 五年 陈) ，清爽型工艺黄酒( 加适量曲，加酶) 锡山老酒，以及新工艺清液型黄酒( 粉 碎，加少量曲，加酶，清液发酵) 江南才子酒进行固形物、非糖固形物的研究。 拟从下面几方面进行探讨： ( 1 ) 对酒样进行常规理化指标的测定和分析，然后对其中的固形物进行系统全面 3 坚堕查兰堡：! 兰竺丝兰 的分析研究，搞清楚固形物、非糖固形物的具体组成、比例、来源及影响因素a 比较不 同工艺下非糖固形物成分和含量的差异，以及工艺上的影响因素。 ( 2 ) 选取非糖固形物中的主要组成物质，进行深入研究。 ( 3 ) 对非糖固形物中的主要组成物质进行工艺发酵中的跟踪探讨其形成变化机 理和其与工艺的联系。 通过对固形物、非糖固形物的剖析，以期能对其有较深入了解与认识，为黄酒工艺 的创新，新型黄酒的开发提供科学依据，对生产起一定指导作用。 第二章圆形物成分分析 刖茜 第二章固形物成分分析 黄酒中固形物包括总糖和非糖固形物，而非糖固形物含量是国标中的重要控制指 标，也是对黄酒来说更有实际意义，更能代表黄酒品种及工艺特征性的，受黄酒生产企 业普遍关注。 不同工艺生产的黄酒非糖固形物含量表现出很大差别，其含量的不同与工艺密切相 关。传统型黄酒一般较高，而清爽型则较低，甚至有时会低于国标，这就出现亟待解决 的问题。而非糖固形物作为总固形物的一部分包含于总固形物中，除总糖外，其基本成 分致，固形物的分析实质上主要是非糖固形物成分的分析与研究。 本章通过对三种酿造工艺黄酒的总固形物中各个组成成分的研究。从根本上揭示各 个组成成分与工艺的关系，进而对黄酒的固形物有较深入的认识，有利于揭示固形物、 非糖固形物含量与工艺相关性的内在机理。 2 1 三种酿造工艺介绍 三种不同酿造工艺下的黄酒，传统型工艺黄酒( 单加曲糖化) 古越龙山绍兴花 雕酒；清爽型工艺黄酒( 加适量曲，加酶) 锡山老酒：以及新工艺清液型黄酒( 原 料粉碎，加麦曲、酶，清液发酵) 江南才子酒，三种酿造工艺分别为： ( 1 ) 传统型黄酒生产工艺( 单加曲糖化) ： 1 7 麦曲，酵母 i 糯米一浸泡一蒸饭一发酵一压滤一成酒 ( 2 ) 清爽型黄酒生产工艺( 加曲，加适量酶糖化) 7 麦曲，酶，酵母 糯米一浸泡一蒸饭一发酵一压滤一成酒 ( 3 ) 清液型黄酒生产工艺( 原料粉碎，加少量麦曲、酶，清液发酵) ： a 淀粉酶5 麦曲潞化酶酵母 土ll 糯米一粉碎一液化一糖化一糖化液一高温灭酶一清液发酵一过滤一成酒 江南大学颂士学位论文 2 。2 实验材料与方法 2 2 1 实验材料 超纯水超级纯 甲醇色谱纯 磷酸化学纯 绍兴花雕( 五年陈) 锡山老酒 江南才子酒 2 2 2 实验仪器 无锡华晶微电子公司 德国m e r c k 公司 中国医药( 集团) 上海化学试剂公司 传统型黄酒浙江古越龙山绍兴酒股份有限公司 清爽型黄酒无锡市振太酒业有限公司 清液型试制黄酒浙江古越龙山绍兴酒股份有限公司 l d 4 2 a 型低速离心机：北京医用离心机厂制造 u v - 7 5 4 分光光度计：上海精密科学仪器有限公司制造 t g l 1 6 c 台式高速离心机：上海安亨科学仪器厂制造 h w s 2 4 型电热恒温水浴锅：上海益恒实验仪器有限公司制造 f 刖j a 型电子天平：上海精密科学仪器有限公司制造 t s 2 k s 天平：o h a u sc o r p o r a t i o n 制造 p h s 3 c 精密p h 计：上海雷磁仪器厂制造 7 9 3 型恒温磁力搅拌器：上海司乐仪器厂制造 r 2 0 l 旋转蒸发仪：上海申科机械研究所 1 0 l a l b 型电热鼓风干燥箱：上海实验仪器厂有限公司制造 b c 一1 5 6 刖1 2 6 刖9 9 a 立式圆弧透明门冷藏柜：青岛海尔电冰柜有限公司制造 消化仪：2 0 0 6d i g c s t o r 。f o s st e c a t o r 自动凯氏定氮仪：2 3 0 0k j e h e ca 1 1 a l y z e r u n i t ，f o s s t e c a t o r w a t e r s6 0 0 ，2 4 l o 高效液相色谱仪：w a t e r s 公司制造 a g i l e n t1 1 0 0 高效液相色谱仪：a g i l e n t 公司制造 原子吸收：m a f ls p e c t r a a 2 0 0 ，v a r j a ns p e c t f a a a 2 2 0 z 2 2 3 实验方法 2 2 f 3 1 糖类物质含量测定：铁氰化钾滴定法 ( 1 ) 还原糖测定【2 5 】：取5m l 酒样，加入3 5m l 水，以甲基红为指示剂调p h 至红 色消失，定容至1 0 0m l 。铁氰化钾滴定法定糖，得还原糖。 ( 2 ) 总糖测定i i l = 取5m l 酒样，加入5m l2 0 h c l 和3 0 m l 水，6 8 7 0 水 解1 5 分钟，迅速冷却，以甲基红为指示剂调p h 至红色消失显橙色，定容至1 0 0m l 。 铁氰化钾滴定法定糖，得国标总糖。 兰兰童塑堑塑堕坌坌塑 ( 3 ) 糊精测定：取5 m l 酒样，加入6 m l2 0 h c i 和3 0 - m l 水，沸水浴下回流 3h ，迅速冷却，以甲基红为指示剂调p h 至红色消失，定容至l o om l 。铁氰化钾滴定 法定糖，得糊精水解后糖，再与直接测得的还原糖量进行换算得糊精量。 样品中糖类物质总量= 还原糖量+ 糊精量 2 2 3 2 总固形物：烘至恒重后用天平称重测定 2 2 3 3 非糖固形物：烘至恒重后用天平称重，减去总糖所得差值川 2 2 3 4 酒精度：蒸馏后用酒精计测定 2 2 3 5 总酸：d h 计法【i 】 2 2 3 6 氨基酸态氮：甲醛法【“ 2 2 3 7 有机酸分析： ( 1 ) 样品处理 取5 m l 黄酒样品，1 0 0 0 0 r p m 离心1 0 m i n ，上清液经o 4 5 m 微孔膜过滤，经o d s c 1 8 柱处理备用。 ( 2 ) 色谱条件 色谱柱：硅胶c 1 8 柱，2 5 0 4 6 m m ，5 “m 流动相：5 甲醇水溶液，用磷酸调p h 到3 5 流速：l m l m i n 检测波长：2 1 5 m 柱温：3 0 2 。2 3 8 蛋白质的测定：改良的凯氏定氮法1 2 5 ，2 7 】 取l om l 黄酒样品于消化管中，加入2 3 滴浓硫酸，于2 0 0 下在消化仪上加热， 炭化至焦黑色，然后加入混合催化剂( 五水合硫酸铜：硫酸钾= o 3 ：l o ) 7 5g ，于4 2 0 下消化至溶液成澄清，冷却后用自动定氮仪分析其含氮量，根据如下公式计算蛋白质 含量： 蛋白质含量b 1 0 0 ) = 氮含量6 2 5 2 2 3 9 总多酚的测定：分光光度计、法【2 5 矧： 2 2 3 1 0 矿物质元素测定： 灰分测定：高温灰化法 无机元素测定：锌、铁、锰、铜、钾、钠、镁、钙八种元素用火焰原子吸收法，仪 器为i a ns p e c t r a a 2 0 0 型原子吸收仪；铅和铝用石墨炉原子吸收法，仪器为v a r i a i l s p e c t r a a a 2 2 0 z 型。 2 2 3 1 l 氧化钙测定： 氧化钙由2 2 3 1 0 中钙含量折算所得：氧化钙= 钙含量竺。 江南大学硕士学位论文 2 3 结果与讨论 2 3 1 黄酒常规指标结果 对三种不同工艺酒样进行分析研究，三种酒的工艺存在很大不同，必然会反映到成 品酒上。 对照黄酒标准( 见附录) 中的指标，对五年花雕、锡山老酒和江南才子酒进行酒精 度、还原糖、总糖、总酸、氨基酸态氮、p h 值、氧化钙、非糖固形物等常规理化指标 分析，结果见表2 1 。 表2 1 三酒样常规理化指标结果 1 a b 2 一l_ n o f m a lp h y s i c a la n dc h e m i c a li n d e x e so f t h f e er l c ew i r es a m p l e s 由表可见，由于工艺不同，三种酒的各个常规理化指标存在非常大的差别。五年花 雕为传统型半干酒，锡山老酒为清爽型半甜酒；江南才子酒是清液型黄酒，为新推出滔 科t ，其酒精度、糖、酸和氨基酸态氮等指标均相对较低，在黄酒清爽化发展道理上迈了 一大步，但目前尚无对应标准。对清液型纯生黄酒，朱一松掣8 ，2 8 1 作了相当深入的研究。 2 3 2 固形物含量的差异 三种工艺生产的酒存在很大差异，我们更关心的还是其固形物舍量，对三者进行比 较。 由表2 1 中可见，不同品种的黄酒，由于生产工艺不同，总固形物含量虽然差别较 小，非糖固形物含量差别很大。所以对洒更有特征性，受工艺条件影响也更大的是非糖 固形物含量，国标中把非糖固形物含量作为一项重要控制指标有其深层道理。 从数值上看，非糖固形物含量是江南才子酒最高，五年花雕次之，锡山老酒最低。 清爽型锡山老酒明显低于另两酒种，只有其一半左右。黄酒的非糖固形物高低，代表品 种特征。五年花雕和锡山老酒的常规理化指标与黄酒标准均很好的符合。 兰三童璺翌塑堕坌坌堑 不同工艺生产的黄酒中，非糖固形物差别如此之大，其组成成分也应该存在很大差 别。从总固形物入手，对其进行分析。根据固形物定义，酒液体中不易挥发的物质都应 该属于其范围，拟从几方面进行探讨。糖一般不挥发理应包括于其内，还有蛋白质、不 挥发性有机酸、酚类物质，无机盐自然也属于其范围。 2 3 3 糖类物质 黄酒原料主要是淀粉类物质，经过曲的酶系( 也有外加酶的) 边糖化边发酵而成。 其中淀粉逐步水解产生糊精、寡糖、单糖等不同大小分子量的糖类。麦曲中淀粉酶对支 链淀粉分支点( a 1 ，6 糖苷键) 不容易切断，这必然会生成糊精和寡糖等。酒中的糖类 物质主要是生产过程中未完全发酵的糊精和残糖，它们残留在酒液中赋予酒液甜昧和醇 厚感。糖类物质一般都是多羟基醛或多羟基酮及其聚合物等，挥发性都很小，都是黄酒 总固形物的组成成分。 按2 2 3 1 糖类物质测定方法，对三种酒样中糖类物质总量进行测定，结果见表2 2 。 表2 2 三种黄酒糖类物质总量分析结果 t a b 2 - 2 a n a l y s i so f t h ew h o i ec o n t e n to f s u g a ri nt h r e er j c ew i n es a m p l e s 表2 3 中，糖类物质总量包括酒样中所有存在的糖。不同酒样糖类物质含量差别比 较大，与各自工艺有关，而糖含量的不同势必会影响指标非糖固形物的差异。 2 3 4 蛋白质类物质 黄酒生产原料大米、小麦、玉米、小米等粮食谷物中均含有一定量蛋白质，在发酵 过程中溶出，被曲中蛋白酶、肽酶降解生成肽、氨基酸。发酵末期酵母自溶。也会释放 出蛋白质、氨基酸等物质。所以成酒中含有蛋白质、肽、氨基酸等蛋白质类物质，对黄 酒的营养保健功能【2 9 3 0 1 和口味嘲等有重要影响。蛋白质类物质一般不挥发，是构成黄 酒非糖圆形物的组成部分。 用凯氏定氮法，对五年花雕、锡山老酒和江南才子酒进行蛋白质分析比较，结果见 表2 3 。 江南大学硕士学位论文 表2 3 三种酒样中蛋白质含量比较 t a b 2 - 3 c o m p 州s o no f t h ep r o t e i nc o n t e n ti nt h r e er i c ew i n es a m p l e s 酒样总蛋白质( g ，l ) 五年花雕 锡山老酒 江南才子 1 4 8 3 8 1 2 3 1 7 表中可见，三种酒样的总蛋白质含量差别明显。五年花雕含量最高：锡山老酒只有 五年花雕的一半；而江南才子酒则较低，还不到五年花雕的四分之一。 一般大米的蛋白质含量为6 5 左右，而小麦的蛋白质含量则高达1 1 8 左右， 所以黄酒蛋白质含量的主要影响因素应该是工艺中的麦曲加量。当然麦曲中还含有丰富 的蛋白酶，加曲量大则相应蛋白质分解力也高，成正协同效应。五年花雕为传统工艺黄 酒，加曲量较大；锡山老酒为清爽型黄酒，加曲量只有传统黄酒的一半左右：而江南才 子酒为清液型新工艺黄酒，加曲量更少，且其曲作用时间很短，故江南才子酒的蛋白质 含量明显较低。酒样中蛋白质含量均与工艺相一致。 2 3 5 有机酸 酸，是黄酒中的重要呈味物质，它在黄酒中有增加浓厚感和减少甜味的作用。酸在陈 酿过程中与乙醇作用生成芳香酯类，使酒更香。酸还具有缓冲作用，能协调其他香味物 质，故有“无酸不成味”之说l 。黄酒中的酸主要是有机酸类，一部分来自原料大米、 麦曲等，大部分是乳酸菌、酵母等发酵中产生的糖代谢副产物，这些酸共同对酒的香和 味作出贡酬3 2 】这些酸中的不挥发性酸也是非糖固形物的组成成分。 对三种酒样的总酸和其中主要不挥发性有机酸进行测定，结果见表2 4 。表中可见， 与蛋白质的差别颇为相似，总酸也是五年花雕最高，锡山老酒次之，江南才子酒最低。 各种黄酒所用曲均含有特定地域的微生物，产酸不同。三种工艺酒样加曲量不同也直接 影响曲带进的有机酸含量。五年花雕加曲量大，曲中微生物丰富：锡山老酒加曲量少， 其总酸比五年花雕低。江南才子酒则是加更少量曲，而且其是清液高温灭菌灭酶后，酵 母纯种发酵，产酸较少，其总酸量在三者中最低。 各酒样的不挥发有机酸中，主要检测了乳酸、琥珀酸、苹果酸、草酸，未检出有柠 檬酸。各种酒样中均是乳酸比例最大，尤以五年花雕和锡l u 老酒中为高。这与毛青钟【4 j 的见解一致黄酒的有机酸中有6 0 7 0 为乳酸，其它是乙酸、琥珀酸，还有少量 柠檬酸、草酸等。 第二章固形物成分分析 表2 - 4 三种酒样总酸和主要不挥发有机酸含量比较( 酊l ) t a b 2 - 4 c o m p a r i s o no f t o t a ia c - d i t ya n dt h ec o n t e n to f m a 讯i n v o l a t i l eo 曙a n i ca c i d ( l ) 五年花雕 锡山老酒 江南才子 总酸( 以乳酸计)5 7 6 4 9 02 8 2 乳酸4 6 1 ( 8 5 8 5 ) 33 2 ( 7 6 3 2 ) 1 2 6 r 6 3 6 4 ) 琥珀酸 o 4 9 ( 9 1 2 )o 5 5 ( 1 2 6 4 ) 0 7 l ( 3 5 8 6 ) 草酸 0 2 l ( 3 9 1 ) o 2 9 ( 6 6 7 )0 叭( o 5 l ) 苹果酸o 0 3 6 ( o ，6 7 ) o1 9 ( 4 3 7 ) o 3 4 ( 1 7 1 7 ) 柠檬酸 一 一 有机酸总计 5 - 3 7 ( 1 0 0 0 0 )4 3 5 ( 1 0 0 0 0 ) 1 9 8 ( 1 0 0 0 0 ) 2 3 6 酚类物质 酚类和黄酮类是广泛存在于植物的叶、花蕾、果实等天然产物中的一类重要的生物 活性物质，具有抗氧化、清除自由基、降血脂、抑制动脉粥样硬化，防止心脑血管病的 发生和发展等重要生理功能。 黄酒由大米、小麦等酿制而成，麦皮中含有不少酚类物质，因而黄酒中应含有酚类 物质。用c m c 法对三种酒样的总酚进行测定，结果见表2 5 。 表2 - 5 三种酒样中总酚测定结果 t a b 2 - 5 a n a i y s i so f t o t a lp h e n o i si nt h r e er i c ew i n es a m p l e s 五年花雕 锡山老酒江南才子 总酚( m 轧) 三种酒样的多酚物质含量由大到小为五年花雕、锡山老酒和江南才子。其差别也和 蛋白质含量差别一致，主要影响因素为所加爱曲量和其中多酚物质的溶出。 多酚物质虽然含量很少，但对黄酒的风味和保健养生功能【3 0 】有重要影响。不过 因为含量少，对非糖固形物含量的贡献也就比较小。 2 3 7 无机元素 矿物质元素具有广泛的生理功能，保护心血管系统，维持机体正常生命活动等， 对机体的健康起着十分重要的作用。 黄酒生产原料大米、麦曲等含有相当数量的微量元素，王卫国等对黄酒原料中的 兰堕查兰堡主兰竺笙壅 微量元素做了比较系统的研究，主要元素是钟、镁、钙等”1 。黄酒中的无机元素主要来 自原料、酿造用水和发酵、贮酒设备等。无机元素在发酵过程中对酵母、霉菌、细菌等 的生长繁殖有影响，大多能促进微生物的生长和酶的作用，最终影响到酒质。 表2 6 三种黄酒中灰分结果比较 t a b 2 - 6 c o m p a r i s o no fa s hc o n t e n ti nt h r e er i c ew j n es a m p l e s 表2 7 三种黄酒中无机元素分析结果( m l ) 1 、a b 2 7 a n a l y s i so fm i n e r a ls u b s t a n c ei nt h r e er j c ew i n es a m p i e s ( m l ) 对五年花雕、锡山老酒和江南才子滔进行无机元素测定，结果见表2 6 ，表2 7 。 五年花雕的灰分含量居首位，锡山老酒居中，江南刁子酒较低。五年花雕中主要是钾、 磷、钙、镁、和钠元素含量丰富，锡山老酒中主要是磷、钟、钠和钙，江南刁子酒中则 主要是钾、磷、钠、镁和钙。总体而言，黄酒的矿物质营养元素都较丰富。 第二章固形物成分分析 2 3 8 固形物成分比较 对三种酒样各种不挥发物质进行分别研究后，对各物质进行相互间比较，结果见表 2 8 表2 8 三种黄酒总固形物成分比较( 班) 1 h b 2 - 8c o m p a r j s o no f t h ew h 0 1 es o l | d j t yi nt h r e e 订c ew i n es a m p l e s 比较表2 中各不同酿造工艺黄酒的不挥发成分，各类物质的加和总量与直接测定 的总固形物含量均几乎相等。由此可见，各种工艺黄酒的总固形物组成成分非常一致， 主要成分为：糖类物质、蛋白类物质，有机酸，无机元素和酚类物质等。不同工艺生产 的黄酒中，各物质的含量和组成比例相差很大。 传统型黄酒五年花雕中，总固形物的最大组成部分是糖类物质( 6 4 - 3 7 ) ，其次是 蛋白质类物质( 2 3 1 5 ) 。两者合计占到总量的8 7 5 2 。清爽型黄酒锡山老酒的总 固形物中，也是糖类物质( 7 6 2 l ) 和蛋白质类物质( 1 3 4 7 ) 为主要组成成分。两 者共占总量的8 9 6 8 。清液型江南才子酒中糖类物质占多数( 8 7 3 9 ) ，其次是蛋白 质类物质( 5 4 2 ) ，两者占到固形物总量的绝大多数( 9 2 8 l ) 。 纵观五年花雕、锡山老酒和江南才子酒样的总固形物，主要成分都是糖类物质和蛋 白质类物质，两者合计所占比例在三酒样中均达8 7 以上：而其它物质都是少量成分， 所占比例不大。这两类物质含量和比例在各酒样中差别也最大，所以决定黄酒总固形物、 非糖固形物含量的两个主导因素是糖类物质和蛋白质类物质，可对之进一步系统深入研 究。总固形物中除糖类物质外，都是非糖固形物的一致组分。 2 4 本章小结 ( 1 ) 黄酒总固形物包括总糖和非糖固形物，更能代表黄酒品种及工艺特征性的是 1 3 江南大学硕士学位论文 总固形物中的非糖固形物。本章通过对总固形物系统分析得出，不同工艺、不同品种黄 酒的总固形物主要成分基本相同，主要是糖类物质、蛋白质类物质、丽机酸、无机元素 和多酚类物质等，但不同酒样中各组成物质含量及比例差别很大a ( 2 ) 不同黄酒的总固形物组成中，糖类物质、蛋白质类物质均是主要组成成分， 合计都占到总固形物含量的8 7 以上，两者也是决定黄酒指标非糖固形物含量的主要因 素。 第三章糖类物质研究 刖着 第三章糖类物质研究 黄酒原料主要是大米、小麦等淀粉类物质，经过曲的酶系( 也有外加酶的) 边糖化 边发酵而成。曲中微生物产生的淀粉酶主要是q 一淀粉酶，能较快地水解a 一1 ，4 一糖苷 键，而对于支链淀粉的a l ，6 糖苷键的作用缓慢。原料中的直链淀粉和支链淀粉经酶的 作用，逐步水解产生糊精、寡糖、单糖等分子量大小不同的糖类。 c 6 h 1 0 0 5 】n 【c 6 h l 0 0 5 。 【c 1 2 h 2 2 0 l l 】。，c 6 h 1 2 0 6 淀粉 糊精 寡糖单糖 图3 1 淀粉酶水解机制示意【! f i f i g 3 - i s k e t c ho f s t a r c hd e c o m p o s i n gm e c h a n i c s 由于曲中淀粉酶对支链淀粉分支点( o 1 ，6 糖苷键) 往往不容易切断，这必然会残留糊 精及寡糖等。 酒液中的糖类物质主要是生产发酵过程中未完全发酵的残糖和糊精，这些糖类可增 加黄酒的黏度、甜度，并且能调节、缓冲口味，使黄酒亲和醇厚。一些还原糖还参与美 拉德反应，使黄酒转为浅棕黄色【1 2 l 。同时，糖类物质作为总固形物的一个重要成分对总 固形物含量有着非常重要的影响。同时，黄酒国标中的重要控制指标是非糖固形物，糊 精等糖类对其又影响如何呢? 坚堕奎兰塑：! 兰丝笙兰 本章研究不同工艺黄酒中糊精、寡糖等大小分子糖的分布，以及工艺过程中它们的 发展变化，重在对黄酒中的糖类物质进行深入研究，搞清楚其与生产工艺的联系，以及 其与：总固形物、非糖固形物的关系，为科学认识黄酒生产工艺打下一定基础。 3 1 实验材料与方法 3 1 1 实验材