关于超高压处理对黄酒氨基酸含量影响的探索

作者：张毅

    超高压作为一种最具工业化应用潜力高新技术应用于黄酒的催陈研究取得一定的进展，但由于缺乏催陈机理方面的研究，尚未能得到黄酒酿造业界的广泛认可和

应用。

    黄酒中氨基酸含量丰富，是啤酒的6—8倍，葡萄酒的3—5倍，且含有人体必需的8种氨基酸，有“液体蛋糕”之美誉。由于地域及生产工艺的差别，不同品牌黄酒间的风味物质差别较大，黄酒中的氨基酸具有一定的呈味作用，与黄酒的风味及感官品质有着密不可分的联系。以不同年份的自然陈化黄酒为对象，试验考察不同条件超高压处理前后古南丰黄酒中氨基酸含量及其变化，结合感官评价进行相关性分析，力图探讨超高压催陈黄酒的最佳工

艺条件。

1  材料与方法

1.1材料与试剂

  古南丰特价饭半干型黄酒（新酒、1-3年自然陈酿）由安徽古南丰酒业有限公司提供；二水合柠檬酸三钠（分析纯）西陇化工股份有限公司；甲醇（色谱纯）国药集团药业股份有限公司；茚三酮（分析纯）INTATRADEGmbH;三水乙酸钠（分析纯）西陇化工股份有限公司；乙酸（分析纯）西陇化工股份有限公司；醋酸钾（分析纯）国药集团药业股份有限公司；柠檬酸（分析纯）西陇化工股份有限公司；盐酸（分析纯）西陇化工股份有限公司；17种氨基酸标样上海宝曼生物科技有限公司。

1.2仪器与设备

    3 L/700 MPa超高压食品处理装置HPP-L3兵器工业第52所国营447厂；全自动氨基酸分析仪S-433D德国SYKAM公司；高速冷冻台式离心机TGL-20M湖南湘仪离心机仪器有限公司；D2-400/2S型真空包装机国营浙江金华市包装机械有限公司。

1.3方法

1.3.1处理前后氨基酸成分分析

    样品3 000 r/min离心30 min，用0.45 μm的膜过滤，取上清液准确移取100 μL并用0.02 mol/L盐酸溶液稀释20倍，用全自动氨基酸分析仪检测酒样中游离氨基酸，测三个平行样，并做空白对照试验.

    色谱条件：N+型阳离子交换柱( 46 ID×40mm)；紫外一可见光检测器；测定波长570 nm和440nm；缓冲液流速0.45 mL/min．两种缓冲液进行梯度洗脱；茚三酮溶液流速0.25 mL/min，分析时间50 min，进样量50μL，标准品浓度为100 nmol/mL，氮气压力0.5 kPa。

1.3.2感官评分标准

    按GB/T 13662-2008中的感官评价方法，由小组成员9人（经3次培训）对待评酒样的色泽、香气、口味以及风格对照感官试验评分表独立评分，取平均分为最后得分。

1.3.3样品超高压处理

1.3.3.1单因素试验

  将新酒分别用规格为20 mL左右的小袋分装，封口待处理。

    压力单因素试验：压力依次为100，200，300和400 MPa，常温(20℃)下处理30 min，酒样标记为W100-20-30、W200-20-30、W300-20-30、W400-20-30.

    温度单因素试验：压力300 MPa，温度依次为10℃，20℃，30℃和40℃下处理30 min，酒样标记为W300-10-30、W300-20-30、W300-30-30、 W300-40-30.

    时间单因素试验：压力300 MPa，20℃，处理时间依次为10，20，30和40 min，酒样标记为W300-20-10、W300-20-20、W300-20-30、W300-20-40。

1.3.3.2正交试验

    根据单因素试验结果，设计正交试验，取影响因素为压力、介质温度、处理时间三个因素，每个因素取四个水平，考虑压力和时间以及压力和温度的交互作用，用L16(45)设计正交试验，寻求使黄酒感官评分及氨基酸含量达到最优的超高压处理工艺条件。

1.4数据统计及分析

    试验数据采用SPSS Statics 17.0进行分析，结果以平均值±标准差方式表示。

2结果与分析

2.1超高压处理压力对黄酒中氨基酸的影响

黄酒中的游离氨基酸根据呈味可以分为六类：强甘味、甘味、鲜味、苦味、涩味及酸味。

    以新酒为处理对象，不同压力处理的黄酒中氨基酸含量如表1所示。由表l可以看出，古南丰黄酒中含量较多的游离氨基酸，主要为甘味氨基酸，占总氨基酸含量的60%以上，以丙氨酸、精氨酸、组氨酸为最多。鲜味氨基酸只有谷氨酸一种，含量占总氨基酸的10%左右，涩味氨基酸和苦味氨基酸分别占到12%和11%。超高压处理（压力、温度、处理时间各因素）

以及自然陈化时间对氨基酸总量的变化影响不大，且呈现无规律性。但是，超高压处理对部分氨基酸的含量比例有所影响，某几种氨基酸含量的升高或者降低达到一定的幅度后将会使得黄酒的感官品质提高，口感更易于被接受。

    根据氨基酸的呈味将古南丰黄酒中检测到的15种氨基酸合并为两类，一类是由呈强甘味、甘味和鲜味氨基酸组成，暂且称为优味氨基酸；另一类由呈苦味、涩味及酸味氨基酸，暂称为劣味氨基酸。由于两种味型氨基酸相对含量总和满足归一关系，为简洁起见，仅给出优味氨基酸相对含量的有关数据。

  优味氨基酸相对含量随自然陈化年份的变化关系如图1所示。由图可见，随着陈化年份的增加，优味氨基酸相对含量升高，劣味氨基酸相对含量下降。

  采用超高压处理时，压力对黄酒中优味氨基酸相对含量变化的影响如图2所示。

由图2可知，超高压处理条件下，随着压力的增高，优味氨基酸相对含量上升，300 MPa后趋于平稳，当压力为300 MPa后趋于平稳。对比图1可以看出，时间和温度一定时，压强达到200 MPa时优味氨基酸能够达到1年陈酒的水平，当压强升到300 MPa时可达到2年陈水平。

2.2温度协同超高压处理对黄酒中氨基酸的影响

    温度协同超高压( 300 MPa)对优味氨基酸相对含量的影响如图3所示。

由图3可以看出，温度对黄酒呈味氨基酸的影响较为平缓，随温度升高优味氨基酸相对含量略有上升。对比图1可以看出，压力时间一定时，当温度达到20℃时，黄酒新酒优味氨基酸相对含量能够达到1年陈酒水平，当处理温度处于30℃到40℃时可以达到2年陈水平。

2.3保压时间对黄酒中氨基酸的影响

    超高压( 300 MPa)作用时间对优味氨基酸相对含量的影响如图4所示。

由图4可见，超高压压力一定时，随着处理时间的延长，处理时间10—40 min黄酒中的优味氨基酸呈上升趋势较明显，30 min后变化趋于平缓。对比图1可知，压力温度一定时对黄酒新酒处理20 min后优味氨基酸能够达到1年陈酒的水平，当处理时间达到30 min可达到2年陈水平。

2.4正交试验结果

由于感官评价小组成员是由不具有专业品酒资质的人员组成，为了尽量保证对正交试验结果感官评价的可靠程度，进行了感官评价预试验。分别取新酒、1年陈、2年陈、3年陈的黄酒样本100 mL．密号分别为D，A，C和B，9位成员盲评，计算平均分见表2。

    感官评价预试验验证了黄酒的感官评分随着陈化年份的增加而增加，因此，试验总体上是合理、可信的。

正交试验结果如表3所示，方差分析结果见表4和表5。

由表5可知，感官评分（指标1）极差分析的因素主次顺序为：A→B→A×C→C→A×B；直观分析得到的最优组合条件为A3B3C2，计算分析得最优条件为A3B3C1，再对这两组结果做验证试验。

  验证试验结果如表6所示。得最优组合条件为A3B3C2，即：300 MPa、30 min、20℃。

    因为超高压处理对氨基酸总量（指标2）的影响很小，极差分析结果对改进优化工艺条件指向难以判定。优味氨基酸含量（指标3）极差分析的因素主次顺序为：A→A×B→C→A×C→B，最优组合为A383C2；直观分析的最优组合也为A3B3C2( 300 MPa，30 min，20℃)．与感官评价一致。

    结果表明：超高压处理压强、时间对黄酒的感官评分( SSl)影响属于高度显著，而温度、交互作用对黄酒的感官评分影响不显著；超高压处理压强对黄酒中优味氨基酸含量( SS3)的影响显著，而处理时间、温度等因素对其影响不显著。

3结论与讨论

    氨基酸分析结果表明：试验水平范围内，压力、温度、时间各因素水平对每一种氨基酸含量以及氨基酸总含量的影响难以呈现规律性变化。为此，根据氨基酸的呈味特性及其对黄酒感官品质的影响，尝试着将15种氨基酸分为优味、劣味两种味型，并考察其相对含量的变化。对不同年份的黄酒分别进行感官盲评和氨基酸含量实测，结果表明二者有良好的关联性。

    由单因素及正交试验表明：超高压处理能够提高黄酒中优味氨基酸的含量，达到催陈的效果。压强达到300 MPa，温度20℃，处理30 min，优味氨基酸含量能够达到1—2年陈酒的水平。

    方差分析结果表明：超高压处理黄酒新酒时，压力、时间对感官评分影响属于高度显著，压力对优味氨基酸含量影响显著。压力是影响超高压处理黄酒时优味氨基酸含量和感官评分的最主要因素。

    超高压处理引起的氨基酸含量变化的机理至今尚无研究报道。少数学者认为，超高压提供的能量可能会被各种组分分子基团部分吸收，并转化为分子参加相关老熟反应所需的活化能。超高压可能会通过改变某些化学反应的化学平衡或者加速其反应的过程，从而对黄酒产生一定的催陈效果，使其口感和风味得到改善，让人们更容易接受。作者以为，在超高压作

用下，部分蛋白质和多肽发生了解离反应，同时在超高压处理条件下产生的高压作用，促使了部分氨基酸与酒中的醇类发生了酯化反应. -些非氨基酸类的短链肽分解产生部分氨基酸；一些不稳定氨基酸发生裂解转化为另一种氨基酸；也有一部分氨基酸转化为其他物质，如缬氨酸转化为异丁醇，亮氨酸转化为异戊醇，2-异戊醇，3-异戊醇等。这些方面的综合作用下导致黄酒中的优味氨基酸含量升高，而氨基酸总量变化并不明显。

4摘要

利用氨基酸自动分析仪对古南丰黄酒中的游离氨基酸进行检测，共检测出15种游离氨基酸。检测结果表明：超高压处理对黄酒中氨基酸的种类无影响，压力在200-400 MPa，处理时间20-40 min，处理温度300C～40℃时，优味氨基酸相对含量及感官评分均达到1—2年陈化效果；正交试验结果显示，压力是影响超高压处理黄酒时感官评分和优味氨基酸含量的最主要因素，压力、时间对感官评分影响属于高度显著，压力对优味氨基酸含量影响显著，感官评分和优味氨基酸含量达到最优的超高压处理工艺条件为：压力300 MPa，处理时间30 min，处理温度20℃，最优处理条件下优味氨基酸含量达到2年陈水平。