糯米甜酒褐变研究进展

2016-03-29 05:45张道宽张国栋张国亮郭爱明
农产品加工 2016年15期
关键词:亚硫酸盐甜酒褐变

张道宽,张国栋,张国亮,杨 琴,郭爱明

(1.丹尼斯克(中国)投资有限公司,上海 200000;2.江西农业工程职业学院,江西樟树 331200)

糯米甜酒褐变研究进展

张道宽1,张国栋2,张国亮1,杨琴2,郭爱明2

(1.丹尼斯克(中国)投资有限公司,上海200000;2.江西农业工程职业学院,江西樟树331200)

糯米甜酒在贮藏过程中有褐变现象存在,根据食品褐变的类型,通过文献研究深入分析米酒的成分、米酒产生褐变的原因,综述了目前采取抑制褐变的措施,并对未来新型褐变控制技术进行了展望。

糯米甜酒;褐变;美拉德反应

0 引言

“糯米甜酒”又称米酒,味美香甜、滋味醇厚,营养价值高,深受大众百姓的欢迎。随着社会发展,自酿米酒人群减少,而市场中预包装瓶装米酒增多。瓶装米酒在货架内或贮藏过程中易发生褐变现象,由装瓶初始的无色透明或米白色清汁逐渐转变为金黄色或者黄褐色,在高温的夏季尤为显著。这使米酒失去了它原有的特征颜色,也使得不同厂家之间的米酒产品颜色差异较大,或同一厂家不同批次间的颜色也有差异。该现象影响到了米酒的感官品质,降低了人们消费意愿,对米酒生产企业经济效益影响很大。

目前,有不少学者对该现象进行了研究。有学者推测机理为非酶褐变,但是属于非酶褐变何种类型、发生规律、影响因素等没有深入探讨。本文对糯米甜酒褐变进行综述研究,对提高米酒的稳定性、延长其货架期、推动传统特色食品产业化,以及丰富食品非酶褐变理论均有重大意义。

1 米酒褐变的机理

食品中褐变可分为酶促褐变和非酶褐变,酶促褐变主要为多酚氧化酶的作用,非酶褐变有酚类物质缩合、美拉德反应、焦糖化作用和VC氧化导致的褐变[1]。其中,酚类物质缩合主要存在于酚类物质含量高的食品中,如葡萄酒;焦糖化作用发生葡萄糖、蔗糖等单双糖在高温下发生;VC氧化主要存在果蔬当中。而美拉德反应是还原糖和蛋白质或者氨基发生的反应,在食品的加工和贮藏中多有发生,该反应对食品的感官、理化等性质具有重大影响[2]。目前,确定美拉德反应的主要通过检测其中间产物5-HMP(5-羟甲基糠醛)来实现,如高慧、S Garza等人[3-4]对非酶褐变进行了研究,均以该产物为检测依据。美拉德反应的影响因素很多,主要有温度、pH值、水分活度、氧气、金属离子等,抑制或延缓美拉德反应可调节以上参数值;或通过添加褐变抑制剂,如亚硫酸盐、半胱氨酸、Ca2+等;还可以控制溶液中的还原糖、氨基酸或采取相结合的方法达到目的[5-6]。

探求米酒褐变综合控制技术的基础是弄清其褐变规律与机理。其实,米酒贮藏过程中发生褐变的现象很早就有人发现,但米酒褐变机理至今尚未明确。雷春燕等人[7]研究了青稞米酒的褐变,推断青稞米酒褐变为非酶褐变;张李阳[8]根据米酒高还原糖含量、具有一定的蛋白质和氨基态氮含量的特征及在贮藏过程中还原糖和蛋白质含量下降的现象推断褐变可能是美拉德反应导致。

2 米酒褐变的控制

对于米酒褐变的控制,也存在部分相关研究。如张李阳[8]采用了pH值为3、添加钠盐,再经排气、消毒等处理;雷春燕等人[7]得到减缓青稞米酒褐变添加剂的最优配比为0.20 g/kg的焦亚硫酸钠,0.25 g/L 的EDTA,0.04 g/kg的L-半胱氨酸盐酸盐。马丽莉[9]确定复合添加剂的最佳组合为偏重亚硫酸钠0.23 g/kg,EDTA-2Na 0.25 g/L和L-半胱氨酸盐酸盐0.04 g/kg。

目前,部分学者对美拉德反应的控制引入了新的方法。研究表明,果汁褐变过程中美拉德反应的贡献是主要的。因此,如果从反应的源头(如对还原糖或氨基酸)进行控制必定能取到良好的效果。实践表明确实如此,杨毅[10]采用阳离子交换树脂对砀山梨浓缩汁进行处理,在去除掉梨汁中的游离氨基酸后,大大延长了浓缩梨汁的保藏时间。Sharma S K等人[6]对柠檬汁中的氨基酸进行了相同的处理,取得了与杨毅相同的效果。这些研究表明,去除氨基酸可抑制美拉德反应,从而达到抑制褐变、延长贮藏期的目的。

笔者研究这些文献认为,对于米酒的褐变机理、发生规律、影响因素及各影响因素的主次关系均无确切结论;对于褐变的控制,以上研究均采用外加食品添加剂,尤其是使用亚硫酸盐取得了一定的效果,但是根据食品添加剂使用标准,对于米酒类发酵酒,只有焦糖色和高锰酸钾可以使用,上述学者所采用的褐变抑制剂(包括亚硫酸盐)均不在使用范围内[11-16]。该要求限制了亚硫酸盐等褐变抑制剂在糯米甜酒工业化生产中的运用,因此有待于研究新的不使用食品添加剂的方法来抑制褐变的发生。

3 结论与展望

糯米甜酒是我国南方地区的传统食品,消费潜力巨大,传统糯米甜酒商品化问题研究是传统食品产业发展升级、消费结构调整的必然。但米酒的褐变影响到了消费者的消费意愿,制约了该产品的规模化发展。合理合法的手段解决米酒褐变问题,将能够极大地促进该产业的发展。

米酒褐变的主要原因推测为非酶褐变,因美拉德反应而发生,美拉德反应的影响因素主要有外在因素,如温度、氧、光照等;内在因素有糖、蛋白质、氨基酸等。诸多文献表明,米酒褐变的最主要原因为美拉德反应。目前的控制手段主要集中在使用食品添加剂,如亚硫酸盐等手段抑制美拉德反应的产生,而该手段与我国食品相关法律法规(如食品添加剂使用标准和米酒类食品生产许可审核细则)要求相悖,不能运用到工业化生产中。

根据以往的文献和实际经验,在美拉德反应过程中,内在因素比外在因素的影响更大。因此,通过控制米酒中的单糖含量和氨基酸含量来减缓或抑制美拉德反应应该具有很好的效果,该方法在抑制果汁的非酶褐变中取得了良好的效果[10]。

[1]李晓华.食品应用化学 [M].北京:高等教育出版社,2002:219-221.

[2]周永生,周文娟.美拉德反应及其对食品加工过程的影响 [J].安徽农业科学,2010,38(27):15 092-15 095.

[3]高慧,严亚飞,程妮,等.蜂王浆非酶褐变机制的模拟体系研究 [J].西北大学学报(自然科学版),2012,42(6):945-948.

[4]S Garza,A Ibarz,J Pagán,et al.Non-enzymatic browning in peach puree during heating[J].Food Research International,1999,32(5):335-343.

[5]李林,卢家炯.美拉德反应的抑制及消除方法 [J].广西轻工业,2000(4):16-18.

[6]Sharma S K,Kaushal,B B Lal,Sharma,P C.Effect of temperature and removal of amino acids on non-enzymatic browning of lemon juice concentrates during storage[J]. Journal of Scientific and Industrial Research,2004,63(5):444-451.

[7]雷春燕,刘学文.减缓青稞米酒褐变的研究 [J].酿酒科技,2011(8):51-53.

[8]张李阳.米甜酒防褐变的工艺研究 [J].南京高师学报,1997,13(4):60-65.

[9]马丽莉.不同褐变抑制剂对醪糟的作用效果 [J].食品与发酵科技,2010,47(1):89-101.

[10]杨毅.浓缩砀山酥梨汁非酶促褐变机理及其控制技术研究 [D].合肥:合肥工业大学,2007.

[11]Lei Chen,Huahong Huang,Wenbao Liu,et al.Kinetics of the 5-hydroxymethyl furfural formation reaction in chinese rice wine[J].Agric.Food Chem.,2010,58(6):3 507-3 511.

[12]Yu Zhang,Ying Zhang.Formation and reduction of acrylamide in maillard reaction:A review based on the current state of knowledge[J].Critical Reviews in Food Science and Nutrition,2007,47(5):521-532.

[13]A Ibarz,J Pagán,S Garza.Kinetic models of non-enzymatic browning in apple puree[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,2000,80(8):1 162-1 168.

[14]余雯,梁瑞红,李俶,等.南酸枣糕贮藏过程中非酶褐变的研究 [J].食品工业科技,2013,34(2):319-321.

[15]Yi Chen,Ming Yongxie,Shao Pingnie,et al.Purification,composition analysis and antioxidant activity of a polysaccharide from the fruiting bodies of Ganoderma atrum[J].Food Chemistry,2008,107:231-241.

[16]杨百荣.绍兴黄酒生产中米浆酸的控制技术 [J].中国酿造,2002(5):32.◇

Research on the Sueat Rice Uine Browing

ZHANG Daokuan1,ZHANG Guodong2,ZHANG Guoliang1,YANG Qin2,GUO Aiming2
(1.Dynex(China)Co.,Ltd.,Shanghai 200000,China;2.Jiangxi Agricultural Engineering College,Zhangshu,Jiangxi 331200,China)

Browning phenomenon of sweat rice wine takes place in the process of storage.Composition and browning reason are studied in this paper.Meanwhile,inhibiting method is also reviewed currently,and new browning inhibiting measures in the future is prospected.

sweat rice wine;browning;Maillard reaction

TS262.4

A

10.16693/j.cnki.1671-9646(X).2016.08.020

1671-9646(2016)08a-0067-02

2016-07-07

张道宽(1985— ),男,硕士,研究方向为乳酸菌发酵类产品的应用。

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