黄酒,素与我国传统中医药文化有关,据《汉书·食货志》中记载:“酒,百药之长”,黄酒既是药引子,又是丸、散、膏、丹的重要辅助材料,《本草纲目》中更是详细记载了70种可用于治疗疾病的黄酒药酒。黄酒中含有非常充分的益于人体健康的功能物质,如蛋白质、无机盐、微量元素及维生素、功能性低聚糖和多糖、酚类物质、抑制性神经递质γ-氨基丁酸、无可比拟的生物活性肽等,具有显著的抗氧化、增强免疫力、提高记忆力等保健功能。那么,黄酒中丰富的功能性物质是哪里来的呢?
黄酒中功能性物质的三大来源
1.原辅材料
黄酒酿造原、辅材料,包括酿造用谷物、水、酒曲以及其它添加物是黄酒中生理活性物质的重要来源。
米被喻为“酒之肉”。它含有人体必需的淀粉、蛋白质、脂肪、矿物质、维生素等多种营养成分,是黄酒中的生理活性物质的主要来源。这些营养成分经酿造微生物发酵后,进一步产生新的生理活性组分,如淀粉水解生成功能性低聚糖,蛋白质水解生成活性肽等。因此,米的品种和质量与黄酒的品质和功能性密不可分。
在黄酒行业中,水被称为“酒之血”。酿造用水富含人体必需的钙、镁、锶、铁、锌、钠、锰、铬、钾和硒等多种矿物质,水直接参与酒的组成,对酿造工艺和酒品质有很大的影响。水中的矿物质会影响酒酿造过程中酶促反应的酶活性,也和微生物生长代谢密切相关,最终影响到酒的品质和风味。人们常说:“名酒必有佳泉”。比如绍兴酒的独特品质就与使用绍兴鉴湖之水是分不开的。
曲被喻为“酒之骨”。我国明代宋应星的《天工开物》指出:“无曲,即佳米珍黍空造不成”。而曲本身就是各种微生物发酵的产物,不同的微生物与不同的原料发酵形成各种“曲”。如以小麦为原料的称为麦曲,以米为原料的米曲等,若在曲中进一步添加中草药,则可制成药曲。曲中含有丰富的微生物次生代谢产物。如酒曲中的典型代表——红曲,它是以大米等淀粉质为原料,经红曲霉发酵而成的一种紫红色米曲,古称丹曲。现代研究表明:红曲中的红曲霉能产生多种有用的初级和次级代谢产物,包括具有降血压、降血脂、降血糖、抗肿瘤、抗菌等作用的生理活性成分,并经临床证明具有明显降低胆固醇的疗效。红曲霉在生长过程中能产生活性较强的糖化酶和蛋白酶,应用于红曲黄酒酿造,可使红曲中的多种活性物质溶解于红曲黄酒中,增添了酒的营养和保健功能。通过微生物的生长代谢和生命活动来炮制中药,可以比一般的物理或化学的炮制手段更大幅度地改变药性,所以药曲的添加可能为黄酒生理功效的产生埋下了伏笔。
2.微生物代谢作用及酶解
黄酒酿造过程中微生物的发酵代谢产物及微生物对原料的酶解,会产生具有生理活性的新物质。
酒曲中含有多种微生物,包括酵母、霉菌和细菌等,它们是酿酒的原动力,并在酿造的不同阶段发挥着重要作用。这些微生物对原料的酶解产物及其自身代谢产物是黄酒中生理活性物质的另一个重要来源。如红曲霉和米曲霉可以产生多种酶类,包括液化酶、葡萄糖淀粉酶和蛋白酶等,能够将原料中的淀粉和蛋白质水解而产生活性低聚糖和活性肽;黄酒中的酵母、曲霉菌、乳酸菌等微生物均能合成GABA;真菌中的酵母、曲霉、毛霉等能产生多不饱和脂肪酸,主要包括亚油酸(LA)、亚麻酸 (GLA)、花生四烯酸 (AA)、二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)等;红曲霉则代谢产生莫纳可林、氨基酸、辅酶Q等活性物质;而酵母本身就是一个营养宝库,含有50%左右的蛋白质、6%的核糖核酸、2%的B族维生素,还有谷胱甘肽等生理活性物质。
江南大学传统酿造食品研究中心科研团队对现代化绍兴黄酒发酵过程中的微生物群落演替进行了宏基因组分析,发现绍兴黄酒中的糖多孢菌(Saccharopolyspora)、酵母菌(Saccharomyces)、曲霉(Aspergillus)、葡萄球菌(Staphylococcus)、乳杆菌(Lactobacillus)、乳球菌(Lactococcus)、链霉菌属(Streptomyces)等占据总微生物丰度的75%以上,其中糖多孢菌与酵母菌分别是细菌与真菌的主要微生物。这些微生物在其代谢过程中会产生许多有益物质,并且在风味形成途径中具有关键作用。同样有研究显示,红曲黄酒的酿造过程中也存在多种乳酸菌,如肠膜明串珠球菌(Leuconostoc mesenteroides)、短乳杆菌(Lactobacillus brevis)、乳酸乳球菌乳亚种(Lactococcus lactis subsp. lactis)和干酪乳杆菌(Lactobacillus casei),这些乳酸菌在其代谢过程中会产生许多有益物质。
3.陈化过程中的化学反应
黄酒中的生理活性物质的产生还与其陈化过程中发生诸多的化学反应有关。美拉德反应是黄酒陈化过程中一类重要的化学反应。黄酒中的蛋白质经微生物酶的降解,绝大部分以肽和氨基酸的形式存在。黄酒特别是甜型、半甜型黄酒中还原糖和氨基酸的含量高,且贮存时间长,因此在陈化过程中这些物质会通过美拉德反应产生较多的具有较强的抗突变活性的还原性胶体类黑精,即美拉德反应产物(Maillard reaction products,MRPs)。美拉德反应产物具有还原性,其抗氧化活性同反应物浓度和反应时间存在一定的量效关系,在相同的反应物浓度下,美拉德反应产物抗氧化性随反应时间的增加而增强。然而美拉德反应是一个复杂的反应体系,MRPs的抗氧化能力受多种因素控制,MRPs的具体组成、结构和性质等尚未明确,对其中的抗氧化物质和抗氧化机理也有待于进一步研究。对黄酒体系中美拉德反应的研究将可能成为中国黄酒生理功效研究的新视角。
来源|《黄酒酿造 关键技术与工程应用》