利用可食用植物资源酿造功能性黄酒的研究进展

Research progress on the brewing functional Huangjiu by using of edible plant resources

摘要

功能性黄酒是指在传统黄酒中引入某种功能因子从而使其具有特定的保健功能的一类黄酒。该文在检索近年来对功能性黄酒研究的基础上，对近年来功能性黄酒中功能因子的来源、功能性黄酒的酿造工艺及其功能评价进行了综述，对目前功能性黄酒生产与销售所存在问题进行了初步分析，旨在为后期功能性黄酒新产品开发和市场化推广提供借鉴与参考。

Abstract

Functional Huangjiu is a type of Huangjiu which is added certain functional factors into traditional Huangjiu to make it have specific healthy care function. Based on the research on functional Huangjiu in recent years， this article summarizes the source of functional factors， the brewing process of functional Huangjiu and its function evaluation， and preliminaryly analyze the current problems in the production and sales of functional Huangjiu， in order to provide reference for the later development and market promotion of new functional Huangjiu products.

Graphical abstract

关键词

功能性黄酒 / 功能因子 / 功能评价

Key words

functional Huangjiu / functional factor / function evaluation

0 引 言

黄酒自古以来就是我国特有的酿造酒，与葡萄酒、啤酒并称为世界三大古酒，享有“酒中之瑰宝、国酒”等诸多美誉^［1，2］。黄酒作为一种通过微生物发酵酿制而成的低度酒，其酒体具有广泛的适应性，这为开发功能性黄酒提供了极佳的载体^［3］。

功能性黄酒主要是以稻米和玉米等生物资源为主要原料，采用酒曲、酶制剂和酵母为糖化发酵剂，经蒸煮、糖化和发酵等工艺操作，然后按照生产要求在酿造过程中添加符合国家规定的药食两用的植物料或功能性物质进行混合发酵，再经压榨、澄清、过滤、煎酒、贮存和勾兑而成的一种具有特定保健功能的黄酒^［4］。

目前，针对功能性黄酒的相关研究主要集中在功能因子来源的选取、功能性黄酒酿造关键工艺的优化，但缺乏相关综述类的文章。因此，本文综述了功能性黄酒中功能因子的来源、功能性黄酒的酿造工艺及其功能评价，初步分析了功能性黄酒的市场现状，旨在为后期功能性黄酒新产品的开发及市场化推广提供借鉴与参考。

1 功能性黄酒中功能因子的主要来源

功能性黄酒原辅料的开发不仅丰富了黄酒的种类，而且使其具有更为全面的保健功能^［5］。不同种类功能性黄酒对人体保健功能有所不同，酒体中所含有的主要功能因子也有差异且来源众多，目前所研究较多的主要有两类：一类是药食同源类，另一类是果蔬类。详见表1所示。

1.1 药食同源类

药食同源物质本质为可食用中药材，因兼具药食两用性，历来以食疗、食补和药膳等形式应用于医疗保健^［6］。如枸杞、葛根、陈皮等，这些物质既可以作为中药入药，又可以作为食品为人体补充营养，近年来，也有学者将其作为功能原料用于功能黄酒的生产，所酿出的黄酒营养丰富，具有一定的保健功能。

1.1.1 枸杞

枸杞（Lycii Fructus）是茄科（Solanaceae）枸杞属（Lycium）植物，在我国应用广泛，是一类药食同源类植物。性平、味润，入肝肾经，养肝、护肾、润肺，营养成分丰富，其活性成分主要有枸杞多糖、多酚、类胡萝卜素等，主要功能有降血脂、降血压、降血糖、抗氧化、抗衰老、抗肿瘤、养肝明目、美容养颜和提高免疫力等^［7］。

1.1.2 陈皮

陈皮（Citri Reticulatae Pericarpium）为芸香科（Rutaceae）植物橘及其变种的干燥成熟果皮，中医上称其为“陈皮”或“陈广皮”。味苦、辛，性温，入肺、脾经，主要活性成分有黄酮类化合物、挥发油等，其主要功能作用为理气健脾、生津开胃、燥湿化痰、解毒安神，具有一定的药用价值^［8，9］。

1.1.3 葛根

葛根（Puerariae Lobatae Radix）为豆科（Leguminosae）葛属（Pueraria DC.）植物的根，在我国分布广泛，味甘、辛，性凉，归肺、胃经，是一种重要的药食同源植物^{［10，11］}。主要活性成分有异黄酮类化合物、葛根皂苷类物质等，具有调节免疫、保护肝脏及心脑血管、降血糖、调血脂、抗肿瘤、抗氧化、改善肾功能以及增加骨密度等药理作用^{［12，13］}。

1.1.4 怀山药

怀山药（Dioscoreae Rhizoma）是薯蓣科（Dioscoreaceae R. Br.）薯蓣属（Dioscorea）多年生草本植物薯蓣的地下块茎，在我国河南省多有分布，属于药食同源物质^［14］。味甘性平，归脾、肺、肾经，主要活性成分有怀山药多糖、黄酮类物质、薯蓣皂苷元等。有补肾、益精、健脾、补肺、调节自主神经和增强机体免疫力等功效^［15~17］。

1.1.5 黄精

黄精（Polygonatum sibiricum）为百合科（Liliaceae）黄精属（Pilygonatum）多年生草本植物根茎的总称，其主要活性成分有多糖、黄酮、皂苷和多种人体有用的氨基酸^［18］。有研究表明，黄精在很多疾病的治疗方面具有很好的疗效，如高血糖、免疫力低下和性功能障碍等^［19~21］。

1.2 果蔬类

果蔬种类众多，营养价值丰富，其主要化学成分包括碳水化合物、有机酸、苷类、色素物质、维生素等。近年来，不少研究者将果蔬类作为生产黄酒的原料之一，开发出带有果味清香、营养价值丰富的果蔬类功能黄酒。

1.2.1 苹果

苹果（Malus domestica）是蔷薇科（Rosaceae）苹果亚科（Maloideae）苹果属（Malus Mill.）植物，在我国北方地区种植广泛，其年产量在我国居首位，具有较高的经济价值和营养价值，富含矿物质和维生素，主要活性物质包括类黄酮类化合物、多酚类、三萜类等，其对人体有生津止渴、健脾益胃、养心益气、润肺、预防心血管疾病和降血压等作用^［22~24］。

1.2.2 金橘

金橘〔Fortunella margarita（Lour.）Swingle〕又名金柑、金枣、金弹，属芸香科（Rutaceae Juss.）金柑属（Fortunella Swingle）植物，果实体积小呈卵圆形或近圆形，果皮厚且光滑，金柑气味甘、温、无毒，主要营养物质有维生素、矿物质、氨基酸、果糖、果胶等，主要功能是治疗消化不良、食欲不振、理气化痰等^［25~27］。

1.2.3 山楂

山楂（Crataegus pinnatifida Bunge）又名山里红，蔷薇科（Rosaceae）山楂属（Crataegus L.）植物的干燥成熟果实，味感酸甘，微温，归脾、胃、肝经，营养价值丰富，具有多种活性营养物质，包括有机酸、矿物质、维生素、黄酮等，主要功能有促进肠道蠕动改善消化不良、保护心脑血管、抗氧化延缓衰老等^{［28，29］}。

1.2.4 樱桃

樱桃（Cerasus pseudocerasus）属于蔷薇科（Rosaceae）樱属（Cerasus Mill.）。樱桃果实外表色泽鲜艳，晶莹透亮，果实内部营养丰富，含有多种维生素、矿物质、蛋白质及钙、铁等多种元素，是含量最高的天然维生素C源水果之一，维生素C的含量在每100 g鲜果中可高达至1 215~3 024 mg，被誉为“早春第一果”^{［30，31］}。

1.2.5 柿子

柿（persimmon）属柿树科（Ebenaceae），是我国主要的栽培果树之一，在我国分布多、产量大。柿果味甘、性寒，其果实营养丰富，鲜柿果中含有蛋白质、脂肪、碳水化合物、维生素及钙、铁等多种微量元素，有清热生津、化痰止咳、健脾的作用，对老年人神经衰弱、肿瘤等有明显疗效^{［32，33］}。

2 功能性黄酒的酿造工艺

目前，基于传统黄酒的酿造工艺，国内对功能性黄酒的酿造工艺的研究已逐渐展开。在功能性黄酒的酿造过程中，其工艺问题主要集中在功能物料的引入方式上。主要有两类基本的引入方式：一种是直接将功能物料和原料米按一定的比例混合，采取共发酵的方式来酿制成品酒；另一种是将功能物料的浸提液（发酵液）在传统黄酒酿造过程的拌曲后发酵前加入，从而生产出成品酒。

通过对山楂黄酒生产工艺进行优化，最终确定选取大米、山楂为原料，两者添加的质量比例为2∶8，将大米蒸煮糊化等待其降温后，加入1%的根曲霉，用纱布将发酵罐封口，30 ℃糖化发酵24 h，然后，加入在1 mm的筛网中筛出并蒸煮了30 min的山楂细粉，添水量为总原料重量的120%，搅拌混匀，再加入AY⁃15酵母，20 ℃下进行发酵，如图1所示。最终所生产出的黄酒酒精度为17.4%，黄酮类物质含量达到46.51 mg/L^［45］。

以大米、怀山药为原料，两者添加量为51%和34%，料水比为1∶1∶2，米曲15%，干酵母0.8‰，发酵温度20 ℃，主发酵时间7 d，后发酵时间15~30 d；对所生产出来的黄酒进行澄清脱色，当活性炭用量为0.3%，澄清脱色温度为40 ℃，时间为8 h，如图2所示。通过感官评价，此条件下所酿造出的怀山药黄酒微黄澄清、口感醇爽^［46］。

以大米、香菇为原料，采用传统的黄酒生产工艺，同时将生物量和综合评分作为评价指标，确定了香菇红曲黄酒最佳生产工艺指标：当发酵温度达30 ℃，添加12%香菇菌发酵液以及酒曲（V_根曲霉：V_米曲霉∶V_红曲霉=1∶1∶1）添加量3.5%和酵母添加量0.12%，如图3所示。此条件下生产出的香菇红曲黄酒酒中多糖含量1.035 mg/mL，色度0.794，酒精度12.5%，总酸5.7 g/L，氨态氮0.42 g/L^［47］。

由于传统生产银耳黄酒的方法存在浸米时间长导致其营养物质流失、产酒率低等问题，为提高银耳黄酒的产酒率，以糯米、银耳为原料，采用液化法发酵，通过单因素、正交实验，最终得出最适生产工艺指标：添加高温α⁃淀粉酶9 U/g，液化温度控制在100 ℃，液化时间为20 min进行液化，此条件下液化程度效果最佳，DE值可达到18.1%；在拌曲时添加30%的银耳提取汁，充分搅拌，27 ℃左右主发酵7 d，15 ℃左右进行7 d后发酵，如图4所示。此时银耳黄酒的出酒率可达到275.4%。采用液化法生产出的银耳黄酒相比较于传统方法，不仅产酒率高还能提高原料使用率^［48］。

3 功能性黄酒的功能评价

3.1 抗氧化功能

目前，国内外对于葡萄酒和啤酒的抗氧化性质研究的比较广泛，对于黄酒及功能性黄酒的抗氧化研究还处于起步阶段。有研究发现，黄酒中起抗氧化作用的主要是多肽和酚类物质^［49］。已有学者展开相关研究，发现功能性黄酒对自由基的清除能力和对铁氰化钾还原力等显著优于传统黄酒。

为研究薏米茯苓黄酒的抗氧化特性，以薏米茯苓黄酒和传统糯米黄酒为研究对象，对两者以相同方式进行处理，在条件一致的情况下，测定其铁氰化钾还原力、清除自由基及金属离子螯合能力，实验结果表明：以IC₅₀评价其清除自由基能力时，薏米茯苓黄酒的IC₅₀均小于传统糯米黄酒，表明薏米茯苓黄酒相比较于传统糯米黄酒，其清除能力和还原能力都较强；对铁氰化钾的还原力进行测定，薏米茯苓黄酒的铁氰化钾还原力极显著高于传统黄酒（P<0.01）；实验分析表明薏米茯苓黄酒与传统糯米黄酒金属离子螯合能力非常有限，且二者之间没有统计学差异（P>0.05）。在本实验研究浓度范围内，两种黄酒的金属离子螯合力均在20%~30%之间，说明薏米茯苓黄酒的金属离子螯合能力并不强^［50］。为研究清爽型银耳黄酒体外抗氧化能力，采用体外抗氧化方法，以一定浓度的溶液为参照，传统黄酒为空白对照，将清除羟自由基能力、超氧阴离子和二苯代苦味酰自由基和对铁氰化钾的还原力和对金属离子的螯合能力为参考指标，实验结果表明：将IC₅₀作为评价其清除自由基能力大小指标时，清爽型银耳黄酒的IC₅₀均小于传统黄酒，此结果表明前者对这三种自由基的清除能力优于后者；随着酒样添加量的增加，两种黄酒的铁氰化钾还原力呈线性增加，且在本研究的浓度范围内，清爽型银耳黄酒的铁氰化钾还原力极显著高于传统黄酒，但两种黄酒对金属离子的螯合能力非常有限，说明黄酒的抗氧化能力不是通过螯合金属离子产生的^［51］。

3.2 抗肿瘤功能

目前国内已有学者开展功能性黄酒抗肿瘤功能相关研究。相关研究发现，对传统黄酒引入某种特定物质后，该黄酒具有一定的抗肿瘤和抑制肿瘤扩散的作用。

将附子与黄酒按液料比1∶10的比例浸泡，取滤液进行实验，体内实验结果表明：附子组肿瘤生长减缓，抑瘤率为15.65%，胸腺指数和脾脏指数均降低；与模型组比较，附子药酒增强过氧化氢酶（CAT）和总超氧化物歧化酶（T⁃SOD）活力，降低CK活力，并使基质金属酶⁃2（MMP⁃2）表达显著提高。体外实验结果表明：本实验所用一定浓度的附子药酒对小鼠乳腺癌细胞的生长无直接抑制作用，对小鼠脾淋巴细胞增殖无影响。因此可以认为附子酒有一定的抗肿瘤作用，能够使肿瘤发生转移。其机制主要与抗氧化有关，但是否对部分肿瘤可表现为直接抑制作用有待进一步实验研究^［52］。将我国传统中药阿魏和黄酒以10∶100的比例浸泡，取其滤液进行实验，研究结果表明：在本实验所选取的剂量下，阿魏药酒与对照组比较，其灌胃可使肿瘤生长减慢，抑瘤率为12.8%，对各脏器指数均无显著性影响；本实验所用的阿魏药酒浓度对小鼠乳腺癌细胞生长无明显影响，低浓度的药酒能促进小鼠脾淋巴细胞的增殖。因此认为阿魏药酒有一定抗肿瘤作用，可阻止肿瘤的浸润和转移，其抗肿瘤作用可能与抗氧化作用和免疫调节有关^［53］。

3.3 其他功能

对于功能性黄酒来说，除了抗氧化和抗肿瘤作用外，还有抗心血管疾病、提高免疫力等功效。这些具体的功能作用还有待进一步研究。

4 展 望

黄酒以其酒精度低、营养价值高等特点为消费者所喜爱，近年来，对黄酒的研究重点已经不仅仅局限于黄酒的传统酿造工艺，越来越多的研究者开始探索功能性黄酒的研究与开发，目前这方面的研究工作已经取得一定进展，尤其是以结合药食同源类的物质所开发的功能黄酒为代表，功能性黄酒的开发不仅丰富了黄酒种类和风格，而且还有助于拓宽黄酒市场。通过前期市场调研发现，功能性黄酒相关产品在市场上占额不大，这主要与其生产规模较小、消费者认知度不高有关。此外，目前对功能黄酒研究方向还存在诸多问题，一方面对于功能性黄酒的功能研究还不够深入，内容单一，主要还是集中在抗氧化方面；另一方面，对于功能性黄酒的相关质量体系及评价标准还没有一个明确的规定，有关部门和相关生产企业应通力合作尽快制定出相关标准，尽可能杜绝功能性黄酒市场乱象。

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基金资助

陕西省科技厅农业攻关项目(2019NY-134)

陕西省教育厅服务地方专项计划项目(20JC010)

农业农村部杂粮加工重点实验室开放课题(2019CC08)

汉中市科技计划项目(2019KJGG2)