食品科学与工程考研，食品科学与工程考研科目有哪些
青稞为大麦属禾谷类作物，是我国西藏地区环境适应性较强和酿酒的农作物。青稞中除富含淀粉、蛋白质以外，还富含γ-氨基丁酸、β-葡聚糖、多酚类等功效组分，这些功效组分具有清肠、调节血脂、降低胆固醇等重要生理作用，因此青稞具有改善人体生理功能的潜力。然而，青稞种类繁多，其品质差异会对青稞发酵酒（以下简称青稞酒）的品质和风格产生直接影响。优选适用于优质青稞酒的原料品种是目前需要解决的问题。
中国食品发酵工业研究院，国家酒类品质与安全国际联合研究中心的姜欣、江 伟*、谢三款等人以西藏地区 7 种代表性青稞（‘隆子黑’‘芶芝黑’‘藏青2000’‘喜拉22’‘QB14’‘藏青25’‘藏青27’，以下分别简称隆子黑、芶芝黑、藏青2000、喜拉22、QB14、藏青25和藏青27）及其酿制的7 款青稞酒为研究对象，综合理化、营养、风味和感官特征，对青稞品种进行品质分级筛选，旨在为酿造优质或特色青稞酒提供理论参考和技术支撑。
1.不同品种青稞酿造性能的差异
水分、蛋白质、总淀粉和支链淀粉质量分数是体现青稞酿酒性能的重要指标。如表1所示，7 种青稞的水分质量分数在9.31%～10.95%之间，符合GB/T 11760—2021《青稞》对青稞的质量要求以及DBS63/0002—2021《食品安全地方标准 青稞酒》对青稞酒水分质量分数的要求。
7 种青稞的蛋白质量分数为9.06%～17.32%，不同青稞品种间存在差异，这7 种青稞的蛋白质量分数范围高于其他原料如高粱、大麦等，且与四川、甘肃和黑龙江产区的青稞蛋白质量分数范围相近。蛋白质量分数最高的青稞品种为隆子黑（17.32%），其次是芶芝黑（15.60%）和藏青2000（14.83%），青稞的高蛋白水平是否对青稞酒产生邪杂味需经酿造后品评判定。
淀粉（质量分数61.17%～71.61%）是青稞的主要营养成分，其中淀粉质量分数最高的品种为藏青25（71.61%）。青稞中支链淀粉质量分数为45.10%～58.91%，不同品种青稞的支链淀粉质量分数由高至低依次为：喜拉22（58.91%）、藏青25（58.12%）、隆子黑（54.13%）、QB14（52.18%）、藏青27（51.83%）、芶芝黑（50.10%）、藏青2000（45.10%），可见青稞中的淀粉主要为支链淀粉，支链淀粉比直链淀粉更易于分解，其占比越高越有利于原料的糊化、提高出酒率或促进发酵生香。
2.不同品种青稞酿造青稞酒的理化指标的差异
以7 种青稞原料酿造的青稞酒pH值、乙醇体积分数、总酸质量浓度和总糖质量浓度如表2所示，青稞酒pH值介于3.48～3.91，偏酸性；乙醇体积分数为3.10%～4.83%；总酸、总糖质量浓度分别为6.12～11.38 g/L和2.72～3.96 g/L，均属于合理区间范围，但仅依据基本理化指标无法准确实现对原料品种的等级筛选。
3.不同品种青稞与青稞酒中氨基酸水平的差异
由表3可知，7 种青稞的总氨基酸含量为148.62～268.97 mg/g，其中藏青2000总氨基酸含量最高，其次是芶芝黑（237.51 mg/g）、隆子黑（206.53 mg/g）和藏青27（206.60 mg/g），且丙氨酸、瓜氨酸等非必需氨基酸含量约占总氨基酸含量的74.42%～80.02%。
由表4可知，青稞酒中总氨基酸质量浓度为62.28～82.23 mg/L，其中质量浓度最高的品种仍然是藏青2000，表明青稞酒中氨基酸可能主要源于青稞原料，但与原料中氨基酸组成不同的是，青稞酒中氨基酸以必需氨基酸为主，占比高达62.86%～73.86%，非必需氨基酸占比下降，可能是非必需氨基酸在青稞酒酿造环节发生生物化学转化不断形成必需氨基酸。
4.不同品种青稞、青稞酒中关键性营养指标的差异
γ-氨基丁酸、β-葡聚糖和多酚是青稞中关键性营养成分，不同品种青稞、青稞酒中γ-氨基丁酸、β-葡聚糖和总多酚水平差异如表5、6所示。
不同品种青稞中γ-氨基丁酸含量为14.92～51.95 mg/100 g。γ-氨基丁酸含量最高的3 个青稞品种依次为藏青25、隆子黑、藏青2000，三者γ-氨基丁酸含量无显著差异（P＞0.05），且均高于50 mg/100 g。7 种青稞酒中γ-氨基丁酸质量浓度为43.78～97.93 mg/L，质量浓度较高的品种有藏青25（97.93 mg/L）、藏青2000（95.71 mg/L）和隆子黑（92.93 mg/L）。若以青稞原粮对酒体中γ-氨基丁酸贡献率为100%计算，γ-氨基丁酸的利用率为40.61%～66.71%。对比原料中γ-氨基丁酸和谷氨酸的含量，推测青稞酒中γ-氨基丁酸主要源于青稞原料。
青稞中β-葡聚糖含量为5.95～7.97 g/100 g。青稞酒中β-葡聚糖质量浓度为55.32～78.34 mg/L，其中质量浓度较高的青稞酒有藏青25（78.34 mg/L）、藏青2000（74.79 mg/L）、喜拉22（72.09 mg/L）和QB14（71.24 mg/L）。对比青稞原粮与酒体β-葡聚糖水平可知，原料中β-葡聚糖进入到青稞酒体中的比例仅为0.21%～0.25%，β-葡聚糖主要经过滤环节进入到废酒醅中。
青稞品种中总多酚含量为125.90～201.47 mg/100 g，不同品种间差异较为显著。隆子黑含量最高，其次是芶芝黑（194.28 mg/100 g）和藏青2000（193.90 mg/100 g）。青稞酒中总多酚质量浓度为25.35～36.59 mg/100 mL，质量浓度较高的品种为藏青2000（36.59 mg/100 mL）和隆子黑（36.33 mg/100 mL）。通过计算发现青稞酒体中总多酚的利用率为38.79%～45.30%，推测酒体中多酚类物质主要直接源于青稞原料。
综合上述3 种营养指标的整体分析，初步认为藏青2000为最佳酿造品种，其次是隆子黑、芶芝黑和藏青25。
5.不同青稞品种间与青稞酒间的关联性分析结果
如图1所示，青稞品种间的营养品质具有一定的相似性，但也存在差异。7 种青稞均位于图1中第3象限，说明不同品种的青稞在总氨基酸、γ-氨基丁酸、β-葡聚糖和总多酚含量等营养品质方面具有较高的相似性，且藏青25、隆子黑和藏青2000三者营养品质较为相近，芶芝黑、喜拉22、藏青27和QB14四者营养品质较为相近。β-葡聚糖和γ-氨基丁酸水平与各青稞的其他理化和营养指标不在同一象限，结合表5结果推测γ-氨基丁酸在藏青25、隆子黑和藏青2000三者中的含量较高是可能导致这3 种青稞整体偏离其他4 种青稞的主要原因，γ-氨基丁酸含量可作为有效区分青稞品种的关键性指标。
与青稞原料相反，青稞酒间的营养品质却存在显著差异。图1显示7 种青稞酒各分布于4 个象限，结合表6结果可知，藏青25和藏青2000两种青稞酒中γ-氨基丁酸和β-葡聚糖质量浓度均较高，所以两者分布于第1象限。喜拉22和QB14两种青稞酒只有β-葡聚糖质量浓度较高，总多酚、氨基酸和γ-氨基丁酸的质量浓度均较低，因此分布于第2象限，两者最为相似。藏青27和芶芝黑两种青稞酒中氨基酸和总多酚的质量浓度均相对较高，分布于第3象限，两者最为相似。隆子黑中的氨基酸、总多酚和γ-氨基丁酸的质量浓度均相对较高，分布于第4象限，与其他品种均不同。总体来看，青稞原料中总氨基酸、总多酚、γ-氨基丁酸质量浓度是影响不同青稞酒营养品质差异的关键因素。
青稞品种与青稞酒之间也存在一定的关联性。其中，藏青27和芶芝黑的青稞与青稞酒的营养结构具有一致性，均位于第3象限。其他品种的青稞原料与青稞酒的营养结构主要受γ-氨基丁酸、β-葡聚糖、总多酚和氨基酸水平中的一种或几种影响，营养品质不尽相同，分布于第1、2、4象限。
总体来看，尽管不同品种青稞的营养品质存在一定的相似性，但经过发酵工艺酿造出青稞酒的营养品质却存在明显差异，这可能与原料中不同营养组成受发酵过程中微生物的演替和代谢影响有关，因此青稞品种的有效筛选对青稞酒的优质酿造非常必要。
6.青稞品种对青稞酒风味和感官评价分析
7 种青稞酒中质量浓度占比高于1%的主要风味物质共检测出55 种，包括醛类、酯类、醇类、酚类、酸类、萜类、烯烃类、硫化物等，质量浓度较高的有异戊醇、苯乙醇、2-壬基醇，其次为异丁醇、乙酸、乙酸异戊酯、2,3-丁二醇、癸酸甲酯、乙酸苯乙酯、4-乙基-2-甲氧基苯酚和2-甲氧基-4-乙烯苯酚（图2），其他挥发性化合物质量浓度更低，均在50 mg/L以下。由图2可知，不同品种的青稞酒在风味结构特征上各有不同。
对7 种青稞酒中挥发性风味化合物质量浓度进行PCA，如图3所示，7 种青稞酒分布于4 个象限。其中，藏青25分布于第1象限，该象限中风味物质以酯类种类居多；藏青27和喜拉22分布于第2象限且距离较近，说明两者风味较为相似，以醇类物质为主；隆子黑分布于第3象限，以酯类为主，但酯类的种类少于第1象限，因此，隆子黑受这些酯类物质的影响具有与其他青稞酒不同的特殊风味；藏青2000和芶芝黑两种青稞酒的样品点分布于第4象限，且两者的风味物质的结构特征相似，酚类、醇类、醛类和酯类物质的影响较大。QB14青稞酒的样品点位于原点附近。
优质青稞酒要求所有成分共同协同作用达到风味和口感的整体平衡，青稞酒的感官差异主要体现在综合评分、酯香、果香、原料香、醇香、酸味和甜味7 个感官指标。如图4所示，藏青25青稞酒的酯香最为突出，与图3结果相互印证，其次是芶芝黑，而藏青2000、隆子黑和QB14 3 种青稞酒的酯香较为适中；QB14青稞酒的果香最为突出，藏青27和藏青2000适中；藏青2000、芶芝黑、隆子黑、藏青25和藏青27的原料香均较为适中；藏青27、藏青25、QB14、喜拉22和隆子黑的醇香均较为突出，藏青2000和芶芝黑两种青稞酒的醇香较为适中，与图3结果相互印证；藏青25的酸感较为突出，其次是喜拉22，藏青2000、藏青27、芶芝黑、QB14较为适中；喜拉22、QB14和藏青27的甜味较为突出，藏青2000、藏青25和隆子黑较为适中。综合以上多项感官评价可知，藏青2000青稞酒的综合评分最高，其次是与之相近的芶芝黑、隆子黑和藏青25。
综合青稞和青稞酒的理化指标、营养品质和风味感官特征等多维度分析和统计评价可知，藏青2000青稞的蛋白质、总氨基酸、 γ -氨基丁酸和总多酚的含量较高，其酿造的青稞酒中氨基酸、 γ -氨基丁酸、 β -葡聚糖和总多酚的质量浓度整体处于较高水平，且感官评价最好，因此，藏青2000青稞被认为是最佳酿造品种，其次是芶芝黑、隆子黑、藏青25。
结论
本实验通过对不同青稞品种及其酿制的青稞酒中理化、营养、风味和感官评价分析，对比研究了青稞原料和青稞酒的相似性和差异性。青稞原料中氨基酸类型以非必需氨基酸为主，经过酿造的一系列生物转化，青稞酒中氨基酸类型以必需氨基酸为主。氨基酸、γ-氨基丁酸、总多酚和β-葡聚糖水平是青稞中关键性营养功效指标，其中前三者的差异较为显著，综合判定藏青2000营养成分最佳，其次是隆子黑、芶芝黑和藏青25；而青稞酒中基于营养指标可优选出藏青2000、隆子黑、藏青25。CCA结果表明尽管青稞品种存在相似性，但营养结构的较小差异可经发酵过程中微生物的演替和代谢后被放大，使青稞酒的营养结构存在明显差异。PCA和感官评价结果表明，藏青2000青稞酒具有适中的酯香、果香、原料香、醇香、酸味、甜味，风味最佳，其次是芶芝黑、隆子黑和藏青25青稞酒，三者的风味各有特色。综上，藏青2000是最佳优选品种，其次是芶芝黑、隆子黑和藏青25。未来研究可围绕青稞酒发酵过程中微生物、营养和风味物质进行深入剖析，揭示青稞品种影响青稞酒品质的内在机理，以为优质青稞酒的酿造提供更加深入的理论参考和技术支撑。
本文《青稞品种对青稞发酵酒营养与感官品质的影响》来源于《食品科学》2023年44卷第5期，作者：江伟，姜欣，谢三款，薛洁，贾福晨。DOI:10.7506/spkx1002-6630- 20220619-195.点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
实习编辑：渤海大学食品科学与工程学院 王雨婷；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。
图片来源于文章原文及摄图网。
为构建多元化食物供给体系并兼顾生态环境保护，并形成以生物多样性保护促进食品生产的可持续性，北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与北方民族大学、皖西学院、宿州学院、滁州学院于 2023年5月13-14日在中国宁夏银川 共同举办“ 生态保护与食品可持续发展国际研讨会 ”。本届研讨会将围绕新资源食品挖掘、动植物、微生物可替代蛋白、食用菌等食物资源的开发现状、重要创新进展及存在的问题开展研讨，探讨未来食品发展方向，通过展示我国生态保护与食品可持续发展等领域的最新科研成果，搭建科研单位与企业产学研结合的平台，共同促进我国食品产业发展快速踏入新里程。
Food Science of Animal Products（ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780）是一本国际同行评议、开放获取的期刊，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办，中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营，属于食品科学与技术学科，旨在报道动物源食品领域最新研究成果，涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料，研究内容包括食物原料品质、加工特性，营养成分、活性物质与人类健康的关系，产品风味及感官特性，加工或烹饪中有害物质的控制，产品保鲜、贮藏与包装，微生物及发酵，非法药物残留及食品安全检测，真实性鉴别，细胞培育肉，法规标准等。
投稿网址：
https://www.sciopen.com/journal/2958-4124
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