甜醅，是一种典型的传统发酵食品，作为西北地区特色文化小吃，具有醇香、清凉、甘甜的特点，以及消食、止渴、健胃等功效，深受消费者青睐[1]。甜醅通常以莜麦、小麦以及青稞等谷物蒸煮后接种酒曲发酵而成，兼具酸甜口感和营养功能[2-4]，谷物发酵甜醅中富含多种氨基酸及构成其主体香气的风味物质，如醇、酯、挥发性酚、有机酸、醛酮类等，这些成分对甜醅品质至关重要。目前，甜醅的研究多集中于莜麦，对青稞尤其是糯青稞甜醅的系统研究仍较匮乏。青稞（Hordeum vulgare L.var.nudum）作为青藏高原特色作物，富含β-葡聚糖、膳食纤维及多酚类物质，具有调节血糖与抗氧化等生理功能[1-3]。依据直链淀粉含量，青稞可分为普通青稞（直链淀粉＞10%）与糯青稞（直链淀粉＜10%）[5]，糯青稞的淀粉组成、物化特性和加工特性显著区别于其他谷物，其淀粉膨胀势高、糊化所需温度低、时间短[6]，同时，糯青稞淀粉回生速率慢，更适宜用于发酵食品加工[7]。
近年来，以青稞为原料制备甜醅受到研究人员关注。何玉洁等[8]采用单因素-正交试验法，对甜醅工艺进行优化，确定了青稞-燕麦甜醅的最佳发酵工艺；张杰等[9]采用米根霉（Rhizopus oryzae）和酵母菌对黑青稞进行发酵，发现黑青稞的黄酮含量（32.22 mg/100 g）、多酚含量（230.68 mg/100 g）及1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除能力（95.03 μmol/L）显著提高。马文珍等[10]以昆仑14号青稞米为原料，采用5种不同的酒曲发酵制备甜醅，筛选出安琪酒曲可作为青稞甜醅发酵的首选酒曲。鲍玉花等[11]研究了青稞甜醅饮料的活性成分及其抗氧化活性，发现经萌发处理后的青稞甜醅饮料对2,2'-联氮-二（3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸）二铵盐（2,2'-azino-bis-（3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate），ABTS）自由基和羟自由基清除能力在萌发第48 h时分别达到64.64%和76.97%，较对照组提高了32.38%和13.84%，对DPPH自由基清除能力在萌发第40 h时清除率达到最高，较对照组提高了9.07%。因此，青稞甜醅作为一种传统发酵食品，在营养强化和功能活性提升方面表现出显著潜力。
目前的研究方向多集中于工艺优化，对糯青稞甜醅的发酵特性、感官品质缺乏系统的分析评价，因此，本研究以糯青稞以及常见甜醅原料（莜麦、小麦和普通青稞）为研究对象发酵制备甜醅，通过模糊数学感官评价结合理化指标分析，系统比较不同原料甜醅间的品质差异，旨在为糯青稞发酵食品的开发提供理论支撑。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
1.1.1 供试原料
糯青稞（甘垦糯623）（淀粉60.73%，脂肪8.19%，蛋白13.01%）、普通青稞（陇稞1号）（淀粉62.11%，脂肪8.52%，蛋白11.38%）：甘肃省农业工程技术研究院；莜麦米（淀粉53.36%，脂肪12.20%，蛋白13.83%）、小麦米（淀粉61.57%，脂肪9.40%，蛋白14.60%）：市售。
1.1.2 试剂
甜酒曲：安琪酵母股份有限公司；γ-氨基丁酸标品：美国Sigma-Aldrich公司；没食子酸、芦丁标准品（纯度≥98%）、福林酚：上海源叶生物科技有限公司；葡萄糖：天津市大茂化学试剂厂；3,5-二硝基水杨酸（3,5-dinitrosalicylic acid，DNS）：天津市光复科技发展有限公司；苯酚：烟台市双双化工有限公司，上述试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
UV-1500PC紫外/可见分光光度计：上海美析仪器有限公司；BM-06S手持折光仪：天津瞭望光电科技有限公司；HH-S4A水浴锅：北京科伟永兴仪器有限公司；GL-20.5M高速冷冻离心机：上海卢湘仪离心机仪器有限公司；PHSJ-3F pH计：上海雷磁仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 甜醅制作工艺流程及操作要点
操作要点[9-10]：分别将碾磨后的四种原料经清选机清选，去除原料中的石子、秸秆等杂质，清洗至洗米水清澈无白浊。各称取250 g于25 ℃浸泡使其充分吸水，泡米程度以能用手易碾碎为准。 若泡米时间较短会导致酸败，时间过长则导致营养成分流失，通常浸泡4 h。浸泡后分别于100 ℃蒸煮15 min至中间无白芯即可。将蒸熟的米饭在室温下摊凉至25 ℃，尽快降温以防止杂菌污染，在降温后的米饭中均匀拌入0.4%的甜酒曲，30 ℃恒温发酵40～48 h即得成品。
1.3.2 甜醅感官评价
邀请10位有一定品鉴能力的专业人员组成感官评价小组，以组织状态、色泽、气味和滋味4个方面对不同原料制备的甜醅进行评分，具体评价标准见表1。
表1 甜醅感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation standards of Tianpei
项目评分标准评分/分组织形态（30分）色泽（20分）颗粒不饱满、呈粘稠状甜醅成品中有少许的稻谷颗粒或异色米颗粒饱满、呈松散状、固形物均匀、无外来杂质和异物色泽呈暗红色，与原料不相符色泽偏暗色泽与原料相符，具有甜醅特有的色泽气味（20分）滋味（30分）略有异味或淡薄自然的酒香纯正醇和的发酵酒香，甜香酸甜过度，滋味异常酸甜适度略欠醇和厚实酸甜适中、滋味愉悦1～10 11～20 21～30 1～5 6～10 11～20 1～5 6～10 11～20 1～5 6～10 11～20
1.3.3 模糊数学感官评价模型的建立
甜醅评价集合的建立[12]：甜醅评价因素为组织形态、色泽、气味和滋味，分别对应U1，U2，U3，U4，即因素集U={U1，U2，U3，U4}={组织形态、色泽、气味、滋味}。以优秀（Y1）、良好（Y2）、中等（Y3）、差（Y4）组成每个因素的评价集，即Y={Y1，Y2，Y3，Y4}，将优、良、中等、差分别赋值90，80，70，60，即Y={Y1，Y2，Y3，Y4}={优秀，良好，中等，差}={90，80，70，60}，权重系数集X={X1，X2，X3，X4}={0.3，0.2，0.2，0.3}。
建立因素模糊综合评价矩阵[13]：根据模糊评定矩阵U和权重集X，采用矩阵乘法，可得模糊关系综合判别集A=X×U，由模糊关系综合判别集A和评价集Y，得出模糊关系感官综合评分T，即T=A×Y。
1.3.4 甜醅理化指标测定
取适量甜醅，按料液比1∶1（g∶mL）加入无菌水，研磨均匀后，于5 500 r/min离心5 min，取上清液待测，另外取适量甜醅样品冻干用于活性成分测定。
pH值：采用精密pH计直接测定；可溶性固形物的测定：参考GB/T 12143—2008《饮料通用分析方法》中的折光计法；总酸含量的测定：参考GB 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》中的酸碱指示剂滴定法[14]；还原糖及总糖含量的测定：采用DNS比色法[15]。
1.3.5 甜醅活性成分测定
总酚：采用福林酚法测定[16]，以没食子酸质量浓度（mg/mL）为横坐标（X），吸光度值为纵坐标（Y），得到没食子酸标准曲线为Y=22.177X+0.006 4，R2=0.999 4，根据标准曲线回归方程计算相应的总酚含量。
总黄酮：采用亚硝酸钠-硝酸铝显色法测定甜醅中总黄酮含量[17]，以芦丁质量浓度（mg/mL）为横坐标（X），吸光度值为纵坐标（Y），得到芦丁标准曲线为Y=12.76X-0.021，R2=0.9937，根据标准曲线回归方程计算相应的总黄酮含量。
γ-氨基丁酸（gama-aminobutyric acid，GABA）：采用比色法测定甜醅中GABA含量[18]，以γ-氨基丁酸质量浓度（mg/mL）为横坐标（X），吸光度值为纵坐标（Y），绘制标准曲线为Y=5.9638X-0.0164，R2=0.9995，根据标准曲线回归方程计算相应的GABA含量。
1.3.6 数据处理
每组试验数据均重复测定3次，结果以“平均值±标准差”表示。分别采用SPSS 20.0和Originpro 2024分析数据及作图，采用方差分析进行Ducan差异分析（P＜0.05认为差异显著）。
2 结果与分析
2.1 模糊数学综合感官评价结果
模糊数学感官评价是一种基于模糊逻辑的数据分析技术，通过将感官评价中固有的不确定性视为模糊性（而非随机性）来处理。该方法的核心在于将主观、不确定的感官感受转化为客观、系统的数学描述，从而使分析结果更为科学和清晰[19]。本研究邀请10位有一定品鉴能力的专业人员对不同原料发酵甜醅进行感官评价，评分结果见表2。
表2 不同原料发酵甜醅的模糊数学综合感官评分
Table 2 Fuzzy mathematical comprehensive sensory score of Tianpei fermented by different raw materials
谷物品种组织形态优 良 中差色泽优 良 中差气味优 良 中差滋味优 良 中 差甘垦糯623陇稞1号小麦莜麦7667 2131 1202 0110 6556 3231 1212 0111 7455 1514 2120 0021 9647 1223 0130 0110
将表格进行归一化处理后，可建立模糊评定矩阵，得：
按模糊原理，A=X*U，得到不同谷物发酵甜醅评价结果：
以糯青稞甘垦糯623为原料的甜醅样品模糊关系综合感官评分：
同理，可得以普通青稞陇稞1号、小麦及莜麦为原料发酵的甜醅样品感官评分依次为：T2=82.30分，T3=81.10分，T4=84.60分。 其中，以糯青稞甘垦糯623为原料所制备的甜醅感官评分最高，该甜醅颗粒饱满，籽粒松散，酸甜适中，具有纯正醇和的发酵酒香。
2.2 不同原料发酵甜醅理化指标分析
经不同谷物发酵后甜醅的基本理化指标测定结果见表3。由表3可知，以糯青稞为原料的甜醅中总糖、还原糖及可溶性固形物均显著高于其它组甜醅（P＜0.05），分别为0.145 g/mL、0.124 g/mL和14.1%。 糯青稞中支链淀粉含量较高，而支链淀粉中含有大量的α-1,6糖苷键分支，在α-淀粉酶和淀粉脱支酶的协同作用下使支链淀粉的降解速度显著快于直链淀粉，进而生成麦芽糖、葡萄糖等小分子糖[20]，而普通青稞、小麦和莜麦在发酵过程中因直链淀粉降解慢，糖供应不足，微生物可能转向其他碳源（如蛋白质或脂肪），因此糯青稞甜醅中可溶性固形物、还原糖及总糖含量均高于其他3组甜醅。 糯青稞甜醅中总酸和pH值分别为2.20 g/L和4.35，介于普通青稞和莜麦之间。 采用甜酒曲作为发酵剂，主要成分为米根霉，发酵过程中pH值、总酸的变化与米根霉分解谷物淀粉，利用碳源从而大量产酸有着密切关系[21]。
表3 不同原料发酵甜醅的理化指标分析
Table 3 Analysis of physicochemical indexes of Tianpei fermented by different raw materials
注：同一列不同小写字母表示差异显著（P＜0.05），下同。
原料总酸/（g·L-1）pH值总糖/（g·mL-1）还原糖/（g·mL-1）可溶性固形物/%小麦莜麦甘垦糯623陇稞1号13.6±0.1c 13.5±0.1c 14.1±0.2a 13.9±0.1b 2.81±0.01b 1.94±0.05d 2.20±0.05c 3.10±0.11a 4.62±0.03b 5.24±0.16a 4.35±0.12c 4.19±0.13c 0.120±0.008b 0.108±0.009b 0.145±0.007a 0.113±0.001b 0.113±0.006b 0.098±0.003c 0.124±0.007a 0.108±0.005bc
2.3 不同原料发酵甜醅活性成分分析
总黄酮、GABA和总酚是甜醅原料的关键活性成分，GABA作为非蛋白质氨基酸，具有降血压、改善机体睡眠质量等功效[22]；总酚和总黄酮具有抗氧化、降血脂和降胆固醇等功效[23]。研究表明，不同原料的活性成分含量存在显著差异，原料种类对甜醅的活性成分具有重要影响。甜醅原料及成品中总黄酮、GABA和总酚含量测定结果见表4。如表4所示，4组甜醅原料中总黄酮含量大小依次为糯青稞甘垦糯623＞陇稞1号＞小麦＞莜麦，其中糯青稞总黄酮含量（135.66 mg/100 g）显著高于其它原料（P＜0.05），小麦和莜麦中总黄酮含量差异不显著（P＞0.05）；4组甜醅原料中GABA含量大小依次为莜麦＞糯青稞甘垦糯623＞小麦＞陇稞1号，其中莜麦中GABA含量（52.43 mg/100 g）显著高于其它原料（P＜0.05）；4组甜醅原料中总酚含量大小依次为糯青稞甘垦糯623＞莜麦＞陇稞1号＞小麦，其中糯青稞中总酚含量（83.33 mg/100 g）显著高于其它原料（P＜0.05）。综上，相较于其他三种原料，糯青稞在总黄酮和总酚含量上表现出较强的优势。
表4 不同原料及甜醅成品中活性成分分析
Table 4 Analysis of active components in different raw materials and Tianpei products
总黄酮/（mg·100 g-1）原料甜醅甜醅GABA/（mg·100 g-1）原料总酚/（mg·100 g-1）原料甜醅甘垦糯623陇稞1号小麦莜麦135.66±1.63a 80.81±2.70b 32.96±1.64c 37.48±2.55c 69.79±1.29a 38.83±0.67b 19.62±0.28d 28.24±0.46c 48.27±0.55b 11.52±0.24d 31.66±0.25c 52.43±0.63a 97.72±1.51a 67.53±0.93c 79.14±1.15b 68.11±0.94c 83.33±2.19a 68.05±1.72b 56.99±1.39c 74.45±1.92b 225.11±6.50a 201.48±5.79b 144.83±4.06c 198.35±5.69b
4组甜醅中，总黄酮含量大小依次为糯青稞甘垦糯623＞陇稞1号＞莜麦＞小麦，其中糯青稞甘垦糯623甜醅总黄酮含量（69.79 mg/100 g）显著高于其它甜醅（P＜0.05）；4组甜醅中GABA含量大小依次为糯青稞甘垦糯623＞小麦＞莜麦＞陇稞1号，其中糯青稞甜醅中GABA含量（97.72 mg/100 g）显著高于其它组甜醅（P＜0.05）；4组甜醅中总酚含量大小依次为甘垦糯623＞陇稞1号＞莜麦＞小麦，其中糯青稞甘垦糯623甜醅中总酚含量（225.11 mg/100 g）显著高于其它组甜醅（P＜0.05）。由此可得，相较于其他三种原料所制甜醅，糯青稞甜醅中功能活性成分含量更占优势。
将原料和成品甜醅中活性成分进行对比发现，甜醅中总黄酮含量明显低于原料中黄酮含量，说明黄酮类化合物在发酵过程中不断被降解。可能由于甜醅发酵过程中部分黄酮作为碳源被微生物消耗或随着有机酸的累积，黄酮结构发生变化，经发酵后，黄酮类化合物通过水解、甲基化等反应转化为酚酸（如没食子酸），米曲霉分泌的糖苷酶也会加速黄酮苷键断裂[24]。 甜醅中GABA和总酚含量高于原料，甜醅中GABA主要源于原料或由谷氨酸经微生物体内谷氨酸脱羧酶的支路产生[25]，这与原料中谷氨酸含量有关，后期需进一步深入研究。总酚含量增加可能是由于微生物分泌的酶水解了谷物原料中大量存在的结合态多酚，将其转化为游离态和可溶性的形式，这一研究与史晓萌等[26]研究结果一致。另有研究表明，GABA可通过激活苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase，PAL）、肉桂酸-4-羟化酶等关键酶，促进酚酸（如阿魏酸、对香豆酸）合成，增加总酚含量[27]。
2.4 相关性分析
对糯青稞甜醅理化指标、感官品质及活性成分含量进行相关性分析，结果见图1。
图1 糯青稞甜醅理化指标、活性成分与感官品质相关性分析
Fig. 1 Correlation analysis between physiochemical indexes, active components and sensory quality in waxy highland barley Tianpei
由图1可知，总酚含量与总黄酮含量、组织形态呈极显著正相关，与滋味呈极显著负相关（P＜0.01），与可溶性固形物含量呈显著正相关，与色泽和气味呈显著负相关（P＜0.05）；GABA含量与总黄酮、总糖及还原糖含量呈极显著正相关，与色泽呈极显著负相关（P＜0.01），与可溶性固形物、组织形态呈显著正相关（P＜0.05）；总黄酮含量与可溶性固形物、总糖含量及组织形态呈极显著正相关，与色泽和滋味呈极显著负相关（P＜0.01），与还原糖含量呈显著正相关，与气味呈显著负相关（P＜0.05），表明随着甜醅中总糖、还原糖及可溶性固形物含量的升高，其所含总黄酮、总酚和GABA等活性成分含量会随之增加，所制得甜醅颗粒的组织状态会更加饱满。滋味与总酸含量、色泽和气味呈极显著正相关，与组织形态呈极显著负相关（P＜0.01）；气味与色泽、总酸含量呈极显著正相关，与组织形态呈极显著负相关（P＜0.01）；色泽与组织形态、总糖含量呈极显著负相关（P＜0.01），与还原糖和可溶性固形物含量呈显著负相关（P＜0.05）；组织形态和总酸含量呈极显著负相关（P＜0.01），和总糖含量呈显著正相关（P＜0.05），说明总酸含量可以较直接的反映出甜醅的感官品质，含量越高，该甜醅会具有更佳的气味和滋味，但颗粒的组织形态会下降；总酸和pH呈显著负相关（P＜0.05）；pH值与可溶性固形物呈极显著负相关（P＜0.01），与还原糖含量呈显著负相关（P＜0.05），总糖含量与还原糖、可溶性固形物含量呈极显著性正相关（P＜0.01）。
3 结论
本研究利用糯青稞、普通青稞、小麦和莜麦发酵制备甜醅，并对其理化指标、活性成分和感官品质进行分析。结果表明，经糯青稞甘垦糯623发酵的甜醅组织状态、色泽、气味和滋味等感官指标均优于其它谷物，感官评分最高，为86.5分。糯青稞甜醅总糖、还原糖、可溶性固形物、总黄酮、GABA和总酚含量分别为0.145 g/mL、0.124 g/mL、14.1%、69.79 mg/100 g、97.72 mg/100 g和225.11 mg/100 g，均显著高于其它甜醅（P＜0.05）。总酸和pH分别为2.20 g/L、4.35。相关性分析表明，甜醅中总黄酮和GABA含量与总糖、还原糖及可溶性固形物含量及组织形态呈显著或极显著正相关（P＜0.05，P＜0.01），与色泽呈极显著负相关（P＜0.01），总酸含量与甜醅色泽与滋味呈极显著正相关，与组织形态呈极显著负相关（P＜0.01）。本研究为糯青稞甜醅生产及产业化提供理论依据，有助于推动糯青稞产业的可持续发展，提升其市场竞争力。
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