米酒酿造的糖化条件优化

刘家兴，迟原龙，胡小飞，黄紫霖，姚开*

（1.四川大学轻纺与食品学院，四川成都610065；2.成都大学医护学院，四川成都610106）

米酒酿造的糖化条件优化

刘家兴1，迟原龙1，胡小飞1，黄紫霖2，姚开1*

（1.四川大学轻纺与食品学院，四川成都610065；2.成都大学医护学院，四川成都610106）

采用复合的纯种糖化曲和自然糖化曲酿造米酒，考查了糖化温度、糖化时间、糖化曲用量和两种糖化曲的质量比对米酒糖化液品质的影响，利用正交试验优化了米酒酿造的糖化条件。结果表明，米酒糖化的优化条件为糖化温度36℃、糖化时间40 h、糖化曲用量0.35%、两种糖化曲质量比1∶1。优化条件下，糖化液的总酸含量为5.24 g/L，淀粉转化率为63.53%，感官评分为88分。

米酒；酿造；糖化；条件优化

米酒又称甜酒或酒酿，属于我国的传统发酵食品[1]，其是以糯米为主要原料，通过霉菌和酵母菌等微生物的作用酿造而成[2]。糖化是米酒酿造的重要步骤之一，糖化液的品质决定了米酒后续发酵过程中是否有足够的可发酵糖类[3-4]。俗话说“无酸不成酒”，糖化醪中的有机酸能够赋予米酒良好的风味[5-6]，但总酸含量过高也会使米酒口感变差[7-8]。传统的自然糖化曲能够显著增加糖化液的香气成分和感官品质，而纯种糖化曲能够明显提高其糖化效率[9]。试验采用复合的纯种糖化曲和自然糖化曲酿制米酒，以总酸含量、淀粉转化率和感官评分为指标，优化米酒酿造的糖化条件。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

纯种糖化曲和自然糖化曲：四川某生物科技有限公司提供。糯米为东北产优质糯米：市购。葡萄糖、硫酸铜、亚甲蓝、氢氧化钠、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、邻苯二甲酸氢钾等（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

BS210S分析天平：北京赛多利斯有限公司；DHP-9032恒温培养箱：上海一恒科学仪器有限公司；AL-21a酒精计：广州市爱宕科学仪器有限公司（ATAGO爱拓中国分公司）；蒸饭器：广东威多福集团有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 米酒糖化液的制备工艺流程及操作要点

（1）浸泡：清洗后的糯米于定量水中浸泡8 h，期间搅拌2～3次。

（2）蒸饭：浸泡后的糯米于蒸饭器中蒸制28 min。

（3）淋饭：将熟化的糯米饭用水淋冷，并使米饭粒呈分散状。

（4）拌曲：将定量的糖化曲均匀拌入淋冷的糯米饭中。

（5）糖化：将拌曲的糯米饭于36℃条件下糖化一定时间。

（6）压滤：用80目滤布过滤糖化醪，并压挤残渣，得到糖化液。

1.3.2 影响糖化液品质的因素分析

以糖化液的总酸含量、淀粉转化率和感官评分为指标，分别考查糖化时间、糖化温度、糖化曲用量、不同糖化曲质量比等因素对糖化液品质的影响。

1.3.3 糖化条件的优化

在单因素试验的基础上，以糖化液的总酸含量、淀粉转化率和感官评价为指标，采用正交试验L9（34）对米酒酿造的糖化条件进行优化。

1.3.4 糖化液总酸含量的测定

采用酸碱中和滴定法测定糖化液中的总酸含量（X，g/L），以去离子水作为空白对照，平行重复2次，取其平均值，其计算公式[10]：

式中：V1和V2分别为测试样品和空白样品消耗0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液体积，mL；0.09为1 mmoL乳酸质量，g；V为测试样品体积，mL。

1.3.5 糖化液淀粉转化率的测定

参照GB/T 5009.7—2008《食品中还原糖的测定》，采用直接滴定法测定糖化液的淀粉转化率（k，%），其计算公式[11]：

式中：k为淀粉转化率，%；X为每100 g糖化液中还原糖（以葡萄糖计）含量，g；m为糖化液质量，g；180和162分别为1 moL葡萄糖和脱水葡萄糖质量，g；75为每100 g糯米中淀粉含量，g。

1.3.6 糖化液的感官评定

由5人组成感官评定小组对糖化液进行感官评分（满分100分），得分为总评分的平均值，评分标准参见表1。

表1 糖化液的感官评分标准Table 1 Sensory scoring criteria of saccharification mash

2 结果与分析

2.1 糖化时间对糖化液品质的影响

糖化曲用量为0.30%、纯种糖化曲与自然糖化曲的质量比为1∶1、糖化温度为36℃时，糖化时间对糖化液品质的影响如图1所示。由图1可以看出，24～36 h时，糖化液的总酸（以乳酸计）含量、淀粉转化率及感官评分均随着糖化时间的延长而增加；糖化时间＞36 h后，由于淀粉转化率增加不再明显，但总酸含量仍增加较大，较高的总酸会使糖化液酸味明显[12-13]，故表现出糖化液的感官评分有所降低。因此，糖化时间36 h为宜。

图1 糖化时间对糖化液品质的影响Fig.1 Effect of saccharification time on the quality of saccharification mash

2.2 糖化温度对糖化液品质的影响

糖化曲用量为0.30%、纯种糖化曲和自然糖化曲质量比为1∶1、糖化时间为36 h条件下，糖化温度对糖化液品质的影响如图2所示。由图2可以看出，在28～36℃范围内，糖化液的总酸含量、淀粉转化率和感官评分均随着糖化温度的升高而升高，这是由于较低的温度对微生物的生长及其糖化酶活力有一定影响[14]；糖化温度为36℃时，糖化液的总酸含量为5.37 g/L，淀粉转化率为62.21%，感官评分最高；当糖化温度升高至38℃时，糖化液的总酸含量＞6.0 g/L，其感官评分降低。因此，糖化温度36℃为宜。

图2 糖化温度对糖化液品质的影响Fig.2 Effect of saccharification temperature on the quality of saccharification mash

2.3 糖化曲用量对糖化液品质的影响

纯种糖化曲和自然糖化曲质量比为1∶1、糖化温度为36℃、糖化时间为36 h条件下，糖化曲用量对糖化液品质的影响如图3所示。由图3可以看出，当糖化曲用量为0.30%时，糖化液的感官评分最高，为86分；当糖化曲用量为0.35%时，糖化液的淀粉转化率基本达到最大值，为62.8%；进一步增加糖化曲用量时，由于总酸含量的增加，加之苦涩味的出现[15]，导致其风味变差，感官评分明显降低。因此，糖化曲用量0.30%为宜。

图3 糖化曲用量对糖化液品质的影响Fig.3 Effect of koji addition amount on the quality of saccharification mash

2.4 不同糖化曲质量比对糖化液品质的影响

糖化曲用量为0.30%、糖化温度为36℃、糖化时间为36 h条件下，两种糖化曲质量比对糖化液品质的影响如图4所示。由图4可以看出，单纯使用纯种糖化曲时，糖化液的总酸含量最低，淀粉转化率最高，但感官评分最低；单独使用自然糖化曲时，糖化液的总酸含量最高，而淀粉转化率最低；当纯种糖化曲与自然糖化曲的质量比为1∶1时，其各项指标接近，且比较理想。

图4 糖化曲质量比对糖化液品质的影响Fig.4 Effect of the ratio of saccharification koji on the quality of saccharification mash

2.5 糖化的优化条件

基于单因素试验结果，利用正交试验L9（34）进行米酒酿造糖化条件的优化，其结果见表2。由表2可以看出，影响糖化液总酸含量高低的环境因子顺序为糖化温度＞糖化时间＞糖化曲用量＞糖化曲质量比，糖化液中以总酸含量为指标考察时的优化组合为A1B1C1D2，即糖化时间32 h、糖化温度32℃、糖化曲用量0.25%、两种糖化曲质量比为1∶1；影响糖化液淀粉转化率高低的环境因子顺序为糖化温度＞糖化时间＞两种糖化曲质量比＞糖化曲用量，糖化液中以淀粉转化率为考察指标时的优化组合为A3B3C3D2，即糖化时间40 h、糖化温度36℃、糖化曲用量0.35%、两种糖化曲质量比为1∶1。

验证试验结果表明，当糖化时间32 h、糖化温度32℃、糖化曲用量0.25%、两种糖化曲质量比为1∶1时，糖化液的总酸含量为5.18 g/L，淀粉转化率为56.38%，感官评分为82分；当糖化时间40 h、糖化温度36℃、糖化曲用量0.35%、两种糖化曲质量比为1∶1时，糖化液的总酸含量为5.24 g/L，淀粉转化率为63.53%，感官评分为88分。后一种条件下虽然总酸含量略有增加，但感官评分也有提高，且淀粉转化率大幅增加。因此确定米酒酿造的糖化优化条件为糖化时间40 h、糖化温度36℃、糖化曲用量0.35%、纯种糖化曲和自然糖化曲质量比为1∶1。

表2 糖化条件优化正交试验结果Table 2 Results and analysis of orthogonal experiment for saccharification conditions optimization

3 结论

米酒酿造所用的纯种糖化曲与自然糖化曲具有不同的糖化特点，环境因子对糖化液的品质有较大影响。复合糖化曲能够明显提高糖化液的品质，通过正交试验确定米酒酿造的糖化优化条件为糖化时间40 h、糖化温度36℃、糖化曲用量0.35%、纯种糖化曲和自然糖化曲质量比为1∶1。在该优化条件下米酒糖化液的总酸含量为5.24 g/L，淀粉转化率为63.53%，感官评分为88分。

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Optimization of saccharification condition of rice wine brewing

LIU Jiaxing1,CHI Yuanlong1,HU Xiaofei1,HUANG Zilin2,YAO Kai1*
(1.College of Light Industry,Textile and Food Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,China; 2.College of Medicine and Nursing,Chengdu University,Chengdu 610106,China)

A mixture of pure koji and natural koji was used to brew rice wine.The effects of saccharification temperature,saccharification time,koji addition and ratio of two kinds of koji on the quality of rice mash were investigated.The saccharification condition was optimized by orthogonal experiment.The results showed that the optimized saccharification condition of rice wine brewing was as follows:temperature 36℃,time 40 h,koji addition 0.35%,compound koji ratio 1∶1.Under this condition,the total acid content and starch conversion rate in rice mash were 5.24 g/L and 63.53%,respectively.The sensory evaluation score of the saccharification was 88.

rice wine;brewing;saccharification;condition optimization

TS262.4

A

0254-5071（2014）10-0018-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2014.10.005

2014-08-09

国家自然科学基金（31371775）

刘家兴（1987-），男，硕士研究生，研究方向为食物资源开发。

*通讯作者：姚开（1955-），教授，博士，研究方向为发酵工程。