葛根糯米混合甜酒酿发酵工艺研究
2016-09-18陈清婵王劲松孙爱红
李 蓉,陈清婵,王劲松,孙爱红
葛根糯米混合甜酒酿发酵工艺研究
李蓉,陈清婵*,王劲松,孙爱红
(荆楚理工学院 生物工程学院,湖北 荆门 448000)
以荆门地区葛根、糯米为原料,接种甜酒曲进行混合甜酒酿发酵。选取葛根与糯米的比例、酒曲接种量、发酵温度、发酵时间为条件,采用单因素试验和正交试验对混合甜酒酿的发酵工艺进行优化。结果表明,最佳发酵工艺为葛根与糯米质量比为1.0∶1.5、酒曲接种量为2.0%、发酵温度为30℃,发酵时间为3 d,在此条件下,制得的甜酒酿感官评分为85分,总糖含量为35.4%,酒精度为3.3%vol,黄酮含量为4.2 mg/100 mL,总酸含量为82.3 mg/100 mL(以柠檬酸计)。
葛根;糯米;甜酒酿;发酵条件
葛根是一种豆科属藤本植物,主要分布在我国河北、山东、江苏、湖北、安徽、云南等地[1-2]。葛根中的营养成分全面,主要成分是淀粉,高达40%,其中的膳食纤维含量也较高,此外,葛根富含铁、磷、硒、锌等十几种人体必需的微量元素与矿物质[3]。葛根中的其他化学成分主要是异黄酮类、葛根苷类、生物碱等[4]。葛根具有多种生理功能,包括保护心肌细胞[5]、降血糖降血脂[6]、提高记忆力与抗氧化作用[7-8]等。由于葛根丰富的营养成分与生理功能,国内外对葛根产品的研究与开发日益关注。虽然我国的葛根资源丰富,但是目前葛根主要是经过粗加工制成淀粉[9],也有部分加工成葛粉饼干[10]、葛根挂面[11]、葛根饮料[12]等食品,目前关于葛根发酵酒的报道较少,少数葛根保健酒以蒸馏或浸泡为主,不利于葛根营养成分的保留,本实验以荆门产的野生葛粉和糯米为原料,混合发酵成具有特色的甜酒酿,对甜酒酿的发酵工艺进行优化,以期得到一种风味独特,具有一定营养价值的产品。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
葛根粉:荆门市胜景山葛粉有限公司;糯米:荆门市中百超市;甜酒曲:安琪酵母公司;芦丁标准品:北京谱析科技有限公司。
1.2仪器与设备
TU-1901型分光光度计:北京普析通用仪器有限公司;TG16-WS型低速台式离心机:上海安亭科学仪器厂;JY1002型电子天平:上海浦春计量仪器有限公司;DH-600恒温培养箱:北京科伟永兴仪器公司。
1.3试验方法
1.3.1甜酒酿加工工艺流程
1.3.2葛根糯米甜酒酿发酵工艺优化单因素试验
葛根与糯米质量比:在酒曲接种量为1.5%,30℃条件下发酵3 d,考察葛根与糯米的质量比(1.0∶1.0、1.0∶1.5、1.0∶2.0、1.0∶2.5、1.0∶3.0)对混合甜酒酿发酵的影响。
酒曲接种量:在葛根与糯米质量比为1.0∶2.0,30℃条件下发酵3 d,考察酒曲接种量(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)对混合甜酒酿发酵的影响。
发酵温度:在酒曲接种量为1.5%,葛根与糯米的质量比为1.0∶2.0,分别于20℃、25℃、30℃、35℃、40℃条件下发酵3 d,考察发酵温度对混合甜酒酿发酵的影响。
发酵时间:在酒曲接种量为1.5%,葛根与糯米的质量比为1.0∶2.0,30℃条件下,分别发酵1d、2 d、3 d、4 d、5 d,考察发酵时间对混合甜酒酿发酵的影响。
1.3.3葛根糯米甜酒酿发酵工艺优化正交试验设计
在单因素试验基础上,以葛根与糯米质量比、酒曲接种量、发酵温度、发酵时间为影响因素,以感官评分为考察指标,进行4因素3水平正交试验,因素与水平见表1。
表1 甜酒酿发酵工艺条件优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation conditions of fermented glutinous rice optimization
1.3.4检测方法
酒精度测定:蒸馏比重法[13];总酸含量的测定:根据GB/T 12456—2008《食品中总酸度的测定》方法进行;总糖含量测定:菲林试剂法;葛根黄酮测定:按照参考文献[14]的方法进行;卫生指标测定:细菌总数、大肠菌群数及致病菌按GB/T 4789.25—2003《食品卫生微生物学检验酒类检验》中规定的方法测定。
甜酒酿成品的风味、口感采用感官评定法。每次10位感官评价员(5男5女)分别进行评价计分,按照表2设计的甜酒酿感官评分标准打分(满分100分),最终取10位评价员的平均分值。
表2 甜酒酿感官评分标准Table 2 Sensory evaluation standard of fermented glutinous rice
2 结果与分析
2.1葛根糯米混合甜酒酿发酵条件优化单
2.1.1葛根与糯米质量比对混合甜酒酿发酵的影响
由图1可知,当葛根与糯米质量比从1.0∶3.0至1.0∶1.5时,甜酒酿感官评分逐渐升高并在1.0∶1.5时达到最高,为71分,此时甜酒酿口感香甜,滋味醇厚。当葛根与糯米质量比为1.0∶1.0时,甜酒酿甜度降低,酒味增加,此时感官评定分数降低。因此选择最佳的葛根与糯米质量比为1.0∶1.5。
图1 葛根与糯米质量比对甜酒酿发酵的影响Fig.1 Effect of the mass ratio of pueraria and glutinous rice on fermented glutinous rice fermentation
2.1.2酒曲接种量对混合甜酒酿发酵的影响
图2 酒曲接种量对甜酒酿发酵的影响Fig.2 Effect of starter inoculum on fermented glutinous rice fermentation
由图2可知,酒曲接种量对甜酒酿发酵的影响较为显著,酒曲中含有根霉,根霉分泌丰富的糖化酶,可水解葛根和糯米中的淀粉产生麦芽糖、葡萄糖等可发酵型糖,再由甜酒曲中少量的酵母发酵成酒精[15],因此,当酒曲接种量由0.5%上升至1.5%时,总糖含量增加较快;当接种量为15%时,感官评分最高,为73分;当酒曲接种量增加至2.5%时,感官评分逐渐降低,这可能是由于接种量过多,酵母菌繁殖旺盛,耗糖量增加,酒味较浓,酒酿发酵过度导致的。因此选择最佳酒曲接种量为1.5%。
2.1.3发酵温度对混合甜酒酿发酵的影响
由图3可知,随着发酵温度的升高,甜酒酿感官评分先增加后降低。在30℃时甜酒曲中的根霉分泌的糖化酶活力最高,甜酒酿感官评分最高,为74分,口感最佳,酸甜适宜,温度过低风味物质含量低,温度过高有酸败味,因此选择最佳发酵温度为30℃。
图3 发酵温度对甜酒酿发酵的影响Fig.3 Effect of fermentation temperature on fermented glutinous rice fermentation
2.1.4发酵时间对混合甜酒酿发酵的影响
图4 发酵时间对甜酒酿发酵的影响Fig.4 Effect of fermentation time on fermented glutinous rice fermentation
由图4可知,发酵时间对甜酒酿的感官评分影响显著。发酵时间较短时,总糖含量和酒精度均较小,发酵程度低,甜酒酿的风味不佳,当发酵3 d时,总糖含量和酒精度比例比较合适,甜酒酿清甜醇香,感官评分最高为77分;发酵时间超过3d后,甜度开始降低,这时酒精度仍然上升,使酒味较浓,甜味较淡,口感一般。因此选择发酵时间为3 d。
2.2葛根、糯米混合甜酒酿发酵工艺优化正交试验
表3 甜酒酿发酵条件优化正交试验结果与分析Table3Resultsandanalysisoforthogonalexperimentsforfermentation conditions of fermented glutinous rice optimization
在单因素的基础上,选择酒曲接种量、葛根与糯米质量比、发酵温度和发酵时间为影响因素设计L9(34)正交试验,以感官评分为评价标准,正交试验结果与分析(见表3)可知,影响感官评分的主次因素依次为A>D>C>B,最主要因素是酒曲接种量,其次是发酵时间、发酵温度、葛根与糯米质量比,发酵工艺的最优组合为A3B2C2D2,即酒曲接种量为2.0%,葛根与糯米的质量比为1.0∶1.5,发酵温度为30℃,发酵时间为3 d。经过验证试验测定,在此条件下发酵得到的甜酒酿的感官评分为85分。
2.3产品指标
2.3.1感官指标
甜酒酿色泽为白色,具有糯米发酵醇香和葛粉香气,香型柔和,糯米颗粒饱满,组织致密绵软,香甜可口。
2.3.2理化指标
总糖含量为35.4%,酒精度为3.3%vol,黄酮含量为4.2 mg/100 mL,总酸含量为82.3 mg/100 mL(以柠檬酸计)。
2.3.3微生物指标
细菌总数≤100CFU/mL,大肠菌群≤3 MPN/100 mL,致病菌:不得检出。
3 结论
通过对葛根与糯米混合发酵甜酒酿的工艺条件进行研究,确定其最佳工艺:酒曲接种量为2.0%,葛根与糯米的质量比为1.0∶1.5,发酵温度为30℃,发酵时间为3 d。在此条件下,生产的甜酒酿口感细腻醇甜、酒香柔和,产品感官评分85分。
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冈山县酒用原料米品质的调研汇报(糙米的糊化温度对蒸饭消化性影响之预测)
三宅剛史伊藤一成
日本的稻米经脱壳后形成糙米,经研磨再成白米,贮藏米一般是糙米,出售前或使用前才研磨成为白米。清酒生产用原料大米的品质对酒的质量影响很大,日本酒米研究会每年都要进行米况调研并发布信息,但西部地区由于是晚生稻,很难利用到公布的信息。2007年冈山县酒用大米原料受气温高的影响导致难于消化(蒸饭制成酒醪之后由于老化速度快消化率下降)。为了提前获知酒用米品质的信息,特对酒用米进行研究。调研的对象分糙米和白米两种,结果认为糙米的糊化温度与白米的糊化温度关系密切且稳定,前者比后者高约1℃,只要先得到糙米的糊化温度值就能算出蒸饭的消化性。计算式如下,(1)稻米成熟月份的平均气温(以下:平均气温)与白米糊化温度的关系式:y=1.092x+39.215(x:平均气温、y:糊化温度、R2=0.865 5);(2)在大气中放置24h的蒸饭消化性与平均气温的关系式:y=-1.4171x+49.301(x:平均气温、y:蒸饭消化性、R2=0.748 1);由此,(3)y=-1.471(x-39.215)/1.092+ 49.301(x:糊化温度、y:在大气中放置24h的蒸饭消化性),经过上述计算得出蒸饭消化性%(预测)。
摘自日本酿造协会杂志,2015年第9期第623页(宋钢译)
以市售的乳酸菌种进行红酒的苹果酸-乳酸发酵试验
恩田匠
在葡萄酒生产中一个重要的工艺是进行苹果酸-乳酸发酵,它能弱化葡萄酒的酸味,同时使酒香变得圆润,其实这就是将酒醪中的L-苹果酸经苹果酸乳酸酶的脱羧直接变成L-乳酸的转化过程。以往这种发酵主要依靠自然的工艺过程,主要乳酸菌是Oenococcus oeni等,现在已经市售了,并根据生产要求不断进行改善和增加品种。山梨县葡萄酒研发中心于2012年进行了检验市售乳酸菌效果的葡萄酒酿造及苹果酸乳酸发酵试验,使用了9种市售菌种,将酒精发酵结束的葡萄酒醪以10 L容分别注入瓶中,添加各种市售的乳酸菌种,除了2个菌株之外,其它菌种几乎在30~50天内都将苹果酸消费完毕,不添加乳酸菌的对照区完全消费苹果酸需要38~90天。在感官评定上,添加乳酸菌进行乳酸转换的实验区比不添加实验区的风味好,特别是果香风味保存较好。以往的自然工艺不仅时间长,而且果香味较低,这可能是因需要长时间才能消费掉苹果酸,出现了氧化所致。
摘自日本酿造协会杂志,2015年第9期第628页(宋钢译)
味噌含有的抑制高血压物质
高橋砂織
味噌是日本酱类的总称,至今有许多关于它具有抗氧化和抗癌等性能的报道。血管紧张肽原酶(renin)是一种特异性很高的天冬氨酸蛋白酶,此外还有凝乳酶和ACE酶都是可导致血压升高的物质,作为其阻碍物质,大豆皂苷和NA(植物次生代谢物质)有助于抑制上述可导致血压升高的因素。大豆皂苷和NA存在于各种大豆食品中,其中日本的味噌是用大豆和大米等原料酿制的,本文作者对日本产各地的豆米酱进行RAS系酶阻碍活性检测,结果发现味噌产品全都存在这种活性,尤其是只用大豆酿制的豆酱的此等活性更强。经研究,微生物发酵对这种阻碍活性影响不大,用大豆或脱皮大豆为原料制曲的影响也很少,但有发酵期长(超过1个月)该阻碍活性减弱,或减弱后再增强的现象。NA不仅本身有ACE阻碍活性,在发酵中有助于生成很多ACE阻碍肽,阻碍肽的生成有赖于曲菌和酵母分泌的蛋白分解酶。
摘自日本酿造协会杂志,2015年第9期第636页(宋钢译)
以专用米和食用米为添饭原料的清酒口味评定
古川幸子鈴木啓太郎等
日本年消费24万吨清酒原料糙米中有30%属于专用大米,其它是主食大米,这是为了适应米价的变化和利用大米多样特性而进行的配比。本研究使用了11种专用米和主食米进行配比,并用测味仪对配比酿制的清酒进行味觉检测,结果发现用专用米做添饭(清酒酿制过程中分次添加的蒸饭)制成的清酒源于有机酸的浓厚味较重,而用主食米做添饭的清酒比较爽口。之所以产生这种差别是由于二者所含的游离氨基酸含量有所不同,以主食米为添饭的清酒中天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、赖氨酸、酪氨酸含量比较高。此外,主食米清酒中的果糖含量明显高于专用米清酒,葡萄糖含量却明显低于专用米的清酒。正是由于上述差别导致了用不同原料米做的添饭制成的清酒在口感上有差异。由于知道了上述的差别,今后采用测味仪就可推导出被测清酒使用了何种原料米。
摘自日本酿造协会杂志,2015年第9期第653页(宋钢译)
又老又新的米曲乳酸发酵生产
伊藤一成辻麻衣子等
日本关西奈良有传统的制酒母方法叫“菩提酒母法”,冈山县的酒母制法与之类似但又不同,后来逐渐演变成已广泛使用的速酿酒母法,老的酒母制作法由于操作繁琐时间长逐渐被新法取代。传统制法是利用自然存在的微生物(乳酸菌和酵母),在温暖的气候条件下,以原料米中的淀粉酶先少量分解淀粉产生部分葡萄糖,乳酸菌利用这些葡萄糖发酵产酸,终将pH值降至4以下,细菌在酸的作用下大量死亡防止了腐败发生,同时激活原料中存在的葡萄糖淀粉酶并大量产生葡萄糖,由于酵母是耐酸型的因而可大量优先繁殖,并生成酒精,种被弃用多年的传统酿造法现在又重新回到了人们的视野。作者分析了冈山县的传统酒母法与奈良酒母法最大的不同在于前者使用的是米曲而不是米饭,使用米曲可以避免使用米饭时可能出现的腐败,有助于乳酸菌产酸而获得了成功。
摘自日本酿造协会杂志,2015年第10期第670页(宋钢译)
Fermentation technology of sweet fermented glutinous rice with pueraria
LI Rong,CHEN Qingchan*,WANG Jinsong,SUN Aihong
(College of Bioengineering,Jingchu University of Technology,Jingmen 448000,China)
Using pueraria and glutinous rice in Jingmen area as material,sweet fermented glutinous rice(or Laozao)was fermented by inoculating the sweet fermented rice starter.Using the ratio of glutinous rice and pueraria,starter inoculum,fermentation temperature and time as factors,the fermentationtechnologyofsweetfermentedglutinousricewereoptimizedbysinglefactorandorthogonalexperiments.Theresultsshowedthattheoptimum fermentation conditions were determined as follows:the mass ratio of pueraria and glutinous rice 1.0∶1.5,starter inoculum 2.0%,fermentation temperature 30℃and time 3 d.Under the conditions,the sensory score of sweet fermented glutinous rice mixed with pueraria obtained was 85,total sugar contentwas35.4%,alcoholcontentwas3.3%vol,flavonoidscontentwas4.2mg/100ml,andtotalacidcontentwas82.3mg/100ml(basedoncitricacid).
pueraria;glutinous rice;sweet fermented glutinous rice;fermentation condition
TS262.7
0254-5071(2016)07-0189-03
10.11882/j.issn.0254-5071.2016.07.041
2016-04-17
荆楚理工学院校级科研项目(ZR201512)
李蓉(1987-),女,讲师,硕士,研究方向为农产品加工。
陈清婵(1983-),女,讲师,博士,研究方向为风味食品。