不同酒曲生产小米酒的研究
2017-03-16郭成宇魏清秀
郭成宇,魏清秀
(齐齐哈尔大学食品与生物工程学院,黑龙江齐齐哈尔161006)
不同酒曲生产小米酒的研究
郭成宇,魏清秀
(齐齐哈尔大学食品与生物工程学院,黑龙江齐齐哈尔161006)
采用6种不同酒曲生产小米酒,考察不同酒曲对其发酵酒的非糖固形物、酒精度、pH、总酸及氨基酸态氮含量的影响,并对其进行全营养成分分析。结果表明,最佳酒曲为QDYF-1,其发酵的小米酒总糖含量为0.42 g/L、非糖固形物含量为32 g/L、酒精度为11.2%vol、pH值为3.7、氨基酸态氮含量为3.41 g/L,碳水化合物含量为12.3 g/100 g,维生素B1含量0.088 mg/100 g,维生素B2含量为0.05 mg/100 g,氨基酸含量为0.365 g/100 g;其中,9种人体必需氨基酸含量为0.088 g/100 g。该产品色泽诱人、酸甜可口、带有米香味、营养丰富,具有非常好的保健功能。该研究可为小米酒的产业化生产提供重要依据。
小米酒;酒曲;生产
小米也称粟、谷子。小米中含有丰富的人体所需的必需氨基酸,其中色氨酸和蛋氨酸最高[1]。小米酒行业具有一定的潜力和发展前景,酒精度较低,温和刺激小,适用于大部分人群[2-3]。小米酒是以小米为主要原料酿造而成,利用酒曲等多种微生物相互作用,经过浸米、蒸饭、加麦曲,糖化、前发酵、后发酵、压榨、澄清、煎酒、装坛。酒中含有多种氨基酸[4],小米酒具有热量高、营养全、易吸收等特点。
近些年来随着小米酒生产的水平不断地提高,通过传统加工与现代加工工艺的结合[5]以及大量的研究和开发,使得小米酒的酿造技术不断完善和改进。小米酒有不同的风味和特色,使得小米酒的市场潜力不断加大[6]。研究不同的酒曲使原料中的淀粉、蛋白质和脂肪等更好的溶出和分解,曲菌繁殖和产酶的同时,产生更多的葡萄糖、氨基酸、维生素等成分,为酵母提供营养来源,并生成有机酸、高级醇及酯类等成分[7],能够确定出不同风格的小米酒所适合的酒曲类型,最终生产出优质的小米酒[8]。
本研究以小米为主要原料,采用不同酒曲生产小米酒。应用对比分析法,对不同酒曲发酵生产的小米酒进行全营养分析,并对酒的杀菌条件进行确定,以期对小米酒的产业化生产提供重要依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
纯净水:市售;小米、小麦、大米(当年新米):龙江县提供;QDYF-1酒曲、QDYF-2酒曲、QDYF-3酒曲、QDYF-4酒曲、QDYF-5酒曲、QDYF-6酒曲:齐齐哈尔大学饮品研发中心提供。
1.2 仪器与设备
BS224S电子分析天平:赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;101-1A型电热恒温鼓风干燥箱:天津市泰斯特仪器有限公司;HH-1数显电热恒温水浴锅:金坛市盛蓝仪器制造有限公司;0-50酒精计:南昌科伟仪器设备有限公司;水银温度计。
1.3 检测方法
1.3.1 小米酒加工工艺流程及操作方法
操作要点及工艺参数如下[9]:
(1)洗米
称1.5 kg小米6份,除去小米粒表面的米糠、尘土、灰分等非淀粉类物质,使其无异味,有利于发酵。
(2)浸米
分别倒入浸米槽中进行浸米,水面淹过米面约30 cm,水温控制在20~25℃,浸泡24 h[10]。
(3)蒸米
蒸小米的目的是让淀粉糊化,糊化后的淀粉易受淀粉酶的水解而转化为糖类,保证发酵正常进行。先把浸米沥干后用清水冲洗2遍,分别倒入锅内,开汽蒸小米,小米上面是蒸汽后,继续蒸3~5 min,关掉蒸汽,用90℃以上的热水泼入到小米上,泼水量为25%~30%,加盖继续蒸5~8 min,待小米充分吸水,再开汽门蒸小米。待全面上汽后,再蒸30 min即可。小米的感官质量要求:熟而不黏,内无生心。
(4)降温拌曲
①6种酒曲制备:设置小麦∶大米质量比分别为100∶0、90∶10、80∶20、70∶30、60∶40、50∶50,其他工艺相同,分别混匀粉碎,要求通过20目孔筛的细粉占20%~30%。将酵子用清水浸泡数小时之后,加入破碎之后的粉料中搅拌均匀,以能用手用力捏成型为准。粉料加水拌匀,在曲模中踩成曲坯,在最上面均匀的铺上稻草。为了促使曲坯中酵母繁殖,室温控制在28~30℃,曲坯在35℃以下,保持24 h。48 h后,曲坯温度下降,曲子成熟。成熟的曲取出后晒干,制成酒曲。
②准备6个5 L发酵罐,使用前要用沸水消毒后加入杀菌冷却后的(24~25℃)纯净水1.5 L,以免有害菌的生长污染。
③将小米摊凉至28℃时,加入活化酒曲15 g/100 g原料[10]。将活化酒曲与米饭翻拌均匀后入罐,投料温度为27~28℃,将酒曲倒入凉冷至50℃的开水中活化30 min[11]。
④小米与酒曲入罐后搅拌均匀,经10 h左右品温上升到29~30℃,酒醪已开始稀薄,味淡,即可开头耙[12]。每天早晨进行一次搅拌,并且把浮在水上的小米往下压。
(5)发酵
前发酵一般5 d左右,测定酒液中的酒精度,然后转入后酵。后酵物料温度控制在26~28℃[12]。经过15~20 d后进行压榨[13]。
(6)压榨
经压榨后,糟饭含水率为48%~50%。
(7)杀菌
利用100℃杀菌1 min将生小米酒中的微生物杀死,并破坏残余的酶,使黄酒中的成分基本上固定下来,防止小米酒发生酸败。另外,可促进小米酒的老熟和部分蛋白质凝固,使小米酒色泽清亮透明。
(8)陈酿
灌装到坛子中储存。室温存放1个月后进行各指标检测。
1.3.2 小米营养成分的测定
小米酒的感官品质从色、香、味、体态进行判断,好品质的小米酒是清澈的、透光度高;酒香浓厚、无异味。小米酒的香气由小米、酒曲中多种微生物相互作用产生的无刺激的醇香[14]。品尝时,口感顺滑、浓厚、少许甜味。小米酒感官品质评分(满分100分)标准见表1。
表1 小米酒感官品质评分标准Table 1 Sensory evaluation standard of millet wine
小米酒总糖、非糖固形物、酒精度、pH、总酸、氨基酸态氮的测定参考国标GB/T 13662—2008《黄酒》中的测定方法测定。小米酒能量、碳水化合物的测定参考国标GB/Z 21922—2008《食品营养成分基本术语》测定;蛋白质的测定参考国标GB 5009.5—2010《准食品中蛋白质的测定》;脂肪测定参考国标GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》;总膳食纤维的测定参考国标GB/T 5009.88—2008《食品中膳食纤维的测定》;灰分的测定参考国标GB 5009.4—2010《食品中灰分的测定》;水分的测定参考国标GB 5009.3—2010《食品中水分的测定》;粗纤维的测定参考国标GB/T 5009.10—2003《植物类食品中粗纤维的测定》;β-胡萝卜素的测定参考国标GB/T 5009.83—2003《食品中胡萝卜素的测定》;硫胺素(VB1)的测定参考国标GB/T 5009.84—2003《食品中硫胺素(VB1)的测定》;核黄素(VB2)的测定参考国标GB/T 5009.85—2003《食品中核黄素的测定》;维生素B6的测定参考国标GB/T 5009.154—2003《食品中维生素B6的测定》;烟酸的测定参考国标GB/T 5009.197—2003《保健食品中烟酸的测定》;泛酸的测定参考国标GB/T 5009.210—2008《食品中泛酸的测定》;叶酸的测定参考国标GB/T 5009.211—2008《食品中叶酸的测定》;铜的测定参考国标GB/T 5009.13—2003《食品中铜的测定》;锌的测定参考国标GB/T 5009.14—2003《食品中锌的测定》;铁、镁、锰的测定参考国标GB/T 5009.90—2003《食品中铁、镁、锰的测定》;钾、钠的测定参考国标GB/T 5009.91—2003《食品中钾、钠的测定》;钙的测定参考国标GB/T 5009.92—2003《食品中钙的测定》;氨基酸的测定参考国标GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的测定》。
1.3.3 杀菌条件的确定
每种酒曲生产的小米酒,杀菌温度分别是80℃、90℃、100℃,每种温度下对应的杀菌时间分别是1 min、3 min、5 min、8 min、10 min,在各条件下检测微生物含量。
2 结果与分析
2.1 不同酒曲生产小米酒的感官评定
通过对不同酒曲生产小米酒感官品质的综合评分结果如表2。
表2 不同酒曲小米酒的感官评价结果Table 2 Sensory evaluation results of different millet wine fermented by different Jiuqu
由表2可知,以酒曲QDYF-1、QDYF-3酿造的小米酒色泽,香气,口味,体态整体水平最高,品质最好;以酒曲QDYF-2、QDYF-4酿造的小米酒口味偏淡及微苦;酒曲QDYF-5、QDYF-6酿造的小米酒微苦及香气淡。
2.2 不同酒曲生产小米酒的总糖含量
图1 不同酒曲小米酒的总糖含量Fig.1 Total sugar contents of different millet wine fermented by differentJiuqu
利用亚铁氰化钾滴定法,检测以不同酒曲制作的小米酒成品的总糖含量如图1。
由图1可知,以酒曲QDYF-1酒曲酿造的小米酒总糖含量最高,为0.42g/L。以酒曲QDYF-5酿造的小米酒总糖量最低,为0.16g/L。总糖含量依次是酒曲QDYF-1>QDYF-3>QDYF-4>QDYF-2>QDYF-6>QDYF-5。
2.3 不同酒曲生产小米酒非糖固形物检测
通过将小米酒试样放置在质量恒定的电热干燥箱经(103±2)℃,干燥4 h后得到总固形物含量,用总固形物含量减去总糖含量就得到非糖固形物含量,结果如图2所示。
图2 不同酒曲小米酒非糖固形物含量Fig.2 Non-sugar solid contents of different millet wine fermented by differentJiuqu
由图2可知,以酒曲QDYF-6、QDYF-5酿造的小米酒非糖固形物含量最高,其值>33 g/L。酒曲QDYF-3酿造的小米酒中非糖固形物的含量最低,其值为21 g/L。各酒曲发酵的小米酒非糖固形物含量高低顺序为QDYF-5>QDYF-6>QDYF-1>QDYF-2>QDYF-4>QDYF-3。
2.4 不同酒曲生产小米酒的酒精度检测
通过将小米酒试样蒸馏,得到馏出液,用酒精计测量馏出液的酒精含量,结果见图3。
图3 不同酒曲小米酒的酒精度Fig.3 Alcohol contents of different millet wine fermented by differentJiuqu
由图3可知,以酒曲QDYF-6酿造的小米酒酒精度最高,为11.8%vol。以酒曲QDYF-2酿造的小米酒酒精度最低,为8.6%vol。各酒曲发酵的小米酒酒精度从高到低顺序为QDYF-6>QDYF-5>QDYF-3>QDYF-1>QDYF-4>QDYF-2。
2.5 不同酒曲生产小米酒pH检测
通过对小米酒试样的pH检测,得到了不同酒曲小米酒的pH值,结果见图4。
图4 不同酒曲小米酒的pH值Fig.4 pH value of different millet wine fermented by differentJiuqu
由图4可知,6种小米酒的pH都在3~5之间,其中酒曲QDYF-3、QDYF-2发酵的小米酒pH最高,为4.3。酒曲QDYF-4的pH最低,为3.5。各酒曲发酵的小米酒的pH值大小排序为QDYF-3>QDYF-2>QDYF-6>QDYF-1>QDYF-5>QDYF-4。
2.6 不同酒曲生产小米酒总酸、氨基酸态氮含量的检测
测定不同酒曲小米酒的总酸和氨基酸态氮含量,结果分别见图5、图6。
图5 不同酒曲小米酒的总酸含量Fig.5 Total acid contents of different millet wine fermented by differentJiuqu
由图5可知,以酒曲QDYF-1、QDYF-3酿造的小米酒总酸含量最高,为3.9g/L;酒曲QDYF-2酿造的小米酒总酸含量最低,为3.1g/L。营养酒的总酸含量从小到大的顺序依次为QDYF-1>QDYF-3>QDYF-5>QDYF-6>QDYF-4>QDYF-2。
由图6可知,以酒曲QDYF-1酿造的小米酒中氨基酸态氮的含量最高,为3.41 g/L;酒曲QDYF-6酿造的小米酒中氨基酸态氮的含量最低,为2.15 g/L。氨基酸态氮含量依次为QDYF-1>QDYF-3>QDYF-2>QDYF-4>QDYF-5>QDYF-6。
图6 不同酒曲小米酒的氨基酸态氮含量Fig.6 Amino acid nitrogen contents of different millet wine fermented by differentJiuqu
综合上述检测结果及感官分析结果,酒曲QDYF-1生产小米酒感官评定分数最高,达96分。外观红褐色、清澈透明;口感柔和、甘醇;有醇香味。理化指标都能满足国家标准,以酒曲QDYF-1酿造的小米酒中氨基酸态氮的含量最高,其值为3.41 g/L。因为酒曲QDYF-1原料是100%当年新小麦,小麦淀粉含量较高,富含面筋等营养成分,20多种氨基酸及丰富的维生素,粘力较强是各种微生物繁殖、产酶的优良天然物。小麦皮里面含有的营养跟麦仁不一样,维生素要多于麦仁,还含有膳食纤维。因此,选择酒曲QDYF-1发酵生产小米酒。
2.7 成品酒的质量指标
小米经过长时间的糖化发酵,小米中的淀粉和蛋白质酶解成低分子糖类和氨基酸等物质,最容易消化吸收,故小米酒被称为营养酒。对酒曲QDYF-1发酵的小米酒中的主要营养成分和功能进行分析[15-16]。
2.7.1 感官指标
红褐色,清亮,醇厚的小米香,酸甜可口,回味长,无异味,无杂质。
2.7.2 理化指标
小米酒中理化指标测定结果分别见表4~表6。
小米酒中的碳水化合物基本上都是发酵产生的单糖(葡萄糖和、果糖等)和低聚糖(麦芽糖、异麦芽糖、乳糖等)。低聚糖具有调节肠道菌群、润肠通便、调节血脂、调节免疫等功能[17]。由表4可知,小米酒中的碳水化合物含量为12.3 g/100 g,是黄酒中碳水化合物含量的2倍。小米酒中维生素主要来自于原料和酒曲中,由于小米酒主要以小米为原料,含丰富的B族维生素,小米酒在长时间的发酵过程中,有大量酒曲自溶现象,将细胞中的维生素释放出来。小米酒中的维生素B1含量为0.088 mg/100 g,是灵芝黄酒的35倍,维生素B1可预防和治疗脚气病;促进消化,特别是碳水化合物的消化;改善精神状况。小米酒中维生素B2含量0.05 mg/100 g,是含量最高的古越龙山绍兴黄酒的1.5倍,维生素B2在生长代谢中,具有非常重要的作用,当身体缺乏B2时,皮肤黏膜就容易发生炎症[18]。表现为口角发生乳白色糜烂、裂口和张口出血,伴疼痛和灼热感等。
表4 小米酒主要指标的测定结果Table 4 Determination results of main indexes of millet wine
表5 小米酒矿物质元素含量检测结果Table 5 Mineral elements contents of millet wine
小米酒含有丰富的微量元素,由表5可知,小米酒不仅含钾、钠、钙、镁常量元素,还含有铁、锌、铜、锰等微量元素,是人体必需的营养元素,小米黄酒pH值在3.5~4.5之间,微量元素在酸性条件下以有机盐类存在,极易被人体吸收,可以补充微量元素,促进新陈代谢功能。小米酒中含镁35.88 mg/100 g,它是许多酶的激活剂,参与体内核酸、碳水化合物、脂类和蛋白质等物质的代谢,并和能量代谢密切相关,镁几乎涉及生命活动的各个环节[19]。小米酒中含锌3.2 mg/100 g,绍兴元红酒中含锌0.85 mg/100 mL[20],锌对免疫系统的发育和正常免疫功能的维持有着不可忽视的作用。
由表6可知,小米酒中所含的氨基酸含量为0.365 g/100 g(其中,9种人体必需氨基酸含量为0.088g/100g),南阳黄酒的氨基酸含量为0.151g/100g,灵芝黄酒的氨基酸含量为0.066 g/100 g[20]。氨基酸能维持抗体正常的生理、生化、免疫机能,以及生长发育、新陈代谢等生命活动。
小米酒中的碳水化合物、蛋白质、矿物质、微量元素和维生素等相互协调和相互补充作用构成了小米酒较高的营养价值及保健作用,这些成分对人体有着重要的生理功能。因此,若能通过应用先进仪器设备和实验方法,对小米黄酒功能性成分进行深入研究与检测,提出几个特异的功能性成分,必将大大促进小米酒的发展。
表6 小米酒氨基酸成分检测结果Table 6 Amino acid composition of the millet wine
3 结论
将小米蒸熟摊凉至28℃时,加入活化酒曲QDYF-1 15 g/100 g,将活化酒曲与米饭翻拌均匀后入罐,投料温度为27~28℃,经10h左右品温上升到29~30℃,酒醪已开始稀薄,味淡,即可开头耙,后酵物料温度控制在26~28℃,经过15~20 d后进行压榨,杀菌温度为100℃、杀菌时间为1 min,使小米酒总糖含量0.42 g/L、非糖固形物含量32 g/L、酒精度11.2%vol、pH值为3.7、氨基酸态氮3.41 g/L。小米酒中的碳水化合物含量为12.3 g/100 g、维生素B1含量为0.088mg/100g、维生素B2含量为0.05 mg/100 g、镁含量为35.88 mg/100 g、锌含量为3.2 mg/100 g、氨基酸含量为0.365 g/100 g(人体必需氨基酸含量为0.088 g/100 g)。该产品营养丰富,具有很好的保健功能。
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Millet wine production with differentJiuqu
GUO Chengyu,WEI Qingxiu
(College of Food and Biological Engineering,Qiqihar University,Qigihar 161006,China)
The millet wines were produced with millet and six differentJiuqu.The effect of differentJiuquon non-sugar solid content,alcohol content, pH,total acid and amino acid nitrogen content was investigated,and the nutritional value of the wine of analyzed.Results showed that the optimalJiuquwas determined as QDYF-1.The millet wine fermented withJiuquQDYF-1 was rich in nutrition,the total sugar content of the millet wine was 0.42 g/L,non-sugar solid content was 32 g/L,alcohol content was 11.2%vol,pH value was 3.7,and amino acid nitrogen content was 3.41 g/L,the carbohydrate content was 12.3 g/100 g,Vitamin B1content was 0.088 mg/100 g,Vitamin B2content was 0.05 mg/100 g,amino acid content was 0.365 g/100 g,among which,the nine essential amino acids content was 0.088 g/100 g.The product had attractive color,the flavor was sweet and sour with rice aroma.The product had a very good health care function and provided an important basis for the industrialization of millet wine.
millet wine;Jiuqu;production
TS262.4
0254-5071(2017)02-0145-06
10.11882/j.issn.0254-5071.2017.02.032
2016-09-27
齐齐哈尔市科学技术计划项目(XCP-201503)
郭成宇(1959-),女,教授,本科,研究方向为农产品加工及贮藏。