蛹虫草甜米酒的酿造工艺研究

刘竹青，于 梅*

（1.青岛农业大学 食品科学与工程学院，山东 青岛 266109；2.山东农业工程学院 食品科学与工程学院，山东 济南 250100）

蛹虫草甜米酒的酿造工艺研究

刘竹青1，于 梅2*

（1.青岛农业大学 食品科学与工程学院，山东 青岛 266109；2.山东农业工程学院 食品科学与工程学院，山东 济南 250100）

以蛹虫草大米为原料，酿造蛹虫草甜米酒。通过单因素和正交试验，对蛹虫草甜米酒的酿造工艺进行优化。结果表明，蛹虫草甜米酒的最佳酿造工艺条件为：甜酒曲接种量为1.5%，料液比为1∶3.0（g∶mL），发酵温度28℃，发酵时间为3 d。在此工艺条件下，蛹虫草甜酒中虫草总糖含量为10.03 g/100 mL，虫草素含量1.24 mg/100 mL，酒精度1.2%vol，感官评分95分。此最佳工艺酿造的蛹虫草甜米酒呈现淡黄色，酒液澄清透明，复合香气协调浓郁，口感甜爽，余味绵长，同时具有较高的营养价值。

蛹虫草；甜米酒；酿造工艺；虫草素

蛹虫草（Cordycepsmilitaris）是子囊菌门（Ascomycota），肉座菌目（Hypocreales），麦角菌科（Clavicipitaceae），虫草菌属（Cordyceps）的模式种。蛹虫草中含有多种虫草总糖以及腺苷、鸟苷、尿苷、虫草素、腺嘌呤和尿嘧啶等核苷类成分，其中以虫草总糖及虫草素功效最为显著[1]。蛹虫草总糖能够抑制小鼠肾脏部分切除所诱发的慢性肾功能衰竭，增强肾功能[2]，同时可以促进淋巴细胞增殖[3]，增强肝脏超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）的活性，具有抗凝血、降血糖、降血脂和延缓衰老等功效[4-5]。虫草素具有抑制肿瘤生长[6]，促进T细胞增殖[7]，抗菌、抗肿瘤等功效[8]。随着人们不断加强对蛹虫草的保健功效和药用价值的认识，蛹虫草在微生物、食品、药品等领域的应用和研发等各方面展现出良好的应用潜力[9]。目前我国市场上已有多种虫草类功能食品。朱蕴兰等[10]利用蛹虫草液体发酵菌丝体及发酵液研制功能性面包；翁梁[11]研制成功制得蛹虫草挂面；除此之外还有虫草薏米粉、虫草酱油和虫草药酒等功能性虫草食品都已经投入市场，具有良好的前景[12]。

米酒含有十多种氨基酸，其中有8种是必需氨基酸，其营养成分易于吸收，并且具有促进食欲、助于消化、提神解乏、解渴消暑、促进血液环、润肤美白等功效[13]。王乐等[14]将大枣和枸杞和米酒有机结合，增加了该工艺米酒的保健功效；黄和升等[15]研制了黑莓米酒的酿造工艺；金铁岩等[16]以人参和大米为原料，研制出具有抗氧化功效的米酒；王巍杰等[17]研制了何首乌米酒，既丰富了保健酒品种，又提高了黑米米酒的营养价值和保健功效。本试验以蛹虫草大米为原料，通过单因素试验和正交设计试验，探讨蛹虫草甜米酒的最佳酿造工艺生产出美味可口又具营养价值的甜米酒，以期为开发蛹虫草新型功能产品提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

蛹虫草大米：由中韩食品研究中心提供；糖化酶（50 000 U/g）：潍坊康地恩生物科技有限公司；虫草素：美国Sigma公司；安琪甜酒曲：青岛城阳区春阳路大润发店；葡萄糖、98%浓硫酸、苯酚（均为分析纯）：天津巴斯夫化工有限公司。

1.2 仪器与设备

YXQ-LS立式压力蒸汽灭菌器：上海博迅实业有限公司；TGL-16M高速台式冷冻离心机：上海安亭科学仪器厂；DU-800紫外可见分光光度计：美国贝克曼库尔特有限公司；UV-2000紫外可见分光光度计：上海尤尼柯仪器有限公司；DHP-9032电热恒温培养箱：中国龙口市先科仪器有限公司；SHA-B恒温振荡器：常州国华电器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蛹虫草甜米酒的酿造工艺流程

操作要点：称取100 g蛹虫草大米于发酵缸中，加入300 mL无菌水糖化，每100 g大米加0.1 g糖化酶，于60℃恒温水浴锅内适度糖化30 min。待蛹虫草大米冷却至30℃，接种一定量的甜酒曲，移入发酵缸中，28℃恒温密封静置发酵。发酵过程中，有气泡产生，会有较多米粒漂浮在酒液中，虫草香气明显释放。最后，无明显的气泡冒出，酒液澄清且呈现微黄色，即可认为发酵停止，此时米粒略有漂浮且明显较发酵期间少，虫草米酒的复合香气释放较完全。经高温高压（121℃、1.01 MPa）杀菌20 min后装瓶，即可得到蛹虫草甜米酒的成品。

1.3.2 蛹虫草甜米酒的感官评定分析

选择专业品评人员10人按照表1的感官评定标准对蛹虫草甜米酒进行打分，满分为100分。

表1 蛹虫草甜米酒感官评定标准Table 1 Sensory evaluation standards ofC.militarissweet rice wine

1.3.3 虫草总糖含量的测定

（1）葡萄糖标准曲线的绘制

称取105℃干燥至恒质量的葡萄糖标准品25mg，配制成质量浓度为100μg/mL的葡萄糖标准液，分别吸取0、0.2mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL加入到试管中，用蒸馏水补足至2 mL。各管各加入1 mL 6%苯酚溶液，摇匀，再加入浓硫酸5 mL（勿沿管壁添加，以便样品与硫酸快速混合）静置10 min，摇匀，静置20 min，在波长492 nm处测各管的吸光度值。以葡萄糖质量浓度（x）为横坐标，吸光度值（y）为纵坐标，制作葡萄糖标准曲线，获得葡萄糖标准回归方程为y=13.251x-0.003，相关系数R2=0.999 5。

（2）样品中虫草总糖含量的测定

取蛹虫草甜米酒上清液，5 000 r/min离心20 min，按葡萄糖标准曲线绘制的方法测其在波长492 nm处的吸光度值。根据葡萄糖标准回归方程计算虫草总糖的质量浓度，蛹虫草甜米酒中总糖含量的计算公式如下[18]：

式中：C为虫草总糖的质量浓度，g/100 mL；V为测定时的体积，mL；F为稀释倍数；W为样品质量，g。

1.3.4 虫草素含量的测定

（1）虫草素标准曲线的绘制

将虫草素标准品定量溶解于体积分数为20%的乙醇溶液中制得50μg/mL的标准品溶液，然后用体积分数为20%的乙醇溶液进行梯度稀释，得到一系列质量浓度为5 μg/mL、10 μg/mL、15 μg/mL、20 μg/mL、25 μg/mL、30 μg/mL的标准品溶液，于波长260nm处测其吸光度值。以虫草素质量浓度（x）为横坐标，吸光度值（y）为纵坐标，制作虫草素标准曲线，获得虫草素标准回归方程为y=0.026 5x-0.012 3，相关系数R2=0.996 5。

（2）样品中虫草素含量测定

取蛹虫草甜米酒上清液，5 000 r/min离心20 min，经0.2 μm微孔滤膜过滤后，按虫草素标准曲线的绘制的方法测其在波长260 nm处的吸光度值，根据虫草素标准回归方程计算虫草素的质量浓度，蛹虫草甜米酒中虫草素含量的计算公式如下[19]：

式中：C为虫草素的质量浓度，mg/100 mL；V为测定时的体积，mL；F为稀释倍数；W为样品质量，g。

1.3.5 酒精度的测定

蛹虫草甜米酒酒精度：根据国标GB/T15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中规定的方法进行测定，并换算成20℃条件下的酒精度[20]。

1.3.6 单因素试验的设计

分别考察甜酒曲接种量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）、料液比（1∶2、1∶2.5、1∶3、1∶3.5、1∶4（g∶mL））、发酵时间（1 d、2 d、3 d、4 d、5 d）、发酵温度（25 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃、35 ℃）对蛹虫草甜米酒中酒精度、虫草总糖含量、虫草素含量及其感官评分的影响。

1.3.7 正交试验的设计

在单因素试验的基础上，以甜酒曲接种量（A）、料液比（B）、发酵时间（C）为影响因素，以感官评分为评价指标，采用L9（34）正交试验对蛹虫草甜米酒的酿造工艺进行优化，正交试验因素与水平见表2。

表2 蛹虫草甜米酒酿造工艺条件优化正交试验因素与水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for brewing process conditions optimization ofC.militarissweet rice wine

1.3.8 蛹虫草甜米酒的理化指标测定

酒精度和总酸含量：按GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》中规定的方法进行测定；总糖含量：按苯酚-硫酸法进行测定；总酯、可溶性固形物含量和感官评定：按GB/T 10345—2007《白酒分析方法》中规定的方法进行测定；卫生指标和有害微生物：按GB 2758—2012《发酵酒及其配制酒》中的标准方法进行测定。

1.3.9 数据分析

为确保实验数据准确可靠，每种条件下的发酵试验均做3次平行试验。数据采用x±s来表示，并采用SPSS统计软件进行差异显著分析。

2 结果与分析

2.1 最适接种量的确定

图1 接种量对虫草总糖和虫草素含量的影响Fig.1 Effect of inoculum onC.militaristotal sugar and cordycepin contents

由图1可知，随甜酒曲接种量的增加，虫草总糖含量显著提高（P＜0.05），当接种量为2.5%时，虫草总糖的含量为11.59 g/100 mL，可能是由于接种量的增加，使大米中淀粉转化为多糖的速度加快，导致虫草总糖的增加；接种量的增加对虫草素的含量没有显著性的变化（P＞0.05）。由图2可知，蛹虫草甜米酒的酒精度随甜酒曲接种量的增加而增加，当接种量为2.5%时，酒精度为2.1%vol；当接种量为1.5%时，米酒呈现清澈的淡黄色，入口甜爽，虫草和米酒的复合香气浓郁，余味绵长，感官评分最高为94分；接种量偏高或偏低，都会导致米酒的色泽变差，酒精味加重，复合香气不够诱人，接种量偏高更会导致米酒的余味偏酸。综合考虑，选择甜酒曲接种量1.5%为宜。

图2 接种量对感官评分和酒精度的影响Fig.2 Effect of inoculum on sensory score and alcohol content

2.2 最适料液比的确定

图3 料液比对虫草总糖和虫草素含量的影响Fig.3 Effect of material-liquid ratio onC.militaristotal sugar and cordycepin contents

由图3可知，随料液比的不断提高，虫草总糖和虫草素含量显著下降（P＜0.05），当料液比为1∶2.0（g∶mL）时，虫草总糖和虫草素含量分别为12.18 g/100 mL和1.53 mg/mL。由图4可知，随料液比的不断提高，酒精度也越低，当料液比为1∶4.0（g∶mL）时，酒精度仅为0.7%vol；随料液比的不断提高，感官评分呈先上升后下降的趋势，料液比为1∶3.0（g∶mL）时，虫草甜米酒呈现淡黄色，入口甜而不腻，复合香气浓郁，感官评定最高为92分；当料液比为1∶2.0（g∶mL）和1∶2.5（g∶mL）时，虫草甜米酒颜色较黄，甜度高、香气重，虫草香突出并且掩盖米香，感官评定较差；料液比为1∶3.5（g∶mL）和1∶4.0（g∶mL）时，虫草甜米酒略失色，微甜，口味寡淡，香气较淡，余味粗糙，感官评定逐渐下降。因此，虫草甜米酒的最适料液比选为1∶3.0（g∶mL）。

图4 料液比对感官评分和酒精度的影响Fig.4 Effect of material-liquid ratio on sensory score and alcohol content

2.3 最适发酵时间的确定

图5 发酵时间对虫草总糖和虫草素含量的影响Fig.5 Effect of fermentation time onC.militaristotal sugar and cordycepin contents

图6 发酵时间对感官评分和酒精度的影响Fig.6 Effect of fermentation time on sensory score and alcohol content

由图5、图6可知，随发酵时间的增加，虫草米酒的虫草总糖含量和酒精度逐渐升高，对虫草素的含量影响不显著（P＞0.05）。当发酵时间为5 d时，虫草总糖和虫草素含量分别为10.49 g/100 mL和1.27 mg/mL，但此时的甜米酒酸感加重，酒味加冲，颜色偏深，口感较差，感官评分仅为72分。发酵时间为3 d时，虫草米酒颜色呈淡黄色，酒液清澈，虫草米酒复合香气浓郁，余味绵长，具有独特风味，感官评定最高为93分。因此，选择最适发酵时间3 d为宜。

2.4 最适发酵时间的确定

图7 发酵温度对虫草总糖和虫草素的影响Fig.7 The effect of fermentation temperature onC.militaris total sugar and cordycepin contents

图8 发酵温度对感官评分和酒精度的影响Fig.8 Effect of fermentation temperature on sensory score and alcohol content

由图7可知，蛹虫草甜米酒中虫草总糖和虫草素含量随着发酵温度的升高呈现先升高后下降的趋势，当发酵温度为28℃时，虫草总糖和虫草素含量分别为11.32 g/100 mL和1.36 mg/mL。由图8可知，当发酵温度为28℃时，蛹虫草甜米酒的酒液清澈，颜色正宗，复合香气浓郁，余味绵长，具有独特风味。随着发酵温度的升高，米酒的颜色加深，酒味加冲，虫草总糖含量和虫草素含量也明显下降（P＜0.05），感官评定逐渐降低。因此，选择最适发酵温度28℃为宜。

2.5 正交试验结果

在单因素试验的基础上，对甜酒曲接种量、料液比、发酵时间进行3因素3水平的正交试验优化，试验结果见表3，方差分析见表4。

由表3极差分析结果可知，对蛹虫草甜米酒感官品质影响的大小顺序为：甜酒曲接种量＞发酵时间＞料液比。蛹虫草甜米酒的最佳工艺条件组合为A2B2C2，即接种量为1.5%，料液比为1∶3.0（g∶mL），发酵时间为3 d，发酵温度为28℃。由表4可知，甜酒曲添加量和发酵时间对产品感官评分的影响均为极显著（P＜0.01），而料液比对产品感官评分的影响均为极显著（P＜0.05）。在此工艺条件下，进行蛹虫草甜米酒最优发酵工艺的验证试验，获得蛹虫草甜米酒的酒精度1.2%vol、感官评分为95分。

2.6 蛹虫草甜米酒的理化指标及微生物测定

感官指标：酒液清澈，无可见的杂质沉淀，颜色微黄，复合香气浓郁，口感柔和，具有独特风味。

对最佳发酵工艺条件下的蛹虫草甜米酒的进行理化指标测定，结果表明，蛹虫草甜米酒的酒精度为（1.2±0.13）%vol，虫草素含量为1.24 mg/100 mL、总糖为（10.03±1.2）g/100 mL，总酯为（2.34±0.36）g/L，总酸（以乳酸计）为（0.37±0.06）g/L，可溶性固形物为≥10.0g/L。

微生物指标：大肠杆菌、致病菌均未检出。

表3 酿造工艺条件优化正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for brewing process conditions optimization

表4 正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results

3 结论

本研究在单因素试验的基础上，通过正交试验对蛹虫草甜米酒的酿造工艺进行优化，得出最佳酿造工艺为甜酒曲接种量为1.5%、料液比为1∶3.0（g∶mL）、发酵时间为3 d，发酵温度为28℃，在此条件下发酵酿造的蛹虫草甜米酒酒精度为1.2%vol，感官评分为95分，虫草素含量为1.24 mg/100 mL、澄清透明，色泽诱人，复合香气协调浓郁，口感甜爽，同时又极具有营养价值，作为新型功能性保健食品具有广大的市场。

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Research on brewing technology ofCordyceps militarissweet rice wine

LIU Zhuqing1,YU Mei2*
(1.College of Food Science and Engineering,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China;2.College of Food Science and Engineering,Shandong Agriculture and Engineering University,Jinan 250100,China)

UsingCordyceps militarisand rice as raw material,C.militarissweet rice wine was brewed.The brewing technology of sweet rice wine was optimized by single factor and orthogonal experiments.The results showed that the optimum brewing process conditions were as follows:sweet distiller's yeast inoculum 1.5%,material-liquid ratio 1∶3.0(g∶ml),fermentation temperature 28 ℃ and time 3 d.Under the optimum conditions,C.militaris total sugar content,cordycepin content,alcohol content and sensory score of theC.militarissweet rice wine were 10.03 g/100 ml,1.24 mg/100 ml,1.2%vol and 95,respectively.TheC.militarissweet rice wine was pale yellow with clear and transparent,strong complex aroma,suitable sweet taste,and the rice wine had high nutritional value.

Cordyceps militaris;sweet rice wine;brewing technology;cordycepin

TS262.7

0254-5071（2017）09-0177-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.09.038

2017-05-16

刘竹青（1991-），女，硕士研究生，研究方向为功能食品。

*通讯作者：于 梅（1982-），女，讲师，硕士，研究方向为功能食品。