一种养生黄酒的发酵工艺研究

杨晓凤，孙汉巨，杨 柳，徐尚英，姚升飞，何述栋

（1.合肥工业大学食品科学与工程学院，安徽合肥 230009；2.安徽海神黄酒集团有限公司，安徽合肥 231561）

黄酒是用酒曲酿酒，双边发酵，具有深厚的民族文化内涵，极具文化特色，有国粹的美名，传承了华夏文明很早就掌握的酿酒技术[1]。黄酒含有钙、镁、钾、磷、铁和锌等微量元素，富含VB，VE等，所含氨基酸可达21种。同时，还含有丰富的功能性寡糖，每升黄酒异麦芽低聚糖、泛糖等含量为6 g[2]。黄酒具有多种功效，是医药上重要的辅料和“药引子”，能帮助消化，适量饮用有助于血液循环，加快新陈代谢，还具有美容、抗衰老、保护心脏等功效。相关研究人员研究了许多添加辅料制备养生黄酒的发酵工艺。例如，何义国[3]研究了枸杞黄酒的工艺，陆海波等人[4]研究了怀山药黄酒工艺。

山药含有淀粉酶、多酚氧化酶、黏液蛋白、维生素、微量元素和皂苷等，具有健脾益胃、助消化、滋肾益精、益肺止咳、降低血糖和抗肝昏迷等功效[4]。黑米含有丰富的蛋白质、人体必需氨基酸、花青素，特别富含铁、硒、锌，以及VB1和VB2等营养成分，具有消除自由基、改善缺铁性贫血、抗应激反应和免疫调节等功效。红枣被人们称为“百果之王”，含有蛋白质、脂肪、胡萝卜素、氨基酸等营养成分。同时，还含有钙、铁、磷和镁等多种微量元素。不仅具有保护肠胃、止泻和中和药性等功效，还具有显著的补充气血、改善气血虚弱的作用[5]。枸杞含有多糖、胡萝卜素、核黄素、烟酸、VB1及多种氨基酸，具有促进免疫、清除自由基、抗衰老和护眼明目的作用[3]。黄精含有大量的淀粉、糖、脂肪和蛋白质，还含有胡萝卜素、维生素等，具有减轻疲劳、抗菌、抗氧化和防衰老等功效。因此，以大米为主要原料，红枣、枸杞、黄精、黑米和山药为辅料，开发一款具有养生保健功能的黄酒，势必会受到消费者欢迎。

1 材料与设备

1.1 原材料与试剂

大米、红枣、枸杞、黑米、山药，当地超市购买；黄精，产自安徽省九华山；糖化酶（活力单位1×105U/g），张家港市金源生物化工有限公司提供；耐高温α-淀粉酶（活力单位1×104U/g），河北邢台万达生物工程有限公司提供；酸性蛋白酶（活力单位5×104U/g），广西南宁市东恒华道生物科技有限公司提供；活性干酵母，安琪酵母股份有限公司提供；浓硫酸、甲醛溶液、氢氧化钠、蒽酮和葡萄糖，均为分析纯。

1.2 仪器及设备

CP114型电子天平，奥豪斯仪器有限公司产品；722E型可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司产品；PHS-3G型pH计，上海雷磁仪器厂产品；HH-2型恒温培养箱，江苏金坛市荣华仪器制造有限公司产品；JYL-350X型榨汁机，山东九阳小家电有限公司产品；RE-52A型旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂产品；中药粉碎机，浙江省永康市溪岸五金药具厂产品；KRT-NT-2-1型膜分离机，合肥科瑞特环保工程有限公司产品；玻璃棒、烧杯、量筒、滴定管等玻璃器皿。

1.3 工艺流程

1.4 操作要点

1.4.1 黄精预处理

黄精用中药粉碎机磨成60目粉末。

1.4.2 红枣预处理

红枣洗净后去核，在沸水中煮制15 min，料液比1∶1，打浆备用。

1.4.3 枸杞预处理

枸杞洗净，在沸水中煮制15 min，料液比1∶1，打浆备用。

1.4.4 山药预处理

清洗、去皮，料液比1∶1，打汁备用。

1.4.5 活性干酵母活化

称取0.8 g活性干酵母于50 mL质量分数为8%葡萄糖溶液中，于25℃条件下保温30 min。

1.4.6 养生黄酒的发酵

大米在25℃条件下浸泡48 h，沥去水分；称取150 g（干质量约100 g） 浸泡过的大米于500 mL的三角瓶中，包扎后置于高压蒸汽灭菌锅中，在0.05 MPa条件下蒸煮15 min；将冷却的无菌水缓慢加入到米饭中，按试验需求加入经过预处理的红枣、黑米、山药、枸杞和黄精等辅料，并加入0.012 g耐高温淀粉酶、0.012 8 g糖化酶、0.136 g酸性蛋白酶和5 mL活化的酵母菌液，混合均匀；用8层纱布封口后，于28±2℃条件下保温发酵，每隔4 h搅拌1次，培养5 d。每组3个平行试验。

1.4.7 粗滤

将发酵后的混合物质采用200目的尼龙布过滤，收集滤出液。

1.4.8 精滤

采用截留分子量为10 kDa的超滤膜分离机，进一步将滤出液过滤，收集二次流出液。

1.4.9 杀菌、灌装

将二次流出液加热至95℃后，趁热灌装至玻璃瓶中，封口，自然冷却至室温。

1.5 试验方法

1.5.1 红枣添加量对黄酒品质的影响

以100 g大米干质量为基准，红枣添加量分别为1%，2%，3%，4%，5%；山药和黑米的添加量均为10%，枸杞、黄精添加量均为1%。培养5 d后，对黄酒进行感官评价。

1.5.2 枸杞添加量对黄酒品质的影响

以100 g大米干质量为基准，枸杞添加量分别为1%，2%，3%，4%，5%；山药、黑米、红枣和黄精的添加量分别为10%，10%，3%，1%。培养5 d后，对黄酒进行感官评价。

1.5.3 山药添加量对黄酒品质的影响

以100 g大米干质量为基准，山药添加量分别为5%，10%，15%，20%，25%；黑米、红枣、枸杞和黄精添加量分别为10%，3%，2%，1%。培养5 d后，对黄酒进行感官评价。

1.5.4 黑米添加量对黄酒品质的影响

以100 g大米干质量为基准，黑米添加量分别为2.5%，5.0%，7.5%，10.0%，12.5%；山药、红枣、枸杞和黄精添加量分别为15%，3%，2%，1%。培养5 d后，对黄酒进行感官评价。

1.5.5 黄精添加量对黄酒品质的影响

以100 g大米干质量为基准，黄精添加量分别为0.25%，0.50%，0.75%，1.00%，1.25%；山药、红枣、枸杞和黑米添加量分别为15%，3%，2%，10%。培养5 d后，对黄酒进行感官评价。

1.5.6 养生黄酒配方的正交试验

在单因素试验基础上，以山药、黑米、红枣、枸杞和黄精为因素，进行L8（27）正交试验，确定该养生黄酒配方最优组合方案。

正交试验因素与水平设计见表1。

图1 红枣添加量对黄酒感官品质的影响

表1 正交试验因素与水平设计/%

1.5.7 料液比对黄酒发酵的影响

以100 g大米干质量为基准，其中枸杞、红枣、黑米、山药、黄精添加量分别为2%，2.5%，10%，15%，0.35%；以料液比为 1∶1.5，1∶2.0，1∶2.5，1∶3.0，1∶3.5，1∶4.0，分别向蒸煮后的米饭加入冷无菌水。培养5 d，测定发酵醪的总酸、总糖、酒精度和感官评分等指标。

1.5.8 红枣、枸杞和黄精加入时间对黄酒发酵的影响

黑米和山药在发酵0 h同时加入发酵瓶中，红枣、枸杞和黄精分别在发酵24，48，72 h三者一起加入发酵瓶中。培养5 d后，测定黄酒得总酸、总糖、酒精度和感官评分等指标。

1.5.9 测定标准

酒精度的测定采用蒸馏法，总糖含量测定采用蒽酮比色法，总酸含量测定采用酸碱滴定法，氨基态氮含量测定采用甲醛滴定法。

1.5.10 感官评分

评分小组由10人组成，采用100分制评分法，分别从色泽、气味、组织形态和口感4个方面进行评 分 ， 分 数 分 别 为 X1，X2，X3，X4，X=X1+X2+X3+X4，取平均分作为最终分数。

感官评分见表2。

表2 感官评分

2 结果与分析

2.1 红枣添加量对黄酒品质的影响

红枣添加量对黄酒感官品质的影响见图1。

在红枣添加量为3%时，黄酒感官评价分数最高为94.2分。显而易见，红枣添加量主要影响黄酒的色泽和香气，随着红枣添加量的增加，黄酒的色泽逐渐变红，红枣香气逐渐突出。添加量低于3%时，黄酒色泽偏浅，红枣香气不足；添加量高于3%时，黄酒色泽偏深，红枣气味突出，黄酒整体香气、色泽不协调。因此，确定红枣添加量为3%。

2.2 枸杞添加量对黄酒品质的影响

枸杞添加量对黄酒感官品质的影响见图2。

图2 枸杞添加量对黄酒感官品质的影响

在枸杞添加量为2%时，黄酒感官评分最高为94.0分。枸杞添加量主要影响黄酒的香气，随着枸杞添加量的增加，枸杞气味逐渐突出。添加量低于2%时，黄酒枸杞气味不足；添加量高于2%时，枸杞气味突出，黄酒香气不协调。因此，确定枸杞添加量为2%。

2.3 山药添加量对黄酒品质的影响

山药添加量对黄酒感官品质的影响见图3。

图3 山药添加量对黄酒感官品质的影响

在山药添加量为15%时，黄酒感官评价分数最高为92.6分。山药添加量主要影响黄酒的香气和口感，随着山药添加量的增加，山药香气逐渐突出，口感清爽。添加量低于15%时，黄酒山药香气不足，口感偏差；添加量高于15%时，山药香气突出，口感不协调。因此，确定山药添加量为15%。

2.4 黑米添加量对黄酒品质的影响

黑米添加量对黄酒感官品质的影响见图4。

图4 黑米添加量对黄酒感官品质的影响

在黑米添加量为10%时，黄酒感官评分最高为93.8分。黑米添加量主要影响黄酒的色泽，随着黑米添加量的增加，黄酒色泽逐渐加深。添加量低于10%时，黄酒颜色偏浅，色泽不够诱人；添加量高于10%时，黄酒颜色偏深，色泽不协调。因此，确定黑米添加量为10%。

2.5 黄精添加量对黄酒品质的影响

黄精添加量对黄酒感官品质的影响见图5。

图5 黄精添加量对黄酒感官品质的影响

在黄精添加量为0.50%时，黄酒感官评价分数最高为92.6分。黄精添加量主要影响黄酒的口感，随着黄精添加量的增加，黄酒中药味逐渐加重。黄精添加量低于0.50%时，口感不够协调；添加量高于0.50%时，黄酒中药味突出。因此，确定黄精添加量为0.50%。

2.6 最佳配方确定

通过单因素试验，确定了山药黑米养生黄酒的最佳配方。红枣、枸杞、山药、黑米和黄精的添加量分别为3%，2%，15%，10%，0.5%。在此基础上，采用五因素二水平正交试验进一步确定养生黄酒配方的最佳组合方案。

正交试验因素水平组合及结果见表3。

由表3可得，红枣、枸杞、山药、黑米和黄精对养生黄酒感官品质影响的主次因素排列顺序为黑米添加量＞红枣添加量＞枸杞添加量＞山药添加量＞黄精添加量，最优组合为A1B2C1D1E2，极差分析法得到的最优组合为A1B2C2D1E2。对A1B2C1D1E2和A1B2C2D1E2进行验证性试验，得到的黄酒感官评分分别为91.5±2.3分和95.3±2.0分，最终得到最佳组合方案为A1B2C2D1E2，即养生黄酒最佳配方为黑米添加量7.5%，红枣添加量3%，枸杞添加量1.5%，山药添加量15%，黄精添加量0.5%。

表3 正交试验因素水平组合及结果

2.7 料液比对黄酒发酵的影响

料液比对黄酒中总酸及总糖的影响见图6，料液比对黄酒感官品质和酒精度的影响见图7。

图6 料液比对黄酒中总酸及总糖的影响

图7 料液比对黄酒感官品质和酒精度的影响

从图6可知，随着料液比的增加，黄酒总酸及总糖含量逐渐降低，黄酒感官品质逐渐变好。在料液比为1∶2.5时，黄酒感官评分最高为93.8分；之后随着料液比的增加，黄酒感官品质变差。同样，随着料液比的增加，黄酒酒精度逐渐升高，在料液比为1∶2.5时，酒精度最高为12.6%Vol；之后，随着料液比的增加，酒精度逐渐降低。因此，选择最佳料液比为1∶2.5。

2.8 红枣、枸杞和黄精加入时间对黄酒发酵的影响

红枣、枸杞和黄精加入时间对黄酒感官品质的影响见图8，红枣、枸杞和黄精加入时间对总酸、总糖和酒精度的影响见图9。

图8 红枣、枸杞和黄精加入时间对黄酒感官品质的影响

图9 红枣、枸杞和黄精加入时间对总酸、总糖和酒精度的影响

显而易见，随着红枣、枸杞和黄精加入时间的延后，黄酒总酸、总糖含量逐渐减少。通过试验得出，随着红枣、枸杞和黄精加入时间的延后，养生黄酒特有的香气和味道逐渐减弱。同样，随着红枣、枸杞和黄精加入时间的延后，黄酒酒精度逐渐降低。当红枣、枸杞和黄精与其他原辅料同时加入共发酵，黄酒感官评价分数、酒精度、总酸含量和总糖含量均最高。所以，选择红枣、枸杞和黄精与其他原辅料同时加入共发酵。

3 产品品质

3.1 感官要求

GB/T 13662—2008规定的黄酒感官要求如下。①色泽：橙黄色至深褐色，清亮透明，允许坛底有少量聚集物；②香气：具有黄酒特有的醇香，无异香；③口味：醇厚鲜爽，无异味；④风格：酒体尚协调，具有黄酒品种的典型风格。该养生黄酒感官质量如下。①色泽：红色，清亮透明，分布均匀；②气味：原辅料香气协调统一，具有养生黄酒特有的香气，无异香；③口味：具有黄酒特有的口味，原辅料味道协调统一，无异香；④风格：酒体协调统一，具有养生黄酒特有的典型风格。该养生黄酒符合GB/T 13662—2008中的规定。

3.2 理化要求

GB/T 13662—2008规定的黄酒理化要求为总糖（以葡萄糖计） 15.1～40.0 g/L，酒精度≥8%Vol，总酸（以乳酸计） 4.0～8.0 g/L，氨基态氮≥0.20 g/L。该养生黄酒理化质量为酒精度12.6±0.14%Vol，总酸含量6.20±0.09 g/L，总糖含量 17.95±0.19 g/L，氨基态氮含量0.45±0.02 mg/L。该养生黄酒符合GB/T 13662—2008中的规定。

3.3 微生物限量

GB 2758—2012规定的黄酒微生物限量如下。采样方案为n，c，m，则沙门氏菌5，0，0/25 mL；金黄色葡萄球菌5，0，0/25 mL。该黄酒微生物指标为细菌总数≤100 CFU/mL，大肠菌群≤30 CFU/100 mL），致病菌不得检出。该黄酒符合GB 2758—2012中的规定。

4 结论

以黄酒的色泽、风味、口感和组织形态为评价标准，采用单因素试验及正交试验，优化出养生黄酒的配方，即黑米添加量7.5%，红枣添加量3%，枸杞添加量1.5%，山药添加量15%，黄精添加量0.5%。进一步研究料液比，红枣、枸杞和黄精加入时间对黄酒发酵的影响，得到最佳料液比为1∶2.5，当红枣、枸杞和黄精与其他原辅料同时加入共发酵，黄酒品质最佳。随着生活水平的变化，人们保健意识越来越强，更多地关注酒的养生保健功能，随着黄酒保健功能及其机理研究的深入，具有保健功能的黄酒势必受到越来越多消费者的青睐。