五味子米酒制作工艺研究

（南京信息工程大学科学技术研究院，江苏南京210044）

五味子[Schisandra chinensis（Turcz）Baill.]，别称有（乌）五梅子、会及、山花椒等，为木兰科植物五味子属五味子的干燥成熟果实[1]，因“五味皮肉甘酸，核中辛苦，都有咸味”，果实甘、酸、辛、苦、咸五味俱全而得名[2]，是2016年我国卫生部公布的最新药食同源物品之一。现代医学研究表明，五味子的生物活性成分主要包括氨基酸、有机酸、木脂素、多糖、挥发油、脂肪油多种营养及药用成分[3]，具有壮阳补肾、敛汗生津、敛肺益气、涩精止泻、宁心安神等功效，此外营养保健功能更是涉及中枢神经、心血管、生殖、消化以及泌尿等各个系统[4]。除供药用外，五味子先已成为一种新兴的食品工业原料，特别是在果酒及保健酒行业，具有极为广阔的市场前景。

关于五味子酒的研究已初具规模，庞少华等[5]的研究表明，五味子含五味子甲素、乙素、丙素、醇甲、醇乙、酉旨甲（乙）、五味子酚等独有活性成分，有着特殊的营养保健作用，适当饮用有助于治疗失眠健忘、心悸盗汗等症状；马永全等[6]以五味子为原料，五味子乙素含量为指标，研制出了甜酸适口、风味较好的调配型五味子药酒；荣军等[7]通过感官评定和理化分析的方法筛选出了适合北五味子酒发酵的酵母；葛会奇等[8]研究了五味子果酒酿造工艺并对产品进行了质量检测，结果显示，发酵过程中，五味子内的活性成分如醇甲类木脂素损失极少。但有关五味子米酒的制作工艺，暂未见报道，鉴于五味子良好的保健功效，本文以五味子为原料，通过单因素试验和正交试验相结合优化五味子米酒的制作工艺，旨在为五味子饮品研发提供新的研究方向，以及合理开发的更好的利用五味子提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

五味子：南京人名药店；糯米：南京浦口区永辉超市；甜酒曲：安琪酵母股份有限公司。

DHP-9002电热恒温培养箱：北京永光明医疗仪器有限公司；DHG9418A电热鼓风干燥箱：上海精宏实验设备有限公司；BL10K11食品料理机：美的集团有限公司；R2011-0199高压灭菌锅：湖北永大换热设备有限公司；BSA224S电子分析天平（d=0.1 mg）：北京赛多利斯仪器系统有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 原料的挑选

五味子的选择要求以表面红色、紫红色或暗红色，体表褶皱，凹凸不平，略显油润的为佳[9]。糯米要求颗粒饱满，白皙无杂质、无霉变。

1.2.2.2 五味子预处理

将五味子清洗干净后置于电热鼓风干燥箱，设置参数为50℃，3 h进行干燥，然后用粉碎机进行粉碎过60目筛备用。

1.2.2.3 糯米预处理

将糯米洗净后，按米水1∶3（g/mL）的比例，用20℃～25℃水浸泡24 h。直到糯米充分吸收水分，手稍用力能捏成粉末，内无夹心即可。若水温低于20℃，可适当延长浸泡时间直至符合要求。浸泡完成后立即淘洗。每次试验以200 g糯米为基础。

1.2.2.4 蒸饭

将预处理好的糯米用电饭锅锅蒸饭，蒸制时间约35 min～40 min至熟透，蒸出的糯米以熟而不烂，疏松不糊，内无白心，软硬适中为宜。

1.2.2.5 冷却

将蒸熟的饭过纯净水淋冷，使糯米粉中心温度降至30℃左右备用。

1.2.2.6 拌匀

在冷却好的糯米饭中加入试验所需用量的甜酒曲和五味子粉，翻动搅拌均匀，采用传统的人工搭窝操作，即将糯米压实后在中间挖一个倒圆锥形的孔，目的是使米饭和空气的接触面积增大，这样有利于糖化发酵菌的生长繁殖[10]。

1.2.2.7 发酵

按试验所需温度和时间进行糖化发酵。

1.2.2.8 过滤、灭菌

将发酵好的五味子米酒用2层纱布进行过滤处理，过滤后装瓶中，用软木塞封口，置于灭菌锅内108℃灭菌20 min，即得成品酒。

1.2.3 单因素试验

每次试验以200 g糯米为基础，以感官评价为指标，探究五味子添加量、酒曲添加量、发酵时间以及发酵温度对五味子米酒品质的影响。设置4个因素的梯度为：五味子添加量（2%、3%、4%、5%、6%），酒曲添加量（0.6%、0.7%、0.8%、0.9%、1.0%），发酵时间（24、36、48、60、72 h），发酵温度（20、25、30、35、40 ℃）。研究采取控制变量法进行单因素试验，固定参数分别为：五味子添加量4%，酒曲添加量0.8%，发酵时间48 h，发酵温度30℃。

1.2.4 感官评价方法

在成品当天进行五味子米酒的感官评价，由10名感官评价人员组成评价小组，其中男女比例相等。按照国家推荐标准GB/T 16291.1-2012《感官分析选拔、培训与管理评价员一般导则》对评价小组成员进行培训[11]。样品随机编号，采用百分制，品评人员需要独立客观的对米酒的特性给出分值，计算结果取平均值。感官评价标准见表1。

表1 五味子米酒感官评定标准Table 1 The sensory evaluation standard of Schisandra rice win

1.2.5 正交试验方法

在五味子添加量、酒曲添加量、发酵时间以及发酵温度4个单因素试验的基础上，选择4个较优水平进行L9（34）正交试验，依照表1的五味子米酒感官评定标准，筛选出制作五味子米酒的最佳工艺参数。正交试验因素和水平设置见表2。

表2 五味子米酒L9（34）正交试验因素水平表Table 2The factors and levels of L9（34）orthogonal test for Schisandra rice win

1.3 数据分析

试验所得的数据使用软件IBM SPSS Statistics 21.0进行统计学分析，用软件Excel 2010进行制图和数据分析。所有试验重复3次。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 五味子添加量对米酒品质的影响

五味子添加量对米酒品质的影响见图1。

图1 五味子添加量对米酒品质的影响Fig.1 Effect of additive amount of Schisandra on the quality of rice win

由图1可知，随着五味子添加量的持续增加，感官评分呈现先升高后下降的变化走势。五味子添加量较少时，五味子米酒的中药香气和口味均不明显，随着五味子添加量的不断增加，五味子米酒颜色逐渐加深，直至显现淡黄色，五味子独特的风味也更加凸显，而当五味子添加量过多时，米酒五味子味道过重，掩盖了米酒的传统风味，产品口味也变得苦、酸、涩，口感极不协调，米酒品质急剧下降。综合考量，确定添加量为3%时，五味子风味和米酒的传统风味整体协调，此时感官评分也最高。

2.1.2 酒曲添加量对米酒品质的影响

酒曲添加量对米酒品质的影响见图2。

图2 酒曲添加量对米酒品质的影响Fig.2 Effect of additive amount of distiller's yeast on the quality of rice win

由图2可以看出，在酒曲添加量为0.4%～0.8%之间时，五味子米酒感官评分随酒曲添加量的增加而逐渐增加，这是因为适当的酒曲能促进发酵，使米酒香气、口感不至于淡而无味，随着酒曲添加量的递增，米酒香气和口感都逐渐醇厚圆润。而当添加量超过0.8%时，五味子米酒的苦味、酸味以及涩味逐渐加重，酒味也变得冲口呛鼻，产品品质逐渐下降。因此，本试验选择五味子添加量为0.8%进行下一步优化试验。

2.1.3 发酵时间对米酒品质的影响

发酵时间对米酒品质的影响见图3。

图3 发酵时间对米酒品质的影响Fig.3 Effect of fermentation time on the quality of rice win

发酵时间对五味子米酒感官品质的影响如图3所示，由图可知，发酵时间介于24 h～60 h之间时，随着发酵时间的延长五味子米酒感官品质呈明显上升趋势，原因是若发酵时间短，则糖化不完全，发酵液和还原糖含量都较少，导致米酒酒味不足；而继续延长发酵时间到60 h后，五味子米酒感官评分呈明显下降趋势，这是因为米酒发酵时间过长，会产生大量酒精和乙酸，导致产品酸味浓，酒味大，口感也差。

2.1.4 发酵温度对米酒品质的影响

发酵温度对米酒品质的影响见图4。

图4 发酵温度对米酒品质的影响Fig.4 Effect of fermentation temperature on the quality of rice win

由图4可见，随着发酵温度的升高，五味子米酒感官评分呈先上升后缓慢下降的趋势，随着发酵温度升高，五味子米酒的香气慢慢丰富，口感变得浓醇，当发酵温度在30℃左右时，五味子米酒整体形态协调，感官评分最高到达了84分；但随着发酵温度的继续升高，五味子米酒杂味渐渐突出，酒体形态较浑浊不协调，在发酵温度为40℃时感官评分最低仅为61分。这可能是因为在较高温度下，酒曲里根霉菌、酵母菌的生长受到抑制，导致米酒糖化发酵或产酸不完全，而影响了米酒品质[12]。因此，本试验选择最适发酵温度为30℃左右。

2.2 正交试验

经单因素试验得出了A（五味子添加量）、B（酒曲添加量）、C（发酵时间）以及D（发酵温度）对五味子米酒品质的影响，但尚未确定各个因素对米酒品质的影响程度[13]，为了进一步优化生产工艺，本试验采取L9（34）正交设计对这4个因素进行正交试验。试验结果见表3。

表3 五味子米酒L9（34）正交设计结果Table 3The results of L9（34）orthogonal experiment for Schisandra rice win

由表3可知，4个因素的极差R值大小关系为D>A>C>B，即对五味子米酒生产工艺影响程度大小依次为D>A>C>B，即发酵温度＞五味子添加量>发酵时间＞酒曲添加量。其中发酵温度对五味子米酒品质影响最大，其次是五味子添加量和发酵时间，影响较小的是发酵温度，这与郭俊花等[14]的研究结论略有差异，这可能与五味子的特性有关，值得注意的是在本次试验中虽然酒曲添加量的影响程度排在最后，但是此前的单因素试验可知添加适量的酒曲能促进发酵，使米酒香气、口感不至于寡淡，故酒曲添加量仍是五味子米酒生产工艺中比较重要的一环，RB=4.400也印证了这一点。综合正交试验优化的结果，可确定五味子米酒最优生产工艺组合为A2B2C3D2，即最优工艺为发酵温度为30℃，五味子添加量为3%，发酵时间为66 h，酒曲添加量为0.8%。

2.3 验证试验

根据2.2正交试验优化的最佳工艺参数，即发酵温度为30℃，五味子添加量为3%，发酵时间为66 h，酒曲添加量为0.8%，根据试验要求进行3组平行试验，得五味子米酒产品感官评分为（86.7±2.15）分，相比单因素试验和正交试验各组的感官评分而言得到了显著提升（p＜0.05），说明五味子米酒生产工艺得到了明显优化，而且数据准确可靠，重复性较好。对验证试验得到的最佳成品酒进行理化指标的检测，得到的结果见表4。

表4 五味子米酒理化指标Table 4 The physical and chemical indicators of Schisandra rice wine

3 产品质量标准

五味子米酒质量标准参考国家标准GB 2758-2012《食品安全国家标准发酵酒及其配制酒》中的规定[15]。对产品的进行了卫生指标的检测，结果见表5。

表5 五味子米酒卫生指标Table 5 The hygienic index of Schisandra rice wine

由表4结果可知，生产的五味子米酒产品卫生指标完全符合国家标准，可以考虑将其投入工业化生产并向市场推广。

4 结论

研究首先采用单因素试验得到了五味子米酒生产工艺中4个影响因素的最优水平范围，在此基础上再利用正交试验优化了五味子米酒的生产工艺。结果表明，最佳生产工艺参数为：发酵温度30℃，五味子添加量3%，发酵时间66 h，酒曲添加量0.8%，在此参数条件下进行3组平行试验，得五味子米酒产品感官评分为86.7±2.15分，显著优于单因素试验和正交试验各组的感官评分（p＜0.05）。试验将五味子与糯米混合发酵，酿制成的五味子米酒符合国家安全标准，产品香气浓郁，澄清透明，酸甜适当，口感醇厚协调，兼具营养保健效果，为老少皆宜的新型保健饮品。试验不仅为合理开发和科学利用五味子提供了试验和理论依据，同时也对饮品市场产品研发提供了新的方向。