枸杞米酒的工艺研究*
2019-10-11王玉洁胡正伟涂万强孙美玲
王玉洁 王 倩 胡正伟 涂万强 孙美玲*
1(湖北大学知行学院,湖北武汉 430011)2(江汉大学文理学院,湖北武汉 430056)3(湖北工业大学工程技术学院,湖北武汉 430064)
米酒,即醪糟,用优质糯米糖化发酵而成,含有丰富的有机酸、糖类、氨基酸、B 族维生素,还有少量乙醇,这些成分都赋予米酒特殊的风味。现代医学证实,米酒具有止痛去积,暖胃健脾,润滑皮肤等功能。产后喝米酒可以帮助产妇避风寒,既能预防产后关节疼痛,又能够通经活血,温补脾胃,促进乳汁分泌。
枸杞性味甘平,能够滋补肝肾、益精明目、增强免疫力、抗疲劳和降低血压。此外,还能够降血糖、软化血管、降低血液中的胆固醇、甘油三酯水平,对脂肪肝和糖尿病患者具有一定的疗效;枸杞籽还具有抗衰老、清除自由基、美容等作用。
以枸杞、糯米发酵而成的枸杞米酒,兼有二者的营养保健作用,改变传统米酒单纯酸甜的味道,具有枸杞的清香和甘甜,粒粒枸杞悬浮其中,色泽诱人,营养全面,对人体的保健功能更显著。
1 米酒简介
传统米酒的制作工艺是:选米→浸米、洗米→蒸煮→摊凉→糖化发酵→拌曲→成品。
目前市场在售米酒主要有三大类。第一类是原汁原味米酒,不做任何调配,如蛋花米酒,即冲即食,非常方便;第二类是调味米酒,可加糖和柠檬酸进行调配,制成含固形物10%左右即开即食的米酒,这类米酒可加桂花等制成花色品种;第三类是米酒汁,即发酵终了后,将发酵液进行调配,制成类似于果汁的米酒汁。
2 材料与方法
2.1 试验材料
宁夏枸杞、糯米。
菌种:市售安琪甜酒曲。
2.2 仪器和设备
303A.3 电热恒温培养箱,泸南电炉烘箱厂;酒精计,江苏省金坛市江南仪器厂;糖度计,江苏省金坛市江南仪器厂;THZ-C 恒温震荡器,江苏省太仓实验设备厂;HH-2 数显恒温水浴锅,江苏省金坛市江南仪器厂;SPX-1 50S.II 生化培养箱,上海新苗医疗器械制造有限公司;FA2004 电子天平,上海科学仪器厂;220V 1000W 电子万用炉,浙江上虞市通州实验仪器厂;CWG.2 阿贝手持折光仪。
2.3 试验方法
2.3.1 工艺流程
浸泡糯米、枸杞→蒸熟→冷却→接种→拌曲→装瓶封口→发酵→冷藏→检验
2.3.2 发酵温度的确定
将拌曲后的糯米分别置于20 ℃,25 ℃,30 ℃的温度条件下恒温发酵,发酵条件为接种量5%,自然pH 值,测定发酵液酒度的变化。
2.3.3 接种量的确定
分别按接种量5%、7%、10%将酒曲接种到摊凉的糯米中,发酵条件为温度25℃,自然pH 值,测定发酵液酒度的变化。
2.3.4 装料量的确定
取500 mL 刻度线的发酵瓶,分别按18%、24%、30%的装料量进行发酵,发酵条件为自然pH,接种量5%,温度25 ℃,每天测其酒度的变化。
2.3.5 工艺条件最优化
在单因素试验的基础上,采用正交试验,优化枸杞糯米酒发酵工艺,正交试验因素水平设计见表1。
表1 正交试验因素水平表
2.3.6 添加枸杞后不同拌曲方式对米酒品质的影响
1#发酵瓶(对照组):将不添加枸杞的原料与酒曲充分混合;2#发酵瓶:将酒曲与添加枸杞的原料充分混合;3#发酵瓶:将酒曲与添加枸杞的原料以分层方式装于发酵瓶;4#发酵瓶:将添加枸杞的原料装于发酵瓶中,酒曲均匀撒在其表面。
封口与发酵:将1#、2#、3#、4# 样品稍微压实,搭窝,用保鲜膜封口,放在恒温培养箱(25 ℃)中静置发酵。低温冷藏3 d~5 d,每天测定糖度、酒度,观察形态、品尝风味。
3 结果与分析
3.1 发酵温度的确定
温度对发酵起决定作用。一般微生物细胞利用细胞膜内外氢离子浓度梯度的能量吸收基质,排出细胞外的氢离子浓度越高,细胞活性越强,发酵速率也越快,说明随着温度的上升,单位细胞的发酵活性增强,故低温条件下单位细胞的发酵活性比高温条件下低。由表2 可知,当温度为20 ℃时,酒曲中酵母菌代谢活动较弱,成品酒精度偏低;当温度升高至25 ℃,酵母菌代谢旺盛,产酒能力加强,成品酒精度达到最大值;当温度升高至30 ℃时,由于酵母菌代谢较旺盛,造成酵母菌提前老化,导致成品酒的酒精度较低。因此选择发酵温度为25 ℃。
表2 不同发酵温度对米酒品质的影响
3.2 接种量的确定
在发酵过程中,接种量越大,菌体繁殖率越高,则产酒也越快。但接种量过大,发酵培养基中的营养物质消耗在菌体细胞的生长繁殖上,而用于生成酒的底物量就会减少。由表3 可知,酒曲接入量为5%时,发酵液中酵母菌数量少,发酵慢,则成品米酒的酒精度低。伴随着接种量的增大,酒曲中微生物数量增加,发酵速度也随之增大;当接种量为7%时,发酵迅速,成品的酒精度大;当接种量增大到10%时,成品米酒的酒精度并没有明显上升趋势。因此,选择接种量为7%。
表3 接种量变化对米酒品质的影响
3.3 装料量的确定
酒曲中酵母的酒精发酵为厌氧过程,在发酵初期,酵母的增殖需要一定的氧。在空气充足时,好气性呼吸代替了酒精发酵,酵母大量繁殖,而产酒量很少;空气缺乏时,酵母则进行无氧呼吸,以酒精发酵为主,产生大量酒精,酵母仅维持生命活动,所以在发酵初期需供给充足的氧气,使酵母大量繁殖。但在进入发酵阶段时,如果混入氧则是有害的,酒精会转化为醋酸,破坏成品的口感。由表4 可知,装料量为90 mL 时,含氧量高,酵母菌生长旺盛,营养物质的消耗较大,致使产酒能力受到抑制,成品米酒酒精度较低;当装料量为120 mL时,酵母菌繁殖较旺盛,产酒能力较强;当装料量150 mL 时,酵母菌前期生长受限,随着发酵时间延长,菌种增加到一定数量时,迅速进入产酒期,所得产品的酒精度较高。综上所述,选择150 mL 为发酵的最佳装料量。但是试验到没有进一步验证装料量是否可以继续增加,鉴于厌氧发酵的规律,建议装料量不要超过总容积的75%。
表4 不同装料量对米酒品质的影响
3.4 工艺条件优化
正交试验结果见表5。通过表5 中数据,综合发酵成本等因素,得出:发酵温度为25 ℃,接种量为10%,装料量为150 mL 时,发酵得到成品酒精度为2.0%vol,经品评,甜度可口、酒度适中。
表5 正交试验结果
3.5 添加枸杞后不同拌曲方式对米酒品质的影响
糯米在糖化发酵过程中,大部分淀粉转化为糖,淀粉在淀粉酶等糖化酶的作用下转化为糊精和葡萄糖等可发酵性糖,糖化酶主要来源于酒药中的根霉和毛霉等,霉菌数量越大,糖化酶的活力越强。在糖化24 h 内时,糖化酶活力增加缓慢;发酵24 h~40 h,糖化酶活力快速增加;发酵40 h~56 h,糖化酶活力稳定;当56 h 后,菌体进入衰亡期,糖化酶活力逐渐下降。在糖化发酵过程中,糖含量通常随淀粉的水解而增加,随酒精发酵的进行而减少。不同拌曲方式对糖度的影响见表6。
表6 糖度测定
淀粉分解所得到的可发酵性糖,一方面赋予成品甜味,另一方面提供给酵母营养源,通过酵母的代谢作用生成酒精。整个过程是边糖化边发酵,随着糖化的进行,可发酵性糖逐渐增加,同时酵母的生长也吸收了营养源,迅速增殖,随之而产生酒精。不同拌曲方式对酒精度的影响见表7,感官评定结果见表8。
表7 酒度测定
表8 感官评定
试验结果显示,菌种与原料混合的越充分,微生物增殖速度越快,可大大缩短进入发酵的时间。其中1# 和2# 发酵瓶产酒能力最强,4# 产酒力较弱。当发酵温度为25 ℃,接种拌曲量为10%,装料量为30%,发酵48 h 的2#发酵瓶中呈现:米酒气味清新、口感香甜,色泽鲜美。相比1#发酵瓶而言,更能增加品评者的食欲。
4 结 论
枸杞米酒以糯米和枸杞混合物经菌种发酵所得产品。经检测,枸杞米酒中含有大量的枸杞多糖,矿物元素,如钾、钠、钙、镁、铁、铜、锰、锌、硒等,以及维生素B、E 等,其中硒元素是普通米酒中不可能产生的稀有元素。
通过此次试验研究,发现发酵温度、接种量以及装料量等,对米酒的酒精度等指标均有一定的影响。在单因素的基础上,采用正交试验优化枸杞米酒发酵工艺。研究结果显示,发酵温度为25 ℃,接种量为10%,装料量为30%,将酒曲与添加枸杞的原料充分混合而获得的成品质量最好,口感最佳。酒曲中根霉多糖化快,酵母多酒味重;发酵温度的高低会影响微生物生长繁殖和酶的活性等;同时若发酵条件不适宜,导致发酵不充分,导致所产米酒有生米粒、口感偏酸、酒味不够;若发酵过度,米酒中米质稀释,味道寡淡,酒味浓烈呈现出辣口。此外,原料质量、器具也会影响成品质量。