百香果大黄米酒酿发酵工艺优化
2023-03-22谭属琼谢勇武刘蒙佳谢三都林辰旭
谭属琼,谢勇武,刘蒙佳,谢三都,林辰旭
(闽南科技学院生命科学与化学学院学院,福建泉州 362332)
百香果又称鸡蛋果,富含维A、维C、维B1、维B2等,还含有多种微量元素和氨基酸,是膳食纤维的良好来源[1]。具有健胃清肠、美容美颜、预防动脉硬化等功效,此外,百香果对各类炎症也有十分有效的抑制效果[2-3]。大黄米在某些地区称为软黄米,其中含有丰富的蛋白质、维生素、各种矿物质元素和多种活性物质,尤其是糯黄米,其含量通常在13%左右,最高可达18%[4-5],既可以补充人体的能量,也可以增强人体的抗疲劳机能,补足中气,缓解虚体;其中的微量元素可以促进大脑发育,提高脑神经运输,老少皆宜。
甜酒酿,又被称作“醪糟”,是一种中国特色的传统小吃[6]。食用既可适量饮酒,又能满足人们的健康需求,味道层次丰富鲜明,这是甜酒酿目前最大的优势之一[7]。目前,新型米酒品种繁多,如红曲米酒、人参米酒、红枣米酒、猴头米酒、水果米酒等,不同学者也针对米酒的菌种、米酒的风味及复合米酒进行了深入研究[8-12]。
采用营养价值高、口感层次丰富的百香果、大黄米和糯米制作酒酿,有效地将三者的保健功效和营养价值相结合,响应“健康饮酒”的趋势,为当下人们提供更多的选择。以感官评分为指标,通过单因素试验确定糯米大黄米原料配比、百香果添加量、甜酒曲添加量、水添加量及发酵时间对百香果大黄米酒酿品质的影响,再利用L9(34)正交试验优化工艺水平。百香果不仅增加了酒酿口味的层次感,更提高了营养价值,丰富了酒酿种类,为消费者提供了更多的选择,市场前景良好。
1 材料与方法
1.1 试验材料
大黄米,哈尔滨鑫恒德食品有限公司提供;越南长糯米、新鲜百香果,市售;安琪甜酒曲,安琪酵母股份有限公司提供。
1.2 仪器与设备
JJ600 型电子天平,常熟市双杰测试仪器厂产品;WK2102 型电磁炉,广东美的电器生活制造有限公司产品;SPX-150B-Z 型生化培养箱,上海博讯实业有限公司医疗设备厂产品;不锈钢蒸锅;REF104 型手持糖度仪(Brix0%-30%、28%-62%);酒精计;温度计;pH 试纸;实验室不锈钢容器;实验室全套量筒、滴定管、玻璃蒸馏仪器等实验室常用玻璃仪器;电炉。
1.3 工艺流程
百香果大黄米酒酿工艺流程:
1.4 操作要点
选择品质上乘的百香果,挖出果肉并去除籽,得百香果汁备用;选择品质优良的大黄米和糯米,要求米粒饱满完整,大黄米色泽金黄,筛选并除去其中的杂质;分别将糯米和大黄米洗净,用清水浸泡一夜,直到用手容易捏碎即可,捞出清洗2~3 次;上蒸锅铺匀后可在米表面戳几个孔,大火烧开、中小火蒸30 min,直到饭粒膨胀发亮、松散柔软、咀嚼不黏齿即可;倒出糯米和大黄米静置冷却至室温,待温度降到室温后,再按一定的质量百分比加入百香果汁和用凉白开冲泡过的甜酒曲并拌匀;装入一次性碗中并用食品保鲜膜封口,放入28 ℃下发酵一定时间,酒酿表面出酒,产生分层现象,表明发酵基本结束,停止发酵。
1.5 检测方法
1.5.1 理化性质
测定酒酿糖度:使用手持糖度仪进行测定[13]。测定酒酿酸度:pH 值试纸测定。测定酒酿酒精度:根据《食品分析》中的蒸馏法进行测定[14-15]。
1.5.2 感官评定
设定感官评定小组由10 人组成,分别对甜酒酿的色泽、气味、口感、滋味、外观5 个方面进行评价,满分100 分,取10 人感官评定平均值为感官评定结果。
百香果大黄米酒酿感官评分标准见表1。
表1 百香果大黄米酒酿感官评分标准
1.6 单因素试验设计
分别取100 g 糯米和大黄米原料(配比为6∶1,5∶1,4∶1,3∶1,2∶1) 浸泡后蒸熟,再冷却至室温,加入百香果汁(2%,4%,6%,8%,10%)、凉开水(10%,20%,30%,40%,50%),最后加入安琪甜酒曲(0.1%,0.3%,0.5%,0.7%,0.9%),充分搅拌均匀,密封保存后放入28 ℃恒温培养箱中发酵(2,3、,4,5,6 d)。根据感官评分指标进行评分,考查各因素对酒酿品质的影响。
1.7 正交试验设计
在单因素试验的基础上,再通过正交试验确定百香果大黄米酒酿工艺优化的最佳条件。选择百香果汁添加量、甜酒曲添加量、水添加量和发酵时间4 个影响因素进行正交试验,以感官评分为考查指标,进行L9(34)的正交试验。
正交试验因素与水平设计见表2。
表2 正交试验因素与水平设计
1.8 数据处理
单因素试验结果分析、显著性分析、方差分析数据处理使用软件为2019 版本的Excel 表格。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果分析
2.1.1 糯米和大黄米原料比对百香果大黄米酒酿品质的影响
糯米和大黄米原料配比对百香果大黄米酒酿品质的影响见表3。
表3 糯米和大黄米原料配比对百香果大黄米酒酿品质的影响
由表3 可知,糯米和大黄米原料配比为2∶1~6∶1,酒酿感官评分呈先增长后下降的趋势。当糯米和大黄米原料配比为4∶1 时,酒酿的综合感官评分最高,此时酒酿色泽鲜艳、糯米饱满、黄米颜色鲜艳,酒酿整体呈半透明状,酒酿气味纯正浓厚,酒香味正宗,酒酿香气四溢,口感上糯米软糯适口,口腔中充满酒香味,入口酒香四溢,后味酸甜可口,整体外观糯米黄米完整饱满,整体协调性较高。除4∶1 与6∶1,4∶1 与2∶1 差异极显著,4∶1 与3∶1 差异显著外;其余原料配比对百香果大黄米酒酿品质的影响均不显著,因此,后续试验固定糯米和大黄米原料配比为4∶1。
2.1.2 甜酒曲添加量对百香果大黄米酒酿品质的影响
甜酒曲添加量对百香果大黄米酒酿品质的影响见表4。
表4 甜酒曲添加量对百香果大黄米酒酿品质的影响
由表4 可知,甜酒曲添加量为0.1%~0.9%,酒酿感官评分呈先增长后下降的趋势,当甜酒曲添加量为0.7%时,酒酿的综合感官评分较高。此时,酒酿色泽鲜艳、糯米饱满、黄米颜色鲜艳,酒酿整体呈半透明状,酒酿气味纯正浓厚,酒香味正宗,酒酿香气四溢,口感上糯米软糯适口,口腔中充满酒香味,入口酒香四溢,后味酸甜可口,整体外观糯米黄米完整饱满,整体协调性较高。由表4 可知,甜酒曲添加量对酒酿色泽和外观的影响不大,而对酒酿的气味、口感、滋味影响较为显著,感官评分逐步呈先增长后下降的趋势。甜酒曲添加量较低时,酒酿的酒味不够浓厚,口感上稍微欠佳,评分较低;甜酒曲添加量较高时,酒酿发酵过度,酒精味过重,失去甜酒酿的香甜醇厚,口感不佳,评分较低。因此,甜酒曲添加量为0.7%时,酒酿的气味、口感、滋味为大多数人喜爱。除甜酒曲添加量0.3%与0.9%时差异不显著外,其余影响均为显著或极显著。当甜酒曲添加量为0.7%时百香果大黄米酒酿品质较好。
2.1.3 百香果汁添加量对百香果大黄米酒酿品质的影响
百香果汁添加量对百香果大黄米酒酿品质的影响见表5。
表5 百香果汁添加量对百香果大黄米酒酿品质的影响
由表5 可知,百香果汁添加量为2%~10%,酒酿感官评定呈先增长后下降的趋势,当百香果汁添加量为6%时,酒酿的综合感官评分最高,此时酒酿整体协调性较高、品质较好。百香果汁添加量较低时,酒酿的色泽不够鲜艳,口感偏甜,酒味被甜味取代,评分较低;百香果汁添加量较高时,酒酿整体发黄,滋味偏酸,失去甜酒酿的香甜醇厚,口感不佳,评分较低。除百香果汁添加量4%与10%时差异显著外,其余影响均为极显著,当百香果汁添加量为6%时,酒酿的品质较好。
2.1.4 水添加量对百香果大黄米酒酿品质的影响
水添加量对百香果大黄米酒酿品质的影响见表6。
由表6 可知,水添加量为10%~50%,酒酿评分呈先增长后下降的趋势。当水添加量为40%时,酒酿的综合感官评分较高。此时酒酿整体协调性较高,品质较好。水添加量较低时,酒酿发酵不完全,基本无酒味,外观糯米黄米干瘪,口感较差,评分较低;水添加量较高时,酒酿发酵完全,外观整体协调性较差,口感偏甜,评分较低。除水添加量30%与50%差异不显著外,其余影响均显著或极显著,当水添加量为40%时,酒酿的品质较好。
表6 水添加量对百香果大黄米酒酿品质的影响
2.1.5 发酵时间对百香果大黄米酒酿品质的影响
发酵时间对百香果大黄米酒酿品质的影响见表7。
表7 发酵时间对百香果大黄米酒酿品质的影响
由表7 可知,发酵时间为2~6 d,酒酿感官评定呈先增长后下降的趋势。当发酵时间为3 d 时,酒酿的综合感官评定较高,此时酒酿整体协调性较高,风味独特。由表7 可知,发酵时间对酒酿的色泽和外观影响不大,对酒酿的气味、口感、滋味影响较为显著。发酵时间较短时,酒酿发酵不完全,未明显出酒,酒味偏淡,口感偏甜;发酵时间较长时,酒酿发酵过头,酵母繁殖消耗酒酿的糖分,从而产生乙醇,酒酿的酸甜逐步转化为酸苦,没有甜味[16],酒精味过重甚至发酸,外观整体协调性较差,口感较差,评分较低。除发酵时间为4 d 与5 d 差异不显著、3 d 与4 d 差异显著外,其余影响均极显著,发酵时间为3 d 时,酒酿品质较好。
2.2 正交试验结果分析
2.2.1 正交试验设计结果
以百香果大黄米酒酿的感官评分为指标,根据单因素试验结果,确定以甜酒曲添加量、百香果添加量、水添加量和发酵时间4 个因素进行正交试验设计,通过L9(34)正交试验进行百香果大黄米酒酿的工艺优化。
百香果大黄米酒酿发酵工艺优化正交试验结果见表8。
由表8 可知,4 个因素R值从大到小依次是RD>RB>RC>RA,极差越大,说明该因素对百香果大黄米酒酿发酵影响越大,即发酵时间>甜酒曲添加量>水添加量>百香果添加量。对甜酒酿品质影响最大的是发酵时间,其对色泽、气味、口感、滋味、外观都有一定程度上的影响,发酵时间过长虽然不会使酒酿变质,但发酵过程中米酒发酵释放大量的乙醇,酒精味过于重而掩盖酒酿本身的甜味导致口感不佳,发酵时间过短使酒体腻口,甜味过重,出酒率降低,同样使酒酿口感降低,故对发酵工艺影响最大的是发酵时间;其次是甜酒曲添加量和水添加量,对发酵的气味、口感、滋味有一定的影响;对发酵工艺影响最小的是百香果添加量,其只对酒酿的口感滋味有一定影响,百香果量多,口感更偏向酸甜,百香果量少,口感偏甜。由文献可知[8],K值的大小表明该试验的最优水平,根据表8 可知,当百香果添加量为6%,甜酒曲添加量为0.5%,水添加量为40%,发酵时间为3 d 时,该组合在正交试验为最优工艺。
表8 百香果大黄米酒酿发酵工艺优化正交试验结果
2.2.2 正交试验方差分析
百香果大黄米酒酿方差分析见表9[17]。
表9 百香果大黄米酒酿方差分析
由表9 可知,其结果与表8 极差分析结果相符,影响百香果大黄米酒酿发酵工艺优化的依次顺序分别是D>B>C>A,即发酵时间>甜酒曲添加量>水添加量>百香果添加量。其中发酵时间的p值<0.05,为差异显著水平,说明发酵时间对百香果大黄米酒酿发酵工艺优化影响显著。
2.3 验证试验
由表8 可知,百香果大黄米酒酿发酵正交试验设计的9 组试验中,直观感官评分较高的为试验2 号A1B2C2D2,感官评分为93.15 分,即百香果汁添加量为4%,甜酒曲添加量为0.5%,水添加量为40%,发酵时间3 d 时,发酵工艺较优。而极差分析所得百香果大黄米酒酿发酵最优工艺为A2B2C2D2,即百香果汁添加量为6%,甜酒曲添加量为0.7%,水添加量为40%,发酵时间为3 d。再将2 组试验A1B2C2D2和A2B2C2D2进行感官评定比较验证试验。
百香果大黄米酒酿发酵工艺验证试验结果见表10。
表10 百香果大黄米酒酿发酵工艺验证试验结果/分
由表10 可知,验证试验结果A1B2C2D2的感官评定为89.17 分,A2B2C2D2的感官评定为94.81 分,故评分A2B2C2D2>A1B2C2D2,A2B2C2D2为百香果大黄米酒酿发酵最优工艺,即当百香果汁添加量为6%,甜酒曲添加量为0.7%,水添加量为40%,发酵时间为3 d时,百香果大黄米酒酿品质最好。
2.4 产品质量指标
2.4.1 感官指标
百香果大黄米酒酿色泽鲜艳、糯米饱满,黄米颜色鲜艳;酒酿整体呈半透明状,酒酿气味纯正浓厚,酒香味正宗,酒酿香气四溢;口感上糯米软糯适口,口腔中充满酒香味;入口酒香四溢,后味酸甜可口;整体外观糯米黄米完整饱满,整体协调性较高。
2.4.2 理化指标
百香果大黄米酒酿糖度32.7°Brix,酸度3.9 mol/L,酒精度1.27%Vol。
3 结论
以大黄米、糯米为原料,辅以添加百香果、甜酒曲发酵制作而成的甜酒酿,以感官评分为指标,在单因素的基础上再通过正交试验进行百香果大黄米酒酿的工艺优化,其中发酵时间对酒酿的影响最大,最终确定最优工艺水平为在100 g 糯米、大黄米的原料配比为4∶1 的基础上,百香果汁添加量为6%,甜酒曲添加量为0.7%,水添加量为40%,发酵时间为3 d。在该工艺下制备的百香果大黄米酒酿其感官评分为94.81 分,糖度为32.7 °Brix,酸度为3.9 mol/L,酒精度为1.27%Vol;色泽鲜艳,糯米饱满,酒味纯正浓厚,香气四溢;口感上糯米软糯适口,后味酸甜可口。此时的百香果大黄米酒酿酒香味与甜味融合最好,口感醇香,入口酒味,回味甘甜,夹杂着百香果的独特酸甜风味,丰富了甜酒酿的品类,也为人们提供了更多的选择。