,,,,2,*

(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶 400716；2.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院國家食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,重慶 400716)

苦蕎紅曲保健酒的研制

李謠1,周海媚1,黃丹丹1,杜木英1,2,*

(1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院,重慶 400716；2.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院國家食品科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,重慶 400716)

利用苦蕎、糯米為原料,經(jīng)甜酒曲、紅曲和酵母糖化發(fā)酵,研制出苦蕎紅曲保健酒。結(jié)果表明:最佳生產(chǎn)工藝為苦蕎糯米原料配比為1∶1.5、甜酒曲0.6%、紅曲12%、酵母1‰、料水比1∶1.5、發(fā)酵溫度28℃、糖化時(shí)間2d、發(fā)酵時(shí)間6d,所得苦蕎紅曲保健酒酒精體積分?jǐn)?shù)為16.2%,pH為4.32,總酸含量為6.64g/L,總糖含量為33.4g/L,氨基酸態(tài)氮含量為1.36g/L,氨基酸總量為2481.48mg/mL,總黃酮含量為928.18μg/mL,總酚含量為2243.01μg/mL,且口感協(xié)調(diào),風(fēng)味良好。

苦蕎,紅曲,保健酒

苦蕎為蓼科蕎麥屬植物,學(xué)名韃靼蕎麥(F.tataricum),是藥食兩用作物,被譽(yù)為“五谷之王”,主要分布于四川、貴州、云南等高寒山區(qū)?？嗍w的營養(yǎng)價(jià)值極高[1],含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì),含有其他釀酒原料所不具有的維生素P(蘆丁)。蘆丁屬于生物類黃酮物質(zhì),具有降低人體血脂、膽固醇和改善毛細(xì)血管通透性及血管脆弱性的作用,對預(yù)防和治療高血壓、心血管病有很好的療效[2-5]。

紅曲起源于中國,是中國及周邊國家特有的用于傳統(tǒng)米酒釀造的發(fā)酵劑,用于釀酒已有千年歷史,其在酒的發(fā)酵過程中能產(chǎn)生無毒副作用的天然色素——紅曲色素,使酒液呈現(xiàn)獨(dú)特的寶石紅色。而且,紅曲霉作為生產(chǎn)紅曲的主要微生物,可產(chǎn)生多種有用的代謝產(chǎn)物,具有降血壓、降血脂、抗氧化和防癌等保健功能[6-11],其中,MonacolinK及其衍生物等經(jīng)臨床證明能有效抑制膽固醇的合成,麥角固醇能促進(jìn)人體對鈣、磷的吸收[12-14]。因此,紅曲運(yùn)用于釀酒,不僅可以為酒液增色增香,而且紅曲代謝的活性成分也可增加苦蕎酒的營養(yǎng)價(jià)值和保健功能。

苦蕎直鏈淀粉含量多,占33%～44%,蒸煮后淀粉易老化,發(fā)酵時(shí)難以糖化,糯米支鏈淀粉含量多,占98%,所以苦蕎糯米混合發(fā)酵有利于加速糖化發(fā)酵,提高出酒率,使原料間優(yōu)勢互補(bǔ)。本研究是以苦蕎和糯米為原料,經(jīng)甜酒曲糖化,紅曲和酵母發(fā)酵,研制出具有保健功能的苦蕎紅曲酒。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

苦蕎米 重慶酉陽,經(jīng)炒制；糯米 市售；甜酒曲 安琪酵母股份有限公司；紅曲米 浙江麗水某公司生產(chǎn)；黃酒酵母 安琪酵母股份有限公司；蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品 中國食品藥品檢定研究院；福林酚試劑 北京索萊寶科技有限公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

HPX-9052 MBE型恒溫培養(yǎng)箱 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；ES-315型高壓滅菌鍋 日本TOMY KOGYO公司；FA1004A型分析天平 上海精天電子儀器有限公司；HHS型電熱恒溫水浴鍋 上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；UV-1240型紫外分光光度計(jì) 島津制作所；PHS-3C型pH計(jì) 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；L-8800型全自動氨基酸分析儀 日本日立公司。

1.2工藝流程

1.3操作要點(diǎn)

1.3.1 浸米 糯米和苦蕎米分開浸米,糯米要求在15℃浸米20h,水位高出米面3～4cm,浸至米粒中央無白心,用手捏之即爛；苦蕎米要求在15℃下浸米24h,水位高出米面6～7cm。

1.3.2 蒸米 浸米后將水倒出至水面剛好與米面相平為宜,在高壓蒸汽滅菌鍋內(nèi)121℃蒸煮20min,達(dá)到飯粒透而不爛,均勻一致,疏松不糊。

1.3.3 添加甜酒曲糖化 攤晾后的米飯先與苦蕎米混合均勻,再與甜酒曲混合均勻,并在中間搭一個(gè)窩,用雙層紗布封口,在28℃恒溫培養(yǎng)箱中糖化2d。

1.3.4 發(fā)酵 根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)加入紅曲、酵母和水,充分?jǐn)嚢杌旌暇鶆?在培養(yǎng)箱中28℃培養(yǎng)6～7d。為控制發(fā)酵品溫,每天早晚各攪拌一次。

1.3.5 煎酒 為了終止發(fā)酵并破壞酒中其它微生物以延長酒的貯存期,采用90℃水浴10min。

1.4單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 苦蕎糯米原料配比的確定 采用苦蕎和糯米的比例為1∶1.5、1∶1、1.5∶1,加入甜酒曲0.6%,于28℃糖化2d,再加入紅曲10%,酵母1‰,料水比1∶2.0,28℃發(fā)酵6～7d,發(fā)酵結(jié)束后測定其酒精度、總糖、總酸。

1.4.2 料水比的確定 苦蕎糯米原料配比為1∶1.5,加入甜酒曲0.6%,于28℃糖化2d后,再加入紅曲10%,酵母1‰,分別采用料水比1∶1.5、1∶2.0、1∶2.5、1∶3.0,28℃發(fā)酵6～7d,發(fā)酵結(jié)束后測定其酒精度和總糖。

1.4.3 甜酒曲添加量的確定 苦蕎糯米原料配比為1∶1.5,分別添加0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的甜酒曲,于28℃糖化2d,再加入紅曲10%,酵母1‰,料水比1∶2.0,28℃發(fā)酵6～7d,發(fā)酵結(jié)束后測定其酒精度和總糖。

1.4.4 紅曲添加量的確定 苦蕎糯米原料配比為1∶1.5,加入甜酒曲0.6%,于28℃糖化2d后,分別添加紅曲6%、10%、14%、18%,酵母1‰,料水比1∶2.0,28℃發(fā)酵6～7d,發(fā)酵結(jié)束后測定其酒精度和色價(jià)。

1.4.5 發(fā)酵時(shí)間的確定 苦蕎糯米原料配比為1∶1.5,加入甜酒曲0.6%,于28℃糖化2d后,再加入紅曲10%,酵母1‰,料水比1∶2.0,28℃分別發(fā)酵3、5、7、9d,發(fā)酵結(jié)束后測定其酒精度和總糖。

1.5正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了確定苦蕎紅曲保健酒釀造的最佳工藝條件,本實(shí)驗(yàn)在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以苦蕎糯米原料配比1∶1.5、甜酒曲添加量0.6%、發(fā)酵溫度28℃作為釀造苦蕎紅曲保健酒的基本工藝參數(shù),選擇3個(gè)主要影響因素紅曲量添加量、料水比、發(fā)酵時(shí)間設(shè)計(jì)3因素3水平L9(33)正交實(shí)驗(yàn),正交實(shí)驗(yàn)因素見表1。

表1 苦蕎紅曲保健酒工藝優(yōu)化正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table1 Factors and levels in orthogonal array design for optimizing tartary buckwheat red starter health wine fermentation

1.6理化指標(biāo)測定

酒精度、總糖、總酸、氨基酸態(tài)氮、pH的測定方法見參考文獻(xiàn)[15]；黃酮含量測定方法見參考文獻(xiàn)[16]；總酚含量測定見參考文獻(xiàn)[17]；色價(jià)的測定方法見參考文獻(xiàn)[18]。

游離氨基酸含量測定:準(zhǔn)確取酒樣1mL,于5mL離心管中,加入1mL 4%磺基水楊酸溶液震蕩搖勻,靜置10min,于16000r/min離心2min,用0.22μm濾膜過濾,在全自動氨基酸分析儀上分析53min。儀器設(shè)有分離柱和反應(yīng)柱,即分離柱(4.6mm×60mm):柱溫700℃、柱壓9.678MPa、洗脫液以0.4mL/min流速流經(jīng)此柱；反應(yīng)柱:柱溫1350℃、柱壓0.982MPa、茚三酮及茚三酮緩沖液以0.35mL/min流速流經(jīng)此柱。

1.7感官評定

評定小組由10名經(jīng)過食品感官評定訓(xùn)練的實(shí)驗(yàn)室人員組成,主要針對苦蕎紅曲保健酒的色澤、香氣、口感、風(fēng)格進(jìn)行評價(jià),評定標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table2 Standards for sensory evaluation of tartary buckwheat red starter health wine

1.8數(shù)據(jù)處理與分析

所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是3次實(shí)驗(yàn)的平均值,用Origin8.6軟件作圖,并用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1單因素實(shí)驗(yàn)確定苦蕎紅曲保健酒釀造工藝條件

2.1.1 苦蕎糯米原料配比的影響 由圖1可知,隨著苦蕎比例的增加,酒精度和總糖含量呈下降趨勢,總酸含量略微升高。這可能是因?yàn)榭嗍w直鏈淀粉含量比較高,不利于糖化發(fā)酵,發(fā)酵時(shí)酒醪易升酸,容易造成酒精度低的現(xiàn)象,而且在口感上苦蕎的苦味也隨苦蕎含量的增加而加重。所以,綜合各方面因素,確定苦蕎糯米原料配比為1∶1.5。

2.1.2 料水比的影響 料水比對酵母發(fā)酵的影響很大,料水比太小,醪液粘稠,流動性差,滲透壓大,酵母很難起酵。增大料水比可以降低醪液滲透壓對酵母生長及活性的抑制,提高淀粉轉(zhuǎn)化率,增加酒度,降低酒中的殘?zhí)呛縖19]。但是料水比太大又容易造成酒醅太稀,糖度不夠,酒味淡薄。所以合適的料水比對于成品酒的品質(zhì)至關(guān)重要。

由圖2可知,加水量增加,酒液稀釋,糖度逐漸下降,料水比為1∶2時(shí),酵母已經(jīng)可以起酵,將發(fā)酵液中大量糖轉(zhuǎn)化為酒,酒精度最高,為14.7%vol,繼續(xù)增加水量,酒精度會下降,最終確定合適的料水比為1∶2。

圖2 料水比對苦蕎紅曲保健酒品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of the ratio of material and water on the quality of tartary buckwheat red starter health wine

2.1.3 甜酒曲添加量的影響 研究發(fā)現(xiàn),紅曲的糖化力不夠,只用紅曲往往不能滿足發(fā)酵對糖的需求,而甜酒曲所含的根霉菌糖化能力強(qiáng),可在固態(tài)糖化發(fā)酵時(shí)更好地將淀粉水解成葡萄糖,有利于協(xié)調(diào)糖化和發(fā)酵的進(jìn)行,防止由于糖化不夠而造成酒精度低,出現(xiàn)酸敗現(xiàn)象。

由圖3可知,隨著甜酒曲用量的增加,糖化2d后的酒液總糖含量呈上升趨勢,加曲量過多會使菌種數(shù)量短期內(nèi)劇增,產(chǎn)生的過多的代謝產(chǎn)物使糖化環(huán)境惡劣,菌種提早進(jìn)入衰亡期,不利于糖化的進(jìn)行。酒精度呈上升趨勢,之后稍有下降,這可能是由于甜酒曲用量增加,淀粉糖化率增加,供紅曲和酵母發(fā)酵利用的糖增多,使酒精度升高,而糖度太高則會使發(fā)酵醪液滲透壓太高抑制酵母呼吸,使酒精度下降。當(dāng)甜酒曲添加量為0.6%時(shí),糖化液糖度最高,酒精度也比較高。所以,確定甜酒曲的最佳用量為0.6%。

圖3 甜酒曲添加量對苦蕎紅曲保健酒品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of the addition level of liqueur koji on the quality of tartary buckwheat red starter health wine

2.1.4 紅曲添加量的影響 紅曲兼有糖化和發(fā)酵的作用,紅曲的添加量對成品酒的各種理化指標(biāo)都有直接的影響,且其代謝產(chǎn)物紅曲色素對酒液的色澤有很大影響。

由圖4可知,隨著紅曲加入量的增加,酒精度先上升后下降,色價(jià)一直升高。紅曲添加量為6%時(shí),酒液為橙紅色,酒味淡??；添加量為10%時(shí),酒液呈鮮亮的寶石紅色,酒香味濃厚,口感柔和；添加量為14%和18%時(shí),酒液偏深紅,且酒精度略有下降,因?yàn)榧t曲添加量過多,前期發(fā)酵過旺,后期發(fā)酵不足,不利于酒體的風(fēng)格形成,且過多的紅曲會產(chǎn)生不利于酵母菌生長和發(fā)酵的抑菌生理因子[20],導(dǎo)致酒精度下降。所以,確定紅曲最佳添加量為10%。

圖4 紅曲添加量對苦蕎紅曲保健酒品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of the addition level of red starer on the quality of tartary buckwheat red starter health wine

2.1.5 發(fā)酵時(shí)間的影響 由圖5可知,隨著發(fā)酵時(shí)間的延長,酒精度呈上升趨勢,之后稍有下降,總糖含量呈下降趨勢。因?yàn)榻湍妇鷮⑻鹁魄纸獾目砂l(fā)酵糖逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榫凭沟每偺呛肯陆?發(fā)酵時(shí)間太長酵母菌活力逐漸降低,其他雜菌成為優(yōu)勢菌,酒精度略有下降,且逐漸開始酸敗。發(fā)酵5～7d時(shí)酒精度達(dá)到頂峰,所以選擇合適的發(fā)酵時(shí)間范圍為5～7d。

圖5 發(fā)酵時(shí)間對苦蕎紅曲保健酒品質(zhì)的影響Fig.5 Effect of fermentation time on the quality of tartary buckwheat red starter health wine

2.2正交實(shí)驗(yàn)確定苦蕎紅曲保健酒釀造的最佳工藝條件

在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)以下3因素3水平L9(33)正交實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表3所示。

表3 苦蕎紅曲保健酒工藝優(yōu)化的 L9(33)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table3 Arrangement and experimental results of orthogona larray design for optimizing tartary buckwheat red starter health wine fermentation

注:表中帶*號表示感官評分的均值與極差。

由極差分析可知,各因素對苦蕎紅曲保健酒感官評價(jià)的影響次序?yàn)锽>A>C,即料水比>紅曲添加量>發(fā)酵時(shí)間,最佳組合為A3B1C2；對苦蕎紅曲保健酒黃酮含量影響次序?yàn)锽>C>A,即料水比>發(fā)酵時(shí)間>紅曲添加量,最佳組合為A2B1C2,為實(shí)驗(yàn)組中的4號。綜合來看,兩個(gè)指標(biāo)的最優(yōu)組差異在于因素A,因素A對感官指標(biāo)是較主要因素,A3為最佳,但對于黃酮指標(biāo)是次要因素,且A2和A3對黃酮含量影響差異較小,因此要選取A3,即最優(yōu)組為A3B1C2。經(jīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)顯示,此最佳組得出的酒液感官評分達(dá)到96.23,高于9組實(shí)驗(yàn),黃酮含量為928.18μg/mL,高于4號組,因此,最佳工藝條件為紅曲添加量12%,料水比1∶1.5,發(fā)酵時(shí)間6d。

3 理化指標(biāo)

對苦蕎紅曲保健酒各理化指標(biāo)進(jìn)行測定,如表4、表5。

表4 苦蕎紅曲保健酒的理化指標(biāo)Table 4 Physical indicators of tartary buckwheat red starter health wine

表5 苦蕎紅曲保健酒的氨基酸組成Table 5 Amino acid composition in tartary buckwheat red starter health wine

由表4、表5可知,苦蕎紅曲糯米酒總黃酮含量為928.18μg/mL,總酚含量為2243.01μg/mL,含有17種氨基酸,其中8種為人體必需氨基酸,其氨基酸總量為2481.48mg/L,高出普通米酒(658.1mg/L)[21]、青稞酒(809.23mg/L)[22]許多。

4 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用苦蕎和糯米為原料,經(jīng)甜酒曲糖化,紅曲作為發(fā)酵曲結(jié)合酵母進(jìn)行混合發(fā)酵,得出苦蕎紅曲保健酒的最佳工藝條件為苦蕎糯米原料配比為1∶1.5、甜酒曲添加量0.6%,28℃下糖化2d,紅曲添加量12%,酵母1‰,料水比1∶1.5,28℃條件下發(fā)酵6d。該條件下的苦蕎紅曲保健酒,總黃酮含量為928.18μg/mL,總酚含量為2243.01μg/mL,含有17種氨基酸,其氨基酸總量為2481.48mg/L,酸甜適宜,酒液均勻澄清,且酒味醇和。

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Development of tartary buckwheat red starter health wine

LIYao1,ZHOUHai-mei1,HUANGDan-dan1,DUMu-ying1,2,*

(1.College of Food Science,Southwest University,Chongqing 400716,China;2.National Demonstration Center of Experiment Teaching in Food Science and Engineering Program of Food Science College,Chongqing 400716,China)

The tartary buckwheat red starter health wine was developed by using tartary buckwheat and glutinous rice as raw material,and sweet rice wine starter and yeast as saccharifying ferments.The optimum brewing scheme was determined as follows:1∶1.5 the ratio of tartary buckwheat to glutinous rice,0.6% sweet rice wine starter,12% red starter,1‰ yeast,1∶1.5 the ratio of matetial to water,28℃ fermentation temperature,2 days saccharification time,and 6 days fermentation time. Ultimately the buckwheat red yeast health wine was tasty,and the alcohol content was 16.2%,pH was 4.32,total acid was 6.64g/L,total sugar was 33.4g/L,amino nitrogen was 1.36g/L,total amino acids was 2481.48mg/mL,total flavonoids content was 928.18μg/mL,total polyphenol was 2243.01μg/mL.

tartary buckwheat；red starer；health wine

2014-01-21 *通訊聯(lián)系人

李謠(1992-)，女，在讀本科生，研究方向：食品科學(xué)與工程。

國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目(201310635013)；中國與匈牙利政府科技合作資助項(xiàng)目(國科外字[2013]83號：6-30)。

TS261.4

B

1002-0306(2014)17-0000-00

10.13386/j.issn1002-0306.2014.17.001