宋云剛，何 佳，鄭 苗，呂丹丹，魏士祺

（河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南洛陽471023）

香菇紅曲黃酒生產(chǎn)工藝的研究

宋云剛，何 佳，鄭 苗，呂丹丹，魏士祺

（河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，河南洛陽471023）

為豐富黃酒品種，根據(jù)傳統(tǒng)釀酒原理,通過單因素和正交實驗，研究了香菇紅曲黃酒的生產(chǎn)工藝。香菇菌最佳發(fā)酵條件為：裝液量120 mL/250 mL、溫度24℃、接種量12%、時間8 d，此條件下發(fā)酵液中多糖含量為4.552 mg/mL；黃酒最佳生產(chǎn)工藝為：香菇菌發(fā)酵液12%、酒曲3.5%(根霉∶米曲霉∶紅曲霉=1∶1∶1)、酵母添加量0.12%，此條件下黃酒品質(zhì)最佳，其中多糖含量1.035 mg/mL，色度0.794，酒精度12.5%vol，總酸5.7 g/L，氨態(tài)氮0.42 g/L。

香菇菌； 黃酒； 正交實驗； 紅曲霉； 發(fā)酵

黃酒以大米、黍米、粟為原料，添加酒曲發(fā)酵而成，一般酒精含量為14%～20%，屬于低度釀造酒,營養(yǎng)豐富,含有8種人體自身不能合成必須依靠食物攝取的氨基酸，是中國酒中瑰寶。香菇多糖具有抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)、抗病毒、抗感染等生物活性，能提高人體的免疫功能，是治療各種肝炎特別是慢性遷移性肝炎的良好藥物，香菇粉浸提多糖應(yīng)用于黃酒的研究也屢見報道[1-7]。紅曲產(chǎn)生的活性物質(zhì)具有降膽固醇、降血壓以及預(yù)防和治療其他疾病的功能[8-14]。許明明等[15]對多菌混合發(fā)酵制備紅曲黃酒進行的研究表明，純化紅曲霉可以顯著改善酒樣的整體風(fēng)味。

目前，在黃酒發(fā)酵過程中利用香菇菌液體發(fā)酵產(chǎn)生香菇多糖，同時添加紅曲霉來改進黃酒功能和風(fēng)味的研究尚未見報道。本研究以生物量和綜合評分為指標(biāo)，對香菇紅曲黃酒生產(chǎn)工藝進行了研究，為豐富黃酒品種奠定了一定的基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大米：市售；安琪釀酒高活性干酵母，安琪酵母股份有限公司；根霉、米曲霉、紅曲霉及香菇菌由本實驗室提供。

1.2 工藝流程[16-19]

大米→浸泡→蒸飯→淋飯→拌曲糖化→發(fā)酵（添加香菇菌發(fā)酵液）→過濾

大米：優(yōu)質(zhì)新鮮，含水12%左右，米粒完整。

浸米：除雜洗凈后加清水至高出米層10 cm以上，25℃浸泡48 h。標(biāo)準(zhǔn)：手捻即碎，內(nèi)無白心。

蒸飯：上大汽后15～20 min，有米香味即可。米粒熟而不爛，內(nèi)無生心，口嘗有甜味。

淋飯：自來水沖涼，使米粒分散。淋水速度越快越好，冷卻時間過長會增加雜菌污染的機率和引起淀粉老化，不利于糖化發(fā)酵。冷卻后的飯溫為32～35℃。

拌曲糖化發(fā)酵：淋飯后分別加入1%的根霉、米曲霉和紅曲霉，充分?jǐn)嚢韬笥?層紗布覆蓋，在30℃下恒溫培養(yǎng)。糖化48 h后，加入復(fù)水活化的活性干酵母進行發(fā)酵，酵母添加量為0.08%。同時添加14%香菇多糖發(fā)酵液，攪拌均勻。6 d后，米粒浮起。30℃下密封發(fā)酵6～7 d。

1.3 操作步驟

1.3.1 香菇菌發(fā)酵液制備方法

1.3.1.1 香菇菌液發(fā)酵的單因素實驗

以發(fā)酵液生物量為指標(biāo)，分別對發(fā)酵溫度（22℃、24℃、26℃、28℃、30℃）、裝液量（60 mL/250 mL、80 mL/250 mL、100 mL/250 mL、120 mL/250 mL、140 mL/250 mL）、接種量（6%、8%、10%、12%、14%）、發(fā)酵時間（6 d、8 d、10 d、12 d、14 d）進行單因素實驗，進行3次平行實驗。

1.3.1.2 香菇菌液體發(fā)酵的正交實驗

將菌絲潔白、粗壯、濃密、無污染的斜面培養(yǎng)物接種于液體PDA培養(yǎng)基中（100 mL/250 mL）[20]，靜置24 h后以28℃、200 r/min搖床培養(yǎng)7 d，接種于二級液體發(fā)酵瓶200 r/min搖床培養(yǎng)，以溫度、培養(yǎng)時間、裝液量、接種量為因素，做正交實驗，結(jié)果見表1。

1.3.2 香菇菌發(fā)酵液添加比例對酒品質(zhì)的影響

為研究香菇菌發(fā)酵液加入比例對產(chǎn)品色澤及風(fēng)味的影響，進行了以下方案的實驗，結(jié)果見表2。

表1 香菇菌液發(fā)酵正交實驗方案

表2 香菇菌發(fā)酵液不同加入比例對酒的影響(樣表)

1.3.3 香菇紅曲黃酒的單因素實驗

以香菇紅曲黃酒品質(zhì)為指標(biāo)，分別對香菇菌發(fā)酵液添加量（10%、12%、14%、16%、18%）、酒曲添加量（2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%）、酵母添加量（0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%）進行單因素實驗，進行3次平行實驗。

1.3.4 香菇紅曲黃酒的正交實驗

根據(jù)單因素實驗分析，選用香菇菌發(fā)酵液的添加量、酒曲添加量、酵母添加量3個因素，采用L9（33）正交實驗表，結(jié)果見表3。

表3 正交實驗因素水平表 (%)

1.3.5 香菇紅曲黃酒的穩(wěn)定性實驗

香菇紅曲黃酒含有豐富的低分子量蛋白質(zhì)和其他營養(yǎng)成分，溫度變化會引起酒體渾濁和沉淀現(xiàn)象產(chǎn)生。為此，進行穩(wěn)定性實驗，結(jié)果見表4。

表4 香菇紅曲黃酒熱穩(wěn)定性實驗

1.4 檢測項目和方法

1.4.1 感官指標(biāo)

色澤：紫紅透亮。

澄清度：酒質(zhì)澄清透亮，有光澤，無沉淀物和懸浮物等雜質(zhì)。

口感與風(fēng)味：風(fēng)味獨特，口感醇厚，酒體協(xié)調(diào)。

1.4.2 感官評定

由品評小組進行參評，滿分10分，對香菇紅曲黃酒的色澤、香氣、口感和風(fēng)格等指標(biāo)綜合評分，以10人組平均分記。

1.4.3 酒精度的測定[21]

參考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.4.4 總酸和氨基酸態(tài)氮含量的測定[22]

參考GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》和GB 5009.235—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸態(tài)氮的測定》。

1.4.5 糖含量測定[23]

參考DNS測還原糖法和蒽酮硫酸測總糖法。

2 結(jié)果與分析

2.1 香菇菌液發(fā)酵單因素實驗結(jié)果及分析

2.1.1 裝液量對發(fā)酵液生物量的影響（圖1）

圖1 裝液量對香菇菌發(fā)酵液生物量的影響

在搖瓶發(fā)酵時，裝液量越少，傳氧系數(shù)越大，但是會增加發(fā)酵過程中發(fā)酵液的蒸發(fā)。由圖1可以看出，發(fā)酵液生物量隨著裝液量的增加而增加，在100 mL時達到最高值，然后出現(xiàn)下降，可能是由于溶氧量不足導(dǎo)致菌種繁殖受阻。

2.1.2 溫度對發(fā)酵液生物量的影響（圖2）

溫度改變，會影響生物體內(nèi)所進行的許多生化反應(yīng)，進而影響生物的代謝活動。此外，溫度改變可引起其他環(huán)境因子變化，從而影響微生物的生命活動。在一定溫度范圍內(nèi)，生化反應(yīng)速率隨溫度上升而加快；超過一定限度，則細(xì)胞功能下降以致死亡。

2.1.3 接種量對發(fā)酵液生物量的影響（圖3）

圖2 溫度對香菇菌發(fā)酵液生物量的影響

圖3 接種量對香菇菌發(fā)酵液生物量的影響

一般來說，接種量和后續(xù)生長代謝并不存在必然聯(lián)系，如果代謝緩慢，一般都是考慮條件控制或者是菌種的問題。由圖3可以看出，接種量的改變對發(fā)酵液生物量的影響并不是很大。

2.1.4 時間對發(fā)酵液生物量的影響（圖4）

圖4 發(fā)酵時間對香菇菌發(fā)酵液生物量的影響

由圖4可以看出，在發(fā)酵8～10 d時，發(fā)酵液生物量達到最大值，為1.49 g/mL。10 d后出現(xiàn)了明顯下降，可能是由于培養(yǎng)基營養(yǎng)成分消耗殆盡，底物環(huán)境發(fā)生了比較大的改變所致。

2.2 香菇菌液發(fā)酵正交實驗及數(shù)據(jù)結(jié)果

種子活化后接種于二級液體發(fā)酵瓶，以200 r/min搖床培養(yǎng)，以溫度、培養(yǎng)時間、裝液量、接種量為因素，做正交實驗，結(jié)果見表5。

表5 香菇菌液發(fā)酵正交實驗方案及結(jié)果

由表5可知，影響香菇菌液體發(fā)酵的4個因素的順序為：C（裝液量）＞B（時間）＞D（接種量）＞A（溫度），根據(jù)K1K2K3的大小比較以及綜合分析認(rèn)為，香菇菌發(fā)酵液的最優(yōu)參數(shù)為A1B2C3D3，即溫度為24℃，發(fā)酵時間8 d，裝液量120 mL，接種量12%。在此組合條件下進行驗證實驗，最終所得到的香菇菌發(fā)酵液生物量最多，為0.830 g；測得的多糖含量為4.552 mg/mL。

2.3 香菇菌發(fā)酵液添加比例對酒品質(zhì)的影響

香菇菌發(fā)酵液添加比例對香菇紅曲黃酒的影響結(jié)果見表6。

表6實驗結(jié)果表明，采用3∶1的比例加入到香菇菌發(fā)酵液效果好。

2.4 不同因素對香菇紅曲黃酒品質(zhì)影響的研究

2.4.1 香菇菌發(fā)酵液添加量對香菇紅曲黃酒品質(zhì)的影響（圖5）由圖5可知，酒的綜合評分隨著香菇菌發(fā)酵液添加量的增加而逐漸升高，但在超過14%后酒體品質(zhì)開始下降。主要原因是過量添加會造成酒液的色澤偏暗，酒體不協(xié)調(diào)，透光度差，從而導(dǎo)致品質(zhì)下降。

表6 香菇菌發(fā)酵液不同加入比例對酒的影響

圖5 香菇菌發(fā)酵液添加量對酒品質(zhì)的影響

2.4.2 酒曲添加量對香菇紅曲黃酒品質(zhì)的影響（圖6）

圖6 酒曲添加量對酒品質(zhì)的影響

由圖6可知，酒曲用量較少時，米粒糖化不充分，酒的綜合評分隨酒曲（根霉∶米曲霉∶紅曲霉=1∶1∶1）添加量的增加而逐漸升高，綜合評分在酒曲用量超過3.5%后有所下降。這說明過量的酒曲用量會導(dǎo)致酒質(zhì)降低。

2.4.3 酵母添加量對香菇紅曲黃酒品質(zhì)的影響（圖7）

圖7 酵母添加量對酒品質(zhì)的影響

由圖7可知，隨著酵母添加量的增加，酒的綜合評分逐漸升高，酒的整體質(zhì)量提高。主要原因是香菇紅曲黃酒的發(fā)酵程度隨著酵母添加量的增加而提高，添加量超過0.12%時，發(fā)酵程度不再有明顯變化。結(jié)合成本、酒體質(zhì)量等因素的考慮，酵母的添加量為0.12%最佳。

2.5 香菇紅曲黃酒發(fā)酵正交實驗及數(shù)據(jù)處理

根據(jù)單因素實驗的分析，選用酒曲添加量、香菇菌發(fā)酵液添加量、酵母添加量這3個因素，采用L9（33）正交實驗表。以10人小組感官評分法對不同實驗條件所得產(chǎn)品的色、香、味進行品嘗，綜合評分，確定最佳方案，結(jié)果見表7。

表7 香菇紅曲黃酒最佳正交實驗方案及結(jié)果

由表7可知，影響香菇紅曲黃酒品質(zhì)的3個因素的順序為：B（酒曲添加量）＞A（香菇菌發(fā)酵液添加量）＞C（酵母添加量），根據(jù)K1K2K3的大小比較及綜合分析認(rèn)為，香菇紅曲黃酒的最優(yōu)參數(shù)為A1B3C2，即香菇菌發(fā)酵液添加量為12%，酒曲添加量為3.5%，酵母添加量為0.12%。該組合不在正交實驗表中，用優(yōu)選出的添加量進行驗證實驗，最終所釀造的香菇紅曲黃酒品質(zhì)最好，檢測項目及結(jié)果見表8。

表8 香菇紅曲黃酒檢測項目及結(jié)果

2.6 香菇紅曲黃酒的穩(wěn)定性實驗結(jié)果

香菇紅曲黃酒的穩(wěn)定性實驗，結(jié)果見表9。

表9 香菇紅曲黃酒熱穩(wěn)定性實驗

由表9可知，在低于0℃時，香菇紅曲黃酒中略有絮狀物出現(xiàn)，主要是蛋白質(zhì)，包括多余的糖化酶引起的非生物渾濁，雖然酒的正常飲用不受影響，但外觀指標(biāo)受到了干擾。添加單寧和明膠等使蛋白質(zhì)凝聚，然后過濾除去；添加酒類專用活性炭對小分子蛋白質(zhì)進行吸附；添加蛋白酶分解蛋白質(zhì)；控制酒曲的添加量，儲存前進行細(xì)濾，除去沉淀物。以上措施可以減小酒體在0℃以下析出沉淀的可能性。

3 結(jié)論

香菇菌液發(fā)酵最佳條件為：溫度24℃、時間8 d、裝液量120 mL/250 mL、接種量12%，發(fā)酵液中多糖含量為4.552 mg/mL；在發(fā)酵溫度為30℃條件下，香菇紅曲黃酒最佳生產(chǎn)工藝為：香菇菌發(fā)酵液添加量12%，酒曲（根霉∶米曲霉∶紅曲霉=1∶1∶1）添加量3.5%和酵母添加量0.12%，酒中多糖含量1.035 mg/mL，色度0.794，酒精度12.5%vol，總酸5.7 g/L，氨態(tài)氮0.42 g/L。

參考文獻：

[1] 王大為,張艷榮,李玉.發(fā)酵型香菇酒生產(chǎn)工藝的研究[J].食品科學(xué),2004,25(12)：82-87.

[2] 王鳳琴,吳強.香菇糯米酒的研制[J].釀酒科技,1997 (3)：63-65.

[3] 王同陽.配制型香菇糯米酒的研制[J].食用菌,2005,27 (5)：45-46.

[4] 雷淑萍.香菇米酒的制作[J].釀酒科技,1998(6)：48.

[5] 王好轉(zhuǎn),馬艷華,李明澤.香菇黑米酒的生產(chǎn)工藝[J].三門峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2009,8(3)：95-97.

[6] 梁新紅,孫俊良,許敬亮.香菇菌絲體糯米酒的釀造工藝研究[J].食品工業(yè)科技,2001,22(1)：36-37.

[7] 汪建國,汪琦.香菇糯米黃酒的開發(fā)研制[J].江蘇調(diào)味副食品,2006,23(6)：18-20.

[8] 須勵清.紅曲的功能[J].現(xiàn)代食品科技,1996(1)：59.

[9] 陳運中.紅曲的功能性及其應(yīng)用[J].中國釀造,2001(5)：5-6.

[10] 趙樹欣,李鳳美.釀酒紅曲、色素紅曲、功能紅曲的對比及抑菌性研究[C]//中國食品添加劑生產(chǎn)應(yīng)用工業(yè)協(xié)會著色劑專業(yè)委員會2006年年會,2006.

[11] 郭寶禹,郝林.紅曲霉產(chǎn)物的功能及研究進展[J].釀酒科技,2010(6)：89-91.

[12] 劉兆璽,杜金華,傅貿(mào)潤,等.紅曲功能及其研究進展[J].釀酒,2006,33(4)：70-72.

[13] 殷賀中,祝美云.紅曲霉次級代謝產(chǎn)物的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊,2010(12)：7-9.

[14] 丘振宇,王亞琴,許喜林.紅曲霉的特點及應(yīng)用研究[J].食品工業(yè)科技,2006(12)：186-188.

[15] 許明明,張雯,劉志彬,等.多菌混合發(fā)酵制備清爽型干紅曲黃酒的研究[J].中國食品學(xué)報,2014,14(9)：28-35.

[16] 朱江.苦菜黑糯米酒的加工工藝[J].食品科技,2005 (4)：13-14.

[17] 王同陽.共酵型香菇糯米酒的研制[J].釀酒,2005,33 (4)：86-87.

[18] 劉學(xué)文.淮山黑糯米酒的研制[J].江西食品工業(yè),2005 (4)：38-39.

[19] 馬艷華,王新惠,劉達玉,等.黑米酒生產(chǎn)工藝條件優(yōu)化的研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工·學(xué)刊,2007(11)：48-50.

[20] 梁寶東,魏海香,林范學(xué),等.香菇菌絲體液體發(fā)酵的研究[J].中國釀造,2011(10)：77-80.

[21] 李保國,馬美范.葡萄酒、果酒酒精含量測定中計算方法的探討[J].中外葡萄與葡萄酒,2007(2)：48.

[22] 陳桂芳.黃酒中總酸、氨基酸態(tài)氮的滴定測定法[J].職業(yè)與健康,2003,19(3)：42-43.

[23] 朱立文,郁瑞昌.黃芪多糖含量測定方法的探討與比較[J].中成藥,1987(6)：11.

Production of Lentinus edodes&Monascus Yellow Rice Wine

SONG Yungang,HE Jia,ZHENG Miao,LV Dandan and WEI Shiqi
(College of Food and Bioengineering,He'nan University of Science and Technology,Luoyang,He'nan 471023,China)

In order to enrich yellow rice wine varieties,Lentinus edodes&Monascus yellow rice wine had been developed and its production was studied by single factor test and orthogonal experiments.The best fermentation conditions were summed up as follows: liquid filling volume was 120 mL/250 mL,fermenting temperature was at 24℃,the inoculating quantity was 12%and fermenting time was 8 d.Under above conditions,polysaccharide content in fermenting liquid was 4.552 mg/mL.In addition,the best production conditions were summed up as follows:12%Lentinus edodes fermenting liquid,3.5%wine starter(Rhizopus∶Aspergillus oryzae∶Monascus=1∶1∶1),and the adding level of yeast was 0.12%.Under above conditions,the produced wine had the best quality(polysaccharide content was 1.035 mg/mL,chroma was 0.794,alcohol content was 12.5%vol,total acids content was 5.7 g/L,and ammoniacal nitrogen content was 0.42 g/L).

Lentinus edodes;yellow rice wine;orthogonal test;Monascus;fermentation

TS262.4；TS261.4

A

1001-9286（2017）06-0080-06

10.13746/j.njkj.2016371

2016-12-15

宋云剛（1989-），男，碩士研究生，研究方向為功能性食品的開發(fā)生產(chǎn)，E-mail：405670076@qq.com。

何佳（1963-），男，教授，博士，主要從事食品生物技術(shù)研究，E-mail：hejia@haust.edu.cn。

優(yōu)先數(shù)字出版時間：2017-03-27；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170327.1521.008.html。