李華敏,王藝欣,李 林,黃萍萍*
(1.魯東大學(xué) 食品工程學(xué)院,山東 煙臺(tái) 264025;2.煙臺(tái)市糧油質(zhì)量檢測(cè)中心,山東 煙臺(tái) 265301)
甜米酒又稱酒釀,是我國(guó)的傳統(tǒng)發(fā)酵米制食品,其風(fēng)味獨(dú)特、口感醇厚,具有養(yǎng)胃、補(bǔ)血、舒筋活血等保健功能,還可作為中草藥的材料來源[1-2]。甜米酒營(yíng)養(yǎng)價(jià)值很高,除含有20種氨基酸外,還含有豐富的生物短肽和維生素[3-4]。甜米酒對(duì)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的活性具有很強(qiáng)的抑制作用,并且具有一定的抗疲勞和提高免疫力的能力[5-6]。
甜米酒的獨(dú)特風(fēng)味主要來源于糯米自身分解以及微生物代謝產(chǎn)生的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),如醇類、醛類、酸類、酯類等化合物,這些風(fēng)味物質(zhì)發(fā)生協(xié)同和拮抗效應(yīng)產(chǎn)生新的風(fēng)味,賦予甜米酒特有的風(fēng)格[7-10]。甜米酒中的滋味物質(zhì)大多數(shù)來自于原料中的糖類和蛋白質(zhì)在微生物酶的作用下分解成的葡萄糖、果糖等低聚糖和氨基酸以及各種有機(jī)酸,這些滋味物質(zhì)賦予成品酸甜可口的醇厚感[11-14]。
本研究以糯米為原料,對(duì)甜米酒生產(chǎn)過程中影響甜米酒風(fēng)味的幾個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行研究,重點(diǎn)探討了甜米酒的發(fā)酵時(shí)間、料水比和接種量對(duì)甜米酒風(fēng)味所產(chǎn)生的影響,以期進(jìn)一步提高甜米酒的品質(zhì)。
圓糯米(水分含量<15%,淀粉含量>69%):購(gòu)于煙臺(tái)樂美超市;安琪甜酒曲:安琪酵母股份有限公司;純凈水:實(shí)驗(yàn)室自制。
Q/OANN 10-2008電子天平:奧豪斯儀器(上海)有限公司;ZHWY型恒溫培養(yǎng)振蕩器:上海智城分析儀器制造有限公司;SPX型智能恒溫生化培養(yǎng)箱:寧波江南儀器廠;PAL-1型數(shù)顯糖度計(jì):廣州愛拓科學(xué)儀器有限公司;DKE200-829A電磁爐:美的股份有限公司;UPR-II-10T純水超純水一體機(jī):四川優(yōu)普超純科技。
1.3.1 甜米酒加工工藝流程及操作要點(diǎn)[15]
操作要點(diǎn):
(1)選米
原料糯米必須完整、精白、飽滿、無雜質(zhì)、無雜米,以當(dāng)年生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)糯米為原料,水分含量<15%,淀粉含量>69%。
(2)洗米、浸米
原料糯米放入不銹鋼盆中不斷清洗,直到淘米水不再混濁為止。用清水浸沒淘洗干凈的糯米,米和水的比例為1.0∶2.5(g∶mL),將糯米放在30 ℃的恒溫生化培養(yǎng)箱中,浸米24 h,然后用自來水洗米兩次并瀝干。浸泡程度以糯米手捏即碎,內(nèi)無白心為原則。
(3)蒸煮
將浸泡好的糯米瀝干水后,放入蒸鍋內(nèi)蒸煮40 min,蒸煮后的糯米需內(nèi)無白心、疏松不糊、均勻一致。
(4)淋飯攤涼
將蒸煮過的糯米攤放到無菌的不銹鋼托盤上使其冷卻,可適當(dāng)?shù)奶砑由僭S冷開水加速其冷卻,使其降溫到30℃左右。
(5)下曲培菌
將一定量的酒曲加入到冷卻的糯米原料中,原料與菌種充分混合,在拌曲的過程中加入適量的冷開水,將糯米充分拌勻。
(6)落罐、搭窩
將已經(jīng)拌曲的糯米搭成有利于通氣均勻和糖化菌生長(zhǎng),更有利于觀察甜米酒生產(chǎn)狀況的“倒喇叭”形凹圓窩,用保鮮膜密封。
(7)保溫發(fā)酵
根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,在30℃恒溫箱中保溫發(fā)酵。經(jīng)發(fā)酵后可觀察到表面出現(xiàn)白色菌絲,產(chǎn)生糖液。經(jīng)過24~72 h,發(fā)酵成熟。
1.3.2 甜米酒感官評(píng)定
表1 甜米酒感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standards of sweet rice wine
參考相關(guān)米酒評(píng)定方法[16]及米酒評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)制定感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[5,17](見表1),并隨機(jī)挑選至少20名人員組成測(cè)評(píng)小組,通過色澤、風(fēng)味、口感和組織狀態(tài)四項(xiàng)指標(biāo)對(duì)甜米酒進(jìn)行感官評(píng)定,最終成品感官評(píng)分取平均分,滿分100分。
1.3.3 甜米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)
(1)發(fā)酵時(shí)間對(duì)甜米酒品質(zhì)的影響
發(fā)酵時(shí)間分別為24 h、36 h、48 h、60 h和72 h,甜酒曲接種量為0.4%,料水比為1.0∶0.8(g∶mL),在30 ℃條件下進(jìn)行發(fā)酵,考察發(fā)酵時(shí)間對(duì)甜米酒品質(zhì)的影響。
(2)發(fā)酵料水比對(duì)甜米酒品質(zhì)的影響
分別以料水比為1.0∶0.4、1.0∶0.6、1.0∶0.8、1.0∶1.0(g∶mL),甜酒曲接種量為0.4%,發(fā)酵時(shí)間為36 h,在30℃條件下進(jìn)行發(fā)酵,考察料水比對(duì)甜米酒品質(zhì)的影響。
(3)接種量對(duì)甜米酒品質(zhì)的影響
分別以甜酒曲接種量為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%,料水比為1.0∶0.8(g∶mL),發(fā)酵時(shí)間為36 h,在30 ℃條件下進(jìn)行發(fā)酵,考察接種量對(duì)甜米酒品質(zhì)的影響。
1.3.4 甜米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,以甜米酒的綜合評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),以發(fā)酵時(shí)間(A)、料水比(B)和接種量(C)為3個(gè)影響因素,利用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)L9(33)確定最佳發(fā)酵條件,正交試驗(yàn)因素與水平見表2。
表2 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation technology optimization
1.3.5 分析測(cè)定
(1)酒精度測(cè)定
參照國(guó)標(biāo)GB 5009.225—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)酒中乙醇濃度的測(cè)定》中的密度瓶法,最后換算成20℃時(shí)酒精度[18]。
(2)糖度測(cè)定
采用手持折光儀法測(cè)定。將發(fā)酵醪液取出混勻,將醪液滴在折光儀上,記錄數(shù)值。
(3)微生物指標(biāo)
根據(jù)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1885—2017《綠色食品米酒》中大腸桿菌(Escherichiacoli)限量指標(biāo)[16],參照GB4789.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》對(duì)甜米酒中大腸菌群進(jìn)行檢測(cè)[19]。
(4)綜合評(píng)價(jià)
綜合評(píng)價(jià)按百分制計(jì)算。由于構(gòu)成甜米酒風(fēng)味的主要是醇類、醛類、酸類和酯類等化合物,而醇類、醛類、酸類和酯類物質(zhì)主要表現(xiàn)在甜米酒的香味和口感上,因此在甜米酒的3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)中,感官評(píng)價(jià)所占的分值最大,考慮到甜米酒中酒精含量與糖度的協(xié)調(diào)性,故在本研究中,將酒精度、糖度和感官指標(biāo)的總分值分別按30分、20分、50分進(jìn)行評(píng)價(jià)[5,20]。根據(jù)綜合評(píng)分的結(jié)果(滿分100分)來確定發(fā)酵工藝的最優(yōu)參數(shù)。綜合評(píng)分的計(jì)算公式如下:
表3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)甜米酒品質(zhì)的影響Table 3 Effect of fermentation time on the quality of sweet rice wine
由表3可知,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為24 h時(shí),甜米酒香味較淡、酒味較淡??;當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為36 h時(shí),甜米酒的口感醇厚、風(fēng)味最佳,綜合評(píng)分最高(90.8分),可能是在此階段根霉和酵母菌在適宜的條件下生長(zhǎng),菌種中的酶活性強(qiáng),在酵母菌的作用下使糖酵解為乙醇,并伴隨著芳香族化合物、醛類物質(zhì)和酯類物質(zhì)的生成,使得甜米酒的口感醇厚、風(fēng)味最佳;當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為48~60h時(shí),甜米酒的香氣較濃,酒味濃郁,但開始出現(xiàn)酸味;當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為72 h時(shí),甜米酒的口感最差,可能是因?yàn)樵诖穗A段菌種產(chǎn)生大量的次級(jí)代謝產(chǎn)物,故甜米酒出現(xiàn)酸味和苦澀味。因此,最適發(fā)酵時(shí)間為36 h。
表4 料水比對(duì)甜米酒品質(zhì)的影響Table 4 Effect of material to water ratio on the quality of sweet rice wine
由表4可知,隨著加水量的不斷增加,甜米酒的感官評(píng)定分?jǐn)?shù)也不斷增加,當(dāng)料水比為1.0∶0.4~1.0∶0.8(g∶mL)時(shí),甜米酒口感淡薄、酒味較淡。加水量過少會(huì)使酒曲在糯米中分布不均勻,導(dǎo)致發(fā)酵不均,而且加水量過少不利于甜米酒釀造過程中各反應(yīng)的進(jìn)行。當(dāng)料水比為1.0∶0.8(g∶mL)時(shí),綜合評(píng)分最高(98.5分);這可能是因?yàn)榧尤氲乃渥悖欣诰N的生長(zhǎng)繁殖,使得菌種生長(zhǎng)代謝旺盛,酵母和根霉產(chǎn)酶旺盛,同時(shí)酶的活力強(qiáng),有利于淀粉的水解和糖化,從而使得發(fā)酵產(chǎn)的甜米酒中的乙醇、糖類、醛類及芳香族化合物含量多,從而甜米酒的口感和風(fēng)味最佳[12]。當(dāng)料水比>1.0∶0.8(g∶mL)時(shí),甜米酒口感淡薄、香味較淡。加水過多時(shí),會(huì)使總糖濃度相對(duì)減小,不利于發(fā)酵,造成甜米酒口感淡薄[21]。因此,最適料水比為1.0∶0.8(g∶mL)。
由表5可知,當(dāng)接種量為0.2%時(shí),酒曲量少,不足以發(fā)酵糯米生成甜米酒,故甜米酒口感較差、酒味和香氣較淡;當(dāng)接種量為0.4%綜合評(píng)分最高(96.3分),口感細(xì)膩、味道柔和、醇香濃郁;當(dāng)接種量>0.4%之后,甜米酒的口感較差、醇香不明顯。這可能是因?yàn)榧尤氲木魄?,菌種生長(zhǎng)過快,造成甜米酒口感酸苦。當(dāng)接種量為0.4%時(shí),甜米酒的口感和風(fēng)味最佳。糖化菌及酵母的接種量少時(shí),導(dǎo)致淀粉分解不完全,甜米酒的口感就會(huì)過于粗糙淡薄。因此,最佳接種量為0.4%。
表5 接種量對(duì)甜米酒品質(zhì)的影響Table 5 Effect of inoculum on the quality of sweet rice wine
對(duì)影響甜米酒發(fā)酵的3個(gè)因素即發(fā)酵時(shí)間(A)、接種量(B)和料水比(C)進(jìn)行正交試驗(yàn),以米酒的綜合評(píng)分為判斷依據(jù),確定甜米酒發(fā)酵的最佳工藝條件,正交試驗(yàn)的結(jié)果與分析見表6,方差分析見表7。
表6 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 6 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation technology optimization
由表6可知,對(duì)結(jié)果影響由大到小順序?yàn)榻臃N量>發(fā)酵時(shí)間>料液比,確定的米酒發(fā)酵的最佳發(fā)酵條件組合為A3B2C3,即發(fā)酵時(shí)間42h,接種量0.4%,料水比1.0∶0.9(g∶mL)。在此優(yōu)化條件下,發(fā)酵制作米酒的酒精度是6.8%vol,糖度是27.4%,產(chǎn)品甜度適口,色澤透亮,醇香和米香濃郁芬芳,綜合評(píng)分達(dá)到98分,試驗(yàn)結(jié)果較理想。
表7 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 7 Variance analysis of orthogonal experiments results
由表7可知,接種量和發(fā)酵時(shí)間對(duì)米酒品質(zhì)影響有顯著影響(P<0.05),意味著在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)該特別重視對(duì)這兩個(gè)發(fā)酵關(guān)鍵因素進(jìn)行精準(zhǔn)控制,才能保證生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定且品質(zhì)俱佳的米酒產(chǎn)品,料水比相較于其他兩個(gè)因素而言,對(duì)米酒的品質(zhì)影響相對(duì)較小,只要保證水分充足,水質(zhì)潔凈衛(wèi)生,未污染雜菌等,即可保證米酒產(chǎn)品的穩(wěn)定性和品質(zhì)。
在甜米酒的制作過程中影響甜米酒風(fēng)味的主要工藝環(huán)節(jié)有蒸煮、發(fā)酵和下曲培菌。蒸煮過程中的料水比、發(fā)酵過程中的時(shí)間和下曲培菌過程中的接種量都對(duì)甜米酒的風(fēng)味有很大的影響。結(jié)果表明,在甜米酒發(fā)酵時(shí)間為42 h、料水比為1.0∶0.9(g∶mL)、接種量為0.4%時(shí),甜米酒成品在色澤、風(fēng)味、口感和組織狀態(tài)方面最佳,綜合評(píng)分為98分。