彭春芳,袁松林,劉琨毅,陸 兵,李秀萍,陳 卓
(1.宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院 五糧液技術(shù)與食品工程學(xué)院,四川 宜賓 644003;2.宜賓市金喜來(lái)酒業(yè)有限公司,四川 宜賓 644104)
玫瑰(Rosa rugosa)為薔藻科灌木植物,花色艷麗,花香芬芳濃郁,花瓣中含有花青素、多酚、抗氧化劑、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)元素[1]。玫瑰花具有抗氧化、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌、行氣活血、改善脾胃、解郁安神等功效[2-4]。經(jīng)常食用含玫瑰花的食品可以增強(qiáng)體質(zhì)、改善膚質(zhì),因此深受廣大女性青睞。
赤小豆(Vigna umbellata)是豆科一年生草本植物[5],其成熟的種子顏色暗紅,民間俗稱為紅豆。其富含黃酮、酚類化合物、蛋白質(zhì)、超氧化物歧化酶等多種活性成分[6-8]。紅豆是藥食同源食物,具有清熱解毒、行血補(bǔ)血、利水消腫、健脾去濕等功效[5,8],常用于制作各種食品。
米酒又稱甜酒釀,是我國(guó)傳統(tǒng)發(fā)酵型飲品,以糯米為主要原料,蒸煮糊化后加入酒曲經(jīng)特殊發(fā)酵工藝釀制而成[8]。米酒酸甜可口、醇香誘人,酒精度低,可以直接飲用,也可用于制作各種小吃美食,深受消費(fèi)者歡迎。此外米酒還具有極高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健功能[9]。在民間,甜米酒早已成為開胃健脾、產(chǎn)婦催奶的絕好佳品。
目前,米酒產(chǎn)品開發(fā)主要集中在添加某一種谷物、花卉、水果或保健食材,而用多種食材加工復(fù)合米酒的研究比較少[10-11]。玫瑰和紅豆的組合在食品加工中運(yùn)用廣泛,但將二者結(jié)合在米酒制作中尚缺乏研究。該試驗(yàn)以食用玫瑰、紅豆及糯米為原料,采用單因素試驗(yàn)考察不同因素對(duì)玫瑰紅豆復(fù)合米酒品質(zhì)的影響,再利用響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化發(fā)酵工藝,研制出一款清新雅致,獨(dú)具特色的復(fù)合米酒,為復(fù)合米酒開發(fā)提供理論參考。
食用玫瑰(干花)、紅豆(赤小豆)、糯米:市售;安琪甜酒曲:安琪酵母股份有限公司;氫氧化鈉、硫酸銅、次甲基藍(lán)指示劑、苯酚、氯化鉀(均為分析純):成都市金山化學(xué)試劑有限公司;鹽酸、硫酸(均為分析純):天津市化工三廠有限公司;其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
FA1004型電子分析天平:上海上平精密儀器有限公司;LDZX-30KBS型高壓滅菌鍋:上海申安醫(yī)療器械有限公司;BJPX-400型恒溫培養(yǎng)箱:卓絕醫(yī)療器械有限公司;JS39D-250型榨汁機(jī):浙江紹興蘇泊爾生活電器有限公司;C21-RT2120型電磁爐:美的生活電器有限公司;HH-2型恒溫水浴鍋:上海力辰西儀器有限公司;PHSJ-4A型pH計(jì):上海雷磁儀器有限公司;LMN5D-5L發(fā)酵罐:駱易家玻璃制品廠;1 000 mL真空抽濾裝置:上海暉創(chuàng)化學(xué)儀器有限公司。
1.3.1 玫瑰紅豆復(fù)合米酒加工工藝流程及操作要點(diǎn)
操作要點(diǎn):
糯米和紅豆的浸泡:選取優(yōu)質(zhì)糯米,置于無(wú)油污容器中,清洗2~3次,料水比1∶2(g∶mL),室溫浸泡12 h。浸泡后的糯米用手指一捻即碎,若米粒不捻已碎則說(shuō)明浸泡時(shí)間過(guò)長(zhǎng),相反若有白心則說(shuō)明浸泡時(shí)間不夠[12]。選取色澤暗紅且有光澤的優(yōu)質(zhì)紅豆,洗凈后按料水比1∶2(g∶mL)室溫浸泡14~16 h[13-14]。
玫瑰花的處理[15]:選擇當(dāng)年產(chǎn)制的顏色鮮亮、香氣芬芳濃郁的干花蕾,冷水沖洗后用200 mL沸水沖泡,保溫30 min,打漿備用。
蒸飯:將浸泡后的糯米和紅豆混合均勻,用蒸鍋常壓蒸米30 min,要求米粒膨脹糊化,內(nèi)無(wú)白心,松散柔軟,但不粘黏成團(tuán)[12]。
淋冷:將蒸煮好的糯米和紅豆用1 L無(wú)菌蒸餾水淋冷至30 ℃左右。
混合、拌曲、搭窩:按照料液比1∶1(g∶mL)加入無(wú)菌蒸餾水,加入玫瑰花漿、甜酒曲,充分混勻,裝入5 L發(fā)酵罐,中間挖一個(gè)倒喇叭形圓窩,用保鮮膜封口[12]。
發(fā)酵:將發(fā)酵罐置于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱發(fā)酵,直至中間圓窩中流出酒液并漸漸沒過(guò)原料。
過(guò)濾、滅菌:醪液用雙層無(wú)菌尼龍布過(guò)濾,分裝至180mL無(wú)菌玻璃瓶,巴氏滅菌(65 ℃、30 min)[15],冷卻后即為玫瑰紅豆復(fù)合米酒成品。
1.3.2 玫瑰紅豆復(fù)合米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化
(1)單因素試驗(yàn)
按照1.3.1的操作流程和要點(diǎn),以還原糖含量、總酸含量、酒精度及感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),在糯米質(zhì)量為2 kg、玫瑰花添加量為糯米質(zhì)量的1.0%、紅豆添加量為5.0%、酒曲添加量0.3%及30 ℃發(fā)酵48 h的基礎(chǔ)條件下,每次只改變4個(gè)因素中的1個(gè)因素,保持其他因素不變,分別考察酒曲添加量(0.1%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%)、發(fā)酵時(shí)間(24 h、36 h、48 h、60 h、72 h)、玫瑰花添加量(1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%)、紅豆添加量(5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、30.0%)對(duì)復(fù)合米酒品質(zhì)的影響。
(2)響應(yīng)面試驗(yàn)
在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,依據(jù)Box-Behnken中心組合試驗(yàn)原理設(shè)計(jì)各因素和水平[15-17]。以酒曲添加量(A),發(fā)酵時(shí)間(B),玫瑰花添加量(C)及紅豆添加量(D)為影響因素,玫瑰紅豆復(fù)合米酒感官評(píng)分(Y)為響應(yīng)值,利用響應(yīng)面法優(yōu)化發(fā)酵工藝。Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平見表1。
表1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平Table 1 Factors and levels of Box-Behnken experiments design
1.3.3 分析檢測(cè)
酒精度測(cè)定:按照國(guó)標(biāo)GB 5009.225—2016《酒中乙醇濃度的測(cè)定》[18];還原糖測(cè)定:按照國(guó)標(biāo)GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[19];總酸測(cè)定:按照國(guó)標(biāo)GB 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》[20];大腸桿菌數(shù)測(cè)定:按照國(guó)標(biāo)GB/T 4789.3—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》[21];菌落總數(shù)測(cè)定:按照國(guó)標(biāo)GB/T 4789.2—2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[22]。
感官評(píng)價(jià):由10名三級(jí)品酒師組成的評(píng)定小組從外觀、香氣、滋味、風(fēng)格等4個(gè)方面進(jìn)行感官綜合評(píng)定,滿分100分。參考農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1885—2010《綠色食品米酒》[23]建立玫瑰紅豆復(fù)合米酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。
表2 玫瑰紅豆復(fù)合米酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of rose and red bean compound rice wine
2.1.1 酒曲添加量對(duì)玫瑰紅豆復(fù)合米酒品質(zhì)的影響
由圖1可知,隨著酒曲添加量的增多,酒液還原糖先上升,在酒曲添加量為0.6%后趨于平緩,說(shuō)明酒曲添加0.6%就足以使淀粉轉(zhuǎn)化完全。酒曲添加量>0.6%之后,酒精度和總酸升高,說(shuō)明酒曲中的根霉菌將原料中的淀粉轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖,給酵母菌提供了能量來(lái)源,大量的根霉消耗環(huán)境中的氧氣,為酵母菌的生長(zhǎng)提供了條件[4,24]。感官評(píng)定結(jié)果顯示,隨著酒曲添加量增多,感官評(píng)分先升高后降低,可能是由于隨著酒曲量增大,發(fā)酵速度加快,乙醇、有機(jī)酸等風(fēng)味物質(zhì)增多,酒體風(fēng)味飽滿;但酒曲量過(guò)多時(shí),酒體酸甜比例失調(diào),苦味突出[11,25]。酒曲添加量為0.6%時(shí),米酒醇香濃郁,酸甜比例恰當(dāng),感官評(píng)分最高,為83.5分。因此,選擇最適酒曲添加量為0.6%。
圖1 酒曲添加量對(duì)玫瑰紅豆復(fù)合米酒品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of Jiuqu addition on the quality of rose and red bean compound rice wine
2.1.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)玫瑰紅豆復(fù)合米酒品質(zhì)的影響
由圖2可知,當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為24~48 h,酒曲中的根霉菌產(chǎn)生大量的淀粉酶和糖化酶,將糊化后的淀粉轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖[25-28];還原糖含量持續(xù)升高,酵母菌快速繁殖,酒精度和總酸含量隨之增多[27-29],感官評(píng)分升高。發(fā)酵時(shí)間>48 h之后,還原糖含量下降,酵母菌等有益微生物利用還原糖產(chǎn)生乙醇、有機(jī)酸等酒體風(fēng)味物質(zhì);在發(fā)酵時(shí)間為60 h時(shí),酒體酒精度達(dá)到3.45% vol,感官評(píng)分最高,為88.9分。在發(fā)酵時(shí)間為72 h時(shí),酒精度持續(xù)升高,酒味刺鼻,玫瑰花和紅豆的風(fēng)味被掩蓋,且酸度增高,酸甜失調(diào)。因此,選擇最適發(fā)酵時(shí)間為60 h。
圖2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)玫瑰紅豆復(fù)合米酒品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of fermentation time on the quality of rose and red bean compound rice wine
2.1.3 玫瑰花添加量對(duì)玫瑰紅豆復(fù)合米酒品質(zhì)的影響由圖3可知,隨著玫瑰花添加量的增多,米酒的還原糖含量、總酸含量和酒精度并未發(fā)生明顯變化。而感官評(píng)分結(jié)果顯示,隨著玫瑰花添加量的增多,復(fù)合米酒感官評(píng)分先升高后降低,在玫瑰花添加量為2.0%時(shí),感官評(píng)分最高,為82.3分。原因可能是:玫瑰花過(guò)少時(shí),米酒中花香不明顯,顏色偏淡;玫瑰花過(guò)多時(shí),米酒花香太重,掩蓋了米酒的酒香和紅豆的甜香,口感略帶苦澀。因此,選擇最適玫瑰花添加量為2.0%。
圖3 玫瑰花添加量對(duì)玫瑰紅豆復(fù)合米酒品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of rose flower addition on the quality of rose and red bean compound rice wine
2.1.4 紅豆添加量對(duì)玫瑰紅豆復(fù)合米酒品質(zhì)的影響
由圖4可知,隨著紅豆添加量增多,還原糖整體小幅度升高,總酸含量和酒精度變化不明顯。這可能是因?yàn)樘砑蛹t豆時(shí)帶入了淀粉,但短時(shí)間內(nèi)這些淀粉對(duì)酒體酒精度影響不大。感官評(píng)定結(jié)果顯示,隨著紅豆添加量增多,復(fù)合米酒感官綜合評(píng)分先升高后降低,在紅豆添加量為15.0%時(shí),感官評(píng)分最高,為82.3分。因此,選擇紅豆最適添加量為15.0%。
圖4 紅豆添加量對(duì)玫瑰紅豆米酒品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of red bean addition on the quality of rose and red bean compound rice wine
2.2.1 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
基于單因素試驗(yàn)結(jié)果,本試驗(yàn)以酒曲添加量(A)、發(fā)酵時(shí)間(B)、玫瑰花添加量(C)及紅豆添加量(D)為影響因素,感官評(píng)分(Y)為響應(yīng)值,運(yùn)用響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化玫瑰紅豆復(fù)合米酒發(fā)酵工藝。Box-Behnken中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3。
表3 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果Table 3 Results of Box-Behnken experiments design
2.2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)方差分析
借助Design Expert 8.0.6軟件,對(duì)試驗(yàn)表3的數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸模型方差分析,結(jié)果見表4。以玫瑰紅豆米酒感官分析為響應(yīng)值,得到多元二次回歸方程如下:
表4 回歸模型方差分析Table 4 Variance analysis of regression model
由表4可知,該優(yōu)化擬合回歸模型P值<0.000 1,模型極顯著,失擬項(xiàng)P值=0.067 1>0.05,失擬項(xiàng)不顯著,說(shuō)明該模型與試驗(yàn)結(jié)果擬合程度較好,可以通過(guò)該模型確定玫瑰紅豆復(fù)合米酒的最佳發(fā)酵工藝。模型的決定系數(shù)R2=0.939 3,校正決定系數(shù)R2adj=0.878 7,變異系數(shù)(coefficient of variation,CV)=7.45%,說(shuō)明該模型能解釋87.87%響應(yīng)值的變化。分析各因素P值可知,一次項(xiàng)A、C、D、二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2對(duì)玫瑰紅豆復(fù)合米酒的感官評(píng)分影響極顯著(P<0.01),一次項(xiàng)B、交互項(xiàng)AB、BC、BD、CD對(duì)玫瑰米酒感官評(píng)分影響顯著(P<0.05)。分析F值可知,影響玫瑰紅豆復(fù)合米酒感官評(píng)分的因素順序?yàn)椋篈酒曲添加量>D紅豆添加量>C玫瑰花添加量>B發(fā)酵時(shí)間。
2.2.3 響應(yīng)面試驗(yàn)分析各因素交互影響
響應(yīng)曲面和等高線是各因素對(duì)響應(yīng)值影響的直觀反映[29],從響應(yīng)曲面的坡度可以看出其影響的顯著性,從等高線的形狀可以看出兩因素的交互關(guān)系[30]。各因素間的交互作用對(duì)玫瑰紅豆米酒感官評(píng)分影響的響應(yīng)面及等高線見圖5。
圖5 各因素交互作用對(duì)玫瑰紅豆米酒感官評(píng)分影響的響應(yīng)面及等高線Fig.5 Response surface plots and contour lines of effects of interaction between each factor on the sensory score of rose and red bean compound rice wine
由圖5可知,酒曲添加量和發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵時(shí)間和玫瑰花添加量、發(fā)酵時(shí)間和紅豆添加量、玫瑰花添加量和紅豆添加量之間交互作用對(duì)玫瑰紅豆米酒的感官評(píng)分有顯著影響(P<0.05),這與表4的方差分析結(jié)果一致。
通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)最大值預(yù)測(cè),得出玫瑰紅豆復(fù)合米酒最佳發(fā)酵工藝條件為:酒曲添加量0.50%,發(fā)酵時(shí)間60.34 h,玫瑰花添加量1.76%,紅豆添加量14.07%。此發(fā)酵工藝條件下模型預(yù)測(cè)玫瑰紅豆復(fù)合米酒感官評(píng)分理論值為94.77分。根據(jù)模型預(yù)測(cè)結(jié)果,結(jié)合實(shí)際操作的可行性,最佳發(fā)酵條件修正為:酒曲添加量為0.5%,發(fā)酵時(shí)間為60 h,玫瑰花添加量為1.8%,紅豆添加量為14.0%。在此條件下進(jìn)行3次平行驗(yàn)證試驗(yàn),玫瑰紅豆復(fù)合米酒感官評(píng)分實(shí)際值為94.10分,與理論值94.77分基本接近,因此該模型預(yù)測(cè)結(jié)果比較可靠。
經(jīng)檢測(cè),最佳發(fā)酵工藝條件下生產(chǎn)的玫瑰紅豆米酒的酒精度為3.27% vol,還原糖含量為31.54 g/100 mL,總酸含量為7.95g/L,菌落總數(shù)<50CFU/mL;大腸桿菌<3MPN/100g。
本試驗(yàn)以富含花青素的玫瑰花和有行氣補(bǔ)血功效的紅豆以及糯米為原料,研制了一款香味協(xié)調(diào)的復(fù)合米酒?;趩我蛩卦囼?yàn)結(jié)果,采用響應(yīng)面法優(yōu)化工藝,得到玫瑰紅豆復(fù)合米酒的最佳發(fā)酵工藝:糯米中添加14.0%的紅豆,常壓蒸煮糊化,再添加1.8%玫瑰花和0.5%甜酒曲,拌和均勻,30 ℃恒溫發(fā)酵60 h。在此條件下得到的復(fù)合米酒均勻無(wú)沉淀,香氣芬芳雅致,口感清甜爽口,風(fēng)格獨(dú)特,感官評(píng)分為94.1分。此產(chǎn)品為傳統(tǒng)米酒增添了新口感,為新型米酒的開發(fā)提供了參考。