紅曲霉在甜米酒釀造中的應(yīng)用研究

陳雪梅，陳巧珊，黎 英

（龍巖學院閩西食品研究所，福建龍巖364000）

紅曲霉在甜米酒釀造中的應(yīng)用研究

陳雪梅，陳巧珊，黎 英

（龍巖學院閩西食品研究所，福建龍巖364000）

紅曲霉在生長過程中能產(chǎn)生大量的天然紅曲色素，同時產(chǎn)生多種酶類，如淀粉酶、糖化酶、酯化酶等。本實驗以紅曲霉為甜米酒釀造的糖化增香著色劑，采用正交實驗尋找適宜的紅曲甜米酒釀造工藝。結(jié)果表明：紅曲霉接種量20%，發(fā)酵溫度35℃，發(fā)酵時間120h，在此工藝條件下釀制的甜米酒色澤紅亮，味甜醇厚，酒體協(xié)調(diào)，有紅曲特有的醇香。

紅曲霉，甜米酒，發(fā)酵，研究

紅曲霉（Monascus）是我國最早應(yīng)用于食品加工的有益真菌之一，應(yīng)用歷史悠久，主要集中在傳統(tǒng)酒曲、制醋、著色等領(lǐng)域［1］。紅曲霉的生長溫度為26～42℃，最適生長溫度32～35℃，最適pH3.5～5，尤嗜乳酸，耐10%酒精，在麥芽汁瓊脂培養(yǎng)基上生長良好［1-2］。在生長過程中，紅曲霉能產(chǎn)生大量的天然紅曲色素，由于紅曲色素的安全可靠性，因此被廣泛用作食品著色劑。同時，紅曲霉在生長過程中能產(chǎn)生多種酶類，如淀粉酶、糖化酶、麥芽糖酶、蛋白酶、果膠酶、酯化酶等［3］，在酶制劑工業(yè)中可用其生產(chǎn)糖化酶制劑。據(jù)文獻報道［4］，紅曲霉屬的某些菌株能分泌直接催化己酸和乙醇合成己酸乙酯的胞外酶。紅曲又稱紅曲米，古稱丹曲，是大米經(jīng)紅曲霉發(fā)酵而成。紅曲中含有紅曲霉、酵母菌、細菌等多種微生物，可用于釀酒、制醋、做豆腐乳的著色劑和調(diào)味劑，具有改善食品色澤和風味的功能。紅曲中還含有多種功能成分，如Monacolin-K、麥角固醇、γ-氨基丁酸、天然植物激素等，因此具有極高的營養(yǎng)、保健和藥用價值。現(xiàn)代科學家研究結(jié)果也表明，紅曲具有降低血膽固醇、降血糖、降血壓和防癌等功效［6-7］。甜米酒是我國傳統(tǒng)的發(fā)酵食品，甜米酒中除了含有酒精、酯類、蛋白質(zhì)外，還含有維生素、鈣、磷、鐵等元素及糖、糊精、甘油、有機酸或氨基酸等多種營養(yǎng)成分，有些甜米酒還含有鋅、銅、錳、硒等微量元素［8］。在甜米酒釀造中，主要用小曲作為糖化發(fā)酵劑，小曲中的主要微生物是根霉和酵母。本文從紅曲中分離出純種紅曲霉，將紅曲霉作為糖化增香著色劑應(yīng)用于甜米酒的生產(chǎn)，通過正交實驗尋找出紅曲甜米酒的最佳釀造工藝。在釀造過程中，紅曲霉的代謝產(chǎn)物分泌到甜米酒中，不僅增強了甜米酒的色、香、味，而且提高了甜米酒的營養(yǎng)價值和保健功效，從而滿足廣大消費者對營養(yǎng)保健食品的需求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

糯米、紅曲、小曲 市售。

N.Y.142400型倒置顯微鏡，YXQ-SG46-280S型手持式壓力蒸汽滅菌器，SW-CJ-ID型超凈工作臺，LRH-250型生化培養(yǎng)箱，SH2-82型恒溫振蕩器，WY032T型手持折光儀，DK-S24型電熱恒溫水浴鍋。

1.2 實驗方法

1.2.1 紅曲霉的分離純化［2］稱取紅曲米5g，加入45mL無菌水，振蕩搖勻后置于60℃水浴中保溫30min以殺死不耐熱的細菌及酵母，將上層孢子懸液用稀釋涂平板法分離，30℃培養(yǎng)5d，挑取能產(chǎn)紅色色素的霉菌單菌落，用顯微鏡檢查是否純種。確認后取純種紅曲霉，以無菌操作方式移接到斜面培養(yǎng)基中，30℃培養(yǎng)4～5d，待斜面菌體呈紫紅色時即可保藏于4℃冰箱內(nèi)。

1.2.2 紅曲霉的擴大培養(yǎng)

1.2.2.1 紅曲霉擴大培養(yǎng)的方法 500mL三角瓶中裝豆芽汁培養(yǎng)基100mL及5粒玻璃珠，以8層紗布封口，加牛皮紙包扎后0.08MPa滅菌30min。冷卻后，每瓶豆芽汁中接入1/2支紅曲斜面菌苔，置于30℃恒溫搖床中180r/min搖瓶培養(yǎng)3～5d，至培養(yǎng)液深紅色即可。

1.2.2.2 擴大培養(yǎng)液菌濃的測定 稀釋涂布平板法［9］。

1.2.3 紅曲甜米酒的釀造

1.2.3.1 工藝流程

1.2.3.2 操作要點 浸米：糯米除雜，洗凈，保持水面高于糯米上層10cm。浸米質(zhì)量標準：用手碾之即碎。蒸飯：用電飯煲蒸，蒸約20min，有米飯香味即可。標準：松，軟，透，不粘連。即熟而不爛，透而不爛，外硬內(nèi)軟，疏松易散，均勻一致。淋冷：將蒸好的飯放于紗布上，用無菌水沖冷，要邊拌邊淋，使米飯快速降溫至35℃左右，避免因緩慢冷卻導致微生物污染。拌曲：將冷卻至35℃左右的米飯拌入小曲，小曲用量：1%。接種：按正交實驗的不同條件，接入相應(yīng)量的紅曲霉的擴大培養(yǎng)液。搭窩：將拌曲接種好的米飯裝入發(fā)酵缸中，搭成喇叭型的凹窩，表面再撒上少許小曲，密封。保溫發(fā)酵：根據(jù)不同的實驗條件，在不同溫度下保溫發(fā)酵一定時間。甜米酒分析：取紅曲甜米酒，測定酒精含量和糖度，同時進行感官評價。

1.2.3.3 發(fā)酵工藝參數(shù)的選擇 本實驗以發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間和紅曲霉的接種量為三個因素，采用L9（34）正交實驗進行發(fā)酵，檢測不同因素水平下發(fā)酵陳釀后的甜米酒的糖度和酒精含量，并進行感官評價，從而尋找紅曲甜米酒適宜的釀造工藝參數(shù)，實驗因素水平見表1。

表1 紅曲甜米酒釀造因素水平表

1.2.3.4 甜米酒評價指標及其測定方法 酒精度：褪色比色法［11］；糖度：手持折光儀法；紅曲甜米酒的感官評價：隨機挑選十名人員組成測評小組，對紅曲霉釀造的甜米酒進行感官評定，感官評分標準如表2所示；綜合評價指標：綜合評分按百分制計算。由于構(gòu)成紅曲甜米酒風味主體的主要是醇類、酯類物質(zhì)。醇、酯類物質(zhì)所表現(xiàn)的感官刺激首先是嗅覺，其次是味覺，即甜米酒的香味和口感［12］，因此，在甜米酒的三個評價指標中，感官評價所占的權(quán)重最大。同時甜米酒發(fā)酵需綜合考慮酒中的酒精含量及糖度，使酒體協(xié)調(diào)，因此本實驗中，將酒精度、糖度和感官評分三個指標的權(quán)重分別定為0.3、0.2和0.5，即酒精度占綜合評分的30分，糖度占20分，感官評價占50分，根據(jù)綜合評分指標來確定紅曲甜米酒發(fā)酵工藝的最佳參數(shù)。綜合評分的計算公式如下：

表2 紅曲甜米酒的感官評分標準表

2 結(jié)果與分析

2.1 紅曲霉分離純化結(jié)果

紅曲米菌懸液經(jīng)60℃水浴后，接種至半合成固體培養(yǎng)基。菌落質(zhì)地緊密，表面有皺紋和氣生菌絲，菌落初為白色，老熟后變成淡紅、紫紅等顏色。經(jīng)進一步的鏡檢，可觀察到所分離的菌絲具不規(guī)則分枝，多核，有橫隔，透亮或有深淺不一的紅、褐色色素，分生孢子著生在菌絲及其分枝的頂端，孢子單生或鏈狀，閉囊殼球形，有柄。

2.2 紅曲霉擴大培養(yǎng)的結(jié)果

純種紅曲霉經(jīng)液體擴大培養(yǎng)后，菌液呈紅色，菌濃為3×106個/mL。

2.3 紅曲甜米酒發(fā)酵工藝參數(shù)的確定

對影響紅曲甜米酒發(fā)酵的三個因素即紅曲接種量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間進行正交實驗，以酒精度（%，V/V）、糖度（%）、感官評分為測定指標，根據(jù)綜合評分確定紅曲甜米酒發(fā)酵的最佳工藝條件，正交實驗的結(jié)果如表3所示。

表3 正交實驗結(jié)果

據(jù)以上實驗結(jié)果，對綜合評分進行極差、方差分析，結(jié)果見表4、表5。

表4 綜合評分極差分析表

表5 綜合評分方差分析表

由表4、表5可知，各因素對紅曲甜米酒的影響的主次順序為C≥B＞A，即發(fā)酵時間≥發(fā)酵溫度＞接種量，最優(yōu)水平為 A3B3C3，即接種量20%，溫度35℃，發(fā)酵時間120h。

2.3.1 紅曲霉的接種量對紅曲甜米酒發(fā)酵的影響紅曲霉的接種量對甜米酒的色澤、風味、成分都有影響。在一定的發(fā)酵溫度下，紅曲霉的接種量直接影響著發(fā)酵時間的長短。接種量大，則糖化旺盛，導致前期發(fā)酵過旺，后期發(fā)酵不足，進而影響甜米酒的風味；接種量小，不利于糖化發(fā)酵，使發(fā)酵時間延長，而且風味物質(zhì)產(chǎn)生不足，導致甜米酒口味淡薄，同時產(chǎn)生的紅曲色素少，酒體色澤偏淺。所以接種量偏高或偏低都會導致甜米酒的色、香、味欠佳。根據(jù)實驗，適宜的接種量為20%，過高則會增加生產(chǎn)成本。

2.3.2 發(fā)酵溫度對紅曲甜米酒發(fā)酵的影響 由表5可知，發(fā)酵溫度對甜米酒的綜合評分影響顯著，因為溫度不僅對微生物的生長代謝有較大的影響，而且對發(fā)酵液中各種成分的相互轉(zhuǎn)化也產(chǎn)生很大的影響，尤其對酯、酮、醇類等香氣成分的形成影響更大。將溫度控制在30～35℃，紅曲霉生長迅速，糖化發(fā)酵旺盛，糖度增加，同時有利于紅曲色素的合成和酯化酶的合成，但是，紅曲甜米酒不僅要求味甜酒香，還需綜合考慮酒中的酒精度，使酒體協(xié)調(diào)，而溫度過高，會影響小曲酵母的發(fā)酵作用，甜米酒的酒精度會降低，根據(jù)實驗結(jié)果，紅曲甜米酒適宜的發(fā)酵溫度可選擇35℃。

2.3.3 發(fā)酵時間對紅曲甜米酒發(fā)酵的影響 由表4、表5可知，發(fā)酵時間對甜米酒的綜合評分影響顯著。隨著發(fā)酵時間的延長，甜米酒中的糖分被酵母轉(zhuǎn)化為酒精，糖度下降，酒精度提高，同時積累的風味物質(zhì)也增加。若發(fā)酵不足，則甜米酒的甜味和酒味不足；而發(fā)酵過度，糯米過爛，酒味過于濃烈，糖度偏低，所以適時的發(fā)酵時間是保持紅曲甜米酒口味的關(guān)鍵。根據(jù)實驗結(jié)果，發(fā)酵時間為120h時，甜米酒的酒體較協(xié)調(diào)，口感醇厚，風味突出。

綜上所述，最佳的紅曲甜米酒發(fā)酵工藝為A3B3C3，即紅曲霉擴大培養(yǎng)液接種量20%，發(fā)酵溫度35℃，發(fā)酵時間120h。經(jīng)驗證，此工藝條件下釀制的甜米酒酒精度（V/V）為3.12%，糖度為15.6%。

3 結(jié)論

3.1 純種紅曲霉經(jīng)液體擴大培養(yǎng)后，菌液呈紅色，菌濃為3×106個/mL。

3.2 正交實驗結(jié)果表明：紅曲甜米酒釀造時，小曲接種量1%，紅曲霉擴大培養(yǎng)液接種量20%，發(fā)酵溫度35℃，發(fā)酵時間120h，在此工藝條件下，紅曲甜米酒色澤紅亮，味甜酒香，酒體協(xié)調(diào)，甜潤爽口，有紅曲特有的醇香。

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Study on the application of monascus in sweet rice wine brewing

CHEN Xue-mei，CHEN Qiao-shan，LI Ying
（Minxi Food Institute，Longyan College，Longyan 364000，China）

During the processing of growth，monascus can produce not only many natural monascus pigment but also a variety of enzymes such as amylase，glucoamylase，esterification enzymes.ln order to look for appropriate technology of sweet rice wine，this paper used monascus as saccharification and flavouring and colouring agent in rice wine brewing by orthogonal experimental design.The result showed that the optimal parameters were the monascus inoculum 20%，fermentation temperature 35℃，fermentation time 120h.Under the conditions，the product is of red color，transparent，and nutritious.lt has a sweet taste and aromatic flavor and also contains some functional materials.

monascus；sweet rice wine；fermentation；study

TS261.1+1

A

1002-0306（2011）01-0181-03

2010-01-18

陳雪梅（1977-），女，碩士，講師，研究方向：食品基礎(chǔ)原料開發(fā)。