苦蕎紅曲保健酒的研制

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(1.西南大學食品科學學院,重慶 400716；2.西南大學食品科學學院國家食品科學與工程實驗教學示范中心,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.西南大學食品科學學院,重慶 400716；2.西南大學食品科學學院國家食品科學與工程實驗教學示范中心,重慶 400716)

利用苦蕎、糯米為原料,經甜酒曲、紅曲和酵母糖化發酵,研制出苦蕎紅曲保健酒。結果表明:最佳生產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、發酵溫度28℃、糖化時間2d、發酵時間6d,所得苦蕎紅曲保健酒酒精體積分數為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,且口感協調,風味良好。

苦蕎,紅曲,保健酒

苦蕎為蓼科蕎麥屬植物,學名韃靼蕎麥(F.tataricum),是藥食兩用作物,被譽為“五谷之王”,主要分布于四川、貴州、云南等高寒山區。苦蕎的營養價值極高[1],含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素、礦物質,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,具有降低人體血脂、膽固醇和改善毛細血管通透性及血管脆弱性的作用,對預防和治療高血壓、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米酒釀造的發酵劑,用于釀酒已有千年歷史,其在酒的發酵過程中能產生無毒副作用的天然色素——紅曲色素,使酒液呈現獨特的寶石紅色。而且,紅曲霉作為生產紅曲的主要微生物,可產生多種有用的代謝產物,具有降血壓、降血脂、抗氧化和防癌等保健功能[6-11],其中,MonacolinK及其衍生物等經臨床證明能有效抑制膽固醇的合成,麥角固醇能促進人體對鈣、磷的吸收[12-14]。因此,紅曲運用于釀酒,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價值和保健功能。

苦蕎直鏈淀粉含量多,占33%～44%,蒸煮后淀粉易老化,發酵時難以糖化,糯米支鏈淀粉含量多,占98%,所以苦蕎糯米混合發酵有利于加速糖化發酵,提高出酒率,使原料間優勢互補。本研究是以苦蕎和糯米為原料,經甜酒曲糖化,紅曲和酵母發酵,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；黃酒酵母 安琪酵母股份有限公司；蘆丁標準品 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；其他試劑均為國產分析純。

HPX-9052 MBE型恒溫培養箱 上海博迅實業有限公司醫療設備廠；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 上海博迅實業有限公司醫療設備廠；UV-1240型紫外分光光度計 島津制作所；PHS-3C型pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司；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

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121℃蒸煮20min,達到飯粒透而不爛,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,并在中間搭一個窩,用雙層紗布封口,在28℃恒溫培養箱中糖化2d。

1.3.4 發酵 根據實驗設計加入紅曲、酵母和水,充分攪拌混合均勻,在培養箱中28℃培養6～7d。為控制發酵品溫,每天早晚各攪拌一次。

1.3.5 煎酒 為了終止發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單因素實驗設計

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℃發酵6～7d,發酵結束后測定其酒精度、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℃發酵6～7d,發酵結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℃發酵6～7d,發酵結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℃發酵6～7d,發酵結束后測定其酒精度和色價。

1.4.5 發酵時間的確定 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℃分別發酵3、5、7、9d,發酵結束后測定其酒精度和總糖。

1.5正交實驗設計

為了確定苦蕎紅曲保健酒釀造的最佳工藝條件,本實驗在單因素實驗的基礎上,以苦蕎糯米原料配比1∶1.5、甜酒曲添加量0.6%、發酵溫度28℃作為釀造苦蕎紅曲保健酒的基本工藝參數,選擇3個主要影響因素紅曲量添加量、料水比、發酵時間設計3因素3水平L9(33)正交實驗,正交實驗因素見表1。

表1 苦蕎紅曲保健酒工藝優化正交實驗因素水平表Table1 Factors and levels in orthogonal array design for optimizing tartary buckwheat red starter health wine fermentation

1.6理化指標測定

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

游離氨基酸含量測定:準確取酒樣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。儀器設有分離柱和反應柱,即分離柱(4.6mm×60mm):柱溫700℃、柱壓9.678MPa、洗脫液以0.4mL/min流速流經此柱；反應柱:柱溫1350℃、柱壓0.982MPa、茚三酮及茚三酮緩沖液以0.35mL/min流速流經此柱。

1.7感官評定

評定小組由10名經過食品感官評定訓練的實驗室人員組成,主要針對苦蕎紅曲保健酒的色澤、香氣、口感、風格進行評價,評定標準見表2。

表2 感官評定標準Table2 Standards for sensory evaluation of tartary buckwheat red starter health wine

1.8數據處理與分析

所有的實驗數據都是3次實驗的平均值,用Origin8.6軟件作圖,并用Excel進行統計分析。

2 結果與分析

2.1單因素實驗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。這可能是因為苦蕎直鏈淀粉含量比較高,不利于糖化發酵,發酵時酒醪易升酸,容易造成酒精度低的現象,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,提高淀粉轉化率,增加酒度,降低酒中的殘糖含量[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至關重要。

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,酵母已經可以起酵,將發酵液中大量糖轉化為酒,酒精度最高,為14.7%vol,繼續增加水量,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 研究發現,紅曲的糖化力不夠,只用紅曲往往不能滿足發酵對糖的需求,而甜酒曲所含的根霉菌糖化能力強,可在固態糖化發酵時更好地將淀粉水解成葡萄糖,有利于協調糖化和發酵的進行,防止由于糖化不夠而造成酒精度低,出現酸敗現象。

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量短期內劇增,產生的過多的代謝產物使糖化環境惡劣,菌種提早進入衰亡期,不利于糖化的進行。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,供紅曲和酵母發酵利用的糖增多,使酒精度升高,而糖度太高則會使發酵醪液滲透壓太高抑制酵母呼吸,使酒精度下降。當甜酒曲添加量為0.6%時,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 紅曲兼有糖化和發酵的作用,紅曲的添加量對成品酒的各種理化指標都有直接的影響,且其代謝產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,色價一直升高。紅曲添加量為6%時,酒液為橙紅色,酒味淡薄；添加量為10%時,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,酒液偏深紅,且酒精度略有下降,因為紅曲添加量過多,前期發酵過旺,后期發酵不足,不利于酒體的風格形成,且過多的紅曲會產生不利于酵母菌生長和發酵的抑菌生理因子[20],導致酒精度下降。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 發酵時間的影響 由圖5可知,隨著發酵時間的延長,酒精度呈上升趨勢,之后稍有下降,總糖含量呈下降趨勢。因為酵母菌將甜酒曲分解的可發酵糖逐漸轉變為酒精使得總糖含量下降,發酵時間太長酵母菌活力逐漸降低,其他雜菌成為優勢菌,酒精度略有下降,且逐漸開始酸敗。發酵5～7d時酒精度達到頂峰,所以選擇合適的發酵時間范圍為5～7d。

圖5 發酵時間對苦蕎紅曲保健酒品質的影響Fig.5 Effect of fermentation time on the quality of tartary buckwheat red starter health wine

2.2正交實驗確定苦蕎紅曲保健酒釀造的最佳工藝條件

在單因素實驗的基礎上,設計以下3因素3水平L9(33)正交實驗,結果如表3所示。

表3 苦蕎紅曲保健酒工藝優化的 L9(33)正交實驗設計及結果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的影響次序為B>A>C,即料水比>紅曲添加量>發酵時間,最佳組合為A3B1C2；對苦蕎紅曲保健酒黃酮含量影響次序為B>C>A,即料水比>發酵時間>紅曲添加量,最佳組合為A2B1C2,為實驗組中的4號。綜合來看,兩個指標的最優組差異在于因素A,因素A對感官指標是較主要因素,A3為最佳,但對于黃酮指標是次要因素,且A2和A3對黃酮含量影響差異較小,因此要選取A3,即最優組為A3B1C2。經驗證實驗顯示,此最佳組得出的酒液感官評分達到96.23,高于9組實驗,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,發酵時間6d。

3 理化指標

對苦蕎紅曲保健酒各理化指標進行測定,如表4、表5。

表4 苦蕎紅曲保健酒的理化指標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 結論

本實驗采用苦蕎和糯米為原料,經甜酒曲糖化,紅曲作為發酵曲結合酵母進行混合發酵,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 *通訊聯系人

李謠(1992-)，女，在讀本科生，研究方向：食品科學與工程。

國家級大學生創新創業訓練計劃項目(201310635013)；中國與匈牙利政府科技合作資助項目(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