紫甘薯紅酒釀造工藝優化及成分分析

韓曉鵬，牟德華，趙英蓮，李 艷,2,*

紫甘薯紅酒釀造工藝優化及成分分析

韓曉鵬1，牟德華1，趙英蓮1，李 艷1,2,*

（1.河北科技大學生物科學與工程學院，河北 石家莊 050018；2.河北省發酵工程技術研究中心，河北 石家莊 050018）

目的：以冀紫薯1號為原料，采用酶解淀粉與酵母菌酒精發酵相結合，制得感官色澤酷似紅葡萄酒的紫甘薯紅酒。方法：通過正交試驗優化淀粉液化、糖化和發酵的工藝條件，氣相色譜-質譜聯用技術分析檢測紫甘薯紅酒的香氣成分，高效液相色譜技術分析檢測氨基酸和有機酸含量。結果：當料液比為1∶3（m/V），淀粉酶添加量3 U/g，92 ℃液化60 min，再加入糖化酶300 U/g，控制50 ℃、pH 4.5、糖化60 min，淀粉水解率達92%。在紫甘薯汁中接入2×106個/mL安琪活性干酵母菌，于23 ℃、pH 4.0，發酵7 d，酒精體積分數12.4%。紫甘薯紅酒中含有46 種香氣物質、17 種氨基酸和9 種有機酸，花色苷含量為145 mg/L。結論：冀紫薯1號所釀造的紫甘薯紅酒風味獨特、營養物質齊全，具有開發價值。

紫甘薯紅酒；工藝優化；成分分析

紫甘薯又稱黑薯，薯肉呈現紫色或者深紫色，為甘薯類植物[1]。目前，在我國河北、江蘇、山東等省乃至全國已普遍種植。與普通的紅薯相比，紫甘薯營養更加豐富，尤其是花色苷含量遠高于其他品種。而花色苷是迄今為止科學界發現的對人類健康最有效、最直接、最安全的自由基清除劑[2]。紫甘薯酒因保留了原料中的花色苷，因而受到消費者喜愛。

紫甘薯因淀粉含量較高，釀酒工藝不同于果蔬原料，在接種酵母發酵前需要對淀粉進行水解將其分解為可發酵糖類[3]。楊雅利等[4]以四川達州的紫甘薯為原料，研究了淀粉水解條件，應用微生物發酵技術，獲得了酒精體積分數為10%左右的一種新型紫薯發酵酒；張明[5]以湖南婁底的川山紫甘薯粉為原料釀造出酒精體積分數13.0%的紫甘薯酒，并對紫甘薯酒的抗氧化性做了研究；潘年龍[6]等釀造出紫甘薯酒并檢測出35 種香氣物質；Duvernay等[7]研究了將紫甘薯淀粉水解后發酵產酒精的條件；洪秀景[8]研究了不同酵母種類對紫甘薯酒發酵的影響。本實驗利用新鮮紫甘薯原料，對淀粉液化、糖化、發酵和成品特征成分檢測進行系統研究報道，產品色澤酷似紅葡萄酒、香氣和風味獨特。

本實驗以河北省農業科學院培育的紫甘薯品種冀紫薯1號為原料，采用酶水解淀粉技術和酵母菌酒精發酵技術相結合，優化紫甘薯紅酒生產工藝，釀造出酷似紅葡萄酒色澤，酒精體積分數12%的紫甘薯發酵紅酒，并對成品酒進行了香氣物質、氨基酸、有機酸和花色苷含量的分析檢測，為冀紫甘薯1號的工業應用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

冀紫薯1號（水分含量67.2%、淀粉含量20.5%、還原糖含量5.0%、蛋白質含量3.63%、花色苷含量0.95%），由河北省農業科學院提供。

1.2 試劑與儀器

α-淀粉酶（1 800 U/g，地衣芽孢桿菌發酵產）、糖化酶（10 000 U/g，黑曲霉發酵產）由統萬珍極食品有限公司提供；市售商用活性干酵母：安琪、BM45、F15，蔗糖及理化指標檢測試劑（分析純），氣相、液相用試劑（色譜純）。

7820-5975C氣相色譜-質譜（gas chromatographymass spectrometry，GC-MS）聯用儀（配有HP-5MS毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）） 美國安捷倫公司；LC-20A高效液相色譜儀（high performance liquid chromatography，HPLC） 日本島津公司；DIKMA Platisil ODS C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）色譜柱迪馬科技有限公司；DK-98-1型恒溫水浴鍋 鞏義市英峪予華儀器廠；DELTA 320型pH計 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；SW-GJ-1BU型潔凈工作臺 蘇凈集團蘇州安泰空氣技術有限公司；DH3600AB型恒溫培養箱 天津泰斯特儀器有限公司。

1.3 工藝流程

新鮮紫甘薯清洗→切片（8～10 mm厚）蒸煮30 min→加水打漿→淀粉液化→調節pH值后淀粉糖化→接種發酵→發酵結束后過濾除渣→原酒→陳釀→成品酒

1.4 方法

1.4.1 紫甘薯淀粉液化條件研究

1.4.1.1 液化條件單因素優化試驗

選擇料液比、α-淀粉酶添加量、液化時間、液化溫度作為影響因素，進行單因素試驗。考察料液比的影響：m（紫甘薯）∶m（水）=1∶2、1∶3、1∶4，加酶量2 U/g、80 ℃、液化60 min；考察α-淀粉酶添加量的影響：選擇最佳料液比，α-淀粉酶添加量分別為1、2、3、 4 U/g、80 ℃、液化60 min；考察液化時間的影響：最佳料液比和加酶量，80 ℃、液化時間分別為30、60、90 min；考察液化溫度的影響：在上述最優單因素試驗基礎上，液化溫度選擇為68、80、92 ℃。以液化后還原糖含量為指標確定淀粉水解率[8]。

1.4.1.2 液化條件正交試驗優化

在1.4.1.1節的基礎上考慮各個因素的交互影響，設計四因素三水平的正交試驗，以液化后還原糖含量為指標確定淀粉水解率[9-10]。

1.4.2 紫甘薯淀粉糖化條件研究

1.4.2.1 糖化條件單因素試驗

在1.4.1節最優條件基礎上，選擇pH值、糖化溫度、糖化酶添加量、糖化時間為影響因素，進行單因素試驗，1）pH值為3.5、4.5、5.5，糖化溫度50 ℃、加酶量200 U/g、糖化時間60 min；2）最優pH值，選擇糖化溫度為35、50、65 ℃，加酶量200 U/g，糖化時間60 min；3）最優pH值和糖化溫度，糖化酶添加量選擇200、300、400、500 U/g，糖化時間60 min；4）前面最優條件的基礎上，糖化時間30、60、90 min，以糖化液中還原糖含量為指標確定最終淀粉水解率，計算見公式（1）。

1.4.2.2 糖化條件正交試驗優化

在1.4.2.1節的單因素試驗基礎上，考慮各個因素間的交互作用，設計四因素三水平的正交試驗，以糖化液中還原糖含量為指標確定最終淀粉水解率[11]計算見公式（1）。

1.4.3 紫甘薯酒發酵條件研究

選擇發酵溫度、發酵液pH值、酵母菌品種和接種量為影響因素，發酵液接種前補糖至220 g/L，以最終產酒精體積分數為指標，進行四因素三水平正交試驗，優化紫甘薯紅酒的發酵工藝條件。

1.4.4 紫甘薯酒成分分析

1.4.4.1 紫甘薯紅酒的香氣成分測定

對酒樣進行正戊烷液液萃取，V（酒樣）：V（正戊烷）=1∶1，重復3 次萃取，合并后濃縮10 倍待測。采用GC-MS法測定紫甘薯紅酒的香氣物質[12-14]。氣相條件：載氣為氦氣（99.999%），柱流速1.0 mL/min；初始溫度40 ℃，保持12 min；以3 ℃/min升至108 ℃，保持2 min；再以5 ℃/min升至250 ℃，保持5 min。進樣量1.0 μL，采用分流進樣，分流比50∶1，進樣口溫度250 ℃。質譜條件：離子源溫度230 ℃；電離方式EI，電子能量70 eV，掃描質量范圍45～550 amu，檢索譜庫為NIST質譜數據庫，溶劑延遲1 min。

1.4.4.2 紫甘薯紅酒游離氨基酸的測定

采用2,4-二硝基氟苯進行柱前衍生，HPLC檢測紫甘薯紅酒中的游離氨基酸。色譜條件為：流動相A為40 mmol/L的乙酸鈉水溶液（pH 6.20），流動相B為乙腈-水溶液（1∶1，V/V），流速1.0 mL/min，檢測波長360 nm，進樣量20 μL，柱溫26 ℃[15-16]。

1.4.4.3 紫甘薯紅酒中有機酸的檢測

采用HPLC測定紫甘薯紅酒中的有機酸。色譜條件為：流動相A∶20 mmol/L磷酸氫二銨，流動相B：乙腈，其體積比98∶2，流速0.5 mL/min，檢測波長213 nm，進樣量20 μL，柱溫30 ℃[17-19]。

1.4.4.4 紫甘薯紅酒中花色苷總量的測定

紫甘薯紅酒中的花色苷總量用pH示差法測定[20-21]。吸取樣品2 mL，加入48 mL pH 1.0的緩沖溶液，避光放置15 min，在530 nm和700 nm波長處測定吸光度。根據以下公式計算花色苷總量。

其中，A＝（A530nm-A700nm）pH1.0-（A530nm-A700nm）pH4.5（3）

式中：Mw為449.2 g/mol，3-葡萄糖苷-矢車菊色素的分子質量；ε為摩爾消光系數/（L/（mol·cm）），取26 900。

1.4.4.5 紫甘薯酒感官評價

挑選從事果酒領域工作者8 名，參照GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用的分析方法》進行紫甘薯酒的感官評定。

1.5 數據處理

實驗中的理化指標的檢測包括淀粉、酒精體積分數的測定分別按照GB/T 5009.9—2008《食品中淀粉的測定》、GB/T 15038—2006進行。色譜分析采用儀器自帶Waters-Empower軟件。所有線性方程、重復性和準確性實驗的數據均由Excel 2010計算得出。樣品處理的數據及結果分析采用Origin V8.0。正交試驗數據采用Minitable進行方差分析。所有實驗進行3 組平行。

2 結果與分析

2.1 紫甘薯淀粉液化條件的研究

2.1.1 液化條件單因素試驗研究

各種單因素對紫甘薯淀粉水解率的影響結果見圖1。料液比直接影響酶與底物的濃度關系，料液比小，酶與底物即使能夠充分接觸，但體系的黏度大也妨礙反應的進行；料液比過大，體系黏度降低，但也降低了酶與底物接觸的概率，當料液比為1∶3時，淀粉水解率最大（圖1A）。隨著溫度升高，水解反應速率越快，淀粉的水解率增加，考慮能源消耗及設備維護，選擇液化溫度92 ℃（圖1B）。隨著加酶量的增加，水解效果增加，當酶濃度達到一定量水解效果將趨近于最大值，當加酶量達到3 U/g時水解效果與4 U/g相差不大，所以選擇加酶量為3 U/g（圖1C）。隨著水解時間延長，淀粉水解率增加，在液化時間60 min時，水解率達到最大（圖1D）。α-淀粉酶主要水解α-1,4-糖苷鍵，只能緩慢水解α-1,6-糖苷鍵。隨著水解程度的加深，α-1,4-糖苷鍵減少，剩余α-1,6-糖苷鍵水解變得緩慢[5]，與此同時不斷積累的酶解產物會抑制酶的活性，使淀粉的水解率逐漸變慢。

圖1 料液比（A）、液化溫度（B）、加酶量（C）、液化時間（D）對紫甘薯淀粉水解率的影響Fig.1 Effects of solid/solvent ratio (A), temperature (B), amylase concentration (C) and liquefaction time (D) on the hydrolysis efficiency of starch

2.1.2 液化正交試驗結果

表1是液化正交試驗的結果及分析，由極差分析4 個因素對淀粉液化效果影響程度的大小為A＞B＞D＞C，由方差分析（表2）可以看出料液比、液化溫度、液化時間都對淀粉水解率有顯著性影響。其中以第6組淀粉水解效果最好，最終淀粉水解率為18%。由均值可以得出最優水平組合為A2B3C2D2。即料液比1∶3、液化溫度92 ℃、加酶量3 U/g、液化時間60 min，最優組合沒有出現在正交表中，重復最優組合最終淀粉水解率為19%。

表1 紫甘薯淀粉液化正交試驗結果Table1 Orthogonal experimental results for the optimization of liquefaction conditions

表2 紫甘薯淀粉液化正交試驗結果方差分析Table2 Analysis of variance (ANOVA) for liquefaction conditions

2.2 紫甘薯淀粉糖化條件的優化

2.2.1 糖化條件單因素試驗結果

圖2 糖化溫度（A）、pH值（B）、加酶量（C）和糖化時間（D）對紫甘薯淀粉水解率的影響Fig.2 Effects of solid/solvent ratio (A), temperature (B), amylase amount (C) and saccharification time (D) on the hydrolysis efficiency of gltcation

糖化條件單因素試驗結果見圖2。溫度影響糖化效果，隨著溫度升高，反映的活化能降低，糖化效果提高，但是溫度太高會抑制酶活性甚至使酶失活。由圖2可知，35 ℃條件下糖化效果最差只達到60%，而當溫度達到50 ℃時水解效果顯著提高達77%，65 ℃時水解率下降。pH值過高或者過低都會抑制酶活性，pH值為4.5時糖化效果明顯優于pH 3.5和pH 5.5，達到83%。加酶量影響酶與底物的關系，酶濃度達到一定值時，酶促反應達到飽和，反應速率不會隨著酶濃度的增加而增加，加酶量實驗結果表明加酶量由200 U/g增加至300 U/g時，水解率增加8.5%，但加酶量超過300 U/g，水解率不會再有明顯增加，故加酶量定為300 U/g。水解隨著時間的推移底物濃度降低，反應速率明顯下降，水解率亦會保持不變，當水解時間為60 min時水解率基本達到最大為90%，超過60 min水解率沒有明顯變化。

2.2.2 糖化條件正交試驗結果

表3 紫甘薯淀粉糖化條件正交試驗結果分析Table3 Orthogonal experimental results for the optimization of saccharification conditions

糖化條件正交試驗結果及分析見表3。由極差分析4 個因素對紫甘薯淀粉糖化效果的影響程度大小依次為D＞A＞B＞C，得出最優組合為A2B2C1D2。由方差分析（表4）可知，4 個因素水解效率均有很顯著影響。正交表中以第6組的糖化效果最好，淀粉水解率可達90%，因加酶量為邊值，所以重復實驗中條件為pH 4.5、糖化溫度50 ℃、糖化酶添加量200 U/g、糖化時間60 min，最終淀粉水解率為70%。以A2B2C1D2為試驗優化后的最佳條件，最終淀粉水解率為92%。

表4 紫甘薯淀粉糖化條件正交試驗結果方差分析Table4 Analysis of variance (ANOVA) for saccharification conditions

2.3 紫甘薯發酵條件的確定

表5 紫甘薯酒發酵條件正交試驗結果分析Table5 Orthogonal experimental results for the optimization of fermentation conditions

表6 紫甘薯酒發酵條件正交試驗結果方差分析Table6 Analysis of variance (ANOVA) for fermentation conditions

紫甘薯酒發酵優化試驗結果及分析見表5。由極差分析對紫甘薯酒發酵酒精體積分數的影響程度大小為A＞B＞D＞C，均值分析最優水平組合為A2B1C2D2，由方差分析（表6），4 個因素中溫度和菌種對酒精體積分數有極顯著影響，接種量具有顯著影響，pH值不是顯著影響因素。按照分析得最優組合重復驗證實驗最終酒精體積分數為12.4%。溫度為影響發酵的主要因素，當溫度較低時，接種酵母后啟動延滯期較長，發酵周期亦長。溫度較高時延滯期較短，發酵周期也短。當溫度適中時，酒精體積分數最高。

2.4 紫甘薯紅酒的成分分析

2.4.1 紫甘薯紅酒香氣成分分析

對紫甘薯紅酒進行香氣成分測定，共檢測出46 種香氣物質，結果見表7。按照峰面積歸一化法定量香氣物質，表中相對含量在0.1%以上的20 種香氣成分，這些物質的含量之和占總香氣物質量的99.18%。

表7 紫甘薯紅酒中20 種主要的香氣物質Table7 Twenty main aroma components of purple sweet potato wine

由表7可知，紫甘薯紅酒樣品中主要的香氣物質是醇酯類物質，醇類和酯類物質分別占表中所列物質的81.54%和17.43%。其中醇類物質中以苯乙醇、乙醇和異戊醇為主。酯類物質中以癸酸乙酯、辛酸乙酯、乙酸苯乙酯和乙酸異戊酯為主。苯乙醇具有玫瑰香味，異戊醇具有苦杏仁和焦香味，癸酸乙酯具有水果味和適宜的醋味，辛酸乙酯具有酒香、奶香、果香和甜味[22-23]。這些醇類和酯類物質賦予冀紫薯1號紅酒獨特的香氣特征。

2.4.2 紫甘薯紅酒中的游離氨基酸種類及相對含量

表8 紫甘薯酒中的氨基酸種類及相對含量Table8 Amino acid composition of purple sweet potato wine

由表8可知，紫甘薯紅酒中共檢測出17 種游離氨基酸，含7 種人體必需氨基酸。必需氨基酸含量達到檢出游離氨基酸總量的47.21%。色氨酸含量最高，達到游離氨基酸總量的26.5%。色氨酸具有改善睡眠和抗血壓的功效[24]，可見這款紫甘薯紅酒不僅具有較高的營養價值，還體現了一定的保健作用。

2.4.3 紫甘薯紅酒中的有機酸種類及含量

紫甘薯紅酒中有機酸含量的測定結果見表9。紫甘薯紅酒中共檢出9 種有機酸，以L-蘋果酸、酒石酸和琥珀酸為主，占總有機酸含量的68.49%。

表9 紫甘薯酒中有機酸種類及含量Table9 Organic acid composition of purple sweet potato wine

2.4.4 紫甘薯紅酒中花色苷的含量

經測定，紫甘薯紅酒中總花色苷含量達到（145±5）mg/L。

2.4.5 紫甘薯酒感官評定結果

紫甘薯酒經8 個有經驗的品酒員進行品嘗，結果得出（83.9±3.6）%。

3 結 論

本實驗針對冀紫薯1號紫甘薯的工業應用，研究了以此為原料釀造色澤、酒精體積分數等酷似紅葡萄酒的紫甘薯紅酒。對釀酒過程中淀粉液化、糖化及發酵條件進行優化，可使糖對淀粉的最終總水解率達到92%，發酵產生12.2%酒精。檢測出46 種香氣物質，17 種游離氨基酸中包含7 種人體必需氨基酸，9 種有機酸以L-蘋果酸和酒石酸為主，花色苷含量達到145 mg/L，花色苷為類黃酮物質，具有清除體內自由基、抗腫瘤、抗癌、抗炎、預防糖尿病、高血壓、減肥、保護視力等功效[21,25]，從而增加了這款紫甘薯紅酒的保健功效。充分體現了該酒的營養保健潛質。冀紫薯1號紫甘薯具有良好的工業開發價值和市場潛能。

[1] 白津榕. 紫薯產品的開發研究現狀[J]. 食品工程, 2013(4): 17.

[2] 劉軍偉, 胡志和. 紫薯功能及產品開發研究進展[J]. 食品研究與開發, 2012, 33(9): 231-235.

[3] 周蘇果, 付湘晉. 紫薯酒發酵工藝研究[J]. 食品研究與開發, 2012, 33(11): 122-125.

[4] 楊雅利, 闞建全, 沈海亮, 等. 紫甘薯酒發酵工藝條件的優化[J]. 食品科學, 2012, 33(3): 157-162.

[5] 張明. 紫甘薯酒加工工藝以及抗氧化性研究[D]. 長沙: 湖南農業大學, 2011.

[6] 潘年龍, 王孝榮. 響應面法優化紫薯酒的發酵工藝及香氣分析[J].食品工業科技, 2013, 34(6): 202-206.

[7] DUVERNAY W H, CHINN M S, YENCHO G C. Hydrolysis and fermentation of sweetpotatoes for production of fermentable sugars and ethanol[J]. Industrial Crops and Products, 2013, 42: 527-537.

[8] 洪秀景. 紫甘薯酒發酵工藝研究[D]. 雅安: 四川農業大學, 2013.

[9] TSUKUI A, MURAKAMI T, SHIINA R, et al. Effect of alcoholic fermentation on the st ability of purple sweet potato anthocyanins[J]. Food Science and Technolo gy Research, 2002, 8(1): 4-7.

[10] 羅倉學, 肖瓊, 韓穎. 甘薯濃縮汁加工過程中營養成分變化的研究[J].食品科技, 2013, 38(2): 52-59.

[ 11] 呂曉玲, 張濤, 陳澤芳, 等. 酶解法生產紫甘薯汁的工藝優化[J]. 現代食品科技, 2011, 27(9): 1101-1104.

[12] 馬斐. 淀粉型甘薯深加工技術[J]. 糧油食品, 2011(4): 28-30.

[13] KANG Wenhua, XU Yan, QIN Ling, et al. Effects of different β-D-glycosidases on bound aroma compounds in muscat grape determined by HS-SPME and GC-MS[J]. Journal of the Institute of Brewing, 2010, 116(1): 70-77.

[14] RODRíGUEZ-BENCOMO J J, CABRERA-VALIDO H M, PéREZTRUJILLO J P, et al. Bound aroma compounds of Gual and Listán blanco grape varieties and their infl uence in the elaborated wines[J]. Food Chemistry, 2011, 127(3): 1153-1162.

[15] NASI A, FERRANTI P, AMATO S, et al. Identification of free and bound vol atile compounds as typicalness and authenticity markers of non- aroma tic grapes and wines through a combined use of mass spectrometric techniques[J]. Food Chemistry, 2008, 110(3): 762-768.

[16] SOUFLEROS E H, BOULOUMPASI E, TSARCHOPOULOS C, et al. Primary amino acid profiles of Greek w hite wines and their use in classification according to variety, origin and vintage[J]. Food Chemistry, 2003, 80(2): 261-273.

[17] 唐濤. 氨基酸柱前衍生化HPLC方法發展及應用[D]. 南京: 南京理工大學, 2006.

[18] RODRIGUES C I, MARTA L, MAIA R, et al. Application of solid-phase extraction to brewed coffee caffeine and organic acid determination by UV/HPLC[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 2007, 20(5): 440-448.

[19] SCHERER R, RYBKA A C P, BALLUS C A, et al. Validation of a HPLC method for simultaneous det ermination of main organic acids in fruits and juices[J]. Food Chemistry, 2012, 135(1): 150-154.

[20] MATO I, SUáREZ-LUQUE S, HUIDOBRO J F. A review of the analytical methods to determine organic acids in grape juices and w ines[J]. Food Research International, 2005, 38(10): 1175-1188.

[21] FAN Gong jian, HAN Yongbin, GU Zhenxin. Composition and colour stability of anthocyanins extracted from fermented purple sweet potato culture[J]. LWT-Food Science and Technology, 2008, 41(8): 1412-1416.

[22] SAIGUSA N, KAWASHIM A N, OHBA R. Maintaining the anthocyanin content and improvement of the aroma of an alcoholic fermented beverage produced from raw purple-fl eshed sweet potato[J]. Food Science and Technology Research, 2007, 13(1): 23-27.

[23] 宋慧麗, 韓舜愈, 蔣玉梅, 等. 河西走廊地區赤霞珠干紅葡萄酒中的香氣成分分析[J]. 食品科學, 2004, 25(10): 257-260.

[24] 李劍欣, 張緒梅, 徐琪壽. 色氨酸的生理生化作用及其應用[J]. 氨基酸和生物資源, 2005, 27(3): 58-62.

[25] 倪勤學, 霍艷榮, 陸國權 . 花色苷保健功能的研究進展[J]. 安徽農業科學, 2010, 38(35): 20025-20028.

Optimization of Fermentation Conditions for Purple Sweet Potato Red Wine and Its Chemical Analysis

HAN Xiaopeng1, MOU Dehua1, ZHAO Yinglian1, LI Yan1,2,*
(1. College of Bioscience and Bioengineering, Hebei University of Science and Technology, Shijiazhuang 050018, China; 2. R&D Center for Fermentation Engineering of Hebei Province, Shijiazhuang 050018, China)

The tuber of purple sweet potato (Ipomoea batatascultivar Jizishu No.1) was processed through combination of starch enzymatic hydrolysis and alcoholic yeast fermentation into a red wine similar in color to grape wine. The starch liquefaction and saccharifi cation as well as fermentation conditions were optimized using an orthogonal array design. The aroma components of the sweet potato wine were determined by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and the contents of amino acids and organic acids were detected by high performance liquid chromatography (HPLC). The maximum hydrolysis effi ciency of starch of 92% was obtained when the starch liquefaction was carried out at 92 ℃ for 60 min with 3 U/g of amylase at a material to water ratio of 1:3, followed by 60 min saccharifi cation at 50 ℃ and pH 4.5 with 300 U/g of glucomylase. The subsequent fermentation was performed for 7 days at 23 ℃ and pH 4.0 after inoculation with 2 × 106active dry yeast cells/mL, yielding an alcohol content of 12.4% (V/V). A total of 46 aroma components, 17 amino acids and 9 organic acids were identifi ed in the wine and it contained 145 mg/L anthocyanins. The purple potato red wine possesses a unique fl avor and various nutritional components and thus it has the potential for further development.

purple sweet potato red wine; process optimization; chemical analysis

TS262.7

A

10.7506/spkx1002-6630-201517038

2014-10-16

河北省科技支撐計劃項目（12231009D）

韓曉鵬（1990—），男，碩士研究生，研究方向為傳統發酵工程創新技術。E-mail：625096834@qq.com

*通信作者：李艷（1958—），女，教授，學士，研究方向為傳統發酵工程 創新技術。E-mail：lymdh5885@163.com