太子參甜酒釀發酵工藝及成分變化規律的研究

傅新征，葉牡丹

（武夷學院茶與食品學院，福建 武夷山 354300）

甜酒釀也叫醪糟[1]，是將蒸熟的糯米拌上甜酒曲，在甜酒曲中的根霉、曲霉和酵母菌等[2-6]作用下發酵而成的一種甜米酒。甜酒釀有酒的芳香和淳淳米香，營養豐富，含有近20種氨基酸，其中包括8種人體必需氨基酸，還含有豐富的B族維生素[7]，具有健脾胃、益氣、活血的功效[8]，是深受人們喜愛的一種營養保健食品。太子參，石竹科植物孩兒參，是一種干燥塊根[9]，具有增強免疫功能、抗疲勞、抗氧化、降血糖、增強食欲等功能[10]，可作為保健食品原料。太子參主要產于福建、江蘇、山東等地，其中以福建柘榮縣的太子參最為出名[11]。近幾年，柘榮縣等地區的太子參產量增加，供大于求，導致價格下降，給種植戶們造成了一定經濟損失，故研究太子參的深加工和綜合利用有較大的現實意義。目前，已有關于玉米[12]、蘆薈[13]、螺旋藻[14-15]、黑米[16-17]等甜酒釀的研究，而太子參甜酒釀的研究尚未見到。本研究以糯米和太子參為原料制作太子參甜酒釀，通過試驗確定太子參甜酒釀的發酵工藝參數，并探討發酵過程中各成分的變化規律，以期為太子參甜酒釀的工業化生產以及太子參的綜合利用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

太子參：寧德市柘榮縣市售；糯米：德惠市吉田米業有限公司；甜酒曲：蘇州糧油食品有限公司。

鹽酸、酚酞：西隴化工股份有限公司；酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、亞甲基藍、硫酸銅、甲基紅、鄰苯二甲酸氫鉀：上海展云化工有限公司；無水葡萄糖：天津市永大化學試劑有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

SHP-150生化培養箱：上海精宏實驗設備有限公司；YXQ-LS-50SⅡ立式壓力蒸汽滅菌器：上海東亞壓力容器制造有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 太子參甜酒釀的發酵工藝流程

糯米→清洗→加太子參溶液浸泡→加入太子參粉末蒸米→冷卻→拌曲→發酵→太子參甜酒釀

1.3.2 太子參甜酒釀的發酵工藝的操作要點

（1）清洗：選擇優質長糯米，去除雜質，用清水清洗干凈，用紗布瀝除水分。

（2）浸泡：用太子參溶液浸泡糯米，以溶液恰好沒過糯米為宜，浸泡12 h。

太子參溶液的制備：將太子參加入一定量的清水，煮沸25 min后，瀝除太子參渣，溶液冷卻備用。

（3）蒸米：調整糯米與太子參溶液的比例為1∶1（m∶m），加入適量太子參粉末，拌勻，蒸米，至糯米粒膨松、發亮、柔軟、松散、不黏連為宜。

（4）冷卻：將蒸好的糯米飯攤開，冷卻至溫度為30 ℃左右。

（5）拌曲：先用少量太子參溶液將甜酒曲溶解，再將甜酒曲接種至冷卻后的糯米飯中，攪拌均勻。

（6）發酵：將拌曲后的糯米飯裝入發酵罐，壓實，在中心搭一個窩，蓋上蓋子，置于適宜條件下發酵。

1.3.3 單因素試驗

稱取5份糯米250 g，分別用質量分數為2%、4%、6%、8%、10%的太子參溶液浸泡12 h后，調整糯米與太子參溶液比例1∶1（m∶m），加入1%、2%、3%、4%、5%的太子參粉末，放入立式壓力蒸汽滅菌鍋內110 ℃蒸米10 min、15 min、20 min、25 min、30 min。將蒸好的糯米冷卻至30 ℃左右，接入0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的甜酒曲，攪拌均勻。裝入發酵罐中，壓實搭窩密封，置24 ℃、28 ℃、32 ℃、36 ℃的培養箱中，發酵2 d、3 d、4 d、5 d、6 d，通過感官評定和各理化指標分析，考察太子參溶液質量分數、發酵時間、發酵溫度、接種量、太子參添加量、蒸米時間對產品品質的影響。

1.3.4 正交試驗優化發酵工藝參數

在單因素試驗基礎上，選取發酵時間、發酵溫度、接種量和太子參添加量，進行L9（34）正交試驗，以感官評分為評價指標，優化太子參甜酒釀發酵的工藝參數。

表1 發酵工藝優化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal tests for fermentation technology optimization

1.3.5 理化指標測定

參照國標GB/T 13662—2008《黃酒》，測定太子參甜酒釀的總糖、總酸、酒精度和pH值。

1.3.6 感官評定方法

由20人（男女各半）組成感官評定小組，根據表2進行太子參甜酒釀的感官評定，滿分100分，最終評分為20人感官評分的平均值。

表2 太子參甜酒釀感官評定標準Table 2 Sensory evaluation standard of fermented Radix pseudostellariae sweet rice wine

2 結果與分析

2.1 太子參溶液質量分數對太子參甜酒釀品質的影響

表3 太子參溶液質量分數對太子參甜酒釀品質的影響Table 3 Effect of solution concentration on the quality of fermented Radix pseudostellariae sweet rice wine

由表3可知，隨著太子參溶液質量分數從2%增加至6%，太子參甜酒釀的酒精度逐漸降低，酒香越來越淡。當太子參質量分數達到8%時，太子參甜酒釀帶有明顯的苦澀味，口感不佳。酒精度隨太子參質量分數的增大先降低，后基本不變。太子參溶液質量分數對pH值的影響不大，但隨著太子參溶液質量分數增大，總酸含量逐漸升高。當質量分數為6%時，總糖含量最高，感官評分也最高。綜上，6%為太子參溶液的適宜質量分數。

2.2 發酵時間對太子參甜酒釀品質的影響

表4 發酵時間對太子參甜酒釀品質的影響Table 4 Effect of fermentation time on the quality of Radix pseudostellariae sweet rice wine

由表4可知，發酵時間為2～3 d時，太子參甜酒釀的總糖、總酸和酒精度均較低，導致味道較淡、酒香不足，太子參甜酒釀的感官評分偏低。當發酵時間為4 d時，總糖達到最大值，太子參甜酒釀的風味較好，酸甜適宜，口感較佳，酒香醇厚，其感官評分為最高。發酵時間＞4 d，隨著發酵的進行，太子參甜酒釀的甜度開始下降，酸度繼續增加，口感一般，感官評分明顯下降。綜上，確定4 d為太子參甜酒釀的適宜發酵時間。

2.3 發酵溫度對太子參甜酒釀品質的影響

表5 發酵溫度對太子參甜酒釀品質的影響Table 5 Effect of fermentation temperature on the quality of Radix pseudostellariae sweet rice wine

由表5可知，在發酵溫度為24 ℃時，太子參甜酒釀的味道較淡，酒精度最低，缺少酒香，口感不好。當發酵溫度為28 ℃時，太子參甜酒釀發酵得最好，米粒完整，酒液澄清，酒香醇厚，太子參甜酒釀的感官評分最高。當發酵溫度為32～36 ℃時，太子參甜酒釀的總糖偏低、總酸偏高、酒精度高，此時已發酵過度，其米粒濡爛，酸味太重，略有苦澀味，風味不佳，口感較差，酒味有點刺鼻，故感官評分低。綜上，確定28 ℃為太子參甜酒釀的適宜發酵溫度。

2.4 接種量對太子參甜酒釀品質的影響

由表6可知，當接種量為0.5%時，太子參甜酒釀發酵不完全，總糖、總酸和酒精度偏低，其味道較淡，酒香不足，口感不佳，故太子參甜酒釀的感官評分最低。隨接種量的增加，發酵程度不斷加深，總糖隨接種量的增加先增大后降低，總酸及酒精度皆是隨著接種量的增加而上升。當接種量為1.5%時，太子參甜酒釀發酵的最好，米粒完整，酒香醇厚，風味較好，酸甜適宜，感官評分最高。當接種量增加至2.5%時，太子參甜酒釀的米粒濡爛，總糖降低，甜度明顯下降，酸度加重，口感一般，感官評分較低。綜上確定1.5%為太子參甜酒釀的適宜接種量。

表6 接種量對太子參甜酒釀品質的影響Table 6 Effect of inoculum on the quality of Radix pseudostellariae sweet rice wine

2.5 太子參添加量對太子參甜酒釀品質的影響

表7 太子參添加量對太子參甜酒釀品質的影響Table 7 Effect of Radix pseudostellariae addition on the quality of Radix pseudostellariae sweet rice wine

由表7可知，當太子參添加量＜2%時，太子參甜酒釀中太子參的味道不足。當添加量為3%時，太子參甜酒釀中有太子參特有的風味，味道較佳，酒香醇厚，口感較好，故感官評分最高。當太子參添加量＞3%時，太子參甜酒釀帶有苦澀味，太子參氣味太重，掩蓋了甜酒釀的酒香，且太子參甜酒釀甜度較低，酸度過高，酸甜度不協調，故其感官評分不高。綜上，確定3%為太子參的適宜添加量。

2.6 蒸米時間對太子參甜酒釀品質的影響

由表8可知，蒸米時間為10 min時，糯米粒未完全蒸熟，不利于發酵，太子參甜酒釀發酵不完全，酒液不澄清，酒香不足，酸甜不適宜，口感不佳，故太子參甜酒釀的感官評分最低。當蒸米時間為15 min時，太子參甜酒釀發酵的最好，米粒完整，且不濡爛，味道較佳，酒香醇厚，口感較好，故太子參甜酒釀的感官評分最高。蒸米時間＞15 min后，隨著蒸米時間的繼續增加，太子參甜酒釀的米粒越來越爛，太子參甜酒釀的總糖含量和酒精度逐漸降低，口感越來越差，缺少酒香氣，感官評分明顯下降。因此，確定太子參甜酒釀的適宜蒸米時間為15 min。

表8 蒸米時間對太子參甜酒釀品質的影響Table 8 Effect of steaming time on the quality of Radix pseudostellariae sweet rice wine

2.7 正交試驗優化發酵工藝參數

選取發酵時間（A）、發酵溫度（B）、接種量（C）和太子參添加量（D）為4個因素，進行L9（34）正交試驗，以感官評分為評價指標，結果與分析見表9，方差分析見表10。

表9 發酵工藝優化正交試驗結果與分析Table 9 Results and analysis of orthogonal tests for fermentation technology optimization

表10 正交試驗結果方差分析Table 10 Variance analysis of orthogonal tests results

由表9可知，4個因素對太子參甜酒釀感官評分影響的主次順序為D＞B＞A＞C；優化得到的最優發酵工藝參數為A2B2C2D1，即發酵時間4 d、發酵溫度28 ℃、接種量1.5%、太子參添加量2%，在此最優條件下進行驗證試驗，太子參甜酒釀感官評分為91分。

由表10可知，太子參添加量和發酵溫度對太子參甜酒釀品質的影響極顯著，發酵時間和接種量影響顯著。

2.8 太子參甜酒釀發酵過程中各成分的變化規律

發酵過程中總糖、總酸、酒精度及pH值變化結果分別見圖1和圖2。

圖1 太子參甜酒釀總糖及總酸的變化Fig.1 Changes of total sugar and total acid of Radix pseudostellariae sweet rice wine

圖2 太子參甜酒釀酒精度及pH值的變化Fig.2 Changes of alcohol content and pH of Radix pseudostellariae sweet rice wine

由圖1可知，在發酵過程中，總糖呈先增加后減少的趨勢。在2～4 d內總糖的含量明顯增加，在第4天達到最高，4 d之后，總糖含量呈緩慢下降趨勢。原因可能是發酵初期主要是甜酒曲中的糖化菌在作用，故產生糖類物質，使太子參甜酒釀的總糖含量升高；發酵后期主要是在酵母菌作用下進行酒精發酵，需要代謝一定數量的糖類，所以太子參甜酒釀的總糖含量有所下降[1]。

在發酵過程中，總酸始終呈現上升趨勢。在2～4 d內總酸的含量迅速增加，隨后增加的速度減慢，最終趨于穩定。其原因可能與酵母菌的增殖有關。因為發酵初期，酵母菌處于對數生長期，代謝產酸量隨酵母菌的數量的增加而增加[14]，隨著發酵的進行，酵母菌代謝作用逐漸減弱，代謝產生的酸性物質逐漸減少，使得太子參甜酒釀的總酸趨于穩定。

由圖2可知，在2～3 d內太子參甜酒釀酒精度緩慢增加，隨后迅速增加。其原因可能在發酵前期，糖化菌起主要作用，酵母菌的作用次之，故太子參甜酒釀的酒精度上升緩慢；隨著發酵的進行，酵母菌漸漸起主導作用，酒精發酵產生較多酒精，使得太子參甜酒釀的酒精度迅速上升[14，17]。

在2～4 d內，太子參甜酒釀的pH值先降低，4 d后逐漸趨于穩定。原因可能是在2～4 d時，酵母菌處于對數生長期，酵母菌的數量快速增加，代謝產生的酸增多，所以太子參甜酒釀的pH值降低[14]。

3 結論

單因素及正交試驗結果表明，太子參甜酒釀的最佳發酵工藝參數為發酵時間4 d，發酵溫度28 ℃，接種量1.5%，太子參添加量2%。此條件下制得的太子參甜酒釀酸甜適宜，酒液澄清、呈米黃色，酒香醇厚，略帶太子參味，風味獨特，口感細膩。

太子參甜酒釀的發酵過程中，總糖呈現先上升后下降趨勢；總酸是先上升后穩定；酒精度一直呈現上升趨勢；pH值先降低后趨于平穩。

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