苦蕎攤飯法甜型黃酒發(fā)酵工藝研究

萬 萍 劉 紅 唐 玲 龍建兵 彭鐮心

（成都大學生物產(chǎn)業(yè)學院，成都 四川 610106）

苦蕎麥是世界稀有糧食物種之一，集多種營養(yǎng)素于一身，營養(yǎng)保健價值和食療功效皆很高，是中國藥食同源文化的典型體現(xiàn)。苦蕎被譽為“五谷之王”和三降（降血壓、降血糖、降血脂）食品［1］，它含有多種氨基酸、礦物元素、微量元素、維生素、酚類化合物、D-手性肌醇以及其它谷物不含有的葉綠素和生物黃酮，具有延緩衰老、開胃健脾、抗癌之功能［2］；且由于種植地獨特的地理條件和高寒氣溫因素，而成為一種無污染、純天然的綠色食品。苦蕎用于釀造黃酒，保留了蕎麥部分固有的營養(yǎng)成分，其營養(yǎng)價值可與傳統(tǒng)的谷物原料（糯米）黃酒媲美［3］。

糯米含有蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、鈣、磷、鐵、維生素B及淀粉等，為溫補強壯品，是釀造黃酒的理想原料。經(jīng)過釀制，糯米的營養(yǎng)成分更易于人體吸收，是中老年人、孕產(chǎn)婦和身體虛弱者補氣養(yǎng)血之佳品［4］。

黃酒是一種低度的釀造酒，營養(yǎng)豐富。有學者［5］認為黃酒是世界上最營養(yǎng)健身的酒，應被稱為“液體蛋糕”。黃酒歷史悠久、品種繁多，其中的甜型黃酒深受廣大消費者的喜愛。甜型黃酒的釀造一般采用淋飯法，但隨著機械化黃酒生產(chǎn)的大量應用，用傳統(tǒng)淋飯法釀制甜型黃酒不適宜于機械化生產(chǎn)，因此，采用攤飯法生產(chǎn)甜型黃酒成為必然趨勢［6］。

本研究以營養(yǎng)價值高而全的苦蕎米和糯米為原料，采用純麥曲為糖化發(fā)酵劑，應用攤飯法生產(chǎn)一種新型苦蕎甜型黃酒，并通過單因素及正交試驗對其發(fā)酵工藝進行優(yōu)化。為以苦蕎和糯米為原料的攤飯法甜型黃酒的機械化生產(chǎn)提供前提條件和理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

糯米、增香熟麥曲、黃酒酒藥：市售；

苦蕎米：米蕎一號，四川強勁奧林食品飲料有限公司；

蘆丁標準品：成都普菲德生物技術有限公司。

1.1.2 儀器

電子天平：LD型，沈陽龍騰電子有限公司；

分析天平：BS110S型，北京賽多利斯天平有限公司；

電熱恒溫干燥箱：DHG-9141型，上海宏精實驗設備有限公司；

電熱恒溫培養(yǎng)箱：GNP-9270型，上海齊欣科技有限公司；

分光光度計：WFJ7200型，尤尼柯（上海）儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程 根據(jù)甜型黃酒的發(fā)酵機理，當糖化發(fā)酵達到一定程度后，再加入一定比例的白酒，以抑制酵母菌的發(fā)酵，達到只糖化不發(fā)酵的作用，使酒醅中有較高的含糖量［6］。據(jù)此制定了苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒的生產(chǎn)工藝流程：

1.2.2 理化指標檢測方法

（1）總糖含量的測定：廉愛農(nóng)法［7］，以葡萄糖計。

（2）總酸含量的測定：電位滴定法［7］，以乳酸計。

（3）酒精度的測定：酒精計法［7］。

（4）氨基酸態(tài)氮的測定：電位滴定法［7］。

（5）黃酮含量的測定：分光光度比色法［8］。

1.2.3 苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵工藝優(yōu)化 選取影響苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵的關鍵因素：發(fā)酵時間、酒藥用量、麥曲用量、投酒酒度和發(fā)酵溫度進行單因素試驗，在單因素試驗的基礎上，采用正交試驗確定苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒最佳發(fā)酵工藝。

（1）發(fā)酵時間：選定酒藥用量0.5%，麥曲用量6%，投酒酒度45%vol，投酒量∶原料量1∶1（V∶m），發(fā)酵溫度30℃，分別測定在發(fā)酵第5、8、11、14、17天時酒醅的酒度、總糖、總酸含量以確定最適宜的發(fā)酵時間。

（2）酒藥用量：選定麥曲用量6%，投酒酒度45%vol，投酒量∶原料量1∶1（V∶m），發(fā)酵溫度30℃，酒藥用量分別為0.3%，0.4%，0.5%，0.6%，在發(fā)酵第11天時測定酒醅的酒度、總糖、總酸含量以確定最適宜的酒藥用量。

（3）麥曲用量：選定酒藥用量0.5%，投酒酒度45%vol，投酒量∶原料量1∶1（V∶m），發(fā)酵溫度30℃，麥曲用量分別為4%，5%，6%，7%，8%，在發(fā)酵第11天時測定酒醅的酒度、總糖、總酸含量以確定最適宜的麥曲用量。

（4）投酒酒度：選定酒藥用量0.5%，麥曲用量6%，投酒量∶原料量1∶1（V∶m），發(fā)酵溫度30℃，投酒酒度分別為40%，45%，50%vol，在發(fā)酵第11天時測定酒醅的酒度、總糖、總酸含量以確定最適宜的投酒酒度。

（5）發(fā)酵溫度：選定酒藥用量0.5%，麥曲用量6%，投酒酒度45%vol，投酒量∶原料量1∶1（V∶m），發(fā)酵溫度分別為27，30，33℃，在發(fā)酵第11天時測定酒醅的酒度、總糖、總酸含量以確定最適宜的發(fā)酵溫度。

（6）正交試驗：在以上單因素試驗的基礎上進行正交試驗優(yōu)化，并通過感官鑒定確定苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒最佳發(fā)酵工藝。

1.2.4 感官質(zhì)量評分標準 對試驗所得苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒進行感官評定，標準見表1。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 主發(fā)酵時間對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵的影響 由圖1可知，隨著發(fā)酵時間的增加，總糖逐漸增加，第11天時總糖達到最高為16.23g/100mL，但隨著時間繼續(xù)增加，總糖有所下降而酒精度和總酸卻不斷增加，說明糖被轉(zhuǎn)化成了酒和酸以及其他物質(zhì)。在甜酒的釀造過程中，應該保持酒醅中有較高的糖度，同時也要考慮糖化和發(fā)酵的平衡，因此確定其最適主發(fā)酵時間為11d。

表1 苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒感官質(zhì)量評分標準Table 1 Sensory grade quality criteria of buckwheat sweet rice wine by tan-fan method

圖1 主發(fā)酵時間對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒主要理化指標的影響Figure 1 Effect of main fermentation time on the main physicochemical target of buckwheat sweet rice wine by tan-fan method

2.1.2 酒藥用量對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵的影響 酒藥是釀酒用糖化發(fā)酵劑，酒藥中的微生物以根霉為主，酵母次之，因此酒藥具有糖化和發(fā)酵的雙邊作用［9］。酒藥量太少，則微生物生長量較少，發(fā)酵糖化不充分；過多，又會導致微生物生長量太多，在有限的空間內(nèi)會相互抑制其生長，也會對最終得到的黃酒質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以酒藥的用量要兼顧考慮酒液中糖和酒的含量。

由圖2可知，酒藥用量在0.4%時總糖含量最高達到18.76g/100mL，但酒精度較低，而酒藥用量在0.5%時，總糖16.23g/100mL、酒精度達到最大值12.44%vol，說明此時糖化發(fā)酵速度適宜。故選取最適酒藥用量為0.5%。

圖2 酒藥用量對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒主要理化指標的影響Figure 2 Effect of the use level of chinese yeast on the main physicochemical target of buckwheat sweet rice wine by tan-fan method

2.1.3 麥曲用量對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵的影響 麥曲是黃酒生產(chǎn)的糖化劑，為黃酒釀造提供各種酶類；同時在制曲過程中形成各種代謝物，以及由這些代謝產(chǎn)物相互作用產(chǎn)生的色澤香味等，賦予黃酒酒體獨特的風格［10］。麥曲質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到黃酒的質(zhì)量和產(chǎn)量［9］，用量過少，糖化不充分，反應比較緩慢；過多，反應速度過快，不利于發(fā)酵的控制，最終影響黃酒的品質(zhì)。

由圖3可知：在主發(fā)酵期間，隨著麥曲用量的增加總糖含量增加，在7%時達到最大值16.88g/100mL，但此時的酒精度較低為11.64%vol，而在酒藥用量為6%時，總糖為16.23g/100mL，酒精度為12.44%vol，說明此時糖化發(fā)酵速度適宜。故選取最適麥曲用量為6%。

圖3 麥曲用量對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒主要理化指標的影響Figure 3 Effect of the use level of the wheat starter on the main physicochemical target of buckwheat sweet rice wine by tan-fan method

2.1.4 投酒酒度對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵的影響 酒精既是酵母的代謝產(chǎn)物，又是酵母的抑制劑。當糖化發(fā)酵到一定程度時，加入一定的白酒，可抑制酵母菌的發(fā)酵作用，以保持酒醅中有較高的含糖量。同時，由于酒醅加入白酒后，酒精含量較高，可使其不致被雜菌污染，故生產(chǎn)不受季節(jié)的限制。投酒酒精度的高低直接影響到酵母菌的發(fā)酵作用，可使其發(fā)酵速度減慢甚至停止，使淀粉糖化形成的糖不能順利地被酵母轉(zhuǎn)化為酒精［10］，即會影響到黃酒的酒精度和含糖量，從而影響黃酒質(zhì)量。

圖4 投酒酒度對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒主要理化指標的影響Figure 4 Effect of the adding liquor alcohol content on the main physicochemical target of buckwheat sweet rice wine by tan-fan method

由圖4可知，在主發(fā)酵期間，隨著投酒酒度的增加，總糖呈下降趨勢，而酒精度呈增長趨勢，在投酒酒度為40%vol時糖度雖然最高，但酒精度卻太低，45%vol時，總糖為16.23g/100mL，酒精度為12.44%vol，此時糖化發(fā)酵速度適宜。故選取最適投酒酒度為45%vol。

2.1.5 溫度對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵的影響 發(fā)酵溫度直接影響到糖化發(fā)酵的速度。黃酒發(fā)酵是邊糖化邊發(fā)酵，糖化速度和發(fā)酵速度之間建立好平衡關系后，發(fā)酵才能正常進行。若糖化快、發(fā)酵慢，糖分過于積累，常易引起酸敗，反之，糖化慢、發(fā)酵快，易使酵母過早衰老，發(fā)酵后期也易生酸［10］。故需控制發(fā)酵溫度，以協(xié)調(diào)糖化發(fā)酵速度，從而得到高品質(zhì)的黃酒。

由圖5可知，在主發(fā)酵期間，發(fā)酵溫度不同，其糖、酒、酸均不同，在發(fā)酵溫度為30℃時，其糖、酒含量均最高，且酸度適宜，說明此時糖化發(fā)酵的速度適宜，故選取最適宜發(fā)酵溫度為30℃。

2.2 正交試驗結果

在單因素試驗基礎上選取酒藥用量、麥曲用量、投酒酒度、發(fā)酵溫度4個因素進行L9（34）正交試驗，試驗因素水平設計見表2。正交試驗主發(fā)酵結束后測定其主要理化指標，再經(jīng)過3個月的養(yǎng)醅后進行感官評定，并以此進行正交試驗結果分析。理化指標、感官評定分數(shù)及正交試驗結果分析見表3，方差分析見表4。

圖5 發(fā)酵溫度對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒主要理化指標的影響Figure 5 Effect of fermentation temperature on the main physicochemical target of buckwheat sweet rice wine by tan-fan method

表2 苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵工藝正交因素水平表Table 2 Orthogonal factor level table of fermentation technology for buckwheat sweet rice wineby tan-fan method

表3 正交試驗苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒主要理化指標及結果分析Table 3 The main physicochemical target and orthogonal test result analysis for buckwheat sweet rice wine by tan-fan method

由表3可知，影響苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵的各因素主次順序為D＞C＞B＞A，即溫度＞投酒酒度＞麥曲＞酒藥。由表4可知，D極顯著，即發(fā)酵溫度的影響達到了極顯著水平，C（投酒酒度）顯著，A（酒藥）、B（麥曲）均不顯著。通過正交試驗結果分析得出，苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵工藝的最優(yōu)組合為A1B1C2D2，即酒藥用量為0.4%，麥曲用量為5%，投酒酒度為45%vol，發(fā)酵溫度為30℃。

按照最優(yōu)條件進行驗證實驗，即酒藥用量為0.4%、麥曲用量為5%、投酒酒度為45%vol、投酒量∶原料量為1∶1（V∶m）、發(fā)酵溫度為30℃、主發(fā)酵時間為11d，在此條件下釀造苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒，經(jīng)測定其主要理化指標為：總糖（以葡萄糖計）為17.02g/100mL，酒精度（20℃）為16.6%vol，總酸（以乳酸計）為5.65g/L，氨基酸態(tài)氮0.48g/L，黃酮含量為1.86mg/mL。

表4 苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵工藝正交試驗方差分析表Table 4 Orthogonal test L9（34）analysis of variance table of buckwheat sweet rice wine by tan-fan method

表4 苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒發(fā)酵工藝正交試驗方差分析表Table 4 Orthogonal test L9（34）analysis of variance table of buckwheat sweet rice wine by tan-fan method

α＝0.1；正交表四列已排滿，而A因素的均方很小，將其作為誤差項進行方差分析及F值檢驗；＊＊表示極顯著，＊表示顯著。

因素 偏差平方和 自由度 均方和 F F0.1 ＊＊C 7.04 2.00 3.52 4.09 ＊B 2.27 2.00 1.135 1.32誤差（A）顯著水平D 31.27 2.00 15.635 18.18 3.11 42.30 8.00 1.72 2.00 0.86總和

2.3 苦蕎攤飯法甜型黃酒質(zhì)量評定

2.3.1 感官指標 色澤：黃色至棕黃色，清亮透明，有光澤；香氣：醇香濃郁，無異香、異氣；口味：鮮甜，綿軟，潤滑；風格：酒體組分協(xié)調(diào)，具有苦蕎甜型黃酒特有的風格。

2.3.2 理化指標 總糖（以葡萄糖計）＞165g/L；酒精度（20℃）≥15%vol；總酸（以乳酸計）：4.0～8.0g/L；氨基酸態(tài)氮≥0.40g/L；黃酮含量≥1.5mg/mL。

2.3.3 衛(wèi)生指標 符合GB 2758—2012《食品安全國家標準 發(fā)酵酒及其配制酒》中相關衛(wèi)生標準的規(guī)定。

3 結論

本研究得出以苦蕎米和糯米（1∶1）為原料生產(chǎn)苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒的最佳發(fā)酵條件為：酒藥用量0.4%，麥曲用量5%，投酒酒度45%vol，投酒量∶原料量1∶1（V∶m），發(fā)酵溫度30℃，主發(fā)酵時間11d。在此工藝條件下釀造的苦蕎甜型黃酒，經(jīng)后酵和貯存其感官和理化指標良好，衛(wèi)生指標符合國家相關標準。為以苦蕎和糯米為原料采用攤飯法生產(chǎn)苦蕎甜型黃酒提供了理論基礎，對苦蕎攤飯?zhí)鹦忘S酒的機械化生產(chǎn)具有一定的指導意義。

試驗證明，與淋飯法相比，采用攤飯法生產(chǎn)苦蕎甜型黃酒，能有效減少淋飯過程中黃酮的損失，得到的產(chǎn)品其黃酮含量比淋飯法高出3～5倍。如何提高苦蕎黃酒中黃酮的含量有待以后進一步的研究。

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8 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.GB/T20574—2006蜂膠中總黃酮含量的測定方法 分光光度比色法［S］.北京：中國標準出版社，2006.

9 謝廣發(fā).黃酒釀造技術［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2010：37，43.

10 顧國賢.釀造酒工藝學［M］.第二版.北京：中國輕工業(yè)出版社，2012：475，497～498，501.