人參發(fā)酵酒加工工藝優(yōu)化

文連奎，張 微，王立芳，高 遠(yuǎn)，王俊影

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 長春 130118)

人參發(fā)酵酒加工工藝優(yōu)化

文連奎，張 微，王立芳，高 遠(yuǎn)，王俊影

(吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，吉林 長春 130118)

以人參為原料經(jīng)浸提、發(fā)酵、澄清等工藝制得人參發(fā)酵酒，采用正交試驗(yàn)對工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，酒精發(fā)酵最佳工藝條件為pH5、接種量1.0g/L、發(fā)酵溫度21℃，采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%殼聚糖澄清的透光率達(dá)97.3%，效果最佳。產(chǎn)品色澤淡黃色，澄清透明無雜質(zhì)，微酸爽口醇厚自然，并具有人參發(fā)酵酒的典型性；酒精度為11.4%。

人參；發(fā)酵酒；工藝優(yōu)化；澄清

人參(Panax ginseng C.A.Meye)為五加科人參屬植物人參的主根[1]，多年生草本植物，被人們稱為“百草之王”，屬東北“三寶”之一。人參一直被國內(nèi)外譽(yù)為滋補(bǔ)強(qiáng)生的珍貴植物藥材，中國、日本、朝鮮、美國的學(xué)者都對人參的化學(xué)成分及加工進(jìn)行了研究[2]，人參中所含化學(xué)成分包括各種類型的人參皂甙、糖類、氨基酸、維生素、蛋白質(zhì)、多肽、有機(jī)酸、脂溶性成分以及微量元素等[3-4]，其中人參皂甙為人參中主要活性成分?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明人參能興奮神經(jīng)系統(tǒng)、降血糖、改善消化吸收和代謝功能、抗癌、抗過敏、抗疲勞、延緩衰老[5-7]。

我國食用人參的歷史悠久，目前市場上主要人參制品有：紅參、生曬參、保鮮參和活性參等，其中也開發(fā)了近百種的人參滋補(bǔ)保健品，如人參膠囊、人參蜂王漿、人參茶、人參精口服液、人參含片、人參油、參元膠囊[7]等，同時(shí)人參也應(yīng)用于食品工業(yè)，主要產(chǎn)品有人參糖、人參面包、人參浸泡酒[8]等，但關(guān)于人參發(fā)酵酒的研究尚未見報(bào)道，因此本研究以人參為原料研制人參發(fā)酵酒，可促進(jìn)人參酒的消費(fèi)。

1 材料與方法

1.1 材料

人參產(chǎn)于吉林省撫松縣；白砂糖(食用級)、單寧、明膠、皂土(均為食品級) 市售；丹寶利釀酒高活性干酵母 廣東丹寶利酵母有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

50L發(fā)酵罐 哈爾濱漢德輕工醫(yī)藥裝備有限公司；LG10-2.4A型高速離心機(jī) 北京瑞邦興業(yè)科技有限公司；F2102微型植物試樣粉碎機(jī) 北京中興偉業(yè)儀器有限公司；m321106過濾機(jī)、CN68M/YL-5飲料泵 北京中西遠(yuǎn)大科技有限公司；EX-TE-05提取灌 上海順儀實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；SHP230高效液相色譜儀 日本島津公司；UV2300紫外分光光度計(jì) 北京格瑞恩科技有限公司。

1.3 人參發(fā)酵酒生產(chǎn)工藝流程

人參→挑選→粉碎→發(fā)酵液制備→調(diào)糖、酸→主發(fā)酵→后發(fā)酵→陳釀→澄清→原酒

1.3.1 原料挑選

挑選無變質(zhì)的生曬人參為原料，經(jīng)粉碎機(jī)粉碎至平

均粒度0.2～0.3cm的顆粒。

1.3.2 發(fā)酵液制備

將粉碎的人參加入原料質(zhì)量4倍的清水中，于90℃條件下浸提30min，用細(xì)紗布粗濾后得濾液，同法共浸提3次，合并濾液，備用。

1.3.3 調(diào)整糖酸

用白砂糖調(diào)整發(fā)酵液的總糖含量到質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%，用檸檬酸調(diào)整發(fā)酵液的pH值。

1.3.4 酵母活化

將活性干酵母加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的糖水中，于35～40℃復(fù)水20～30min，32℃保溫活化1～2h，活化過程中每隔10min攪拌1次。

1.3.5 主發(fā)酵

將活化后的酵母加入到處理好的人參提取液中，入發(fā)酵罐中發(fā)酵。以初始pH值、酵母菌接種量、發(fā)酵溫度3個(gè)因素進(jìn)行L9(33)正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素水平見表1。發(fā)酵過程中每天測定不同發(fā)酵條件下的酒精度、糖度，以酒精度為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，確定酒精發(fā)酵最佳條件。

表1 人參發(fā)酵酒正交試驗(yàn)因素水平表Table1 Factors and levels of orthogonal experiments for optimizing the fermentation of ginseng wine

1.3.6 后發(fā)酵

主發(fā)酵結(jié)束后，通過倒酒，將底部大量的沉淀與汁液分離，保持15～20℃發(fā)酵20d。

1.3.7 陳釀

發(fā)酵完畢后進(jìn)入陳釀期，期間倒酒2次，除去酒腳，陳釀溫度控制為12～15℃，時(shí)間10個(gè)月。

1.3.8 澄清

陳釀期間對原酒進(jìn)行澄清，采用澄清劑法，按實(shí)驗(yàn)要求加入預(yù)處理的澄清劑，攪拌均勻，靜置4d，取上清液測其透光率；離心澄清法，在轉(zhuǎn)速一定條件下，測定不同時(shí)間離心后的透光率。

皂土法：配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的皂土溶液，加入量按皂土計(jì)分別為0.04%、0.05%、0.06%、0.07%、0.08%、0.09%，共6個(gè)處理；殼聚糖法：配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%的殼聚糖溶液，加入量按殼聚糖計(jì)分別為0.02%，0.06%、0.1%、0.14%、0.18%、0.22%，共6個(gè)處理；單寧-明膠法：配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%單寧溶液和1%明膠溶液，加入量按單寧計(jì)分別為0.002%、0.004%、0.006%、0.008%、0.01%、0.012% 6個(gè)處理，對應(yīng)加入明膠量分別為0.006%、0.005%、0.004%、0.003%、0.002%、0.001%；離心法：設(shè)置離心轉(zhuǎn)速6000r/min，時(shí)間分別為4、6、8、1 0、1 2、1 4 m i n。

1.4 測定方法

酒精度的測定：比重計(jì)法[9]；總糖的測定：斐林試劑法[10]；總酸的測定：酸堿滴定法[11]；干浸出物的測定：液體比重天平法[12]；揮發(fā)酸：蒸餾法[13]；透光率：紫外分光光度計(jì)法(人參皂甙的測定：高效液相色譜法[14]，取原酒200mL，用120mL正丁醇分6次，每次加20mL萃取，提取液合并，用其2倍體積的水洗滌提取液，棄去水相，將提取液轉(zhuǎn)移至100mL的三角燒杯中，于電熱板上揮至近干，用甲醇定容至10mL，供HPLC分析。以RE(ginsenoside Re)、RG1(ginsenoside Rg1)、RB1(ginsenoside Rb1)3個(gè)單體皂甙含量之和計(jì)。

2 結(jié)果與分析

2.1 主發(fā)酵工藝條件的確定

表2 人參發(fā)酵酒的主發(fā)酵工藝正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table2 Design and results of orthogonal experiments for optimizing the fermentation of ginseng wine

根據(jù)表2極差分析結(jié)果可知，發(fā)酵工藝條件中影響產(chǎn)品酒精度的主次因素為C＞B＞A，即主發(fā)酵溫度＞接種量＞初始pH值，以酒精度為指標(biāo)發(fā)酵條件的最佳組合為A2B2C2，即初始pH5.0、接種量1.0g/L、發(fā)酵溫度21℃。

溫度是影響酵母菌代謝的重要因素，溫度過高或過低，對酵母菌的繁殖和產(chǎn)酒速率有較大影響，故發(fā)酵溫度對發(fā)酵起決定性作用。酵母添加量大，發(fā)酵速度快，若過快則菌體細(xì)胞會(huì)過早衰老并自溶，最終生成

的酒精度低，添加量少，發(fā)酵慢，生成的酒精度也低，故接種量對發(fā)酵具有較大影響。丹寶利酵母主要應(yīng)用于白酒，白酒原料酸度低，故丹寶利酵母適合于在中性或近中性條件下發(fā)酵，試驗(yàn)所選的pH值都為弱酸性，故影響最小。

2.2 不同澄清方法試驗(yàn)

測得人參發(fā)酵酒原酒透光率T＝70.8%，分別進(jìn)行澄清實(shí)驗(yàn)處理。

2.2.1 皂土澄清實(shí)驗(yàn)

圖1 不同皂土用量的澄清效果Fig.1 Effect of bentonite addition amount on clarification of ginseng wine

如圖1所示，隨著皂土用量的增加，透光率逐漸增大，當(dāng)皂土用量為0.07%時(shí)，透光率為95.7%，此時(shí)澄清度最高。這是由于皂土吸水膨脹后形成膠體懸浮液，顆粒帶負(fù)電荷，吸附酒液中帶正電荷的蛋白質(zhì)，形成絮狀沉淀，使酒液澄清。

2.2.2 殼聚糖澄清實(shí)驗(yàn)

圖2 不同殼聚糖用量的澄清效果Fig.2 Effect of chitoson addition amount on clarification of ginseng wine

如圖2所示，隨著殼聚糖用量的增加，透光率逐漸增大，當(dāng)殼聚糖添加量為0.1%時(shí)，透光率為97.3%，此時(shí)澄清度最高，若繼續(xù)增加用量，透光率則趨于下降，這是因?yàn)闅ぞ厶侨芤河泻軓?qiáng)的黏性，當(dāng)其過量時(shí)自身形成一個(gè)穩(wěn)定的體系，反而不利于果酒的澄清。

2.2.3 單寧-明膠澄清實(shí)驗(yàn)

表3 單寧-明膠作用的澄清效果Table3 Effect of tannic acid-glutin on clarification of ginseng wine

如表3所示，隨著單寧用量的增加，明膠用量的減少，透光率逐漸升高，當(dāng)單寧用量為0.01%，明膠用量為0.002%時(shí)，澄清效果最好，此時(shí)透光率為92.2%。

2.2.4 離心澄清實(shí)驗(yàn)

圖3 不同離心時(shí)間的澄清效果Fig.3 Effect of centrifugation time on clarification of ginseng wine

由圖3所示，在轉(zhuǎn)速一定的條件下，隨著離心時(shí)間的延長，透光率增大，但超過12min后透光率不再增加，可見最佳離心澄清時(shí)間為12min，此時(shí)透光率為93.4%。

2.3 產(chǎn)品分析

2.3.1 感官指標(biāo)

人參發(fā)酵酒其體感官指標(biāo)見表4。

表4 人參發(fā)酵酒感官指標(biāo)Table4 Sensory evaluation index of ginseng wine

2.3.2 產(chǎn)品理化指標(biāo)

人參發(fā)酵酒其體理化指標(biāo)見表5。

表5 人參發(fā)酵酒理化指標(biāo)Table5 Physical and chemical index of ginseng wine

3 結(jié) 論

人參發(fā)酵酒最佳發(fā)酵工藝參數(shù)為起始pH5、接種量1.0g/L、發(fā)酵溫度21℃。最佳澄清方法為0.1%殼聚糖，透光率為97.3%。產(chǎn)品色澤淡黃色，澄清透明無雜質(zhì)，微酸爽口醇厚自然，并具有人參發(fā)酵酒的典型性；酒精度為11.4%。

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Preparation Processing of Ginseng-fermented Wine

WEN Lian-kui，ZHANG Wei，WANG Li-fang，GAO Yuan，WANG Jun-ying
(College of Food Science and Technology, Jilin Agricultural University, Changchun 130118, China)

Ginseng was used as the raw material to perform extraction, fermentation and clarification for developing ginseng wine. The optimal preparation processing of ginseng wine was explored by orthogonal experiments to be pH 5, inoculum amount of 1.0 g/L, and fermentation temperature of 21 ℃. The transmittance of prepared ginseng wine was up to 97.3% at the best clarification using 0.1% chitosan. The prepared ginseng wine revealed light yellow in color, clear and transparent without impurities, slightly acidic and refreshing natural mellow, and typical characteristics of fermented ginseng. The alcohol content in this kind of ginseng wine was 11.4%.

ginseng；fermented wine； processing optimization；clarify

TS261.4

B

1002-6630(2010)22-0508-04

2010-07-01

文連奎(1962—)，男，教授，博士，主要從事長白山野生資源開發(fā)利用研究。E-mail：wenliankui@163.com