太子參甜酒釀發(fā)酵工藝及成分變化規(guī)律的研究

傅新征，葉牡丹

（武夷學(xué)院茶與食品學(xué)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(fā)酵而成的一種甜米酒。甜酒釀?dòng)芯频姆枷愫痛敬久紫?，營(yíng)養(yǎng)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(ài)的一種營(yíng)養(yǎng)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(qiáng)免疫功能、抗疲勞、抗氧化、降血糖、增強(qiáng)食欲等功能[10]，可作為保健食品原料。太子參主要產(chǎn)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(qū)的太子參產(chǎn)量增加，供大于求，導(dǎo)致價(jià)格下降，給種植戶們?cè)斐闪艘欢ń?jīng)濟(jì)損失，故研究太子參的深加工和綜合利用有較大的現(xiàn)實(shí)意義。目前，已有關(guān)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(jiàn)到。本研究以糯米和太子參為原料制作太子參甜酒釀，通過(guò)試驗(yàn)確定太子參甜酒釀的發(fā)酵工藝參數(shù)，并探討發(fā)酵過(guò)程中各成分的變化規(guī)律，以期為太子參甜酒釀的工業(yè)化生產(chǎn)以及太子參的綜合利用提供理論依據(jù)。

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(yè)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(lán)、硫酸銅、甲基紅、鄰苯二甲酸氫鉀：上海展云化工有限公司；無(wú)水葡萄糖：天津市永大化學(xué)試劑有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

SHP-150生化培養(yǎng)箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)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(yàn)方法

1.3.1 太子參甜酒釀的發(fā)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(fā)酵→太子參甜酒釀

1.3.2 太子參甜酒釀的發(fā)酵工藝的操作要點(diǎn)

（1）清洗：選擇優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)糯米，去除雜質(zhì)，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(méi)過(guò)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(diào)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(fā)亮、柔軟、松散、不黏連為宜。

（4）冷卻：將蒸好的糯米飯攤開(kāi)，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(fā)酵：將拌曲后的糯米飯裝入發(fā)酵罐，壓實(shí)，在中心搭一個(gè)窩，蓋上蓋子，置于適宜條件下發(fā)酵。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

稱取5份糯米250 g，分別用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%、4%、6%、8%、10%的太子參溶液浸泡12 h后，調(diào)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(nèi)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(fā)酵罐中，壓實(shí)搭窩密封，置24 ℃、28 ℃、32 ℃、36 ℃的培養(yǎng)箱中，發(fā)酵2 d、3 d、4 d、5 d、6 d，通過(guò)感官評(píng)定和各理化指標(biāo)分析，考察太子參溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、接種量、太子參添加量、蒸米時(shí)間對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

1.3.4 正交試驗(yàn)優(yōu)化發(fā)酵工藝參數(shù)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，選取發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度、接種量和太子參添加量，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化太子參甜酒釀發(fā)酵的工藝參數(shù)。

表1 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal tests for fermentation technology optimization

1.3.5 理化指標(biāo)測(cè)定

參照國(guó)標(biāo)GB/T 13662—2008《黃酒》，測(cè)定太子參甜酒釀的總糖、總酸、酒精度和pH值。

1.3.6 感官評(píng)定方法

由20人（男女各半）組成感官評(píng)定小組，根據(jù)表2進(jìn)行太子參甜酒釀的感官評(píng)定，滿分100分，最終評(píng)分為20人感官評(píng)分的平均值。

表2 太子參甜酒釀感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standard of fermented Radix pseudostellariae sweet rice wine

2 結(jié)果與分析

2.1 太子參溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)的影響

表3 太子參溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)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(zhì)量分?jǐn)?shù)從2%增加至6%，太子參甜酒釀的酒精度逐漸降低，酒香越來(lái)越淡。當(dāng)太子參質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到8%時(shí)，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(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大先降低，后基本不變。太子參溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)pH值的影響不大，但隨著太子參溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，總酸含量逐漸升高。當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)，總糖含量最高，感官評(píng)分也最高。綜上，6%為太子參溶液的適宜質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

2.2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)的影響

表4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)的影響Table 4 Effect of fermentation time on the quality of Radix pseudostellariae sweet rice wine

由表4可知，發(fā)酵時(shí)間為2～3 d時(shí)，太子參甜酒釀的總糖、總酸和酒精度均較低，導(dǎo)致味道較淡、酒香不足，太子參甜酒釀的感官評(píng)分偏低。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間為4 d時(shí)，總糖達(dá)到最大值，太子參甜酒釀的風(fēng)味較好，酸甜適宜，口感較佳，酒香醇厚，其感官評(píng)分為最高。發(fā)酵時(shí)間＞4 d，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，太子參甜酒釀的甜度開(kāi)始下降，酸度繼續(xù)增加，口感一般，感官評(píng)分明顯下降。綜上，確定4 d為太子參甜酒釀的適宜發(fā)酵時(shí)間。

2.3 發(fā)酵溫度對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)的影響

表5 發(fā)酵溫度對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)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(fā)酵溫度為24 ℃時(shí)，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(dāng)發(fā)酵溫度為28 ℃時(shí)，太子參甜酒釀發(fā)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(píng)分最高。當(dāng)發(fā)酵溫度為32～36 ℃時(shí)，太子參甜酒釀的總糖偏低、總酸偏高、酒精度高，此時(shí)已發(fā)酵過(guò)度，其米粒濡爛，酸味太重，略有苦澀味，風(fēng)味不佳，口感較差，酒味有點(diǎn)刺鼻，故感官評(píng)分低。綜上，確定28 ℃為太子參甜酒釀的適宜發(fā)酵溫度。

2.4 接種量對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)的影響

由表6可知，當(dāng)接種量為0.5%時(shí)，太子參甜酒釀發(fā)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(píng)分最低。隨接種量的增加，發(fā)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(dāng)接種量為1.5%時(shí)，太子參甜酒釀發(fā)酵的最好，米粒完整，酒香醇厚，風(fēng)味較好，酸甜適宜，感官評(píng)分最高。當(dāng)接種量增加至2.5%時(shí)，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(píng)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(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)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(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)的影響

表7 太子參添加量對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)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(dāng)太子參添加量＜2%時(shí)，太子參甜酒釀中太子參的味道不足。當(dāng)添加量為3%時(shí)，太子參甜酒釀中有太子參特有的風(fēng)味，味道較佳，酒香醇厚，口感較好，故感官評(píng)分最高。當(dāng)太子參添加量＞3%時(shí)，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(guò)高，酸甜度不協(xié)調(diào)，故其感官評(píng)分不高。綜上，確定3%為太子參的適宜添加量。

2.6 蒸米時(shí)間對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)的影響

由表8可知，蒸米時(shí)間為10 min時(shí)，糯米粒未完全蒸熟，不利于發(fā)酵，太子參甜酒釀發(fā)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(píng)分最低。當(dāng)蒸米時(shí)間為15 min時(shí)，太子參甜酒釀發(fā)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(píng)分最高。蒸米時(shí)間＞15 min后，隨著蒸米時(shí)間的繼續(xù)增加，太子參甜酒釀的米粒越來(lái)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(lái)越差，缺少酒香氣，感官評(píng)分明顯下降。因此，確定太子參甜酒釀的適宜蒸米時(shí)間為15 min。

表8 蒸米時(shí)間對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)的影響Table 8 Effect of steaming time on the quality of Radix pseudostellariae sweet rice wine

2.7 正交試驗(yàn)優(yōu)化發(fā)酵工藝參數(shù)

選取發(fā)酵時(shí)間（A）、發(fā)酵溫度（B）、接種量（C）和太子參添加量（D）為4個(gè)因素，進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果與分析見(jiàn)表9，方差分析見(jiàn)表10。

表9 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析Table 9 Results and analysis of orthogonal tests for fermentation technology optimization

表10 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析Table 10 Variance analysis of orthogonal tests results

由表9可知，4個(gè)因素對(duì)太子參甜酒釀感官評(píng)分影響的主次順序?yàn)镈＞B＞A＞C；優(yōu)化得到的最優(yōu)發(fā)酵工藝參數(shù)為A2B2C2D1，即發(fā)酵時(shí)間4 d、發(fā)酵溫度28 ℃、接種量1.5%、太子參添加量2%，在此最優(yōu)條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，太子參甜酒釀感官評(píng)分為91分。

由表10可知，太子參添加量和發(fā)酵溫度對(duì)太子參甜酒釀品質(zhì)的影響極顯著，發(fā)酵時(shí)間和接種量影響顯著。

2.8 太子參甜酒釀發(fā)酵過(guò)程中各成分的變化規(guī)律

發(fā)酵過(guò)程中總糖、總酸、酒精度及pH值變化結(jié)果分別見(jiàn)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(fā)酵過(guò)程中，總糖呈先增加后減少的趨勢(shì)。在2～4 d內(nèi)總糖的含量明顯增加，在第4天達(dá)到最高，4 d之后，總糖含量呈緩慢下降趨勢(shì)。原因可能是發(fā)酵初期主要是甜酒曲中的糖化菌在作用，故產(chǎn)生糖類物質(zhì)，使太子參甜酒釀的總糖含量升高；發(fā)酵后期主要是在酵母菌作用下進(jìn)行酒精發(fā)酵，需要代謝一定數(shù)量的糖類，所以太子參甜酒釀的總糖含量有所下降[1]。

在發(fā)酵過(guò)程中，總酸始終呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。在2～4 d內(nèi)總酸的含量迅速增加，隨后增加的速度減慢，最終趨于穩(wěn)定。其原因可能與酵母菌的增殖有關(guān)。因?yàn)榘l(fā)酵初期，酵母菌處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，代謝產(chǎn)酸量隨酵母菌的數(shù)量的增加而增加[14]，隨著發(fā)酵的進(jìn)行，酵母菌代謝作用逐漸減弱，代謝產(chǎn)生的酸性物質(zhì)逐漸減少，使得太子參甜酒釀的總酸趨于穩(wěn)定。

由圖2可知，在2～3 d內(nèi)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(fā)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(fā)酵的進(jìn)行，酵母菌漸漸起主導(dǎo)作用，酒精發(fā)酵產(chǎn)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(nèi)，太子參甜酒釀的pH值先降低，4 d后逐漸趨于穩(wěn)定。原因可能是在2～4 d時(shí)，酵母菌處于對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，酵母菌的數(shù)量快速增加，代謝產(chǎn)生的酸增多，所以太子參甜酒釀的pH值降低[14]。

3 結(jié)論

單因素及正交試驗(yàn)結(jié)果表明，太子參甜酒釀的最佳發(fā)酵工藝參數(shù)為發(fā)酵時(shí)間4 d，發(fā)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(fēng)味獨(dú)特，口感細(xì)膩。

太子參甜酒釀的發(fā)酵過(guò)程中，總糖呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)；總酸是先上升后穩(wěn)定；酒精度一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；pH值先降低后趨于平穩(wěn)。

[1]侯小歌，張 杰，胡炳義.傳統(tǒng)甜酒釀發(fā)酵工藝的影響因素研究[J].周口師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，27（2）：87-90.

[2]李永波，岳 文，鄧功成，等.甜酒曲中主要的微生物菌群分離與發(fā)酵優(yōu)化[J].黔南民族師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2013（6）：102-105.

[3]任 飛，韓珍瓊.甜酒釀發(fā)酵機(jī)理的初步研究[J].中國(guó)釀造，2012，31（8）：140-142.

[4]蔡 柳，熊新耀，張婷婷，等.甜酒釀發(fā)酵工藝及其穩(wěn)定性研究[J].現(xiàn)代食品科技，2012，28（5）：527-529.

[5]姚淑敏，張 艷，秦宗燕，等.甜酒釀中酵母菌多樣性的研究[J].中國(guó)釀造，2013，32（7）：61-64.

[6]朱海泉.混合甜酒曲開(kāi)發(fā)與甜酒生產(chǎn)技術(shù)的研究[D].長(zhǎng)沙：中南林業(yè)科技大學(xué)碩士論文，2012.

[7]楊 勇，陳衛(wèi)平，馬 蕤，等.甜酒釀營(yíng)養(yǎng)成分分析與評(píng)價(jià)[J].中國(guó)釀造，2011，30（6）：182-184.

[8]岳鳳麗，郝征紅，井瑞潔，等.新型糯玉米甜酒釀的釀制工藝[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2012，33（4）：131-134.

[9]陳家從.太子參食用開(kāi)發(fā)研究與展望[J].中國(guó)食物與營(yíng)養(yǎng)，2011，17（3）：72-74.

[10]林 茂，鄭 炯，楊 琳，等.不同產(chǎn)地太子參中化學(xué)成分分析[J].食品科學(xué)，2012，33（2）：204-207.

[11]陳家從.太子參食用開(kāi)發(fā)的初步論證研究[J].中國(guó)醫(yī)藥指南，2011，9（9）：7-8.

[12]劉曉鵬，姜 寧，徐世偉，等.玉米甜酒釀發(fā)酵工藝的優(yōu)化[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2012，38（8）：97-100.

[13]王淑珍，周 俊，唐寧杰，等.蘆薈甜酒釀的研制與保健意義[J].食品工業(yè)，2002（6）：38-39.

[14]田亞紅，王巍杰，劉 輝.螺旋藻甜酒釀的研制[J].食品工業(yè)科技，2011，32（2）：220-222.

[15]林 花，丁 玲.螺旋藻甜酒釀中水溶性營(yíng)養(yǎng)成分分析[J].北京農(nóng)業(yè)，2013（33）：242-243.

[16]唐遠(yuǎn)謀，焦士蓉，邱 實(shí)，等.黑米、糯米混合甜酒發(fā)酵研究[J].釀酒，2010，37（1）：84-86.

[17]黃 鐳，鄭 妍，喻 弘，等.黑米甜酒釀發(fā)酵工藝及主要指標(biāo)變化規(guī)律的研究[J].中國(guó)釀造，2013，32（7）：86-88.歡迎登錄《中國(guó)釀造》網(wǎng)站 www.chinabrewing.net.cn