葛根黃酒發(fā)酵工藝研究

李蓉，繆園欣，陳清嬋，孫愛(ài)紅

（荊楚理工學(xué)院生物工程學(xué)院，湖北荊門(mén)448000）

葛根黃酒發(fā)酵工藝研究

李蓉，繆園欣*，陳清嬋，孫愛(ài)紅

（荊楚理工學(xué)院生物工程學(xué)院，湖北荊門(mén)448000）

以荊門(mén)地區(qū)糯米和葛根粉為原料，利用麥曲和黃酒活性干酵母進(jìn)行發(fā)酵。選取葛根與糯米質(zhì)量比、料水比、麥曲添加量、黃酒酵母添加量為主要影響因素，以酒精度、黃酮含量及感官評(píng)定為測(cè)量指標(biāo)，采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)葛根黃酒發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明，葛根黃酒最佳發(fā)酵條件為：葛根與糯米質(zhì)量比為1∶3.3，料水比為1∶2（g/mL），麥曲添加量為8%，黃酒酵母添加量為0.08%。

葛根黃酒；酒精度；黃酮；發(fā)酵條件

葛根是我國(guó)南方地區(qū)常見(jiàn)的食用型植物藤本植物野葛的根，葛根黃酮類(lèi)化合物具有預(yù)防動(dòng)脈硬化、舒張平滑肌、抗炎癥等多種藥理作用[1-3]。葛根中含有19%～20%的淀粉，常用作提取淀粉的原料，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和功能性質(zhì)沒(méi)有充分利用[4-5]。本文以糯米和葛根為原料，采用黃酒釀造工藝，研制一種低酒度、高營(yíng)養(yǎng)的保健型葛根黃酒，為合理利用葛根資源提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

葛根粉：荊門(mén)市勝景山葛粉有限公司；糯米：荊門(mén)中百超市；黃酒活性干酵母：安琪酵母股份有限公司；麥曲：貴州省攀峰酒曲有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TU-1901型分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限公司；TG16-WS型低速臺(tái)式離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠(chǎng)；DH-600恒溫培養(yǎng)箱：北京科偉永興儀器公司；RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：上海亞榮生化儀器廠(chǎng)。

1.3 方法

1.3.1 黃酒釀造工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

浸米、蒸飯、淋飯：將糯米用清水浸漬，浸漬時(shí)間24 h，撈出沖洗，常壓蒸煮，蒸飯完畢對(duì)熱飯進(jìn)行淋水，迅速降低飯溫，淋飯后飯溫在30℃左右[6]。

第一次補(bǔ)料：待糯米冷卻后，加入葛粉總投入量的40%，并接種麥曲進(jìn)行糖化發(fā)酵[7]。

二次補(bǔ)料：前發(fā)酵結(jié)束后，加入葛粉總投入量的60%，并加入活化后的黃酒干酵母，將瓶口用8層紗布扎緊，置于恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。

過(guò)濾、澄清、滅菌[8-9]：用4層紗布過(guò)濾，再加入皂土、干酪素、明膠進(jìn)行澄清處理，過(guò)濾后再進(jìn)行巴氏滅菌。

1.3.3 檢測(cè)方法

酒精度測(cè)定：蒸餾比重法[10]，總糖度測(cè)定：菲林試劑法；葛根黃酮測(cè)定：采用分光光度計(jì)法，于250 nm處測(cè)定吸光度，參照蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品得到含量[11]；黃酒的風(fēng)味、色澤等采用感官評(píng)定法。每次10位感官評(píng)價(jià)員（5男5女）分別進(jìn)行評(píng)價(jià)計(jì)分，按照設(shè)計(jì)的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（見(jiàn)表1）打分（滿(mǎn)分100分），最終取10位成員的平均分值。

表1 葛根黃酒的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[8]Table 1 Sensory evaluation standard of pueraria yellow wine

1.3.4 單因素試驗(yàn)

1.3.4.1 葛根與糯米質(zhì)量比對(duì)黃酒發(fā)酵的影響

在麥曲添加量為8%，黃酒酵母添加量為0.1%，料水比為1∶2.5（g/mL），28℃條件下發(fā)酵 5 d，考察葛根與糯米質(zhì)量比為 1 ∶10、1 ∶5、1 ∶3.3、1∶2.5、1 ∶2 對(duì)黃酒發(fā)酵的影響，發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定酒精度和黃酮含量。

1.3.4.2 料水比對(duì)黃酒發(fā)酵的影響

在麥曲添加量為8%，黃酒酵母添加量為0.1%，葛根與糯米質(zhì)量比為1∶3.3，28℃條件下發(fā)酵5 d，考察料水比為 1 ∶1、1 ∶1.5、1 ∶2、1 ∶2.5、1 ∶3（g/mL）對(duì)黃酒發(fā)酵的影響，發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定酒精度和黃酮含量。

1.3.4.3 麥曲添加量對(duì)黃酒發(fā)酵的影響

料水比為1∶2（g/mL），黃酒酵母添加量為0.1%，葛根與糯米質(zhì)量比為1∶3.3，28℃條件下發(fā)酵5 d，考察麥曲添加量為6%、8%、10%、12%、14%對(duì)黃酒發(fā)酵的影響，發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定酒精度和黃酮含量。

1.3.4.4 酵母添加量對(duì)黃酒發(fā)酵的影響

料水比為1∶2（g/mL），麥曲添加量為8%，葛根與糯米質(zhì)量比為1∶3.3，28℃條件下發(fā)酵5 d，考察酵母添加量為 0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%對(duì)黃酒發(fā)酵的影響，發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定酒精度和黃酮含量。

1.3.5 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

為確定最佳發(fā)酵條件，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以葛根與糯米質(zhì)量比、料水比、麥曲添加量、黃酒酵母添加量為因素進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)，因素與水平見(jiàn)表2。

表2 發(fā)酵工藝條件優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment for fermentation conditions optimization

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 葛根與糯米質(zhì)量比對(duì)黃酒發(fā)酵的影響

葛根與糯米質(zhì)量比對(duì)黃酒發(fā)酵的影響見(jiàn)圖1。

圖1 葛根與糯米質(zhì)量比對(duì)發(fā)酵的影響Fig.1 Effect of pueraria and glutinous rice ratio on fermented glutinous rice fermentation

由圖1可知，隨著葛粉加入量的增加，黃酒中黃酮類(lèi)含量逐漸增加，當(dāng)葛根與糯米比例達(dá)到1∶3.3時(shí)，黃酮含量較高，繼續(xù)加大葛根比例，黃酮含量增加緩慢，同時(shí)，隨著葛粉比例增加，酒精度先增加后下降，這時(shí)由于黃酮類(lèi)物質(zhì)對(duì)釀酒酵母有一定抑制作用，且濃度越高，抑制越明顯[8]，因此選擇葛根與糯米最佳質(zhì)量比為 1∶3.3。

2.1.2 料水比對(duì)黃酒發(fā)酵的影響

料水比對(duì)黃酒發(fā)酵的影響見(jiàn)圖2。

圖2 料水比對(duì)發(fā)酵的影響Fig.2 Effect of raw material and water ratio on fermented glutinous rice fermentation

由圖2可知，隨著料液比增加，酒精度先上升后下降，當(dāng)料液比為 1∶2（g/mL）時(shí)，酒精度達(dá)到最高，為14.3%，這是由于適量的水有利于麥曲的糖化和酵母的發(fā)酵作用，而當(dāng)料液比繼續(xù)增加時(shí)，發(fā)酵液逐漸被稀釋?zhuān)凭群忘S酮含量均出現(xiàn)明顯下降，綜合考慮，選取最佳料液比為1∶2（g/mL）。

2.1.3 麥曲添加量對(duì)黃酒發(fā)酵的影響

麥曲添加量對(duì)黃酒發(fā)酵的影響見(jiàn)圖3。

圖3 麥曲添加量對(duì)發(fā)酵的影響Fig.3 Effect of wheat koji addition on fermented glutinous rice fermentation

由圖3可知，隨著麥曲添加量的增加，酒精度先升高后下降，這是由于麥曲添加量越高，其對(duì)淀粉的糖化作用越強(qiáng)，過(guò)高的糖度對(duì)酵母的發(fā)酵產(chǎn)生抑制作用，酒精度會(huì)隨著下降，當(dāng)麥曲添加量為8%時(shí)，酒精度最高為15.5%，此外，黃酮含量隨著麥曲添加量的增加先升高后下降，這與酒精度的下降有關(guān)，酒精度降低其溶解的黃酮含量隨之降低，因此，選擇最佳的麥曲添加量為8%。

2.1.4 酵母添加量對(duì)黃酒發(fā)酵的影響

酵母添加量對(duì)黃酒發(fā)酵的影響見(jiàn)圖4。

由圖4可知，隨著黃酒酵母接種量的增加，酒精度先上升后下降，這是由于接種量過(guò)少，酵母利用糖生成的酒精含量低，而接種量過(guò)多時(shí)，酵母菌繁殖旺盛，耗糖量增加，用于酒精發(fā)酵的糖含量減少，酒精度下降。當(dāng)接種量為0.10%時(shí)，酒精度為15.7%。黃酮易溶于乙醇，所以乙醇對(duì)黃酮有保護(hù)作用，因此隨著乙醇含量的增加，黃酮的保存率也越高，綜合考慮，選擇最佳酵母接種量為0.10%。

圖4 酵母添加量對(duì)發(fā)酵的影響Fig.4 Effect of active dry yeast addition on fermented glutinous rice fermentation

2.2 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)

為確定最佳發(fā)酵條件，在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以葛根與糯米質(zhì)量比、料水比、麥曲添加量、黃酒酵母添加量為因素設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)，以酒精度、黃酮含量、感官評(píng)定為評(píng)價(jià)指標(biāo)，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 發(fā)酵工藝條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results and analysis of orthogonal experiment for fermentation conditions optimization

由表3正交試驗(yàn)結(jié)果分析可知，當(dāng)以感官評(píng)定分?jǐn)?shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，發(fā)酵工藝最優(yōu)組合和最優(yōu)水平為A2B2C2D1，即葛粉與糯米質(zhì)量比為1∶3.3，料水比為1∶2（g/mL），麥曲添加量為8%，黃酒酵母添加量為0.08%，且影響感官評(píng)分的主次因素依次為B＞D＞C＞A，最主要影響因素是料水比，其余依次為酵母添加量、麥曲添加量、葛根與糯米質(zhì)量比。而當(dāng)以酒精度作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，發(fā)酵工藝最優(yōu)組合和最優(yōu)水平為A2B2C2D1，和A2B2C2D3，結(jié)合成本考慮選擇A2B2C2D1，影響酒精度的主次因素依次為B＞C＞D＞A。當(dāng)以黃酮含量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，發(fā)酵工藝最優(yōu)組合和最優(yōu)水平為A2B2C2D3，影響黃酮含量的主次因素依次為B＞A＞C＞D，由于酵母添加量對(duì)黃酮含量影響最小，因此綜合上述3個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)結(jié)果分析，選擇最佳發(fā)酵工藝組合為A2B2C2D1，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)，在此條件下發(fā)酵得到的葛根黃酒酒精度為16.5%Vol，黃酮含量為0.667 mg/mL，感官評(píng)分為91分。

3 結(jié)論

以葛根和糯米為原料，利用傳統(tǒng)黃酒釀造方法進(jìn)行發(fā)酵工藝條件研究，以葛根與糯米質(zhì)量比、料水比、麥曲添加量、黃酒酵母添加量為影響因素，以酒精度、黃酮含量、感官評(píng)分為測(cè)量指標(biāo)，進(jìn)行單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)。結(jié)果表明葛根黃酒最佳發(fā)酵工藝條件是葛粉與糯米質(zhì)量比為 1 ∶3.3，料水比為 1 ∶2（g/mL），麥曲添加量為8%，黃酒酵母添加量為0.08%，釀造的黃酒黃色清亮，香氣醇正，酒體成分協(xié)調(diào)。

[1]蒲自和,王寧.葛根的藥理學(xué)研究進(jìn)展[J].西北藥學(xué)雜志,2000,15(2):81-83

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[4]母先海,王準(zhǔn)生.葛根糯米保健酒的開(kāi)發(fā)研究[J].釀酒科技,2004(6):94-95

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Fermentation Technology of Pueraria Yellow Wine

LI Rong，MIAO Yuan-xin*，CHEN Qing-chan，SUN Ai-hong
（College of Bioengineering，Jingchu University of Technology，Jingmen 448000，Hubei，China）

Using Jingmen local pueraria and glutinous rice as material，yellow wine was fermented by wheat koji and active dry yeast.Using pueraria and glutinous rice ratio，raw material and water ratio，wheat koji addition，active dry yeast addition，fermentation temperature and fermentation time as factors，through single factor test and orthogonal test，the optimal technological parameters of fermentation were determined as follows：pueraria and glutinous rice ratio1∶3.3，raw material and water ratio 1∶2（g/mL），wheat koji addition 8%，active dry yeast addition 0.08%.

pueraria yellow wine；alcohol content；flavones；fermentation condition

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.24.015

荊楚理工學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目（ZR201512）

李蓉（1987—），女（漢），講師，碩士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工。

*通信作者：繆園欣（1988—），女，講師，博士，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工與儲(chǔ)藏。

2017-05-08