青稞燕麥酒復(fù)合酒曲發(fā)酵工藝的研究

王 晗 ，潘 明 ，劉 念 ，趙晨婕 ，曾智娟 ，蔡海燕 ，常少健 ，王超凱

（1.四川輕化工大學(xué)，四川自貢643000； 2.四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院，四川成都611130； 3.釀酒生物技術(shù)及應(yīng)用四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川成都643000； 4.國(guó)家固態(tài)釀造工程技術(shù)研究中心，四川瀘州646000）

青稞的主要產(chǎn)地為西藏、青海、四川西北部、甘肅西南部及云南西北部地區(qū)，青稞中的淀粉含量為45%～70%，蛋白質(zhì)含量約為12%，高于玉米、水稻、小麥，脂肪含量為2%～3%，含有18種氨基酸，包括人體必需的氨基酸[1-5]。燕麥中含粗蛋白質(zhì)15.6%，脂肪8.5%，水溶性膳食纖維分別是小麥和玉米的4.7倍和7.7倍。營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，富含β-葡聚糖、維生素、礦物質(zhì)以及植物營(yíng)養(yǎng)素等物質(zhì)，具有增強(qiáng)免疫力，降低血液中低密度膽固醇、降血糖、抗疲勞等功能[6-9]。

以青稞、燕麥為原料所制備的青稞燕麥發(fā)酵酒，具有民族特色，酒體醇香，含有多種維生素及人體必需微量元素，天然健康。使用單一酒曲進(jìn)行發(fā)酵，酒的風(fēng)味不夠濃郁、獨(dú)特，而采用復(fù)合酒曲釀酒可以提升酒的品質(zhì)，最顯著的特征是能夠產(chǎn)生更高濃度的揮發(fā)性化合物中間產(chǎn)物，產(chǎn)生的香味高于人體感官閾值，從而提高酒體的感官質(zhì)量[10-13]。研究使用混合酒曲釀造青稞燕麥酒，對(duì)市售3種商業(yè)酒曲，即白酒酒曲、黃酒酒曲、米酒酒曲進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，初選出品質(zhì)最好的2種酒曲進(jìn)行混合酒曲發(fā)酵。采用根霉曲進(jìn)行固態(tài)糖化，使用復(fù)合酒曲作為液態(tài)發(fā)酵的菌株，同時(shí)優(yōu)化發(fā)酵條件，為青稞燕麥發(fā)酵酒的研究提供了思路。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

材料：青稞（實(shí)驗(yàn)室提供）、燕麥（實(shí)驗(yàn)室提供）、根霉曲（實(shí)驗(yàn)室提供）、白酒酒曲（安琪酵母）、黃酒酒曲（雅大酒曲）、米酒酒曲（安琪酵母）。

試劑：葡萄糖、甲醛、氫氧化鈉、碘化鉀、碘、鹽酸、藍(lán)礬、酒石酸鉀鈉、濃硫酸、混合磷酸鹽、鄰苯二甲酸氫鉀等。

儀器設(shè)備：立式壓力蒸汽滅菌器，上海申安醫(yī)療器械廠；潔凈工作臺(tái)，蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司；雷磁ZD-2自動(dòng)電位滴定儀，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；722E型紫外可見分光光度計(jì)，上海光譜儀器有限公司；恒溫水浴鍋，北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；SPX-250B-D型振蕩培養(yǎng)箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；ALC-110.4電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司；對(duì)輥粉碎機(jī)，山東雙佳農(nóng)牧機(jī)械科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 青稞燕麥酒的釀造工藝

原料→篩選→淘洗→浸泡→粉碎→蒸煮→攤晾→下曲→糖化、發(fā)酵→過濾→青稞燕麥酒

1.2.2 分析檢測(cè)方法

pH值、總酸含量、氨態(tài)氮含量、還原糖含量、總糖含量、酒精度的測(cè)定方法參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB/T 13662—2008黃酒”中的檢測(cè)方法。

1.2.3 青稞燕麥酒的感官評(píng)分

選擇5名品酒師組成評(píng)分小組，參照表1的標(biāo)準(zhǔn)，分別對(duì)青稞燕麥酒的色澤、風(fēng)味、口感進(jìn)行感官評(píng)定，總分100分，感官評(píng)分參見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 酒曲添加量的確定

適宜的酒曲添加量能賦予青稞燕麥酒獨(dú)特風(fēng)味和色澤；酒曲添加量過多，酒體暗沉渾濁，并且伴有不愉悅的酸味和澀味；酒曲添加量不足，無法保障酵母菌的增殖和數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)。

表1 青稞燕麥酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[14]

在發(fā)酵罐中分別加入0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%的白酒酒曲（已經(jīng)活化好的白酒酒曲菌懸液），將密封后的發(fā)酵罐放置于培養(yǎng)箱，設(shè)置發(fā)酵溫度25℃，主發(fā)酵時(shí)間100 h，次發(fā)酵溫度18℃，次發(fā)酵時(shí)間72 h，發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行理化檢測(cè)和感官評(píng)分。每組3個(gè)平行樣，根據(jù)感官評(píng)分和酒精度選擇最適的酒曲添加量。結(jié)果見圖1。

圖1 不同酒曲添加量酒精度變化趨勢(shì)

由圖1可知，不添加酒曲時(shí)，酒精含量極低。當(dāng)酒曲添加量為1.5%時(shí)，隨著增大酒曲添加量，酒精度有所上升，但是并不顯著，酒精度穩(wěn)定在7.9%vol～8.3%vol，可能是由于酵母已經(jīng)利用完了可發(fā)酵性糖。在酒曲添加量為2.0%時(shí)，青稞燕麥酒風(fēng)味濃郁，具有典型的發(fā)酵酒風(fēng)味，并且色澤較好，酒體醇正，無異味。酒曲添加量為2.0%時(shí)的青稞燕麥酒質(zhì)量高于添加量為1.5%和2.5%所釀造的青稞燕麥酒，綜合酒精度和感官評(píng)分，選擇2.0%的酒曲添加量為最適參數(shù)。

2.2 發(fā)酵溫度對(duì)青稞燕麥酒品質(zhì)的影響

發(fā)酵溫度會(huì)影響酵母菌的生長(zhǎng)繁殖和代謝活動(dòng)，從而影響青稞燕麥酒的質(zhì)量。在適宜的溫度條件下，酵母菌快速生長(zhǎng)繁殖，封罐后，待發(fā)酵罐中殘留的氧氣被消耗完，酵母菌產(chǎn)生大量酒精，同時(shí)產(chǎn)生其他代謝產(chǎn)物，提高青稞燕麥酒的風(fēng)味。溫度過高，可能會(huì)引起青稞燕麥酒的酸敗，溫度過低，酵母生長(zhǎng)受抑制，見圖2。

由圖2可知，當(dāng)主發(fā)酵溫度為19℃，青稞燕麥酒酒精度上升緩慢，發(fā)酵結(jié)束后，最終酒精度可達(dá)4.9%vol，可能是由于溫度較低，酵母生長(zhǎng)繁殖速度慢，產(chǎn)酒精的能力也比較弱。當(dāng)發(fā)酵溫度分別為22℃、25℃、28℃、31℃、34℃時(shí)，酒精度增速較快，說明酵母在適宜的發(fā)酵溫度條件下，代謝活動(dòng)旺盛，發(fā)酵結(jié)束后的酒精度隨著發(fā)酵溫度的增加逐步上升，發(fā)酵結(jié)束后酒精度分別達(dá)到了6.1%vol、6.8%vol、7.1%vol、8.1%vol、8.9%vol。當(dāng)發(fā)酵溫度為34℃時(shí)，青稞燕麥酒酒精度最高，但是其口感和風(fēng)味不如31℃條件下所釀造的青稞燕麥酒。發(fā)酵溫度31℃的青稞燕麥酒，酸甜適中，口感柔順，無異雜味，色澤好，不過香氣較為單薄，因此選擇最佳發(fā)酵溫度為31℃。

2.3 酒曲初選

對(duì)市售3種酒曲進(jìn)行青稞燕麥酒釀造預(yù)實(shí)驗(yàn)，分別稱取2.0%（占原料比例）的白酒酒曲、黃酒酒曲、米酒酒曲，分別加入4個(gè)250 mL錐形瓶（盛有已高壓滅菌處理的50 mL 3%的糖水）中，置于30℃培養(yǎng)箱中進(jìn)行活化，每隔15 min振蕩1次，活化2 h后轉(zhuǎn)移到發(fā)酵罐內(nèi)，設(shè)置主發(fā)酵溫度31℃，主發(fā)酵時(shí)間100 h，次發(fā)酵溫度18℃，次發(fā)酵時(shí)間72 h，最后對(duì)青稞燕麥酒成品進(jìn)行理化檢測(cè)以及感官評(píng)定，感官評(píng)分結(jié)果和酒精度見表2。

表2 市售3種酒曲所釀造的青稞燕麥酒感官評(píng)分和酒精度

由表2可知，由白酒酒曲所釀造的青稞燕麥酒口感較好，酒體呈現(xiàn)淡茶色，具有青稞燕麥發(fā)酵酒獨(dú)特的風(fēng)味，酸甜適中，口感柔順，無異雜味，不過香氣較為單薄，酒精度8.1%vol，高于其他酒曲。由黃酒酒曲所制備的青稞燕麥酒醇厚優(yōu)雅，酒體豐滿醇和，風(fēng)味特殊，口感柔和，酸甜適中，色澤較好，感官評(píng)分為83分，是最高分，酒精度6.8%vol。米酒酒曲所制備的青稞燕麥酒風(fēng)味較差，口感酸澀，缺乏青稞燕麥酒的特征風(fēng)味，且與白酒酒曲和黃酒酒曲相比，并沒有帶來特殊典型的風(fēng)味，感官評(píng)分僅有63分，酒精度過低為4.1%vol。因此，選擇白酒酒曲和黃酒酒曲進(jìn)行后續(xù)復(fù)合酒曲發(fā)酵實(shí)驗(yàn)。

2.4 復(fù)合酒曲發(fā)酵

復(fù)合酒曲發(fā)酵可以改善酒體的風(fēng)味，彌補(bǔ)單一酒曲發(fā)酵風(fēng)味單薄的缺點(diǎn)，對(duì)初篩出的白酒酒曲、黃酒酒曲進(jìn)行梯度比例混合發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，以提高青稞燕麥酒的質(zhì)量。以白酒酒曲、黃酒酒曲比例分別為1∶9、3∶7、5∶5、7∶3、9∶1進(jìn)行混合酒曲發(fā)酵，將混合后的酒曲作為發(fā)酵的菌種，設(shè)置接種量為2%，主發(fā)酵溫度31℃，主發(fā)酵時(shí)間100 h，次發(fā)酵溫度18℃，次發(fā)酵時(shí)間72 h，通過感官評(píng)分結(jié)果和酒精度綜合選擇最佳混合比例。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

由表3可知，由白酒酒曲和黃酒酒曲混合發(fā)酵制成的青稞燕麥酒，其感官評(píng)分和酒精度均高于單一酒曲發(fā)酵所得的青稞酒。當(dāng)白酒酒曲∶黃酒酒曲為7∶3時(shí)，酒體質(zhì)量最佳，其酒精度可達(dá)8.6%vol，感官評(píng)分93分，酒體風(fēng)味獨(dú)特，口感柔順，特征風(fēng)味最為明顯。因此采用白酒酒曲∶黃酒酒曲為7∶3進(jìn)行混合酒曲發(fā)酵。

表3 復(fù)合酒曲青稞燕麥酒的感官評(píng)分和酒精度

3 總結(jié)與展望

對(duì)影響青稞燕麥酒感官和質(zhì)量的重要工藝參數(shù)（主發(fā)酵溫度、主發(fā)酵時(shí)間、酒曲添加量、復(fù)合酒曲比例等）進(jìn)行了優(yōu)化，確定了青稞發(fā)酵酒的最適發(fā)酵工藝：主發(fā)酵溫度31℃，主發(fā)酵時(shí)間100 h，酒曲添加量2.0%，其中白酒酒曲和黃酒酒曲的比例為7∶3。發(fā)酵結(jié)束時(shí)，酒精度達(dá)到8.6%vol，青稞燕麥酒香氣舒適，醇和協(xié)調(diào)，酸甜適中，口感柔順，風(fēng)味獨(dú)特，無異雜味。

下一步工作可以對(duì)影響青稞燕麥酒風(fēng)味的化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行分析研究，如青稞燕麥酒中氨基酸含量的變化以及特征風(fēng)味物質(zhì)的檢測(cè)分析及研究。