發(fā)酵型桂花甜酒釀的工藝參數(shù)優(yōu)化

陸雨潔，彭 穎，張?jiān)?，劉思婕，崔琳?/p>

（上海商學(xué)院酒店管理學(xué)院，上海 200235）

0 引言

桂花，屬于木犀科常綠灌木或喬木，具有良好的藥用價(jià)值[1]。明代李時(shí)珍著作《本草綱目》中早有記載：“桂花生津、辟臭、化痰、治風(fēng)火牙痛”[2]。桂花花瓣中含有多種營(yíng)養(yǎng)成分，如可溶性糖、可溶性蛋白、有機(jī)酸、維C、黃酮、游離氨基酸及多種礦物質(zhì)等[3]。除此之外，桂花對(duì)人體還具有一定的生理功能，尹愛(ài)武等人[4]通過(guò)測(cè)定小鼠血清試驗(yàn)，對(duì)桂花中黃酮抗自由基作用及在體內(nèi)的抗氧化功能進(jìn)行研究得出桂花黃酮可以在體內(nèi)外產(chǎn)生一定的抗氧化作用。同時(shí)，岳淑梅等人[5]通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)得出桂花三萜類有效成分具有顯著的抗氧化、降血脂的作用，可以通過(guò)提高體內(nèi)抗氧化防御體系降低血脂。

甜酒釀是一種常見(jiàn)的酒精飲料，糯米經(jīng)發(fā)酵代謝生成多種對(duì)人體健康有益的成分，易于被人體吸收，具有促進(jìn)食欲、溫胃健脾、益氣止瀉、生津止汗、提神解乏等功效[6-7]。Liu Rong[8]、Zhao Pan 等人[9]通過(guò)小鼠喂養(yǎng)的試驗(yàn)得出長(zhǎng)期飲用糯米酒可以起到潛在的抗衰老作用。將兩者結(jié)合進(jìn)行發(fā)酵，既保留桂花的清香，又讓甜酒釀中的低聚糖、多肽、氨基酸和乙醇等營(yíng)養(yǎng)成分得到更好的釋放，使甜酒釀具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。通過(guò)單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)，對(duì)桂花甜酒釀的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)生產(chǎn)出口感較好、色澤誘人的桂花甜酒釀產(chǎn)品，為桂花的深加工提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

北純精制糯米、干桂花，均為市售；甜酒曲，湖北安琪酵母有限公司提供。

硫酸銅（AR）、次甲基藍(lán)（AR）、酒石酸鉀鈉（AR）、氫氧化鈉（AR）、亞鐵氰化鉀（AR）、乙酸鋅（AR）、冰醋酸（AR）、鹽酸（AR）、葡萄糖（AR）、酚酞（AR）、無(wú)水蘆?。ˋR）、硝酸鋁（AR）、亞硝酸鈉（AR），國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

DHP-9272 型恒溫箱，上海善志儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；RS2901 型不銹鋼蒸鍋，蘇泊爾股份有限公司產(chǎn)品；MM.2-SRH60-70 型均質(zhì)機(jī)，上海諾尼輕工機(jī)械公司產(chǎn)品；HE-400 型電子秤，香山有限公司產(chǎn)品；DS-01 型組織搗碎機(jī)，上海標(biāo)模有限公司產(chǎn)品；SpectrumLab 752Pro 型紫外分光光度計(jì)，上海拜力生物科技有限公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

（1）淘米。糯米清洗至洗米水澄清、無(wú)白色渾濁為止。

（2）浸米。浸泡至米?？捎檬帜胨榧纯?。使米粒中的淀粉吸水膨脹，為蒸米時(shí)的淀粉糊化提供有利條件。

（3）蒸煮。將充分浸泡好的糯米瀝水，與干桂花放入蒸鍋中蒸煮20 min，蒸煮至糯米晶瑩透亮、米心無(wú)白色、熟而不爛即可。

（4）拌曲。稱取適量的酒曲，加入與糯米質(zhì)量相同的水，翻拌混勻。

（5）恒溫發(fā)酵。把拌曲后的桂花糯米放入發(fā)酵罐內(nèi)，均勻鋪好后在罐中間插一根直徑2 cm 的木棍，形成酒窩，33 ℃下發(fā)酵48 h。

（6）殺菌裝罐。發(fā)酵完成后采用玻璃或塑料瓶包裝，裝罐后立即殺菌，于70 ℃條件下殺菌30 min。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

固定酵母接種量為0.4%，分別對(duì)桂花添加量（1%，3%，5%，7%，9%）、加水量（10%，20%，30%，40%，50%）、發(fā)酵時(shí)間（32，40，48，56，64 h）、發(fā)酵溫度（27，30，33，36，39 ℃）進(jìn)行單因素試驗(yàn)，分析以上因素對(duì)桂花酒糖酸比、酒精度、感官評(píng)分等的影響。

1.3.4 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以發(fā)酵溫度A（30，33，36 ℃）、發(fā)酵時(shí)間B（44，48，52 h）、桂花添加量C（3%，4%，5%）為研究對(duì)象，采用三因素三水平L9（34）進(jìn)行正交試驗(yàn)，研究其對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響。

正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)

1.4 試驗(yàn)檢測(cè)方法

1.4.1 含水率的測(cè)定

稱質(zhì)量法測(cè)定含水率。

1.4.2 酒精度的測(cè)定

采用GB/T 13662—2018 黃酒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)6.7 測(cè)定酒精度。

1.4.3 總酸含量的測(cè)定

采用GB/T 12456—2008 酸堿直接滴定法測(cè)定桂花甜酒釀中的總酸含量。

1.4.4 還原糖含量的測(cè)定

采用GB 5009.7—2016 直接滴定法測(cè)定桂花甜酒釀中的還原糖含量。

1.4.5 總黃酮含量的測(cè)定

采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法測(cè)定，以蘆丁為標(biāo)樣測(cè)定桂花甜酒釀中總黃酮含量[10]。

1.4.6 感官評(píng)定

感官評(píng)定小組由8 人組成，分別對(duì)酒液滲出情況、色澤、香味、風(fēng)味進(jìn)行評(píng)分，滿分100 分，取平均值作為結(jié)果。

桂花甜酒釀感官評(píng)分見(jiàn)表2。

表2 桂花甜酒釀感官評(píng)分

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 總黃酮含量的測(cè)定方法

采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法測(cè)定，以蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)樣測(cè)得黃酮質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。

黃酮質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線見(jiàn)圖1。

圖1 黃酮質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.1.2 桂花添加量對(duì)桂花甜酒釀的影響

以桂花添加量為單一變量，控制加水量、發(fā)酵時(shí)間、發(fā)酵溫度完全相同，以黃酮質(zhì)量濃度為評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，確定最佳桂花添加量。

桂花添加量對(duì)桂花甜酒釀黃酮質(zhì)量濃度的影響見(jiàn)圖2。

圖2 桂花添加量對(duì)桂花甜酒釀黃酮質(zhì)量濃度的影響

黃酮具有抗氧化性，能夠清除人體內(nèi)的氧自由基，還具有抗衰老、降低人體膽固醇、降低心腦血管疾病發(fā)生率等作用[11-12]。由圖2 可知，黃酮的質(zhì)量濃度隨桂花添加量的增多而增大，桂花添加量在3%～7%時(shí)，幅度上升較快；當(dāng)桂花添加量大于7%時(shí)，上升趨勢(shì)趨于平緩。這是因?yàn)殡S著料液比的逐漸增大，總黃酮的浸出率增大，但同時(shí)也提高了其他物質(zhì)的溶出率，導(dǎo)致溶液變黏而不利于總黃酮的提取[13]。方差分析結(jié)果顯示不同的桂花添加量對(duì)黃酮質(zhì)量濃度均有顯著影響（p＜0.05）。綜合考慮，桂花酒中桂花的含量控制在4%為宜，結(jié)論與楊淇等人[14]的研究結(jié)論中添加的桂花含量一致。

2.1.3 加水量對(duì)桂花甜酒釀的影響

在桂花甜酒釀淋飯環(huán)節(jié)添加水，既可使糯米顆粒表面光滑不黏著，也可以增加氧氣含量，有益于拌曲發(fā)酵。

加水量對(duì)桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊懸?jiàn)圖3。

由圖3 可知，當(dāng)加水量達(dá)到30%時(shí)，殘?zhí)橇繛?8.0 g/100 mL，酸度為0.52 g/100 mL，成品的糖酸比為53.85；當(dāng)加水量為50% 時(shí)，殘?zhí)橇枯^加水量為10%時(shí)降低了19.48%，酸度降低了38.33%。兩組之間殘?zhí)橇?、酸度均有明顯差異（p＜0.05），因此桂花酒的加水量為30%為宜。

圖3 加水量對(duì)桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊?/p>

2.1.4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)桂花甜酒釀的影響

發(fā)酵時(shí)間對(duì)桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊懸?jiàn)圖4，發(fā)酵時(shí)間對(duì)桂花甜酒釀酒精度的影響見(jiàn)圖5。

圖4 發(fā)酵時(shí)間對(duì)桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊?/p>

圖5 發(fā)酵時(shí)間對(duì)桂花甜酒釀酒精度的影響

由圖5 可知，在發(fā)酵32～48 h 內(nèi)，殘?zhí)橇可仙厔?shì)比較平穩(wěn)，在56 h 時(shí)，殘?zhí)橇窟_(dá)到最大值，之后殘?zhí)橇肯陆?，這是因?yàn)榘l(fā)酵后期，根霉菌由有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)氧呼吸[15]，轉(zhuǎn)化成酒精及二氧化碳。酒精發(fā)酵消耗糖，因此殘?zhí)橇肯陆担瑫r(shí)酵母菌開(kāi)始出現(xiàn)衰減自溶，桂花酒口感下降[16]。酸度在發(fā)酵32～40 h 內(nèi)緩慢上升，在40～48 h 時(shí)間段內(nèi)酸度明顯上升，因?yàn)樵谔腔淖饔孟?，能夠產(chǎn)生小部分有機(jī)酸。酸度在56 h 時(shí)達(dá)到頂峰，隨后開(kāi)始下降，這是因?yàn)榻湍妇每砂l(fā)酵性糖產(chǎn)生了酯類物質(zhì),賦予甜酒釀特有的醇香和酯香，降低了甜酒釀的酸度[17]。且各組之間殘?zhí)橇?、酸度均有明顯差異（p＜0.05）。從糖酸比的角度看，在發(fā)酵56 h 時(shí)糖酸比趨于平衡。

由圖5 可知，發(fā)酵時(shí)間48 h 之前，酒精度緩慢上升。發(fā)酵48 h，酒精度達(dá)到1%Vol。發(fā)酵超過(guò)48 h之后，酒精度明顯上升，發(fā)酵64 h 時(shí)，酒精度為3%Vol，此時(shí)酒精味過(guò)重，酵母繁殖消耗糖，產(chǎn)生乙醇，米酒的酸甜逐步轉(zhuǎn)化為酸苦，掩蓋了桂花甜酒釀應(yīng)有的口感，故在試驗(yàn)中不宜采用。各組之間酒精度均有明顯差異（p＜0.05）。市售桂花甜酒釀的工藝中多以發(fā)酵48～52 h，也有32，60 h，發(fā)酵的時(shí)間長(zhǎng)短與加入酒曲的量、發(fā)酵溫度等都有關(guān)聯(lián)，在試驗(yàn)結(jié)論中，發(fā)酵時(shí)間定為48 h 最為適合。

2.1.5 發(fā)酵溫度對(duì)桂花甜酒釀的影響

發(fā)酵溫度對(duì)桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊懸?jiàn)圖6，發(fā)酵溫度對(duì)桂花甜酒釀酒精度的影響見(jiàn)圖7。

圖6 發(fā)酵溫度對(duì)桂花甜酒釀殘?zhí)橇亢退岫鹊挠绊?/p>

圖7 發(fā)酵溫度對(duì)桂花甜酒釀酒精度的影響

根霉菌的最適生長(zhǎng)溫度為30～33 ℃，最適產(chǎn)酶在33～35 ℃[18]，發(fā)酵溫度直接影響微生物的生長(zhǎng)和代謝，是保證酶活性的重要條件。由圖6 可知，發(fā)酵溫度在27～33 ℃時(shí)，殘?zhí)橇克岫榷汲噬仙厔?shì)，在33 ℃時(shí)，殘?zhí)橇克岫榷歼_(dá)到最大值，顯著高于其他溫度（p＜0.05），高于33 ℃時(shí)，殘?zhí)橇?、酸度都有不同程度的下降?/p>

由圖7 可知，在27～33 ℃，酒精度隨發(fā)酵溫度的上升而增加，在33 ℃達(dá)到最高值，顯著高于其他溫度（p＜0.05），繼續(xù)升高溫度，酒精度下降，這是由于溫度低，酶促反應(yīng)的速率低，酵母繁殖代謝速率慢，難以生長(zhǎng)繁殖。而當(dāng)發(fā)酵溫度過(guò)高，酵母繁殖速率過(guò)快，難以和糖充分發(fā)生有氧呼吸，便開(kāi)始發(fā)生衰亡，同時(shí)生成其他副產(chǎn)物，對(duì)甜酒釀的口感產(chǎn)生負(fù)面影響[19]。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果與驗(yàn)證試驗(yàn)

2.2.1 正交試驗(yàn)

桂花甜酒釀?wù)辉囼?yàn)以發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間、桂花添加量為研究對(duì)象，選用三因素三水平正交表L9（34）。

正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，方差分析見(jiàn)表4。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 方差分析

由表3～表4 可知，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，3 個(gè)因素對(duì)感官品質(zhì)影響的大小次序?yàn)锽＞A＞C。其中，發(fā)酵時(shí)間對(duì)成品的感官品質(zhì)影響最大，其次是溫度。低溫長(zhǎng)時(shí)間發(fā)酵的產(chǎn)品，雖有桂花香味，但口感發(fā)澀。高溫短時(shí)間釀制的產(chǎn)品，除缺乏應(yīng)有的桂花香外，酒質(zhì)粗糙、有異味，主要因?yàn)榫魄拇x副產(chǎn)物有差異。通過(guò)試驗(yàn)可得最優(yōu)組合為A2B2C2，即發(fā)酵溫度33 ℃，發(fā)酵時(shí)間48 h，桂花添加量4%。此時(shí)產(chǎn)品的口感達(dá)到最佳水平，有特殊的甜酒釀的香氣且伴有桂花香，口感醇香、酸甜均衡。

2.2.2 驗(yàn)證試驗(yàn)

按照正交試驗(yàn)得出的結(jié)論，稱取150 g 糯米，清洗至水清，用60 ℃水浸泡60 min，瀝水，加入4%的干桂花混合，蒸煮20 min，加入30%的冷水?dāng)嚢?、攤晾，冷卻至30 ℃，添加0.4% 甜酒曲均勻撒入桂花糯米中，充分?jǐn)嚢韬髮⑵湟迫氚l(fā)酵罐中，搭窩，33 ℃下恒溫發(fā)酵48 h，對(duì)成品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)及理化指標(biāo)檢測(cè)，還原糖的含量為28.01 g/100 mL，總酸含量為0.53 g/100 mL，糖酸比為52.85，黃酮質(zhì)量濃度為0.071 2 mg/mL，酒精度為1.12%Vol，此時(shí)酒液澄清、香氣適宜、口感酸甜適中，最終感官評(píng)分為93 分。

3 結(jié)論

針對(duì)桂花甜酒釀的發(fā)酵進(jìn)行了工藝優(yōu)化，在單因素試驗(yàn)結(jié)論上進(jìn)行正交試驗(yàn)，得到最優(yōu)工藝參數(shù)為桂花添加量4%，加水量30%，發(fā)酵溫度33 ℃，發(fā)酵時(shí)間48 h。在此工藝參數(shù)下得出的產(chǎn)品還原糖含量為28.01 g/100 mL，總酸含量為0.53 g/100 mL，糖酸比為52.85，黃酮質(zhì)量濃度為0.071 2 mg/mL，酒精度為1.12%Vol，此時(shí)產(chǎn)品色澤金黃，香氣舒適淡雅、酸甜爽口，具有產(chǎn)品典型風(fēng)格，達(dá)到最佳工藝。