米酒釀造的糖化條件優(yōu)化

劉家興，遲原龍，胡小飛，黃紫霖，姚開*

（1.四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院，四川成都610065；2.成都大學(xué)醫(yī)護(hù)學(xué)院，四川成都610106）

米酒釀造的糖化條件優(yōu)化

劉家興1，遲原龍1，胡小飛1，黃紫霖2，姚開1*

（1.四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院，四川成都610065；2.成都大學(xué)醫(yī)護(hù)學(xué)院，四川成都610106）

采用復(fù)合的純種糖化曲和自然糖化曲釀造米酒，考查了糖化溫度、糖化時間、糖化曲用量和兩種糖化曲的質(zhì)量比對米酒糖化液品質(zhì)的影響，利用正交試驗(yàn)優(yōu)化了米酒釀造的糖化條件。結(jié)果表明，米酒糖化的優(yōu)化條件為糖化溫度36℃、糖化時間40 h、糖化曲用量0.35%、兩種糖化曲質(zhì)量比1∶1。優(yōu)化條件下，糖化液的總酸含量為5.24 g/L，淀粉轉(zhuǎn)化率為63.53%，感官評分為88分。

米酒；釀造；糖化；條件優(yōu)化

米酒又稱甜酒或酒釀，屬于我國的傳統(tǒng)發(fā)酵食品[1]，其是以糯米為主要原料，通過霉菌和酵母菌等微生物的作用釀造而成[2]。糖化是米酒釀造的重要步驟之一，糖化液的品質(zhì)決定了米酒后續(xù)發(fā)酵過程中是否有足夠的可發(fā)酵糖類[3-4]。俗話說“無酸不成酒”，糖化醪中的有機(jī)酸能夠賦予米酒良好的風(fēng)味[5-6]，但總酸含量過高也會使米酒口感變差[7-8]。傳統(tǒng)的自然糖化曲能夠顯著增加糖化液的香氣成分和感官品質(zhì)，而純種糖化曲能夠明顯提高其糖化效率[9]。試驗(yàn)采用復(fù)合的純種糖化曲和自然糖化曲釀制米酒，以總酸含量、淀粉轉(zhuǎn)化率和感官評分為指標(biāo)，優(yōu)化米酒釀造的糖化條件。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

純種糖化曲和自然糖化曲：四川某生物科技有限公司提供。糯米為東北產(chǎn)優(yōu)質(zhì)糯米：市購。葡萄糖、硫酸銅、亞甲藍(lán)、氫氧化鈉、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、鄰苯二甲酸氫鉀等（分析純）：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BS210S分析天平：北京賽多利斯有限公司；DHP-9032恒溫培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；AL-21a酒精計(jì)：廣州市愛宕科學(xué)儀器有限公司（ATAGO愛拓中國分公司）；蒸飯器：廣東威多福集團(tuán)有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 米酒糖化液的制備工藝流程及操作要點(diǎn)

（1）浸泡：清洗后的糯米于定量水中浸泡8 h，期間攪拌2～3次。

（2）蒸飯：浸泡后的糯米于蒸飯器中蒸制28 min。

（3）淋飯：將熟化的糯米飯用水淋冷，并使米飯粒呈分散狀。

（4）拌曲：將定量的糖化曲均勻拌入淋冷的糯米飯中。

（5）糖化：將拌曲的糯米飯于36℃條件下糖化一定時間。

（6）壓濾：用80目濾布過濾糖化醪，并壓擠殘?jiān)?，得到糖化液?/p>

1.3.2 影響糖化液品質(zhì)的因素分析

以糖化液的總酸含量、淀粉轉(zhuǎn)化率和感官評分為指標(biāo)，分別考查糖化時間、糖化溫度、糖化曲用量、不同糖化曲質(zhì)量比等因素對糖化液品質(zhì)的影響。

1.3.3 糖化條件的優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以糖化液的總酸含量、淀粉轉(zhuǎn)化率和感官評價為指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)L9（34）對米酒釀造的糖化條件進(jìn)行優(yōu)化。

1.3.4 糖化液總酸含量的測定

采用酸堿中和滴定法測定糖化液中的總酸含量（X，g/L），以去離子水作為空白對照，平行重復(fù)2次，取其平均值，其計(jì)算公式[10]：

式中：V1和V2分別為測試樣品和空白樣品消耗0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；0.09為1 mmoL乳酸質(zhì)量，g；V為測試樣品體積，mL。

1.3.5 糖化液淀粉轉(zhuǎn)化率的測定

參照GB/T 5009.7—2008《食品中還原糖的測定》，采用直接滴定法測定糖化液的淀粉轉(zhuǎn)化率（k，%），其計(jì)算公式[11]：

式中：k為淀粉轉(zhuǎn)化率，%；X為每100 g糖化液中還原糖（以葡萄糖計(jì)）含量，g；m為糖化液質(zhì)量，g；180和162分別為1 moL葡萄糖和脫水葡萄糖質(zhì)量，g；75為每100 g糯米中淀粉含量，g。

1.3.6 糖化液的感官評定

由5人組成感官評定小組對糖化液進(jìn)行感官評分（滿分100分），得分為總評分的平均值，評分標(biāo)準(zhǔn)參見表1。

表1 糖化液的感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring criteria of saccharification mash

2 結(jié)果與分析

2.1 糖化時間對糖化液品質(zhì)的影響

糖化曲用量為0.30%、純種糖化曲與自然糖化曲的質(zhì)量比為1∶1、糖化溫度為36℃時，糖化時間對糖化液品質(zhì)的影響如圖1所示。由圖1可以看出，24～36 h時，糖化液的總酸（以乳酸計(jì)）含量、淀粉轉(zhuǎn)化率及感官評分均隨著糖化時間的延長而增加；糖化時間＞36 h后，由于淀粉轉(zhuǎn)化率增加不再明顯，但總酸含量仍增加較大，較高的總酸會使糖化液酸味明顯[12-13]，故表現(xiàn)出糖化液的感官評分有所降低。因此，糖化時間36 h為宜。

圖1 糖化時間對糖化液品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of saccharification time on the quality of saccharification mash

2.2 糖化溫度對糖化液品質(zhì)的影響

糖化曲用量為0.30%、純種糖化曲和自然糖化曲質(zhì)量比為1∶1、糖化時間為36 h條件下，糖化溫度對糖化液品質(zhì)的影響如圖2所示。由圖2可以看出，在28～36℃范圍內(nèi)，糖化液的總酸含量、淀粉轉(zhuǎn)化率和感官評分均隨著糖化溫度的升高而升高，這是由于較低的溫度對微生物的生長及其糖化酶活力有一定影響[14]；糖化溫度為36℃時，糖化液的總酸含量為5.37 g/L，淀粉轉(zhuǎn)化率為62.21%，感官評分最高；當(dāng)糖化溫度升高至38℃時，糖化液的總酸含量＞6.0 g/L，其感官評分降低。因此，糖化溫度36℃為宜。

圖2 糖化溫度對糖化液品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of saccharification temperature on the quality of saccharification mash

2.3 糖化曲用量對糖化液品質(zhì)的影響

純種糖化曲和自然糖化曲質(zhì)量比為1∶1、糖化溫度為36℃、糖化時間為36 h條件下，糖化曲用量對糖化液品質(zhì)的影響如圖3所示。由圖3可以看出，當(dāng)糖化曲用量為0.30%時，糖化液的感官評分最高，為86分；當(dāng)糖化曲用量為0.35%時，糖化液的淀粉轉(zhuǎn)化率基本達(dá)到最大值，為62.8%；進(jìn)一步增加糖化曲用量時，由于總酸含量的增加，加之苦澀味的出現(xiàn)[15]，導(dǎo)致其風(fēng)味變差，感官評分明顯降低。因此，糖化曲用量0.30%為宜。

圖3 糖化曲用量對糖化液品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of koji addition amount on the quality of saccharification mash

2.4 不同糖化曲質(zhì)量比對糖化液品質(zhì)的影響

糖化曲用量為0.30%、糖化溫度為36℃、糖化時間為36 h條件下，兩種糖化曲質(zhì)量比對糖化液品質(zhì)的影響如圖4所示。由圖4可以看出，單純使用純種糖化曲時，糖化液的總酸含量最低，淀粉轉(zhuǎn)化率最高，但感官評分最低；單獨(dú)使用自然糖化曲時，糖化液的總酸含量最高，而淀粉轉(zhuǎn)化率最低；當(dāng)純種糖化曲與自然糖化曲的質(zhì)量比為1∶1時，其各項(xiàng)指標(biāo)接近，且比較理想。

圖4 糖化曲質(zhì)量比對糖化液品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of the ratio of saccharification koji on the quality of saccharification mash

2.5 糖化的優(yōu)化條件

基于單因素試驗(yàn)結(jié)果，利用正交試驗(yàn)L9（34）進(jìn)行米酒釀造糖化條件的優(yōu)化，其結(jié)果見表2。由表2可以看出，影響糖化液總酸含量高低的環(huán)境因子順序?yàn)樘腔瘻囟龋咎腔瘯r間＞糖化曲用量＞糖化曲質(zhì)量比，糖化液中以總酸含量為指標(biāo)考察時的優(yōu)化組合為A1B1C1D2，即糖化時間32 h、糖化溫度32℃、糖化曲用量0.25%、兩種糖化曲質(zhì)量比為1∶1；影響糖化液淀粉轉(zhuǎn)化率高低的環(huán)境因子順序?yàn)樘腔瘻囟龋咎腔瘯r間＞兩種糖化曲質(zhì)量比＞糖化曲用量，糖化液中以淀粉轉(zhuǎn)化率為考察指標(biāo)時的優(yōu)化組合為A3B3C3D2，即糖化時間40 h、糖化溫度36℃、糖化曲用量0.35%、兩種糖化曲質(zhì)量比為1∶1。

驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)糖化時間32 h、糖化溫度32℃、糖化曲用量0.25%、兩種糖化曲質(zhì)量比為1∶1時，糖化液的總酸含量為5.18 g/L，淀粉轉(zhuǎn)化率為56.38%，感官評分為82分；當(dāng)糖化時間40 h、糖化溫度36℃、糖化曲用量0.35%、兩種糖化曲質(zhì)量比為1∶1時，糖化液的總酸含量為5.24 g/L，淀粉轉(zhuǎn)化率為63.53%，感官評分為88分。后一種條件下雖然總酸含量略有增加，但感官評分也有提高，且淀粉轉(zhuǎn)化率大幅增加。因此確定米酒釀造的糖化優(yōu)化條件為糖化時間40 h、糖化溫度36℃、糖化曲用量0.35%、純種糖化曲和自然糖化曲質(zhì)量比為1∶1。

表2 糖化條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results and analysis of orthogonal experiment for saccharification conditions optimization

3 結(jié)論

米酒釀造所用的純種糖化曲與自然糖化曲具有不同的糖化特點(diǎn)，環(huán)境因子對糖化液的品質(zhì)有較大影響。復(fù)合糖化曲能夠明顯提高糖化液的品質(zhì)，通過正交試驗(yàn)確定米酒釀造的糖化優(yōu)化條件為糖化時間40 h、糖化溫度36℃、糖化曲用量0.35%、純種糖化曲和自然糖化曲質(zhì)量比為1∶1。在該優(yōu)化條件下米酒糖化液的總酸含量為5.24 g/L，淀粉轉(zhuǎn)化率為63.53%，感官評分為88分。

[1]凌云，侯衛(wèi)國，董元榮，等.樹舌滋補(bǔ)甜米酒的研制[J].食品科學(xué)，2005，26（9）：648-652.

[2]王艷萍，程巧玲，張陽，等.米酒醪中優(yōu)勢微生物相組成的初步研究[J].中國釀造，2008（5）：12-14.

[3]吳繼軍，肖更生，劉學(xué)銘，等.酒精度對糖度測定的影響及其應(yīng)用[J].釀酒，2001，28（6）：77-79.

[4]王福榮.釀酒分析與測定[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版，2005.

[5]孫國昌，陶新功，王建英.黃酒產(chǎn)酸的剖析及引成機(jī)理的研究[J].釀酒，2013，40（3）：78-80.

[6]張海波，張彥，陳少峰.江米酒中有機(jī)酸的分析[J].釀酒科技，2007，（10）：93-94.

[7]趙梅，冷云偉，李鵬.黃酒發(fā)酵過程分析及關(guān)鍵點(diǎn)的控制[J].江蘇調(diào)味副食品，2009，26（5）：30-34.

[8]馮德明，孫詩清，馬紅霞，等.黃酒酸敗時主要有機(jī)酸種類及含量分析[J].中國釀造，2004，23（1）：125-128.

[9]余培斌，陳亮亮，張波，等.雙菌種制曲改善黃酒麥曲品質(zhì)的研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2012，38（9）：1-6.

[10]郭健，許劍秋，江賢君.糯米稠酒最佳糖化工藝條件研究[J].糧食與飼料工業(yè)，2004（7）：48-50.

[11]劉襄河，鄭麗璇，鄭麗勉，等.雙波長法測定常用淀粉原料中直鏈淀粉支鏈淀粉及總淀粉含量[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（18）：97-100.

[12]孔小勇，王鵬舉.黃酒發(fā)酵過程中酸敗現(xiàn)象的研究[J].釀酒科技，2011（8）：47-50.

[13]魯瑞剛，王菊梅，胡金鳳，等.機(jī)械化黃酒速釀酒母酸敗的原因及防止措施[J].釀酒，2013，40（1）：77-80.

[14]鄭寶東.食品酶學(xué)[M].南京：東南大學(xué)出版社，2006.

[15]BOIDO E,LLORET A,MEDINA K,et al.Aroma eomposition of Vitis vinifera Cv.tannat:the typical red wine from Uruguay[J].J Agr Food Chem,2003,51(18):5408-5413.

Optimization of saccharification condition of rice wine brewing

LIU Jiaxing1,CHI Yuanlong1,HU Xiaofei1,HUANG Zilin2,YAO Kai1*
(1.College of Light Industry,Textile and Food Engineering,Sichuan University,Chengdu 610065,China; 2.College of Medicine and Nursing,Chengdu University,Chengdu 610106,China)

A mixture of pure koji and natural koji was used to brew rice wine.The effects of saccharification temperature,saccharification time,koji addition and ratio of two kinds of koji on the quality of rice mash were investigated.The saccharification condition was optimized by orthogonal experiment.The results showed that the optimized saccharification condition of rice wine brewing was as follows:temperature 36℃,time 40 h,koji addition 0.35%,compound koji ratio 1∶1.Under this condition,the total acid content and starch conversion rate in rice mash were 5.24 g/L and 63.53%,respectively.The sensory evaluation score of the saccharification was 88.

rice wine;brewing;saccharification;condition optimization

TS262.4

A

0254-5071（2014）10-0018-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2014.10.005

2014-08-09

國家自然科學(xué)基金（31371775）

劉家興（1987-），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭澄镔Y源開發(fā)。

*通訊作者：姚開（1955-），教授，博士，研究方向?yàn)榘l(fā)酵工程。