獼猴桃米酒釀造工藝優(yōu)化

于 華，劉 波，陳珍艷，羅春梅，李仁行，唐 姣

（1.四川工業(yè)科技學(xué)院 食品學(xué)院，四川 德陽 618500；2.四川威爾檢測技術(shù)股份有限公司，四川 成都 610045）

獼猴桃（Actinidia chinensis）也被稱為奇異果、羊桃、毛木果、陽桃、麻藤果、藤梨等[1-2]，原產(chǎn)于中國，栽培歷史已有1 300多年之久[3]。獼猴桃由于其獨特的風(fēng)味，豐富的營養(yǎng)，酸甜的口感，深受大眾的喜愛。研究表明，獼猴桃富含維生素C、礦物質(zhì)、膳食纖維及多酚類化合物[4-6]，而且紅心獼猴桃還是一種集食用與藥用為一體的水果[7]。

糯米中含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、鈣、磷、鐵、維生素B1、維生索B2、煙酸及淀粉等[8]。糯米酒釀歷史悠久，釀造工藝簡單，富含碳水化合物、多種氨基酸、脂肪、維生素、有機酸、微量元素等人體不可缺少的成分[9]，其酒精含量低，營養(yǎng)豐富，易于吸收，保健功能突出[10-12]，具有補血養(yǎng)顏、加強新陳代謝、健脾養(yǎng)胃、舒筋活血、祛風(fēng)除濕等功效，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)可以改善血液循環(huán)、增加免疫力、促進食欲、豐胸、催乳和美容[9]，深受人們喜歡。徐楊郁青等[13]以小米和糯米為材料制備米酒，其最佳釀造工藝為發(fā)酵溫度30 ℃、發(fā)酵時間4 d、小米添加量15%、酒曲添加量0.4%。此條件下的所制備米酒酒精度為2.8%vol，感官評分最高，且具有很強的抗氧化能力。貴州省輕工業(yè)科學(xué)研究所[14]以紅心獼猴桃和糯米為原料，采用生料釀酒工藝，添加生料曲進行酒精發(fā)酵，提升了糯米酒的口感，但目前對獼猴桃米酒研究較少。李斌等[15]以綠米和獼猴桃為原料，通過單因素試驗研究酒曲添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間和獼猴桃汁添加量對獼猴桃綠米米酒感官品質(zhì)的影響。

本試驗以糯米為主要原料，獼猴桃為輔料，通過單因素試驗、正交試驗優(yōu)化獼猴桃糯米酒工藝，并利用頂空固相微萃取（headspace solid phase microextraction，HS-SPME）-氣質(zhì)聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）技術(shù)檢測獼猴桃米酒中揮發(fā)性香氣物質(zhì)，以期豐富米酒的種類，促進獼猴桃的深加工，進一步提高米酒保健功效。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

糯米、蔗糖：市售；獼猴桃：綿陽市安州區(qū)西部獼都；安琪甜酒曲：安琪酵母股份有限公司；草酸（分析純）：鄭州燁陽化工產(chǎn)品有限公司；鹽酸（分析純）：濟南榮正化工有限公司；2,6-二氯酚靛酚（分析純）：上海遠慕生物科技有限公司；抗壞血酸（分析純）：德州潤昕實驗儀器有限公司；果膠酶（酶活≥600 00 U/mL）：河南科雅食品配料商行。

1.2 儀器與設(shè)備

CP214電子天平：奧豪斯儀器（上海）有限公司；QYCQ 36B頂空固相微萃?。℉S-SPME）儀：杭州菲躍儀器有限公司；安捷倫7890A氣相色譜-質(zhì)譜儀：上虞艾儀器設(shè)備有限公司；201不銹鋼36L發(fā)酵容器：山東省濱州市宜仟家釀酒設(shè)備有限公司；36L廣口磨砂玻璃瓶：山東省徐州千華玻璃制品有限公司；V82九陽榨汁機：山東省濟南市九陽股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 獼猴桃米酒釀造工藝流程及操作要點

操作要點：

獼猴桃汁的制備：將獼猴桃去皮后榨汁，加入0.5%果膠酶，30 ℃酶解1 h，用四層紗布過濾，濾渣用新的四層紗布進行二次過濾，兩次過濾的獼猴桃汁混合，添加10%蔗糖，調(diào)整糖度。置于4 ℃的冰箱中密封保存?zhèn)溆谩?/p>

糯米蒸煮：稱取一定量糯米，淘洗，按料水比1∶2（g∶mL）的比例在陶罐內(nèi)室溫條件下浸泡1 d，將糯米撈出瀝干水分后蒸煮1 h。

淋飯、接種拌曲：糯米蒸煮后冷卻至室溫，取少量（獼猴桃汁總添加量的30%）的獼猴桃汁淋于糯米飯上代替淋飯用水，將糯米揉散，并同時拌入2%甜酒曲，拌合均勻。

搭窩糖化：將拌合均勻的糯米裝入陶瓷發(fā)酵罐中，從邊緣向中心堆砌，當(dāng)糯米剩余1/3時，只添加邊緣，讓中間低于外邊緣，即四周高，中心低，呈窩狀。

米酒發(fā)酵：將拌勻糯米轉(zhuǎn)移至陶瓷發(fā)酵罐中搭窩發(fā)酵，于溫度30 ℃恒溫發(fā)酵4 d。

獼猴桃米酒發(fā)酵：發(fā)酵后將剩余的獼猴桃汁液（獼猴桃汁總添加量的70%）全部轉(zhuǎn)移至罐中再次發(fā)酵，30 ℃恒溫發(fā)酵6 d。

過濾、澄清：將發(fā)酵液用紗布過濾，將濾液裝罐，添加0.2%的皂土溶液澄清7 d，采用虹吸管虹吸上清液。

滅菌：澄清后的獼猴桃米酒80 ℃熱水浴中滅菌10 min。

陳釀：獼猴桃米酒于陰涼、避光、干燥的環(huán)境中陳釀45 d，即得獼猴桃米酒成品。

1.3.2 獼猴桃米酒釀造工藝優(yōu)化（1）單因素試驗

在發(fā)酵時間為10 d，發(fā)酵溫度為30 ℃，蔗糖添加量為9%的基礎(chǔ)條件下，分別考察獼猴桃汁添加量（20%、25%、30%、35%、40%）、發(fā)酵時間（8 d、10 d、12 d、14 d、16 d）、發(fā)酵溫度（24 ℃、26 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃）、蔗糖添加量（5%、7%、9%、11%、13%）等因素對成品酒精度及感官品質(zhì)的影響。

（2）正交試驗

在單因素試驗基礎(chǔ)上，以感官評分為評價指標，選擇獼猴桃汁添加量（A）、發(fā)酵時間（B）、發(fā)酵溫度（C）、蔗糖添加量（D）4個因素，進行4因素3水平L9（34）正交試驗設(shè)計，正交試驗因素與水平見表1。

表1 獼猴桃米酒釀造工藝優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal tests for brewing process optimization of kiwi rice wine

1.3.3 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定[16]

揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)測定采用HS-SPME-GC-MS法。頂空固相微萃?。喝? mL獼猴桃米酒樣品、2.0 g NaCl于20 mL頂空瓶中，密封，將頂空瓶于40 ℃攪拌平衡15 min后，將老化的萃取頭插入密封的頂空瓶中，頂空萃取40 min，然后在氣相色譜進樣口230 ℃解吸3 min，采用GC-MS分析。

GC條件[17]：石英毛細管色譜柱HP-5MS（30 m×0.32 mm×0.25 μm）；起始溫度40 ℃，保留時間2 min，以5 ℃/min升至230 ℃，保留時間15 min；不分流進樣，載氣為高純氦氣（He），流速1.2 mL/min。

MS條件[17]：電子電離（electron ionization，EI）源，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，進樣口溫度250 ℃，傳輸線溫度250 ℃，質(zhì)量范圍33～400 amu。

定性定量方法[18]：將得到的每個樣品的質(zhì)譜數(shù)據(jù)與美國國家標準技術(shù)研究所（national institute of standards and technology，NIST）Library 對照相匹配，對匹配度＞80%（最大為100%）的鑒定結(jié)果予以確認。按峰面積歸一化法進行定量分析。

1.3.4 產(chǎn)品品質(zhì)評價

（1）理化指標分析檢測

酒精度的測定[19]：按照GB 5009.225—2016《食品安全國家標準酒中乙醇濃度的測定》；維生素C含量的測定[20]：按照GB 5009.86—2016《食品安全國家標準食品中抗壞血酸的測定》；總酸含量的測定[21]：按照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》。

（2）微生物分析檢測

菌落總數(shù)的測定[22]：按照GB 4789.3—2016《食品安全國家標準食品微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)》中的平板計數(shù)法；大腸菌群測定[23]：按照GB 4789.3—2016《食品安全國家標準食品微生物學(xué)檢驗大腸菌群計數(shù)》中的最大可能數(shù)（most probable number，MPN）法測定。

（3）感官評價

挑選經(jīng)過專業(yè)系統(tǒng)培訓(xùn)的男女同學(xué)共10名，組成感官評定小組。分別從色澤、澄清度、香味、口味、酒體等方面對樣品進行評分，滿分為100分。獼猴桃米酒感官評分標準見表2[24-25]。

表2 獼猴桃米酒感官評分標準Table 2 Sensory evaluation standards of kiwi rice wine

2 結(jié)果與分析

2.1 獼猴桃米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗結(jié)果

2.1.1 獼猴桃汁添加量的確定

獼猴桃汁是獼猴桃糯米酒的原料之一，它的添加直接為糯米酒提供特殊香味成分和風(fēng)味物質(zhì)，增加獼猴桃糯米酒的維生素C的含量[15]。獼猴桃汁添加量對獼猴桃米酒酒精度與感官評分的影響見圖1。

由圖1可知，當(dāng)獼猴桃汁添加量在20%～30%范圍內(nèi)增加，獼猴桃米酒感官評分增加，其中獼猴桃汁添加量為20%～25%時，發(fā)酵的酒液主體香為糯米酒香，獼猴桃風(fēng)味完全被壓制，果酒酸味淡；當(dāng)獼猴桃汁添加量為30%時，獼猴桃糯米酒的感官評分最高，為93分，糯米酒和獼猴桃的香味相互兼容，既有獼猴桃的清香，又有糯米酒的醇香；當(dāng)獼猴桃汁添加量在35%～40%時，主體香為獼猴桃果味香，酸澀味重。當(dāng)獼猴桃汁添加量在20%～30%范圍內(nèi)增加，酒精度逐漸增加，獼猴桃汁添加量在30%時，酒精度最高，為13.0%vol，當(dāng)獼猴桃汁繼續(xù)增加，酒精度逐漸下降。綜合考慮，選擇最適獼猴桃汁添加量為30%。

圖1 獼猴桃汁添加量對獼猴桃米酒感官評分與酒精度的影響Fig.1 Effect of kiwi juice addition on sensory score and alcohol content of kiwi rice wine

2.1.2 發(fā)酵時間的確定

發(fā)酵時間對獼猴桃米酒的口味有直接影響，隨著發(fā)酵時間的延長，釀造米酒的風(fēng)味物質(zhì)含量隨之增加[26]。發(fā)酵時間對獼猴桃米酒感官評分和酒精度的影響見圖2。

圖2 發(fā)酵時間對獼猴桃米酒感官評分與酒精度的影響Fig.2 Effect of fermentation time on sensory score and alcohol content of kiwi rice wine

由圖2可知，隨著發(fā)酵時間在8～12 d范圍內(nèi)的增加，感官評分呈上升趨勢，獼猴桃米酒以獼猴桃和糯米香為主體香味，且?guī)в兴釢?；?dāng)發(fā)酵時間到達12 d時，感官評分最高，為92分，酒體主體香為醇香，且酸澀味減弱，口味清爽，香味怡人；當(dāng)發(fā)酵時間繼續(xù)增加至16 d時，感官評分為76分，酒體香味變得單一，酸澀味完全消失，酒體復(fù)雜感消失。隨著發(fā)酵時間在8～12 d范圍內(nèi)的增加，酒精度呈增加趨勢，當(dāng)發(fā)酵時間到達16 d，酒精度達到最大值，為14.4%vol，而發(fā)酵時間在12 d時，其酒精度與發(fā)酵時間為16 d時，變化不大。綜合考慮，選擇最適發(fā)酵時間為12 d。

2.1.3 發(fā)酵溫度的確定

隨著溫度的上升，單位細胞的發(fā)酵活性增強，故低溫條件下單位細胞的發(fā)酵活性比高溫條件下低[27]。發(fā)酵溫度對獼猴桃米酒感官評分與酒精度的影響見圖3。

圖3 發(fā)酵溫度對獼猴桃米酒感官評分與酒精度的影響Fig.3 Effect of fermentation temperature on sensory score and alcohol content of kiwi rice wine

由圖3可知，隨著發(fā)酵溫度在24～30 ℃范圍內(nèi)升高，獼猴桃米酒的感官評價分逐漸增加，當(dāng)發(fā)酵溫度為30 ℃時，感官評分最高，為91分，酒體呈現(xiàn)出淡綠色，清香濃郁，入口香甜，心曠神怡，當(dāng)發(fā)酵溫度繼續(xù)增加，感官評分下降。其原因是，溫度低于30 ℃時，發(fā)酵較慢，香味物質(zhì)較少，酒體甜味較高；溫度高于30 ℃時，發(fā)酵過快，雜菌生長，酒中異味嚴重，苦澀難以下咽。當(dāng)發(fā)酵溫度在24～28 ℃時，酒精度呈增加趨勢，當(dāng)發(fā)酵溫度為28 ℃時，酒精度最高（12.7%vol），隨著發(fā)酵溫度繼續(xù)增加，酒精度下降。綜合考慮，選擇最適發(fā)酵溫度為30 ℃。

2.1.4 蔗糖添加量的確定

蔗糖添加量對米酒感官評分與酒精度的影響見圖4。

圖4 蔗糖添加量對獼猴桃米酒感官評分與酒精度的影響Fig.4 Effect of sucrose addition on sensory score and alcohol content of kiwi rice wine

由圖4可知，隨著蔗糖添加量在5%～9%范圍內(nèi)的增加，獼猴桃米酒的感官評分逐漸增加，當(dāng)蔗糖添加量為9%時，感官評分增加至90分，獼猴桃的清香和糯米酒香兩者能相輔相成，但隨著蔗糖添加量的繼續(xù)增加，酒體甜味加重，嚴重抑制了獼猴桃的清香，導(dǎo)致獼猴桃米酒的主體香被掩蓋。當(dāng)蔗糖添加量為5%～9%時，酒精度逐漸增加，當(dāng)蔗糖添加量為9%時，酒精度達到最大值13.6%vol，隨蔗糖添加量繼續(xù)增加，酒精度下降。當(dāng)蔗糖添加量過低，酵母菌發(fā)酵較慢，酒精度較低；蔗糖添加量過高，則會促進其他微生物的生長，抑制酵母菌的生長發(fā)酵。綜合考慮，選擇最適蔗糖添加量為9%。

2.2 正交試驗結(jié)果

在單因素試驗基礎(chǔ)上，以感官評分為評價指標，分別選擇獼猴桃汁添加量（A）、發(fā)酵時間（B）、發(fā)酵溫度（C）、蔗糖添加量（D）4個因素，進行4因素3水平L9（34）正交試驗，正交試驗結(jié)果與分析見表3。

表3 獼猴桃米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗結(jié)果與分析Table 3 Results and analysis of orthogonal tests for fermentation process optimization of kiwi rice wine

由表3可知，影響獼猴桃米酒感官評分的試驗因素大小依次為C＞B＞A＞D，即發(fā)酵溫度＞發(fā)酵時間＞獼猴桃汁添加量＞蔗糖添加量。由正交試驗得獼猴桃米酒釀造工藝條件最佳組合為A3B2C2D2，即獼猴桃汁添加量為35%，發(fā)酵時間為12 d，發(fā)酵溫度30 ℃，蔗糖添加量9%。在該優(yōu)化條件下進行3次平行驗證，獼猴桃米酒酒精度為12.5%vol，感官評分為95分，酒液呈淡綠色，澄清透明，獼猴桃清香濃郁，酸甜可口。

2.3 獼猴桃米酒的理化和微生物指標

獼猴桃米酒理化和微生物指標測定結(jié)果見表4。由表4可知，所得獼猴桃米酒的總酸含量為7.851 g/L，殘?zhí)橇繛?%，維生素C含量為2.4 mg/L，菌落總數(shù)為3 CFU/mL，大腸桿菌未檢出，其理化和微生物指標均符合國家標準要求。

表4 獼猴桃米酒理化和微生物指標Table 4 Physicochemical and microbial indexes of kiwi rice wine

2.4 獼猴桃米酒風(fēng)味物質(zhì)分析結(jié)果

通過頂空固相微萃?。℉S-SPME）及氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)（GC-MS）檢測獼猴桃米酒中揮發(fā)性物質(zhì)，結(jié)果如表5所示，共得到31種風(fēng)味物質(zhì)，其中醇類9種、酯類14種、酸類5種、其他類3種。其中醇類的相對含量最高為69.019%，其次是酯類15.135%、酸類13.102%、其他類0.025%。3類物質(zhì)中含量最高的是乙醇、乙酸、乙酸乙酯，乙醇相對含量達到了58.424%，乙醇使獼猴桃米酒風(fēng)味口感更加醇香，因為乙醇還具有辛辣干的特點，飲用時可以更好的刺激味蕾，讓味蕾更好的感受獼猴桃米酒的風(fēng)味；乙酸相對含量為9.356%，其酸味為獼猴桃米酒的風(fēng)味和口感增加了更多的復(fù)雜性；乙酸乙酯相對含量為5.456%。

表5 獼猴桃米酒中的風(fēng)味物質(zhì)及相對含量Table 5 Flavor components and relative contents in kiwi rice wine

續(xù)表

3 結(jié)論

采用糯米和獼猴桃為原料，制備獼猴桃米酒。以感官評分為評價指標，通過單因素試驗和正交試驗對獼猴桃米酒的發(fā)酵工藝進行優(yōu)化。結(jié)果表明，最佳工藝條件為獼猴桃汁添加量35%、發(fā)酵時間12 d、發(fā)酵溫度30 ℃、蔗糖添加量9%，在該優(yōu)化條件下，獼猴桃米酒的酒精度為12.5%vol，感官評分為95分，酒液呈淡綠色，澄清透明，獼猴桃清香濃郁，酸甜可口。在獼猴桃米酒中共檢測31種風(fēng)味物質(zhì)，醇類9種、酯類14種、酸類5種、其他類3種。其中醇類、酯類、酸類的相對含量分別為69.019%、15.135%、13.102%。