發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎草塊莖發(fā)酵酒品質(zhì)的影響

葉春苗，韓艷秋，李 穎，楊 寧，魏忠平，馮良山

（1.遼陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧 遼陽 111000；2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品加工研究所，遼寧 沈陽 110161；3.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)院，遼寧 沈陽 110161；4.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110032）

油莎草Cyperus esculentusvar.sativus塊莖又名油莎豆，國(guó)外稱為虎堅(jiān)果、老虎豆等，原產(chǎn)于地中海地區(qū)。油莎豆?fàn)I養(yǎng)豐富，富含油脂、淀粉、蛋白質(zhì)及各種維生素，其中油脂含量高，是目前報(bào)道中產(chǎn)油量最高的植物油料之一。油莎豆榨油后的產(chǎn)物被稱為油莎豆粕，其淀粉含量為24.63%～36.77%，與玉米、小麥、土豆等淀粉含量相似，因此油莎豆粕二次利用的前景十分廣闊。李意等[1]對(duì)油莎豆白酒發(fā)酵工藝及其品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了研究，周興鵬等[2]研究了油莎豆制備白酒的工藝及催陳方法，雖然都證實(shí)了油莎豆粕在釀造白酒方面具有可行性，但是對(duì)發(fā)酵方式及酒曲選擇研究還是空白。由于液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵對(duì)白酒品質(zhì)有較大影響，因此，本研究以油莎豆粕為原料，研究不同發(fā)酵方式及不同酒曲對(duì)油莎豆酒發(fā)酵指標(biāo)和風(fēng)味成分的影響，以期獲得最佳的油莎豆白酒。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

油莎豆粕由遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所提供；大曲、小曲購(gòu)自梁山盛源生物制曲有限公司；乙酸乙酯、甲醛、己酸乙酯、異戊醇、乳酸乙酯（均為色譜純）購(gòu)自賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

高速中藥粉碎機(jī)（天津華鑫儀器廠）；BS 124S 型電子天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司）；Autosystem XV 氣相色譜儀（美國(guó) PerkinElmer 公司）。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 固態(tài)發(fā)酵工藝流程

油莎豆粕→粉碎→熱水潤(rùn)糝→裝甑蒸料→出甑加水→揚(yáng)冷→加曲發(fā)酵（大曲粉/小曲粉/混合曲）→裝甑蒸餾→油莎豆白酒。

（1）粉碎：稱取1 kg 油莎豆粕，粉碎粒度為15 mm備用。

（2）潤(rùn)糝：向餅粕粉中加入適量水，料水比1∶0.6，浸泡24 h。

（3）蒸料：將原料與稻殼（15%）分別入鍋蒸煮，加熱蒸熟。

（4）揚(yáng)涼：原料蒸熟后，出鍋攤晾35 min 左右，使物料的溫度冷卻至60 ℃。

（5）加曲發(fā)酵：添加160 g 大曲粉或者小曲粉或混合曲（大曲∶小曲=1∶1），將曲和料拌勻后，裝入罐內(nèi)發(fā)酵，密封發(fā)酵25 d[3-4]。

1.3.2 液態(tài)發(fā)酵工藝流程

油莎豆粕→粉碎→熱水潤(rùn)糝→裝甑蒸料→出甑加水→揚(yáng)冷→三角瓶加曲發(fā)酵（大曲粉/小曲粉/混合曲）→液態(tài)蒸餾→油莎豆白酒。

加曲發(fā)酵：添加160 g 的大曲粉或者小曲粉或混合曲（大曲∶小曲=1∶1），將曲和料拌勻后，裝入三角瓶中發(fā)酵10 d。其它同步驟1.3.1。

1.3.3 指標(biāo)測(cè)定

采用酒精計(jì)法測(cè)定酒精度；采用氫氧化鈉中和滴定法測(cè)定酸度；采用鹽酸水解法測(cè)定殘淀粉含量；采用氣相色譜法進(jìn)行風(fēng)味成分測(cè)定。

1.3.4 主成分分析

采用SPSS 18.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，圖譜分析采用G1701 化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在NIST 標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫(kù)中檢索，由面積歸一化法計(jì)算各成分相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒酒精度的影響

不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆發(fā)酵酒酒精度的影響見圖1。

圖1 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒酒精度的影響

由圖1 可知，不同發(fā)酵方式發(fā)酵油莎豆粕得到的油莎豆白酒的發(fā)酵指標(biāo)不同，采用固態(tài)方式發(fā)酵的混合酒曲油莎豆酒的酒精度最高為7.61%，其次是固態(tài)發(fā)酵的大曲酒，酒精度為7.45%，液態(tài)發(fā)酵的小曲酒酒精度最低為5.56%；固態(tài)發(fā)酵方式比液態(tài)發(fā)酵方式酒精度高，采用混合酒曲發(fā)酵要比單一酒曲發(fā)酵酒精度高。其原因可能是固態(tài)發(fā)酵環(huán)境可以加快酵母菌的繁殖速度，有利于菌種的快速增殖，產(chǎn)酒精能力也就相應(yīng)增強(qiáng)；然而大曲和小曲混合發(fā)酵充分發(fā)揮了小曲的糖化作用，因此混合酒曲發(fā)酵中淀粉利用充分，酒精度更高一些。

2.2 發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒酸度的影響

由圖2 可知，采用固態(tài)方式發(fā)酵的混合酒曲油莎豆白酒的酸度最高為 3.22 mmol·（10 g）-1，其次是固態(tài)發(fā)酵的大曲酒，酸度為 3.01 mmol·（10 g）-1，液態(tài)發(fā)酵的混合酒曲酸度為 1.01 mmol·（10 g）-1，大曲酒酸度為 0.98 mmol·（10 g）-1，小曲酒酒精度最低為0.46 mmol·（10 g）-1。固態(tài)發(fā)酵方式比液態(tài)發(fā)酵方式酸度高，采用混合酒曲發(fā)酵要比單一酒曲發(fā)酵酸度高。其原因可能是固態(tài)發(fā)酵環(huán)境使酵母菌大量繁殖，提高了對(duì)淀粉和還原糖的利用，使得酸度較高；然而混合酒曲中小曲的糖化能力比單一的大曲提高，加之酵母菌的大量繁殖促進(jìn)了糖的利用，使得產(chǎn)物酸增加[5-6]。

圖2 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒酸度的影響

2.3 發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒殘淀粉的影響

由圖3 可知，采用固態(tài)方式發(fā)酵的混合酒曲油莎豆白酒的殘淀粉最低1.88%，液態(tài)小曲酒的殘淀粉最高為3.09%；固態(tài)發(fā)酵方式比液態(tài)發(fā)酵方式殘淀粉量低，采用混合酒曲發(fā)酵要比單一酒曲發(fā)酵殘淀粉量低。其原因可能是固態(tài)發(fā)酵環(huán)境可使酵母大量繁殖，提高了對(duì)淀粉的利用；混合酒曲中小曲的糖化也促使淀粉快速被利用[7]。

圖3 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒殘淀粉的影響

2.4 發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒酯類物質(zhì)影響

如表1 所示，從發(fā)酵方式看，固態(tài)發(fā)酵方式酯類含量總體高于液態(tài)發(fā)酵方式；從酯類物質(zhì)種類看，乙酸乙酯是油莎豆白酒的主要香氣成分，而且在大曲酒固態(tài)發(fā)酵方式中含量最高，不論哪種發(fā)酵方式小曲酒中均未檢測(cè)到丁酸乙酯、乙酸戊酯、戊酸乙酯、己酸乙酯，而小曲酒中乳酸乙酯的含量高于大曲酒和混合曲酒。這也許就是造成大曲酒和小曲酒之間風(fēng)味差異的原因。不論固態(tài)還是液態(tài)發(fā)酵的混合曲酒酯類物質(zhì)的種類和數(shù)量均優(yōu)于單一酒曲酒，所以混合曲酒口感更加豐厚飽滿[8-9]。

表1 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆酒酯類物質(zhì)的影響 mg·L-1

2.5 發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒醇類物質(zhì)影響

如表2 所示，從醇類物質(zhì)整體看，固態(tài)發(fā)酵方式的醇類數(shù)量均不及液態(tài)發(fā)酵方式，種類相差不多；從酒曲角度看，混合酒曲酒醇類物質(zhì)含量最豐富，且異丁醇含量變化最大，成為醇類中的主要風(fēng)味成分，大曲酒中異丁醇、活性戊醇、異戊醇的含量明顯高于小曲酒，這也許是大曲酒和小曲酒風(fēng)味差別的主要原因[10]。

表2 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆酒醇類物質(zhì)的影響 mg·L-1

2.6 發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒醛類物質(zhì)影響

如表3 所示，從整體來看，固態(tài)發(fā)酵方式醛類生成總量高于液態(tài)發(fā)酵方式；從酒曲角度看，混合曲酒醛類最高，其次是大曲酒，小曲酒含量最低；從乙醛種類來看，小曲酒乙醛含量較高，雖然乙醛含有蘋果的清香味，會(huì)賦予酒特有的香氣，但是乙醛會(huì)使人出現(xiàn)頭暈、頭痛等癥狀，而大曲酒的乙縮醛、異戊醛含量高于小曲酒，混合曲酒乙縮醛含量最高，為酒體香氣的豐滿發(fā)揮了作用[11]。

表3 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆酒醛類物質(zhì)的影響 mg·L-1

3 結(jié) 論

為獲得最佳的油莎豆白酒，研究不同發(fā)酵方式及酒曲對(duì)油莎豆酒發(fā)酵指標(biāo)及香氣成分的影響。結(jié)果表明：固態(tài)發(fā)酵方式生產(chǎn)的白酒酒精度和酸度高于液態(tài)生產(chǎn)方式，而殘淀粉含量則恰恰相反，即液態(tài)發(fā)酵方式的殘淀粉含量高；混合酒曲酒酒精度最高，其次是大曲酒，最后是小曲酒；固態(tài)發(fā)酵方式生產(chǎn)的白酒酯類、醛類香氣成分高于液態(tài)發(fā)酵方式；液態(tài)發(fā)酵方式生產(chǎn)的白酒醇類物質(zhì)含量高于固態(tài)發(fā)酵方式；不論哪種發(fā)酵方式，混合酒曲生產(chǎn)的酒酯、醇、醛含量總體最高，其次是大曲酒，小曲酒含量最低。