王 鵬

（威海海洋職業(yè)學(xué)院 食品與藥品系，山東 威海 264300）

槐花（Sophora japonicaLinn）又名洋槐花，是豆科植物槐樹的花及花蕾，主要分布在中國(guó)北方地區(qū)[1]?；被仁乔逑愀侍鸬拿朗?，又可入藥，屬于藥食同源的一種花卉?；被ǜ缓钚远嗵?、蘆丁、槲皮素等活性成分，以及微量元素、維生素、蛋白質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[2-3]，具有降血壓、預(yù)防冠狀動(dòng)脈硬化、保護(hù)心臟、抗氧化、抑菌止血及抗癌的功效[4-6]。枸杞（Lycium chinenseMiller）主要分布在寧夏、新疆、青海、甘肅等西北部省份，是一種藥食同源的保健食品[7]，富含蛋白質(zhì)、多糖、多種維生素、生物堿等活性物質(zhì)，具有抗疲勞、降三高、提高免疫力、抗癌、延年益壽等保健功效[8-9]。米酒又名酒釀，是以糯米為原料經(jīng)酒曲發(fā)酵而成的低酒精度飲品，在我國(guó)有著悠久的歷史且分布廣泛[10]。米酒色澤大都呈乳白色或淡黃色，香氣獨(dú)特，清甜爽口，含有8種必需氨基酸、維生素、多種礦物質(zhì)元素、有機(jī)酸、低聚糖等營(yíng)養(yǎng)成分[11-12]，可以提高人體免疫力、調(diào)理脾胃、抗衰老、預(yù)防老年癡呆癥等保健功能[13-15]。

目前在米酒中添加一種花卉增強(qiáng)米酒香氣的研究比較常見[16-18]，國(guó)內(nèi)外枸杞酒的研究多為浸泡酒和發(fā)酵果酒[19]，枸杞米酒的研究相對(duì)較少，秦方園等[20]以枸杞、紅棗和大米為原料，采用酒精度、感官評(píng)分、總酸和總糖度作為考察指標(biāo)，制得一款營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官評(píng)分均高的米酒；趙翾等[21]以大米和枸杞為原料，采用感官評(píng)價(jià)作為響應(yīng)值，制得一款低酒精度的保健米酒，更鮮有將花卉與枸杞復(fù)合添加到米酒中的報(bào)道。本研究以鮮槐花、干紅枸杞及糯米為原料，研制一款清香爽口、兼具藥用價(jià)值的復(fù)合米酒。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上考察各因素對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒品質(zhì)的影響，采用響應(yīng)面法優(yōu)化復(fù)合米酒發(fā)酵工藝?；被ㄨ坭綇?fù)合米酒不僅豐富了米酒的種類，增強(qiáng)了米酒的保健功效，還為槐花、枸杞的深加工和新型米酒開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

食用槐花（鮮花）、紅枸杞（干）、糯米：市售；安琪甜酒曲：安琪酵母股份有限公司；濃硫酸（95.5%）、苯酚（均為分析純）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

PR224ZH/E電子天平：奧豪斯儀器（上海）有限公司；LRH-150F生化培養(yǎng)箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；HR2826打漿機(jī)：荷蘭飛利浦公司；WBG-1板框過濾器：溫州星火食品機(jī)械有限公司；SY-50HC36Q電壓力鍋：浙江蘇泊爾股份有限公司；GC-2014氣相色譜（gas chromatography，GC）儀：日本島津公司；TU-1900紫外可見分光光度計(jì)：北京普析通用儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 槐花枸杞復(fù)合米酒的制備流程及操作要點(diǎn)

操作要點(diǎn)：

糯米的處理及浸泡：糯米稱量去雜、淘洗，米水質(zhì)量體積比1∶2（g∶mL），室溫條件下浸泡（10～12 h），浸泡至糯米手捻即碎的程度[22]。

槐花及枸杞的處理：選擇當(dāng)季鮮槐花、枸杞干果，清洗干凈，混合打漿備用。

蒸米：將浸泡好的糯米用壓力鍋蒸制15～20 min，使米中淀粉充分糊化，達(dá)到米粒通透不軟爛、米熟無白心、均勻不粘團(tuán)的程度[23]。

冷卻：將蒸好的糯米放置室溫通風(fēng)處，用少量低溫純凈水淋洗，并不斷翻動(dòng)降溫至30 ℃左右。

混合、拌曲接種：將糯米和槐花、枸杞漿按比例混合均勻，接種一定量酒曲（以干糯米質(zhì)量計(jì)）并攪拌均勻。

搭窩、發(fā)酵：將發(fā)酵罐中的糯米混合物搭成中間低四周高，呈“倒喇叭”形的凹窩，置于26～34 ℃恒溫條件下發(fā)酵24～72 h。

過濾、滅菌：將酒液先用無菌紗布初過濾，濾液再經(jīng)板框過濾器得到澄清酒液，灌入磨砂玻璃酒瓶，采用巴氏殺菌法對(duì)酒液進(jìn)行殺菌[24]，冷卻后獲得槐花枸杞復(fù)合米酒成品。

1.3.2 槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化

（1）單因素試驗(yàn)

分別考察酒曲添加量（0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%）、槐花添加量（1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%）、枸杞添加量（6.0%、8.0%、10.0%、12.0%、14.0%）、發(fā)酵溫度（26 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃、34 ℃）對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒酒精度及感官評(píng)分的影響。

（2）響應(yīng)面試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用4因素3水平的響應(yīng)面試驗(yàn)，以酒曲添加量（A）、槐花添加量（B）、枸杞添加量（C）、發(fā)酵溫度（D）為影響因素，以感官評(píng)分（Y）為響應(yīng)值，并進(jìn)行發(fā)酵工藝參數(shù)優(yōu)化，Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平見表1。

表1 槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵條件優(yōu)化Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素與水平Table 1 Factors and levels of Box-Behnken experiments design for fermentation conditions optimization of sophora flower and wolfberry compound rice wine

1.3.3 分析檢測(cè)

酒精度檢測(cè)：參考GB 5009.225—2016《酒中乙醇濃度的測(cè)定》[25]；菌落總數(shù)測(cè)定：參考GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[26]；枸杞多糖檢測(cè)：采用苯酚-硫酸法[27]；芳樟醇測(cè)定：采用氣相色譜法，其色譜條件如下：Rtx-1石英毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm），柱溫80 ℃，流速0.8 mL/min，進(jìn)樣量1.0 μL[28]。

感官評(píng)分：請(qǐng)15位品酒師參考農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1885—2017《綠色食品 米酒》[29]，對(duì)米酒色澤、清澈度、香氣和風(fēng)格、口感方面進(jìn)行綜合評(píng)分，滿分100分，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 槐花枸杞復(fù)合米酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation standards of sophora flower and wolfberry compound rice wine

2 結(jié)果與分析

2.1 槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)

2.1.1 酒曲添加量對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵的影響

由圖1可知，當(dāng)酒曲添加量為0.4%～0.8%時(shí)，復(fù)合米酒酒精度和感官評(píng)分隨酒曲添加量增加而升高，但由于酒曲添加量不足，發(fā)酵產(chǎn)生乙醇能力弱，導(dǎo)致米酒口感寡淡；當(dāng)酒曲添加量為0.8%時(shí)，復(fù)合米酒的酒精度、感官評(píng)分最高，分別為5.2%vol、93分；當(dāng)酒曲添加量＞0.8%之后，復(fù)合米酒酒精度和感官評(píng)分隨酒曲添加量增加而降低，因?yàn)榫魄枯^高會(huì)增加營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消耗[30-31]，從而減弱了無氧呼吸產(chǎn)生乙醇的過程，致使酒精度下降，酒體口感不協(xié)調(diào)，甚至出現(xiàn)苦澀味。因此，確定復(fù)合米酒最適酒曲添加量為0.8%。

圖1 酒曲添加量對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵的影響Fig.1 Effect of Jiuqu addition on the fermentation of sophora flower and wolfberry compound rice wine

2.1.2 槐花添加量對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵的影響

由圖2可知，隨著槐花添加量的增加，復(fù)合米酒的酒精度基本保持不變，固定酒曲添加量、發(fā)酵溫度、初始糖度等影響乙醇生成的主要因素，槐花添加量對(duì)乙醇的生成沒有影響。當(dāng)槐花添加量為1.0%～3.0%時(shí)，感官評(píng)分隨槐花添加量增加而升高，但復(fù)合米酒中花香較弱；當(dāng)槐花添加量為3.0%時(shí)，復(fù)合米酒的感官評(píng)分達(dá)到最大值，為92.5分，酒精度為5.1%vol；當(dāng)槐花添加量＞3.0%之后，感官評(píng)分有所下降，隨著槐花添加量的增大，槐花的香氣過重，逐漸掩蓋酒體自身的香氣，使得最終復(fù)合米酒中各組分不夠協(xié)調(diào)，澀感明顯。因此，確定復(fù)合米酒最適槐花添加量為3.0%。

圖2 槐花添加量對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵的影響Fig.2 Effect of sophora flower addition on the fermentation of sophora flower and wolfberry compound rice wine

2.1.3 枸杞添加量對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵的影響

由圖3可知，隨著枸杞添加量的增加，復(fù)合米酒的酒精度基本保持不變。當(dāng)枸杞添加量為6.0%～10.0%時(shí)，感官評(píng)分隨枸杞添加量增加而升高，但復(fù)合米酒中枸杞的香氣和滋味等方面不明顯；當(dāng)枸杞添加量為10.0%時(shí)，復(fù)合米酒的感官評(píng)分達(dá)到最大，為93分，酒精度5.2%vol；當(dāng)枸杞添加量＞10.0%之后，隨著枸杞添加量的增大，感官評(píng)分有所下降，枸杞味偏重，導(dǎo)致槐花的香氣及復(fù)合米酒本身的風(fēng)味凸顯不出，感官品質(zhì)逐漸下降。因此，確定復(fù)合米酒最適枸杞添加量為10.0%。

圖3 枸杞添加量對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵的影響Fig.3 Effect of wolfberry addition on the fermentation of sophora flower and wolfberry compound rice wine

2.1.4 發(fā)酵溫度對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵的影響

由圖4可知，當(dāng)發(fā)酵溫度為26～30 ℃時(shí)，復(fù)合米酒酒精度和感官評(píng)分隨發(fā)溫度的增加而升高，但由于溫度沒有達(dá)到酵母菌生長(zhǎng)最佳溫度，導(dǎo)致其活性不足，發(fā)酵不完全；當(dāng)發(fā)酵溫度為30 ℃時(shí)，復(fù)合米酒酒精度、感官評(píng)分最大值分別為5.2%vol、93.5分，此時(shí)米酒呈橙色，清澈透明，酒香醇厚，有典型的香氣；當(dāng)發(fā)酵溫度高于30 ℃之后，復(fù)合米酒酒精度和感官評(píng)分隨發(fā)酵溫度升高而降低，因?yàn)檩^高的溫度抑制了酵母菌的生長(zhǎng)，使其產(chǎn)生乙醇能力下降，同時(shí)溫度過高還會(huì)促使乙醇揮發(fā)，從而降低了米酒的品質(zhì)[32-33]。因此，確定復(fù)合米酒最適發(fā)酵溫度為30 ℃。

圖4 發(fā)酵溫度對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵的影響Fig.4 Effect of fermentation temperature on the fermentation of sophora flower and wolfberry compound rice wine

2.2 槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)

基于單因素試驗(yàn)，選取酒曲添加量（A）、槐花添加量（B）、枸杞添加量（C）、發(fā)酵溫度（D）為4個(gè)評(píng)價(jià)因素，以感官評(píng)分（Y）為考察指標(biāo)，采用響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化米酒發(fā)酵工藝。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3。方差分析結(jié)果見表4。

表3 槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 3 Design and results of Box-Behnken tests for fermentation technology optimization of sophora flower and wolfberry compound rice wine

表4 回歸模型方差分析Table 4 Variance analysis of regression model

通過Design Expert 10.0.7軟件對(duì)表3中數(shù)據(jù)進(jìn)行多元二次回歸擬合，得到以槐花枸杞復(fù)合米酒感官評(píng)分（Y）為響應(yīng)值的多元二次回歸方程模型：Y=93.20-1.91A-2.65B-2.15C-3.65AD-4.28CD-6.86A2-7.15B2-5.18C2-13.61D2。

由表4可知，回歸模型的P＜0.000 1，模型極顯著，失擬項(xiàng)的P=0.162 3＞0.05，失擬項(xiàng)不顯著，說明本試驗(yàn)?zāi)Ｐ秃蛯?shí)驗(yàn)結(jié)果擬合度好，該模型能夠很好地的確定槐花枸杞復(fù)合米酒的最佳發(fā)酵工藝。由P值可知，一次項(xiàng)B，二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2均對(duì)復(fù)合米酒感官評(píng)分有極顯著影響（P＜0.01）；一次項(xiàng)A、C，交互項(xiàng)AD、CD均對(duì)復(fù)合米酒感官評(píng)分有顯著影響（P＜0.05）；一次項(xiàng)D，交互項(xiàng)AB、AC、BC、BD對(duì)結(jié)果無顯著性影響（P＞0.05）。由F值可知，各因素對(duì)感官評(píng)分影響順序由大到小為：槐花添加量（B）＞枸杞添加量（C）＞酒曲添加量（A）＞發(fā)酵溫度（D）。

2.3 各因素間交互作用分析

各因素間交互作用對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒感官評(píng)分影響的響應(yīng)面及等高線見圖5。

由圖5可知，響應(yīng)曲面坡度越陡，等高線越接近橢圓，表明二者交互作用越顯著[34-35]。酒曲添加量和發(fā)酵溫度之間的交互作用對(duì)感官評(píng)分（Y）有顯著的影響，當(dāng)酒曲添加量和發(fā)酵溫度均在0水平即（0.8%）和（30 ℃）范圍內(nèi)，兩因子對(duì)感官評(píng)分的影響呈顯著正交互作用；枸杞添加量和發(fā)酵溫度之間的交互作用對(duì)感官評(píng)分（Y）有顯著的影響，當(dāng)酒曲添加量和發(fā)酵溫度均在0水平即（10.0%）和（30 ℃）范圍內(nèi)，兩因子對(duì)感官評(píng)分的影響呈顯著正交互作用，與表4方差分析結(jié)果一致。

圖5 各因素間交互作用對(duì)槐花枸杞復(fù)合米酒感官評(píng)分影響的響應(yīng)曲面與等高線Fig.5 Response surface plots and contour lines of effects of interaction between each factor on sensory scores of sophora flower and wolfberry compound rice wine

通過Design-Expert 10.0.7軟件對(duì)模型進(jìn)行優(yōu)化，得到復(fù)合米酒的最佳發(fā)酵工藝條件：酒曲添加量0.690%、槐花添加量2.847%、枸杞添加量9.834%、發(fā)酵溫度30.045 ℃，在此條件下，制得復(fù)合米酒感官評(píng)分理論值為93.684分。為滿足實(shí)際可行性操作，將最佳工藝參數(shù)調(diào)整為：酒曲添加量0.7%、槐花添加量2.8%、枸杞添加量9.8%、發(fā)酵溫度30 ℃，在最佳工藝參數(shù)下進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn)，得到復(fù)合米酒感官評(píng)分實(shí)際平均值為93.5分，與理論值的誤差為0.196%，因此該工藝準(zhǔn)確可靠，是可行的。

2.4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)結(jié)果

在最佳工藝條件下制得的槐花枸杞復(fù)合米酒清澈透明、酒香濃郁、酒體醇厚、清爽綿柔、槐花和枸杞風(fēng)格突出；感官評(píng)分93.5分，酒精度5.2%vol，芳樟醇含量為3.67 mg/L，枸杞多糖含量為26.83 mg/100 mL，菌落總數(shù)為27 CFU/mL，大腸菌群＜3 MPN/100 mL，達(dá)到商業(yè)無菌，符合米酒的國(guó)標(biāo)NY/T 1885—2017《綠色食品米酒》衛(wèi)生要求。

3 結(jié)論

該研究通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)確定了各因素對(duì)米酒發(fā)酵的影響趨勢(shì)，并以感官評(píng)分為考察指標(biāo)優(yōu)化槐花枸杞復(fù)合米酒發(fā)酵工藝。結(jié)果表明，最佳發(fā)酵條件為酒曲添加量0.7%、槐花添加量2.8%、枸杞添加量9.8%、發(fā)酵溫度30 ℃。此優(yōu)化條件下，制得槐花枸杞復(fù)合米酒的感官評(píng)分為93.5分，酒精度為5.2%vol，是一款清香爽口，兼具藥用價(jià)值的保健米酒，為我國(guó)新型米酒研發(fā)提供了新的方向。