红曲黄酒的研制

夏艳秋,汪志君,朱强,高文美

1(淮海工学院海洋学院,江苏连云港,222005)

2(扬州大学食品科学与工程学院,江苏扬州,225001)

3(扬州欣和生物科技有限公司,江苏扬州,225009)

红曲黄酒的研制

夏艳秋1,汪志君2,朱强1,高文美3

1(淮海工学院海洋学院,江苏连云港,222005)

2(扬州大学食品科学与工程学院,江苏扬州,225001)

3(扬州欣和生物科技有限公司,江苏扬州,225009)

以糯米为原料,红曲与酒药为糖化发酵剂发酵生产功能性红曲保健黄酒。试验结果表明,红曲保健黄酒最佳生产工艺为:红曲质量分数7.0%,酒药质量分数0.8%,投料品温32℃,发酵温度28℃,发酵周期10 d,80℃灭菌10 min。成品酒呈宝石红色泽,醇厚爽口。

红曲,酒药,黄酒,发酵,功能性

红曲是种天然产品,是以大米为主要原料,经红曲霉发酵而成的紫红色米曲,古称丹曲,是中国的伟大发明,被我国中医认为是珍贵的保健产品[1]。现代研究表明,红曲含有红曲霉发酵产生的多种有用的代谢产物,这些产物有降血压、降血脂、抗肿瘤、抗胆结石等多种生理活性功能[2-3]。其中,Monacolin k及其衍生物等经临床证明能有效抑制胆固醇的合成,并降低体内胆固醇的含量,因而在医疗界被广泛应用[4],并在国际上掀起了红曲研究热。红曲霉在生长代谢过程中能产生淀粉酶和蛋白酶等水解酶,还能产生大量的天然红曲红色素[1]。课题组在黄酒酿造过程中,采用红曲共酵方法,在保持黄酒低酒度和高营养的同时,还使酒具有红曲发酵产物特有的保健功能及天然色泽。这种特型黄酒充分利用了现有生产设备和国内外关于红曲保健功能的最新研究成果,具有极好的经济开发价值。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

糯米,市购;红曲,酒药,购于苏州东吴酒厂;Monacolin k标准品,Sigma公司。T6紫外分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司。

1.2 生产工艺流程

1.3 试验方法

试验中除特殊说明外,均采用糯米,常温浸渍36 h,常压蒸饭25 min,无菌温水淋冷至35℃,接种占原料米质量分数1%的酒药,翻拌均匀至28℃落缸搭窝,28℃糖化至酿液满窝,接种占原料米质量分数5%的红曲,同时加第1次水,水量为总水量的50%(在米饭落缸前,用5倍于红曲质量的25℃温水保温浸曲10 h,浸曲水于第1次加水时一并加入),搅拌均匀,控制醪液品温为32℃。28℃发酵6 h后加第2次水,水量为总量水的50%。在接种红曲第3天、第6天、第9天,分别进行第1次、第2次和第3次搅拌,第12天终止发酵。用尼龙布过滤,15℃澄清2 d,90℃灭菌10 min。

1.4 检测方法

成品酒理化指标参照《GB/T 13662-2008黄酒》测定,感官指标由5名黄酒企业专业评酒师参照《GB/T 13662-2008黄酒》中特型黄酒感官要求进行评定,取其平均值;Monacolin k采用紫外分光光度法定量测定;细胞数采用血球计数法结合平板菌落计数法测定。

2 结果与分析

2.1 发酵工艺条件的优化

研究发现,红曲主要含有红曲霉和酵母菌等微生物,其淀粉酶活力较低。因此,纯用红曲发酵成品酒风味较好,但糖化发酵缓慢,用曲量大,残糖高,出酒率低,且生产周期长。为缩短生产周期,提高酒质,便于管理,本试验采用酒药与红曲共酵,并就影响酒质的药曲配比、加水量和发酵温度4个主要因素采用正交试验,综合考察成品酒的理化指标和感官指标,确定最佳的发酵工艺条件。试验设计及结果见表1、表2、表3和图1。

表1 正交试验设计及结果

表2 评价标准

表3 正交试验各指标的极差分析结果

在红曲保健黄酒发酵过程中,各因素的影响程度因考察指标而异。由表 3的极差分析可知,对于酒精度、总糖、总酸和评分各因素的影响次序及最优组合分别为 B3D2A3C3、B3D1A3C3、D1C1A1B3、D2A2B2C1。鉴于试验目的,以评分作为主要考察指标,其余 3项作为参考指标,确定各因素的影响次序为:D﹥ A﹥B﹥ C,即发酵温度是影响酒质的最主要因素,其次为红曲和酒药的配比,加水量影响最小。

图1 酒质影响因素效应曲线图

红曲保健黄酒属于粮食发酵原酒,从节能考虑,要求残糖低、出酒率高;从酒质考虑,要求糖酒酸协调、色香味典型独特;从保健考虑,则要求营养丰富,功能齐全。从图 1效应曲线可以看出,随发酵温度提高,酒精度与评分缓慢上升后即急剧下降,而总酸和总糖则几乎直线上升。原因是发酵温度过高,前期糖化和发酵速度均较快,发酵醪在短期内便积累较高浓度的酒精和糖分,发酵产热多,在发酵中期酵母菌就开始衰退,而生长适温较高的酸败菌则趁机滋生,因此,进入后发酵时,酒精含量停止上升,总酸却急剧增加,生产不易管理。另外,高温发酵将导致大量的杂醇油生成,使酒的苦涩味增加[5]。增加曲、药用量,可明显提高酒精度,降低总糖,进而提高原料利用率,亦可增加香气,增强色泽,提高营养保健因子含量。一味追求高出酒率而盲目提高曲、药用量也是不可取的。除成本提高外,研究发现,过量使用糖化剂,成品酒苦涩味增加,且液化和糖化速度过快,大量的糖分赋予醪液较强渗透压,使酵母菌呼吸作用受到抑制,过早衰亡,发酵中期酒精含量就停止上升,却给杂菌创造了有力的繁殖条件。在4种因素中,加水量影响最小,可不予考虑。但加水量少,残糖高,酒的口感过于醇厚,而加水量多,则发酵较透彻,原料利用充分,出酒率也高,若过多,则酒精含量高,残糖低,酒体淡薄辛辣。因此,兼顾成本、产量与质量,试验确定4种主要因素的优化组合为:红曲质量分数7.0%,酒药质量分数0.8%,水质量分数100%,发酵温度28℃。

2.2 发酵动态分析

以优化的工艺条件进行3次平行发酵,发酵结束,过滤测得生酒酒精度分别为11.2%,11.4%,11.5%,对应评分分别为92分,94分,92分,说明该优化结果合理可靠,重现性好。其理化指标和感官指标动态变化如图2和表4所示。

图2 红曲保健黄酒发酵动态(理化指标)

表4 红曲保健黄酒发酵动态(感官指标)

由发酵动态分析可知,发酵前期醪液中已积累较多糖分,加上营养丰富、溶氧充足,酵母菌迅速生长繁殖,溶氧快速降低,糖分则急剧下降。由于此期酵母菌以增殖为主,所以只生成少量酒精和总酸,应注意保温。当醪液中酵母菌达到一定数量后,即开始进入旺盛的发酵期,消耗大量糖分的同时生成大量的酒精和总酸,此期产热较多,应注意搅拌降温。发酵后期,由于氧分减少,加上酒精等代谢产物的抑制作用,酵母菌活力减弱并逐渐衰亡,各指标变化趋于平缓,醪盖下沉,酒液澄清,应及时终止发酵。若室温低于20℃,可继续延长后发酵期,使酒质更加醇和,但如果酒精含量下降,酸度快速上升,应立刻过滤灭菌,否则苦涩味和酸味物质会大量增加而破坏酒质。综合以上分析,红曲保健黄酒整个发酵过程可分为4个发酵阶段,见表5,并确定其适宜发酵周期为10d。

表5 红曲保健黄酒发酵阶段

2.3 灭菌方式对产品的影响

过滤后的酒液中含有大量的微生物及活性酶,若不灭活或钝化,酒质会不稳定。不同灭菌方式结果不同,见表6。

表6 灭菌方式对酒质的影响

由表6可以看出,对酒进行热处理后,酒的卫生指标均能符合规定要求,pH值、总酸和Monacolin k基本无变化,α-氨基酸略有增加,酒精度和总糖则有不同程度的降低,酒体清亮透明有光泽。比较2种灭菌方式可知,随灭菌温度升高,酒的稳定性提高,灭菌时间缩短,但会加速苦涩味物质杂醇油和有害物质氨基甲酸乙酯等的形成[6],且酒精成分的挥发损耗也将加大,糖和氨基化合物反应生成的色素物质增多,使酒色加深。据报道,红曲霉分泌的代谢产物具有一定的抑菌和杀菌作用[7],在保证卫生指标合格的前提下,为保持红曲保健黄酒的纯天然特性,适当降低灭菌温度或缩短灭菌时间是可行的,但为了尽量降低高温对成品酒酒质的影响,以80℃灭菌10 min为灭菌方式。经验证,该条件灭菌后产品理化指标与90℃灭菌10 min的基本一致,稳定性好,但酒色不再变深,而是呈鲜艳的宝石红色。

3 产品质量

3.1 感官指标

外观:宝石红色,清亮透明有光泽;香气:具有红曲黄酒特有醇香;口味:醇厚,爽适,鲜润;风格:酒体协调,具有红曲黄酒独特风格。

3.2 理化指标

乙醇体积分数(%):11.0～11.5;总糖(g/L):30.0～35.0;总酸(g/L):4.5～5.0;pH值:3.5～4.5;α-氨基酸(g/L):0.55～0.65;Monacolin k(g/L):0.10～0.15。

3.3 卫生指标

符合GB2758发酵酒的规定。

4 结论

(1)试验确定红曲保健黄酒的最佳生产工艺条件为:红曲质量分数7.0%,酒药质量分数0.8%,水质量分数100%,投料品温32℃,发酵温度28℃,发酵周期10d,80℃灭菌10 min。

酒药中微生物以根霉为主,酵母次之,酿酒过程以糖化为主,发酵次之,成品酒药含有独特的药香。试验采用酒药与红曲共酵,可弥补红曲糖化力弱的缺点,使糖化发酵快而均衡,便于生产管理,提高酒质,且红曲霉和根霉均不产生转移葡萄糖苷酶,从而大大缩短生产周期,此工艺适宜于气候较暖的地区生产使用。

(2)红曲保健黄酒中尚含有较多的残糖,赋予酒体浓郁的醇厚感,若能适当增加总酸含量,则会协调甜味并掩埋苦涩味,减少此类酒的肥腻感和苦口性,而增强酒的爽适感[8],使得保健酒真正做到消费者大众化。

(3)红曲中含有的特殊抑菌和杀菌成分可增强成品酒的稳定性,生酒无需经过高温灭菌,从而最大程度保留了红曲保健黄酒的纯天然特性。

[1]Ma J,Li Y,Ye Q,et al.Constituents of red yeast rice,a traditional chinese food and medicine[J].J Agric Food Chem,2000,48(52):5-20.

[2]Mee YH,Navindra PS,Zhang YJ,et al.Anticancer effects of chinese red yeast rice versus monacolin K alone on colon cancer cells[J].JournalofNutritionalBiochemistry,2008(19):448-458.

[3]Jeon T,Hwang SG,Hirai S,et al.Red yeast rice extracts suppress adipogenesis by down-regulating adipogenic transcription factors and gene expression in 3T3-L1 cells[J].Life Sci,2004,75(3):195-203.

[4]Ka Ying ma,Zesheng zhang,Shuxin zhao,et al.Red yeast rice increases excretion of bile acids in hamsters[J].Biomedical and Environmental Sciences,2009,2(4):269-277.

[5]夏艳秋.优质黄酒菌种、原料及其发酵工艺的研究[D].扬州:扬州大学,2004.

[6]夏艳秋,朱强,汪志君.谨防黄酒中氨基甲酸乙酯的危害[J].酿酒,2004,31(3):51-53.

[7]赵树欣,李凤美,曾露燕.红曲中的一种糖肽类抑菌物质的研究[J].食品与发酵工业,2007,33(8):42-44.

[8]夏艳秋,朱强,汪志君.清爽型黄酒酿造米的选用[J].食品与发酵工业,2009,35(10):81-84.

ABSTRACTGlutinous as raw material and red starter,Chinese yeast as fer ment to produce red yeast rice health Chinese rice wine by fermentation technology.The results showed that the optimal fermentation conditionswere as follows:red yeast rice 7.0%,Chinese yeast 0.8%,water 100%,the initialmash temperature 32℃,fermentation temperature 28℃,fermentation time 10d,sterilize temperature 80℃for 10min.Finished wine was ruby red,mellow tasty,nutritious and healthy.

Key wordsred yeast rice,Chinese yeast,Chinese rice wine,fermentation,functional

Development of Red Yeast Rice Chinese Rice Wine

Xia Yan-qiu1,Wang Zhi-jun2,Zhu Qiang1,Gao Wen-mei3
1(College ofMarine,Huaihai Institute of Technology,Lianyungang 222005,China)
2(College of Food Science and Technology,Yangzhou University,Yangzhou 225001,China)
3(Yangzhou Xinhe Biotechnology Co.,Ltd.,Yangzhou 225009,China)

硕士,讲师。

2010-01-07,改回日期:2010-02-09