糯米酒发酵工艺优化

2014-08-01 10:06彭灵犀贺婷婷杨汝春蔡文林郭晓强苟小军
关键词:糯米酒甜酒糖化酶

何 钢,彭灵犀,贺婷婷,游 洋,杨汝春,蔡文林,郭晓强,苟小军

(成都大学 药食同源植物资源开发四川省高校重点实验室,四川 成都 610106)

0 引 言

糯米酒也称米酒、甜酒、酒酿、醪糟,是我国民间的一种传统发酵食品,同时也是许多含糖量少、酸度高的水果酒、浆果酒和保健酒的酒母[1-4].糯米酒含有多种有益人体的维生素、矿质元素和氨基酸,是一种低度、营养、健康的酒饮.糯米酒的发酵原理是将糯米或大米经过蒸煮糊化,利用酒曲中的微生物将糊化后的淀粉糖化,然后被酒曲中的酵母菌利用而酿制成产品.目前,糯米酒的加工生产方式通常是家庭或作坊式,该种加工方式存在产品质量不稳定,发酵周期较长,工艺复杂,加工成本相对较高的特点[5-6].为了获得质量稳定、口感较好、加工成本低的糯米酒,本实验通过对发酵酒曲的筛选和加工工艺的参数优化,获得糯米酒的最佳加工工艺,拟为糯米酒和以糯米酒为原料的相关产品开发提供参考.

1 材料与仪器

1.1 材 料

实验所用材料包括:糯米,市售;酿酒所用高活性酵母、高活性干酵母及甜酒曲,均购买于安琪酵母股份有限公司.

1.2 仪 器

实验所用仪器包括:FA/JA 型电子天平(上海民桥精密科学仪器有限公司),酒精计(武强滏阳仪表厂),WYT 型手持式折射仪(成都光学仪器厂),HH.B11-420 型电热恒温培养箱(天津实验仪器厂),C21-RK2101 型多功能电池炉(广州美的生活电器制造有限公司),LD2100-1 型电子天平(沈阳龙腾电子有限公司).

2 实 验

2.1 工艺设计

经实验筛选,糯米酒的加工工艺流程为:洗米→浸米→蒸米→冷却→加水拌曲→恒温发酵→成品.

2.2 工艺要点

1)洗米.将糯米除去杂质,用清水冲洗,漂洗干净,用纱布滤干备用.

2)浸米.清洗干净的糯米装入器皿中,用清水浸泡,使米粒吸水膨润,以利于蒸米时淀粉糊化.水量要充足,避免糯米浸泡过程中吸水导致上层糯米浸泡不透彻,浸泡标准是不能出现浸烂和白心(硬心).

3)蒸煮.先将所用的纱布、器皿等经蒸煮杀菌,再将浸泡好的糯米摊于纱布上进行蒸煮,使淀粉糊化,当锅中有蒸汽冒出开始计时,蒸煮质量标准要求松、软、透、不粘连.

4)冷却.将蒸煮好的糯米置于经蒸煮杀菌的器皿中,均匀摊开,冷却至20 ℃~30 ℃,避免杂菌污染.

5)加水拌曲.按一定料水比用凉开水溶解酒曲,然后均匀洒入冷却后的糯米中,让酒曲和糯米充分混合均匀,将拌曲的糯米置于杀菌后的器皿中并压紧,中心搭酒窝进行发酵.

6)恒温发酵.将器皿进行密封,30 ℃恒温发酵.

2.3 品质鉴定

1)感官评定.感官评定采用百分制计分,其中,色泽10 分、外观20 分、香气30 分、口感40 分.评定小组由5 人组成,各项进行加权求平均.感官评分标准如表1 所示.

表1 感官评分标准

2)酒精度的测定.按国家标准GB/T 15038 要求采用密度法测定糯米酒的酒精度.

3)糖度的测定.按国家标准GB/T 15038 要求采用手持糖度仪直接测定糯米酒的糖度.

2.4 酒曲的筛选

根据糯米酒加工工艺流程,分别用高活性酿酒酵母、高活性干酵母与甜酒曲进行拌曲发酵.发酵后检测糯米酒的糖度与酒精度,并进行感官评定,最后确定最佳发酵酒曲.

2.5 工艺优化

预实验发现,影响糯米酒品质的因素除了发酵温度、酒曲种类外,还包括酒曲接种量、糯米蒸煮时间、发酵时间和料水比.对此,固定发酵温度,以糖度、酒精度和成品感官评分为考察指标,采用L9(34)正交实验对发酵工艺进行优化.实验设计见表2(糯米以200 g 计量).

表2 正交实验设计因素及水平

3 结果与讨论

3.1 实验结果

3.1.1 发酵酒曲筛选结果.

按照加工工艺流程,分别称取200 g 精糯米9份,经前处理后采用3 种酒曲发酵3 d,获得的糯米酒的品质鉴定结果如表3 所示.

表3 3 种酒曲发酵的糯米酒品质参数检测

由表3 可知,采用高活性酿酒酵母和高活性干酵母发酵的糯米酒与甜酒曲发酵的糯米酒相比,其酒精产量低于方法检测限,糖度也较低,口感差.这可能是由于酒曲中产糖化酶的菌种较少,淀粉水解速度慢,酵母利用的快速碳源较少,使得起酵速度慢.而采用甜酒曲发酵的糯米酒的糖度、酒精度较高,且口感适宜.这可能是由于甜酒曲是糖化菌和酵母菌的混合酒曲,其糖化菌主要有根霉、毛霉,这类真菌能产生糖化酶将淀粉水解为葡萄糖供酵母菌迅速地繁殖和代谢产酒,同时也能产生蛋白酶分解糯米中的蛋白质为酵母生长提供氮源.因此,选取甜酒曲为酿造糯米酒的最佳酒曲.

3.1.2 正交实验结果.

以甜酒曲为发酵酒曲,30 ℃条件下,结合预实验的结果,采用L9(34)正交实验对糯米酒发酵参数中的酒曲加入量、糯米蒸煮时间、发酵时间和料水比进行优化,正交实验结果见表4.

表4 L9(34)正交实验结果

由表4 直观分析可知:影响糯米酒糖度的因素主次关系是C >B >A =D,使糯米酒糖度最高的工艺条件为C3B2A2D3;影响糯米酒酒精度的因素主次关系是D >A >C >B,使糯米酒酒精度最高的工艺条件为D3A3C1B2;影响糯米酒感官评价指标的因素主次关系是D >A >C >B,使糯米酒感官评价最佳的工艺条件为D3A3C1B1.结合糯米酒的糖度、酒精度和感官评价结果,确定糯米酒的最佳工艺为D3A3C1B1,即:称取200 g 精糯米,经过清洗,浸泡,蒸煮15 min 并凉冷,用60 mL 的凉开水溶解1 g 甜酒曲,喷晒在糯米上并混合均匀,经密封处理后30℃恒温发酵,48 h 后能获得口感圆润、纯正、细腻、协调、爽口、丰满绕有余味、甜度适宜、酒体丰富有力与风格明确的糯米酒.此外,在最佳工艺条件下进行的生产工艺验证实验,也获得了同样口感的糯米酒.

3.2 讨 论

本加工工艺流程将洗米时间缩短,通过先洗米再浸泡,浸泡时采用温水以缩短浸泡时间,保证了糯米中的营养物质尽量少流失.甜酒曲是混合菌种,糯米酒发酵时不需要人工添加糖化酶或者产糖化酶的微生物,可减少操作步骤.发酵前期甜酒曲中的根霉、毛霉快速生长产生糖化酶和蛋白酶降解糯米,为酵母菌提供营养,有利于提高起酵速度缩短发酵周期.糯米蒸煮时间过长,糯米粒型容易坍塌,增加发酵液黏度,影响发酵前期酵母增殖速度,同时发酵后期糯米酒易浑浊,因此蒸煮时间对糯米酒的外观影响较大.适当的料水比能有利于微生物生长和传热,保证糖化酶和蛋白酶最大程度水解糯米,发酵前期能快速升高发酵液的糖度,起到提高起酵速度和缩短发酵周期的作用.正交实验结果表明,糯米酒的酒精含量和口感受发酵时间的影响较明显,发酵前期酵母菌大量繁殖快速消耗氧气,进入厌氧呼吸阶段,酵母菌在酒精耐受范围内随发酵时间延长酒精量累积明显,发酵液中酒精溶解糯米中脂类和根霉、毛霉代谢的脂类化合物,构成了糯米酒的风味物质,发酵时间过长也影响糯米酒的口感,菌体呼吸产生二氧化碳及代谢酸类物质容易导致酒体泛酸.因此,最佳的糯米酒发酵时间不仅可以缩短生产周期,同时也能保证酒体的风味.本实验通过酒曲的选择,工艺参数的优化获得的一个最佳的糯米酒生产工艺可为其进一步的工业化生产提供参考.

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