香菇红曲黄酒生产工艺的研究

宋云刚，何 佳，郑 苗，吕丹丹，魏士祺

（河南科技大学食品与生物工程学院，河南洛阳471023）

香菇红曲黄酒生产工艺的研究

宋云刚，何 佳，郑 苗，吕丹丹，魏士祺

（河南科技大学食品与生物工程学院，河南洛阳471023）

为丰富黄酒品种，根据传统酿酒原理,通过单因素和正交实验，研究了香菇红曲黄酒的生产工艺。香菇菌最佳发酵条件为：装液量120 mL/250 mL、温度24℃、接种量12%、时间8 d，此条件下发酵液中多糖含量为4.552 mg/mL；黄酒最佳生产工艺为：香菇菌发酵液12%、酒曲3.5%(根霉∶米曲霉∶红曲霉=1∶1∶1)、酵母添加量0.12%，此条件下黄酒品质最佳，其中多糖含量1.035 mg/mL，色度0.794，酒精度12.5%vol，总酸5.7 g/L，氨态氮0.42 g/L。

香菇菌； 黄酒； 正交实验； 红曲霉； 发酵

黄酒以大米、黍米、粟为原料，添加酒曲发酵而成，一般酒精含量为14%～20%，属于低度酿造酒,营养丰富,含有8种人体自身不能合成必须依靠食物摄取的氨基酸，是中国酒中瑰宝。香菇多糖具有抗肿瘤、免疫调节、抗病毒、抗感染等生物活性，能提高人体的免疫功能，是治疗各种肝炎特别是慢性迁移性肝炎的良好药物，香菇粉浸提多糖应用于黄酒的研究也屡见报道[1-7]。红曲产生的活性物质具有降胆固醇、降血压以及预防和治疗其他疾病的功能[8-14]。许明明等[15]对多菌混合发酵制备红曲黄酒进行的研究表明，纯化红曲霉可以显著改善酒样的整体风味。

目前，在黄酒发酵过程中利用香菇菌液体发酵产生香菇多糖，同时添加红曲霉来改进黄酒功能和风味的研究尚未见报道。本研究以生物量和综合评分为指标，对香菇红曲黄酒生产工艺进行了研究，为丰富黄酒品种奠定了一定的基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大米：市售；安琪酿酒高活性干酵母，安琪酵母股份有限公司；根霉、米曲霉、红曲霉及香菇菌由本实验室提供。

1.2 工艺流程[16-19]

大米→浸泡→蒸饭→淋饭→拌曲糖化→发酵（添加香菇菌发酵液）→过滤

大米：优质新鲜，含水12%左右，米粒完整。

浸米：除杂洗净后加清水至高出米层10 cm以上，25℃浸泡48 h。标准：手捻即碎，内无白心。

蒸饭：上大汽后15～20 min，有米香味即可。米粒熟而不烂，内无生心，口尝有甜味。

淋饭：自来水冲凉，使米粒分散。淋水速度越快越好，冷却时间过长会增加杂菌污染的机率和引起淀粉老化，不利于糖化发酵。冷却后的饭温为32～35℃。

拌曲糖化发酵：淋饭后分别加入1%的根霉、米曲霉和红曲霉，充分搅拌后用4层纱布覆盖，在30℃下恒温培养。糖化48 h后，加入复水活化的活性干酵母进行发酵，酵母添加量为0.08%。同时添加14%香菇多糖发酵液，搅拌均匀。6 d后，米粒浮起。30℃下密封发酵6～7 d。

1.3 操作步骤

1.3.1 香菇菌发酵液制备方法

1.3.1.1 香菇菌液发酵的单因素实验

以发酵液生物量为指标，分别对发酵温度（22℃、24℃、26℃、28℃、30℃）、装液量（60 mL/250 mL、80 mL/250 mL、100 mL/250 mL、120 mL/250 mL、140 mL/250 mL）、接种量（6%、8%、10%、12%、14%）、发酵时间（6 d、8 d、10 d、12 d、14 d）进行单因素实验，进行3次平行实验。

1.3.1.2 香菇菌液体发酵的正交实验

将菌丝洁白、粗壮、浓密、无污染的斜面培养物接种于液体PDA培养基中（100 mL/250 mL）[20]，静置24 h后以28℃、200 r/min摇床培养7 d，接种于二级液体发酵瓶200 r/min摇床培养，以温度、培养时间、装液量、接种量为因素，做正交实验，结果见表1。

1.3.2 香菇菌发酵液添加比例对酒品质的影响

为研究香菇菌发酵液加入比例对产品色泽及风味的影响，进行了以下方案的实验，结果见表2。

表1 香菇菌液发酵正交实验方案

表2 香菇菌发酵液不同加入比例对酒的影响(样表)

1.3.3 香菇红曲黄酒的单因素实验

以香菇红曲黄酒品质为指标，分别对香菇菌发酵液添加量（10%、12%、14%、16%、18%）、酒曲添加量（2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%）、酵母添加量（0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%）进行单因素实验，进行3次平行实验。

1.3.4 香菇红曲黄酒的正交实验

根据单因素实验分析，选用香菇菌发酵液的添加量、酒曲添加量、酵母添加量3个因素，采用L9（33）正交实验表，结果见表3。

表3 正交实验因素水平表 (%)

1.3.5 香菇红曲黄酒的稳定性实验

香菇红曲黄酒含有丰富的低分子量蛋白质和其他营养成分，温度变化会引起酒体浑浊和沉淀现象产生。为此，进行稳定性实验，结果见表4。

表4 香菇红曲黄酒热稳定性实验

1.4 检测项目和方法

1.4.1 感官指标

色泽：紫红透亮。

澄清度：酒质澄清透亮，有光泽，无沉淀物和悬浮物等杂质。

口感与风味：风味独特，口感醇厚，酒体协调。

1.4.2 感官评定

由品评小组进行参评，满分10分，对香菇红曲黄酒的色泽、香气、口感和风格等指标综合评分，以10人组平均分记。

1.4.3 酒精度的测定[21]

参考GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.4.4 总酸和氨基酸态氮含量的测定[22]

参考GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》和GB 5009.235—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸态氮的测定》。

1.4.5 糖含量测定[23]

参考DNS测还原糖法和蒽酮硫酸测总糖法。

2 结果与分析

2.1 香菇菌液发酵单因素实验结果及分析

2.1.1 装液量对发酵液生物量的影响（图1）

图1 装液量对香菇菌发酵液生物量的影响

在摇瓶发酵时，装液量越少，传氧系数越大，但是会增加发酵过程中发酵液的蒸发。由图1可以看出，发酵液生物量随着装液量的增加而增加，在100 mL时达到最高值，然后出现下降，可能是由于溶氧量不足导致菌种繁殖受阻。

2.1.2 温度对发酵液生物量的影响（图2）

温度改变，会影响生物体内所进行的许多生化反应，进而影响生物的代谢活动。此外，温度改变可引起其他环境因子变化，从而影响微生物的生命活动。在一定温度范围内，生化反应速率随温度上升而加快；超过一定限度，则细胞功能下降以致死亡。

2.1.3 接种量对发酵液生物量的影响（图3）

图2 温度对香菇菌发酵液生物量的影响

图3 接种量对香菇菌发酵液生物量的影响

一般来说，接种量和后续生长代谢并不存在必然联系，如果代谢缓慢，一般都是考虑条件控制或者是菌种的问题。由图3可以看出，接种量的改变对发酵液生物量的影响并不是很大。

2.1.4 时间对发酵液生物量的影响（图4）

图4 发酵时间对香菇菌发酵液生物量的影响

由图4可以看出，在发酵8～10 d时，发酵液生物量达到最大值，为1.49 g/mL。10 d后出现了明显下降，可能是由于培养基营养成分消耗殆尽，底物环境发生了比较大的改变所致。

2.2 香菇菌液发酵正交实验及数据结果

种子活化后接种于二级液体发酵瓶，以200 r/min摇床培养，以温度、培养时间、装液量、接种量为因素，做正交实验，结果见表5。

表5 香菇菌液发酵正交实验方案及结果

由表5可知，影响香菇菌液体发酵的4个因素的顺序为：C（装液量）＞B（时间）＞D（接种量）＞A（温度），根据K1K2K3的大小比较以及综合分析认为，香菇菌发酵液的最优参数为A1B2C3D3，即温度为24℃，发酵时间8 d，装液量120 mL，接种量12%。在此组合条件下进行验证实验，最终所得到的香菇菌发酵液生物量最多，为0.830 g；测得的多糖含量为4.552 mg/mL。

2.3 香菇菌发酵液添加比例对酒品质的影响

香菇菌发酵液添加比例对香菇红曲黄酒的影响结果见表6。

表6实验结果表明，采用3∶1的比例加入到香菇菌发酵液效果好。

2.4 不同因素对香菇红曲黄酒品质影响的研究

2.4.1 香菇菌发酵液添加量对香菇红曲黄酒品质的影响（图5）由图5可知，酒的综合评分随着香菇菌发酵液添加量的增加而逐渐升高，但在超过14%后酒体品质开始下降。主要原因是过量添加会造成酒液的色泽偏暗，酒体不协调，透光度差，从而导致品质下降。

表6 香菇菌发酵液不同加入比例对酒的影响

图5 香菇菌发酵液添加量对酒品质的影响

2.4.2 酒曲添加量对香菇红曲黄酒品质的影响（图6）

图6 酒曲添加量对酒品质的影响

由图6可知，酒曲用量较少时，米粒糖化不充分，酒的综合评分随酒曲（根霉∶米曲霉∶红曲霉=1∶1∶1）添加量的增加而逐渐升高，综合评分在酒曲用量超过3.5%后有所下降。这说明过量的酒曲用量会导致酒质降低。

2.4.3 酵母添加量对香菇红曲黄酒品质的影响（图7）

图7 酵母添加量对酒品质的影响

由图7可知，随着酵母添加量的增加，酒的综合评分逐渐升高，酒的整体质量提高。主要原因是香菇红曲黄酒的发酵程度随着酵母添加量的增加而提高，添加量超过0.12%时，发酵程度不再有明显变化。结合成本、酒体质量等因素的考虑，酵母的添加量为0.12%最佳。

2.5 香菇红曲黄酒发酵正交实验及数据处理

根据单因素实验的分析，选用酒曲添加量、香菇菌发酵液添加量、酵母添加量这3个因素，采用L9（33）正交实验表。以10人小组感官评分法对不同实验条件所得产品的色、香、味进行品尝，综合评分，确定最佳方案，结果见表7。

表7 香菇红曲黄酒最佳正交实验方案及结果

由表7可知，影响香菇红曲黄酒品质的3个因素的顺序为：B（酒曲添加量）＞A（香菇菌发酵液添加量）＞C（酵母添加量），根据K1K2K3的大小比较及综合分析认为，香菇红曲黄酒的最优参数为A1B3C2，即香菇菌发酵液添加量为12%，酒曲添加量为3.5%，酵母添加量为0.12%。该组合不在正交实验表中，用优选出的添加量进行验证实验，最终所酿造的香菇红曲黄酒品质最好，检测项目及结果见表8。

表8 香菇红曲黄酒检测项目及结果

2.6 香菇红曲黄酒的稳定性实验结果

香菇红曲黄酒的稳定性实验，结果见表9。

表9 香菇红曲黄酒热稳定性实验

由表9可知，在低于0℃时，香菇红曲黄酒中略有絮状物出现，主要是蛋白质，包括多余的糖化酶引起的非生物浑浊，虽然酒的正常饮用不受影响，但外观指标受到了干扰。添加单宁和明胶等使蛋白质凝聚，然后过滤除去；添加酒类专用活性炭对小分子蛋白质进行吸附；添加蛋白酶分解蛋白质；控制酒曲的添加量，储存前进行细滤，除去沉淀物。以上措施可以减小酒体在0℃以下析出沉淀的可能性。

3 结论

香菇菌液发酵最佳条件为：温度24℃、时间8 d、装液量120 mL/250 mL、接种量12%，发酵液中多糖含量为4.552 mg/mL；在发酵温度为30℃条件下，香菇红曲黄酒最佳生产工艺为：香菇菌发酵液添加量12%，酒曲（根霉∶米曲霉∶红曲霉=1∶1∶1）添加量3.5%和酵母添加量0.12%，酒中多糖含量1.035 mg/mL，色度0.794，酒精度12.5%vol，总酸5.7 g/L，氨态氮0.42 g/L。

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Production of Lentinus edodes&Monascus Yellow Rice Wine

SONG Yungang,HE Jia,ZHENG Miao,LV Dandan and WEI Shiqi
(College of Food and Bioengineering,He'nan University of Science and Technology,Luoyang,He'nan 471023,China)

In order to enrich yellow rice wine varieties,Lentinus edodes&Monascus yellow rice wine had been developed and its production was studied by single factor test and orthogonal experiments.The best fermentation conditions were summed up as follows: liquid filling volume was 120 mL/250 mL,fermenting temperature was at 24℃,the inoculating quantity was 12%and fermenting time was 8 d.Under above conditions,polysaccharide content in fermenting liquid was 4.552 mg/mL.In addition,the best production conditions were summed up as follows:12%Lentinus edodes fermenting liquid,3.5%wine starter(Rhizopus∶Aspergillus oryzae∶Monascus=1∶1∶1),and the adding level of yeast was 0.12%.Under above conditions,the produced wine had the best quality(polysaccharide content was 1.035 mg/mL,chroma was 0.794,alcohol content was 12.5%vol,total acids content was 5.7 g/L,and ammoniacal nitrogen content was 0.42 g/L).

Lentinus edodes;yellow rice wine;orthogonal test;Monascus;fermentation

TS262.4；TS261.4

A

1001-9286（2017）06-0080-06

10.13746/j.njkj.2016371

2016-12-15

宋云刚（1989-），男，硕士研究生，研究方向为功能性食品的开发生产，E-mail：405670076@qq.com。

何佳（1963-），男，教授，博士，主要从事食品生物技术研究，E-mail：hejia@haust.edu.cn。

优先数字出版时间：2017-03-27；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170327.1521.008.html。