黑糯米保健酒工艺研究

齐琦，母应春，禹晓婷，苏伟*

（1.贵州大学生命科学学院，贵州贵阳550025；2.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州贵阳550025）

黑糯米保健酒工艺研究

齐琦1，母应春2，禹晓婷1，苏伟2*

（1.贵州大学生命科学学院，贵州贵阳550025；2.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州贵阳550025）

以黑糯米以及枸杞、山药、覆盆子等12种药食同源物质为原料进行发酵制作黑糯米保健酒，通过单因素和正交试验对黑糯米保健酒的酿造工艺进行优化，从而确定黑糯米保健酒的最佳发酵工艺参数。试验结果表明，最佳工艺条件为混合药材添加量1.5%，酒曲添加量0.20%，发酵时间6 d，发酵温度30℃。在此条件下可得到感官评分为85分，总黄酮含量为32.2 μg/mL的黑糯米保健酒。

黑糯米保健酒；黄酮；发酵工艺

随着人民生活水平和质量的不断提高，健康已成为人们关注的焦点，而健康状态在人群中所占比例的不断攀升引起了人们对保健品的关注。保健酒在酿造过程中，将中药材或其他的营养物质加入保健酒内，可以帮助调节机体，具有滋养身体、强健体魄的作用[1]。黑糯米酒中含有人体所需的丰富营养价值成分被许多国内外研究学者报道[2-3]，黑糯米又称为血糯米，富含8种人体必需氨基酸，并且含有多种维生素和矿物质等，有利人体新陈代谢，并且具有补血、暖胃、补虚、健脾、促进人体微循环等功效[4-9]。黑糯米含有特殊的黑糯米色素（主要在米皮表层中），而白米中不含这些功能性花青素，或者含量较少[10-14]。

黑糯米保健酒除了黑糯米以外还加入了枸杞、覆盆子、山药、芡实、沙棘、干姜、甘草、桑葚、人参、牛蒡根、玛咖12种药食同源的物质，更丰富其营养价值，有补肝肾，健脾等作用。

本试验采用单因素及正交试验优化黑糯米保健酒加工工艺条件，并以本试验结果为基础，并进行工业化调试，确定黑糯米保健酒工业化生产关键技术，以期为黑糯米保健酒的规模化生产提供有力的技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

黑糯米：贵州省永红酒业有限公司；糖化酶（酶活力10万U/g）、芦丁标准品、氯化铝、氢氧化钠、亚硝酸钠、乙醇（均为分析纯）：贵州省赛兰博生物技术有限公司。

混合药材与黑糯米配比为：玛卡5 g/kg，人参1 g/kg，酸枣仁0.5 g/kg；牛蒡根1 g/kg；甘草0.5 g/kg，干姜0.5 g/kg，芡实1 g/kg，山药1 g/kg，桑葚子0.3 g/kg，覆盆子0.7 g/kg，枸杞3 g/kg，沙棘0.5 g/kg[15]。

1.2 仪器与设备

C21-SK2101美的电磁炉：广东美的生活电器制造有限公司；UX220H电子天平：厦门欣锐仪器仪表有限公司；DHP-420型电热恒温培养箱：北京市永光明医疗仪器厂；SpectraMax-190酶标仪：美国MolecularDevices公司；TDL8M台式低速冷冻离心机：长沙高新开发区湘仪贝克仪器仪表有限公司；HH6电热恒温水浴锅：天津泰斯特仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程及操作要点

选用新鲜、无发霉现象的黑糯米，去除米粒表面附着的尘土和糠壳及混杂在黑糯米中的砂石杂物。

用粉碎机对混合药材进行粉碎，粉碎粒度为1.5～2.5mm。

将黑糯米浸泡24 h以后蒸煮30 min，用冷开水将其冷却；加入糖化酶、酒曲及粉碎后的混合药材进行发酵，将发酵后的酒液4 000 r/min离心30 min。

澄清的酒液用孔径为0.45 μm的微孔膜过滤后进行灌装[16-17]。

70℃条件下保温15min进行灭菌。

1.3.2 单因素试验

以总黄酮含量、感官评分为评价标准，分别考察混合药材添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）、酒曲添加量（0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%）、发酵时间（3 d、4 d、5 d、6 d、7 d）、发酵温度（24℃、27℃、30℃、33℃、36℃）对黑糯米保健酒品质的影响。

1.3.3 正交试验

在单因素试验的基础上，以（A）混合药材添加量、（B）酒曲添加量、（C）发酵时间、（D）发酵温度为正交试验的影响因素，每因素选择3水平，以黑糯米保健酒的总黄酮含量、感官评分为评价指标，采用L9（34）正交设计确定黑糯米保健酒的最佳工艺参数，正交试验因素与水平见表1。

表1 黑糯米保健酒发酵工艺优化正交试验因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation technology optimization of black glutinous rice health wine

1.3.4 测定方法

表2 黑糯米保健酒感官评价标准Table 2 Sensory evaluation standards of black glutinous rice health wine

产品的感官评价：根据黑糯米保健酒的色泽、香味、糖度酸度、口感，由10名专业人士组成的品评小组进行综合感官评价后进行打分，满分为100分，感官评分标准如表2所示[18]。

总黄酮含量的测定：按照参考文献[19-21]的方法进行。

2 结果与分析

2.1 芦丁标准曲线

以芦丁质量浓度（mg/mL）为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制芦丁标准曲线，如图1所示。

图1 芦丁标准曲线Fig.1 Standard curve of rutin

由图1可知，芦丁标准品质量浓度与吸光度值呈良好的线性关系，标准曲线回归方程为：y=27.924x+0.009 7，相关系数R2=0.995 7。

2.2 单因素试验结果分析

2.2.1 混合药材添加量对总黄酮含量及感官评分的影响

在酒曲添加量为0.20%，发酵时间5 d，发酵温度为30℃的条件下，混合药材添加量分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%，于30℃恒温培养箱中发酵5 d，研究混合药材添加量对黑糯米保健酒总黄酮含量和感官评分的影响，结果如图2所示。

图2 混合药材添加量对黑糯米保健酒总黄酮含量和感官评分的影响Fig.2 Effect of mixed medicinal materials addition on total flavonoid content and sensory score of black glutinous rice wine

由图2可知，总黄酮含量随着混合药材添加量的增加而增加，当混合药材添加量达到1.5%时，总黄酮含量基本不变而黑糯米保健酒感官评分呈现先上升后降低的趋势。混合药材添加量会影响黑糯米保健酒的风味和质量，混合药材添加量过高酒中药味过浓反而会影响酒体本身香气与香味，消费者接受度低。混合药材添加量为1.5%时，感官评分和总黄酮含量最高，分别为83.9分和31μg/mL。但随着药材添加量＞1.5%以后，感官评分和总黄酮含量均有所下降。因此选择混合药材添加量1.0%、1.5%、2.0%进行正交试验。

2.2.2 酒曲添加量对总黄酮含量及感官评分的影响

在混合药材添加量为1.5%，发酵时间5 d，发酵温度为30℃的条件下，酒曲添加量分别为0.15%、0.20%、0.25%、0.30%、0.35%，于30℃恒温培养箱中发酵5 d，研究酒曲添加量对黑糯米保健酒总黄酮含量和感官评分的影响，结果如图3所示。

图3 酒曲添加量对黑糯米保健酒总黄酮含量和感官评分的影响Fig.3 Effect of distiller's yeast addition on total flavonoid content and sensory score of black glutinous rice wine

由图3可知，黑糯米保健酒感官评分随着酒曲添加量的增加先增加后降低，总黄酮含量随着酒曲添加量的增加而增加，当酒曲添加量达到0.20%时，此时感官评分和总黄酮含量最高，分别为81.4分和30 μg/mL。但随着酒曲添加量＞0.20%以后，感官评分和总黄酮含量均有所下降。因此选择酒曲添加量0.15%、0.20%、0.25%进行正交试验。

2.2.3 发酵时间对总黄酮含量及感官评分的影响

在混合药材添加量为1.5%，酒曲添加量为0.2%，发酵温度为30℃的条件下，发酵时间分别为3 d、4 d、5 d、6 d、7 d，于30℃恒温培养箱中发酵，研究发酵时间对黑糯米保健酒总黄酮含量和感官评分的影响，结果如图4所示。

由图4可知，黑糯米保健酒感官评分随着发酵时间的增加呈现先增加后减小的趋势，总黄酮含量随发酵时间的增加而增加，发酵时间＞5 d后，总黄酮含量基本保持不变，不再随着发酵时间的增加而变化。发酵后期，随着温度的增加，发酵液中的糖度降低，发酵产物酒精被用作碳源来维持菌体本身的生长和繁殖，酒精度开始降低，黄酮为醇溶性化合物，随着酒精度降低，其溶出率减小[22]。发酵时间为5 d时，感官评分和总黄酮含量最高，分别为82.3分和32.3 μg/mL。因此发酵5 d为其最佳发酵时间，因此选择发酵时间4 d、5 d、6 d进行正交试验。

图4 发酵时间对黑糯米保健酒总黄酮含量和感官评分的影响Fig.4 Effect of fermentation time on total flavonoid content and sensory score of black glutinous rice wine

2.2.4 发酵温度对总黄酮含量及感官评分的影响

在混合药材添加量为1.5%，酒曲添加量为0.20%，发酵时间为5 d的条件下，发酵温度分别为24℃、27℃、30℃、33℃、37℃，研究发酵温度对黑糯米保健酒总黄酮含量和感官评分的影响，结果如图5所示。

图5 发酵温度对黑糯米保健酒总黄酮含量和感官评分的影响Fig.5 Effect of fermentation temperature on total flavonoid content and sensory score of black glutinous rice wine

由图5可知，黑糯米保健酒感官评分随着发酵温度的增加呈现先增加后减小的趋势，总黄酮含量随发酵温度的增加而增加，发酵温度高于30℃后，总黄酮含量开始降低，这是由于酶促反应中温度对酶促反应的影响，酒精度随温度升高呈现先增加后减小的趋势，总黄酮的溶出率先增加后减小[23]。发酵温度为30℃时，感官评分和总黄酮含量最高，分别为90分和33 μg/mL。发酵温度高于30℃以后，感官评分和总黄酮含量均有所下降。因此选择发酵温度27℃、30℃、33℃进行正交试验。

2.3 正交试验结果分析

在单因素试验的基础上，以A混合药材添加量、B酒曲添加量、C发酵时间、D发酵温度为正交试验的影响因素，每因素选择3水平，以黑糯米保健酒的总黄酮含量、感官评分为评价指标，采用L9（34）正交设计确定黑糯米保健酒的最佳工艺参数，正交试验结果与分析见表3，以黄酮含量和感官评定为评价指标的方差分析结果见表4和表5。

表3 黑糯米保健酒发酵工艺正交试验结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation technology optimization of black glutinous rice health wine

由表3可知，影响黑糯米保健酒总黄酮含量的各因素的主次顺序为B＞C＞D＞A，影响黑糯米保健酒感官品质的各因素的顺序为A＞C＞D＞B。

表4 以黄酮含量为评价指标正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results using flavonoids content as evaluation index

由表4可知，混合药材添加量、酒曲添加量、发酵时间、发酵温度均对黑糯米保健酒总黄酮含量有显著性影响（P＜0.05）。由表5可知，混合药材添加量、发酵时间、发酵温度对黑糯米保健酒有显著性影响（P＜0.05），酒曲添加量对产品的影响不显著（P＞0.05）。综合考虑，选择配方最优组合为A2B2C3D2，即混合药材添加量为1.5%，酒曲添加量为0.20%，发酵时间为6 d，发酵温度为30℃，在此条件下进行验证试验，黑糯米保健酒感官评分为85分，总黄酮含量为32.2 μg/mL。

表5 以感官评定为评价指标正交试验结果方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiments results using sensory evaluation as evaluation index

3 结论

本研究以黑糯米以及枸杞、山药、覆盆子等12种药食同源物质为原料，通过单因素和正交试验对黑糯米保健酒的酿造工艺进行优化。试验结果表明，最佳工艺参数为混合药材添加量1.5%，酒曲添加量0.20%，发酵时间6 d，发酵温度30℃。在此优化条件下得到感官评分为85分，总黄酮含量为32.2 μg/mL的黑糯米保健酒。

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Technology of black glutinous rice health wine

QI Qi1,MU Yingchun2,YU Xiaoting1,SU Wei2*
(1.College of Life Science,Guizhou University,Guiyang 550025,China; 2.School of Liquor and Food Engineering,Guizhou University,Guiyang 550025,China)

Using black glutinous rice and the 12 kinds of homologous substances of medicine and food(including Chinese wolfberry,yam,raspberry, etc)as raw materials,the black glutinous rice health wine was developed.The brewing process of black glutinous rice health wine was optimized and determined by single factor and orthogonal experiments.The results showed that the optimum fermentation conditions were:mixed medicinal materials 1.5%,distiller's yeast 0.20%,fermentation time 6 d and temperature 30℃.Under the conditions,the sensory score of the glutinous rice health wine was 85 and the total flavonoid content was 32.2 μg/ml.

black glutinous rice health wine;flavonoids;fermentation process

TS262.91

0254-5071（2017）07-0182-05

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.07.039

2017-04-01

贵州省农业攻关计划（黔科合支撑[2016]2541号）

齐琦（1994-），女，硕士研究生，研究方向为生物工程。

*通讯作者：苏伟（1974-），男，副教授，博士，研究方向为应用生物技术。