□ 周清华 林 巧 西昌学院农业科学学院 袁 健 西昌市正中食品有限公司
苦荞是自然界中一种具有营养、保健和医疗等功能的药食两用的天然作物,早在我国古代就有许多关于苦荞治病防病的记载。著名的《本草纲目》中就有关于苦荞能够消热肿,止风痛,降气宽肠磨积滞等功能的论述。众所周知,苦荞被人们称为“三降”食品,具有降血糖、降血压、降血脂以及改善微循环等的作用[1]。苦荞中的黄酮类化合物含量极高,比面粉高8倍多。其中主要物质为芦丁、桑色素、槲皮素等。苦荞的黄酮物质具有增强免疫力、治疗心血管疾病、可用作抗癌药剂等功能,因此又被称为“21世纪人类自己能种植的灵丹妙药”,在医药、保健品等方面的应用有广阔的前景[2]。
浸泡酒,我国几大传统酒类之一。目前,国内酒类市场良莠不齐,产品同质化现象严重,竞争越来越激烈,酒类企业任重而道远。根据酒行业的市场发展和近年来消费者对食品保健的重视,酒品制造应当向着优质高产、营养健康、品种多样的方向发展[3]。因此,本实验在传统的白酒基础上加以创新,以苦荞为主原料,通过荞麦熟制脱壳增香,经过流化床以后,使该酒拥有苦荞麦的苦荞香味,开创白酒又一香型——荞香型白酒;酒体也具有苦荞特有的黄色黄酮颜色,并且还将苦荞麦中的有效醇溶性营养成分如黄酮等提取到白酒中,再将苦荞麦剩余的淀粉类物质返回经过固态发酵法酿酒,既解决了苦荞麦营养成分在酿造过程中的营养破坏和流失的难题,又充分利用了苦荞原料。
苦荞、高粱、马铃薯、安琪酿酒曲、安琪活性干酵母、中温淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、纤维素酶,四川西昌售。三氯化铝、甲醇、乙酸钾均为分析纯,天津致远精细分析纯。芦丁标准品,合肥博美生物科技有限公司。苦荞浸泡酒,实验所得。
数显电热恒温水浴锅,上海汗诺有限公司;BSM-22002型精密电子天平,广东恒冠科技有限公司;数显电热鼓风干燥箱,苏州中东烘箱制造有限公司;721型可见分光光度计,济南前程分析仪器有限公司;蒸酒锅,曲阜市鼎泰机械设备有限公司;ZY-F16型不锈钢发酵箱,上海喆研机械制造有限公司;电冰箱,青岛海尔电冰箱股份有限公司。
工艺流程,如图1所示。
①蒸煮、脱壳。将苦荞麦蒸熟,无白心以后,烘干至含水量为15%,脱壳,得苦荞米。
②烤制。将苦荞米经过流化床增香烤制,温度控制在230~250 ℃,时间控制在5~6 min。
③密封泡制。首次制作是用传统的蒸馏酒作为基酒,后续制作是用步骤5中的基酒,在基酒中加入其重量的17%的步骤2制好的苦荞米,密封并浸泡。
④搅拌。在泡制过程中,每隔1天,对浸泡液进行搅动,达到均匀,并1次加入1~2重量份的冰糖进行调味。
⑤过滤,分离。待浸泡5~15 d以后,将苦荞酒液进行分离过滤,滤液即苦荞酒。
⑥蒸馏、基酒。过滤后的滤渣按其重量加入马铃薯(60%)、高粱(40%)、酒曲(1%),按固态发酵法酿酒。经过蒸馏以后,蒸馏液作为基酒,用于步骤3。
1.5.1 苦荞浸泡酒的浸泡工艺条件对黄酮含量的影响
1.5.1.1 苦荞浸泡酒中浸泡时间对黄酮含量的影响
称取 10.0 g 苦荞浸泡于 200 mL的50%白酒中,在60 ℃条件下,分别在5、7、9、11、13、15 d时吸取浸泡酒。并分别测定其黄酮含量,按此方式依次重复3次,观察苦荞浸泡酒中苦荞的浸泡时间对其黄酮含量的影响。
1.5.1.2 苦荞浸泡酒中浸泡温度对黄酮含量的影响
分别称取6份10.0 g苦荞浸泡于200 mL 50% 的白酒中,在 20、30、40、50、60、70 ℃浸泡 11 d 后得到苦荞浸泡酒。再分别测定其黄酮含量,按此方式依次重复3次,观察苦荞浸泡酒中苦荞的浸泡温度对其黄酮含量的影响。
图1 苦荞浸泡酒的制作流程
1.5.1.3 苦荞浸泡酒中料液的比例对黄酮含量的影响
分别称取6份10.0 g苦荞浸泡于100、200、300、400、500、600 mL的50%白酒中,然后60 ℃浸泡11 d后,通过过滤得到不同浓度的苦荞浸泡酒。再分别测定其黄酮含量,按此方式依次重复3次,观察苦荞浸泡酒中的料液比对黄酮含量的影响。
1.5.1.4 苦荞浸泡酒的白酒酒精度对黄酮含量的影响
分别称取6份10.0 g的苦荞浸泡于200 mL的酒精度分别为20%、30%、40%、50%、60%、70%的 白酒中,60 ℃浸泡11 d后得到苦荞浸泡酒。再分别测定其黄酮含量,按此方式依次重复3次,观察苦荞浸泡酒中白酒酒精度对黄酮含量的影响。
黄酮溶出率(%)=测出的黄酮浓度×总体积/总质量×100
1.5.2 正交试验确定苦荞最佳浸泡条件
通过单因素试验确定因素范围,将苦荞的浸泡时间、浸泡温度、料液比、白酒酒精度4因素进行正交试验[4]。L9(34)正交试验因素与水平设计见表1。
1.5.3 黄酮含量检测
1.5.3.1 标准曲线的绘制
用移液管分别吸取4 mg/mL芦丁标液 0.0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL置于6个50 mL容量瓶中,加入2 mL 0.1 mol/L Alcl3溶液和 3 mL 1.0 mol/L CH3COOK溶液,然后加入70%的CH3OH溶液并且定容至刻度线,摇晃均匀,静置30 min。同时作空白对照。标准曲线中芦丁质量浓度分别为0.0、0.04、0.08、0.12、0.16、0.20 mg/mL。在波长420 nm处测定吸光度,以芦丁质量浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线[5]。得出标准曲线线性方程,并且关系良好,回归方程为y=9.832 9x+0.013 6(R2=0.999 2)。芦丁标准曲线,如图1所示。
1.5.3.2 总黄酮含量的测定方法
吸取苦荞浸泡酒1.0 mL放置于10 mL的容量瓶中,然后加入2 mL的0.1 mol/L Alcl3溶液和 3 mL的 1 mol/L CH3COOK溶液,最后再加入70%的CH3OH 溶液,并定容至 10 mL。摇晃均匀,放置30 min,并在波长为420 nm处测定其吸光值。根据芦丁标准曲线,计算出苦荞浸泡酒的黄酮含量。
表1 L9(34)正交试验因素与水平设计
图1 分光光度计测定的芦丁标准曲线图
图2 苦荞浸泡酒中不同浸泡时间下的黄酮含量变化曲线
图3 苦荞浸泡酒中不同浸泡温度下黄酮含量变化曲线
1.5.3.3 苦荞浸泡酒中总黄酮含量的计算方法
苦荞浸泡酒中根据芦丁的质量来计算总黄酮的含量,按公式w=C·V/1000计算,式中C是我们利用标准曲线计算而得到的总黄酮浓度,mg/mL;V为总稀释倍数。
由图2可知,当苦荞浸泡时间在5~15 d时,随着时间的增加,直至11 d时,黄酮含量基本不会增加,说明苦荞酒中黄酮溶出量几乎达到了最大值。因此,此苦荞的最佳浸泡时间为 11 d。
由图3可知,苦荞的浸泡温度在20~70 ℃时,随着浸泡温度的增加,直至温度为60 ℃时,黄酮含量基本不再增加,说明苦荞酒中黄酮溶出量几乎达到了最大值。因此,此苦荞的最佳浸泡温度为60 ℃。
由图4可知,料液比在1∶20~1∶60时,随着白酒量的增加,当比例为1∶20时,白酒含量的增加对黄酮含量的影响减小,黄酮含量也基本不再随料液比的变化而增加,说明苦荞酒中黄酮溶出量几乎达到了最大值。因此,此苦荞酒的最佳料液比为1∶20。
图4 苦荞浸泡酒中在不同料液比下的黄酮含量变化曲线
图5 苦荞浸泡酒中不同酒精度下的黄酮含量变化曲线
表2 影响苦荞浸泡酒黄酮含量的正交试验结果
由图5可知,酒精度在20%~60%时,随着白酒酒精度的增加,酒精度到50%时,白酒酒精度的增加对黄酮含量的影响减小,黄酮含量也基本不再随白酒酒精度的增加而增加,说明苦荞酒中黄酮溶出量几乎达到了最大值。因此,此苦荞的最佳浸泡酒精度为50%。
通过单因素试验确定苦荞麦的浸泡时间、浸泡温度、料液比、白酒酒精度,进行正交试验。影响苦荞浸泡酒黄酮含量的正交试验结果见表2。
由表2可以得出,在一定的试验范围内,影响黄酮含量的4个因素主次顺序依次为D>A>B>C,即酒精度>苦荞浸泡时间>苦荞浸泡温度>料液比;高黄酮含量苦荞浸泡酒的最佳浸泡工艺为:苦荞浸泡时间为15 d,浸泡温度为60 ℃,料液比为1∶30,白酒酒精度为70。经测定,在此条件下其黄酮含量为15.270 mg/mL。
对不同浸泡工艺酿造的苦荞浸泡酒中的黄酮含量进行测定后,高黄酮含量苦荞浸泡酒的最佳工艺为:苦荞浸泡时间为15 d,浸泡温度为60 ℃,料液比为1∶30,白酒酒精度为70,黄酮含量可以达到15.270 mg/mL。此工艺条件下制得的苦荞浸泡酒气味芬芳醇厚,入口清爽纯净,乙醇含量较高,在充分利用了苦荞资源的同时,又使苦荞酒具有苦荞的营养元素和特色。此试验为苦荞浸泡酒的综合利用与开发开辟了新的道路,也为国内酒类市场的发展提供了另一种可能。