廖婷,吴晓娟,杨小静,范俐
(武夷学院 茶与食品学院,福建 武夷山 354300)
糯米是一种优质的传统酿酒原料,它富含维生素、淀粉、纤维素等对人体有益的成分[1-2]。糯米酒在我国是传统的特色饮品,拥有悠久的独特的历史文化[3]。桂花是我国传统名花,已有两千多年的栽植历史[4]又称金粟、岩桂、木犀等。桂花花香宜人,是一种天然的抗氧化剂和增香剂[5-7]。中国食用桂花的历史悠久,桂花的营养组成丰富,含有碳水化合物、有机酸、氨基酸、类黄酮、维生素和多种矿物质[8-9]。桂花具有补胃祛痰、驱散肝寒的功效[10-11],也可用于治疗痰咳、肠风、血痢、牙痛、口臭、厌食、闭经、腹痛[12]。根据《本草纲目》的记录:“桂花是养生之源,可治疗牙痛、口臭、咽喉干痒[8]。鲜桂花可以制成糖渍及盐渍桂花,密封保存于瓶子里,保质期更长,可用于各种甜点或汤类的调料,食用后有开胃的效用。桂花还可用于生产桂花粥、桂花糕、桂花饼等功能食品,具有养胃功能。将新采摘的鲜桂花在阴凉处风干,可用来泡茶、薰茶、浸酒、制作甜食等。
桂花酒制作工艺有很多类型,有发酵型、浸提型、配制型、蒸馏型、串蒸型等。发酵型桂花酒是使用处理过的桂花加入糯米共同发酵酿造成的桂花酒,醇香浓厚,口感酸甜,并且富含人体所需的多种氨基酸,保健功效较优于其它类型的桂花米酒[13]。目前,有关糯米酒、桂花蜜的研究报道已经有许多,但对桂花糯米混合发酵技术的研究并不多,系统性探究发酵型桂花米酒酿造工艺的报道更少[14-15]。本文主要对桂花和糯米混合发酵最佳工艺进行研究,开发一款低酒度、低甜度、具有花香和保健功效的桂花米酒。
1.1.1 材料与试剂
糯米:武夷山华榕超市;桂花:厦门市中闽飘香食品有限公司;太古单晶冰糖:太古食品贸易(中国)有限公司;安琪甜酒曲:湖北省安琪酵母股份有限公司。
1.1.2 仪器设备
TE124S 电子天平:赛多利斯科学仪器有限公司;C21-WT21O3A 电磁炉:广东美的生活电器制造有限公司;1081133021pH 计:上海奥豪斯仪器有限公司;SHP-450E 生化培养箱:上海培因实验仪器有限公司;SHZ-DⅢ真空泵:巩义市予华仪器有限责任公司;HJ-6 多头磁力加热搅拌器:常州国华仪器有限公司;30260158 酒精计翼制:河北省武强县同辉仪表厂。
桂花糖渍:桂花除杂后,与冰糖等比例并加入少量水用小火熬浆,直到水分熬干,糖液浸没桂花后关上火。
糯米淘洗:洗去糯米中存在的杂质,用清水淘洗3次~5 次。
糯米浸泡:将洗净的糯米倒入清水中,使水面比糯米高约6 cm。约浸泡10 h~12 h。完成的标准为:手碾糯米易碎。浸后糯米捞起并用水冲去白浆。
蒸米:将浸泡好的糯米放入蒸锅内,用大火蒸至冒蒸气10 min 后,向米层撒入少量的凉开水防止米粒粘结,增加含水量便于充分糊化。蒸至米粒无生心,晶莹透亮,疏松不糊,有弹性即可。
淋饭:饭蒸透后,以凉开水迅速冲淋米饭,使温度下降至28℃左右,注意温度均匀,没有熟块。
拌曲入缸:将温度下降后的米饭放在平面上,均匀撒上酒曲,搅拌均匀,装入事先消毒干燥的发酵缸中,轻轻压平米饭,将糖渍桂花均匀撒在米饭表面,并在中心挖一个小洞,放入30℃培养箱培养观察。
糖化发酵:在30℃培养箱中培养60 h,使酒醪得到充分的发酵。经培养36 h~48 h 后,饭粒上方出现白色霉菌菌丝相互黏结的现象,米饭软化,发酵缸中发出特有的酒香。经60 h 后,小洞中发酵液溢满。
产醇发酵:糖化发酵结束后,向缸中加入干米重1.3 倍的凉开水,封紧缸口,转入12℃~20℃的培养箱中培养。
过滤杀菌:将培养完成的酒缸取出,过滤酒液于消毒好的酒瓶中。将封盖后的桂花酒于85℃水浴杀菌30 min 后冷却。再静置后取上层澄清液,得到成品。
按GB/T 13662-2008《黄酒》中的检测方法操作。
1.5.1 单因素试验设计
根据预试验得出桂花米酒酿造过程中,甜酒曲的添加量、糖渍桂花的添加量、后发酵的温度及时间是影响桂花米酒感官品质的主要因素,因此以这4个要素作为考察因素,以桂花米酒的感官评价及酒精度为评价标准,设计桂花米酒单因素试验。
1.5.1.1 安琪甜酒曲添加量的探究
微生物在桂花米酒的整个发酵过程中起着重要的作用,安琪甜酒曲的添加量对酒的品质具有极其重要的影响。安琪甜酒曲主要在发酵过程中提供根霉菌,根霉生长繁殖过程中会产生淀粉酶、酒化酶等酶类。桂花米酒制作过程中,糯米先被蒸煮而糊化,在糖化发酵过程中,淀粉在根霉分泌的淀粉酶作用下转化为葡萄糖。安琪甜酒曲添加量过少时根霉菌量少,有可能使杂菌繁殖,酒体变酸。添加量过高会使酒液变苦影响口感。
安琪甜酒曲按干米500 g 的0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的添加量拌入米饭中[16],添加糖渍桂花量3%,糖化60 h,转入16℃的培养箱中再进行后发酵,发酵时间3 d。对各组成品进行感官评价比较,确定安琪甜酒曲的最优添加量。
1.5.1.2 后发酵时间的探究
桂花米酒的后发酵主要是无氧发酵产醇的过程,后发酵时间的长短影响着成品酒的品质[17-18]。在这一阶段,残存的淀粉和糖类继续糖化发酵,并在根霉分泌的酒化酶的作用下生成酒精。不仅如此,后发酵更是为了使酒形成其特有的风味,使醇香花香更协调。
以酒曲添加量0.4%、糖渍桂花添加量3%、于后发酵温度16℃的培养箱中培养60 h,设置发酵时间为1、2、3、4、5 d。对各组成品进行感官评价比较,确定后发酵最佳时间。
1.5.1.3 糖渍桂花添加量的优化
糖渍桂花的添加量影响着最终桂花米酒成品的口感,成品酒的醇香花香是否能达到谐调与其添加量的大小有着重要的关系。
糖渍桂花按干米500 g 的 1%、2%、3%、4%、5%的添加量拌入米饭中,分别添加安琪甜酒曲量0.4%,于后发酵温度16℃的培养箱中培养,后发酵时间3 d。对各组成品进行感官评价比较,确定糖渍桂花的最适添加量。
1.5.1.4 后发酵温度的优化
后发酵的温度影响着根霉菌和乳酸杆菌的共同作用。桂花米酒的后发酵过程中温度不可过高,温度过高会使发酵醪发酸。在适温下,根霉菌产生的淀粉酶和酒化酶仍有较高活性,糖化发酵依然在缓慢进行,更主要是在进行产醇发酵,酒精和副产物如酯类、酮类、高级醇等等在逐渐形成。
以添加安琪甜酒曲量0.4%、糖渍桂花量2%、后发酵时间 3 d,设置发酵温度为 12、14、16、18、20℃。对各组成品进行感官评价比较,确定后发酵的最适温度。
1.5.2 正交试验
在单因素试验的基础上,就影响桂花米酒发酵的3个主要因素:后发酵时间、后发酵的温度和糖渍桂花添加量进行三因素三水平正交试验,并从色泽(20分)、香味(30 分)、滋味(40 分)和风格(10 分)4个方面进行感官评价,得出发酵型桂花米酒的最佳工艺条件[19]。
1.5.2.1 正交试验设计
正交试验因素水平表见表1。
表1 正交试验因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal test
1.5.2.2 感官要求
由10 名感官评价人员组成评审团,对2 成品酒进行感官评定,感官评定标准参照表2。
表2 桂花酒感官评价标准表Table 2 The standard about sensory evaluation of osmanthus wine
2.1.1 甜酒曲添加量对产品感官质量的影响
安琪甜酒曲的添加量大小会影响发酵醪的发酵速度,结果如图1所示。
图1 安琪甜酒曲添加量对桂花米酒的感官评价及酒精度的影响Fig.1 The effects of adding volume of Anqi sweet liquor on sensory evaluation and alcohol content of osmanthus rice wine
从图1中可以看出在甜酒曲添加量过少时,发酵启动得慢,发酵周期变长,发酵后酒液酒精度偏低,酒味明显不足。主要原因是采用适宜的酒曲添加量可以缩短根霉菌繁殖到高峰所用的时间,使形成酒精的时期提前到来,并且可以抑制杂菌的繁殖[20]。从图中还可以看出随着酒曲添加量增大,酒精度增大,感官评分升高,当添加量达到0.4 %时感官评价分数最高,为90 分,成品酒在色泽上更为泛黄有光泽,在口感上更为柔和,此时成品酒呈澄清琥珀色,酸甜爽口适宜。甜酒曲添加量继续升高,酒精度不再增加。当添加量达到0.8%,成品酒中带有微少根霉菌泥味,并带有微苦味道。综合得出,甜酒曲添加量为0.4%时较符合桂花米酒的发酵条件。
2.1.2 后发酵时间对产品感官质量的影响
后发酵时间对产品感官质量的影响见图2。
图2 后发酵时间对桂花米酒的感官评价及酒精度的影响Fig.2 The effects of post fermentation time on sensory evaluation and alcohol content of osmanthus rice wine
由图2可以看出,随着后发酵时间的增长,酒精度在发酵醪中的含量从低到高。在第1 天,发酵菌作用不完全,酒精度低,此时发酵醪含糖量较高,口感甜腻。发酵时间继续增长时,根霉菌的活动从有氧呼吸变成无氧呼吸[21],利用根霉分解淀粉得到的葡萄糖发酵而产生酒精,使酒精度含量升高,此时酒味渐渐加重使得酒口感酸甜爽口。在后发酵时间为3 d 时,感官评价达到最高为90 分,此时酒呈现最宜人的口感,酒味与甜味融合协调。时间延长,酒味过重,影响口感。当后发酵时间过长,根霉菌繁殖过量自身衰落并自溶,使得成品桂花米酒口感酸涩,并出现明显苦味[1]。因而,选用后发酵2、3、4 d 进行正交试验。
2.1.3 糖渍桂花添加量对产品感官质量的影响
糖渍桂花添加量对产品感官质量的影响见图3。
图3 糖渍桂花添加量对桂花米酒的感官评价及酒精度的影响Fig.3 The effects of adding volume of osmanthus sugar stain on sensory evaluation and alcohol content of osmanthus rice wine
由图3可以看出,糖渍桂花添加量的增加,使桂花米酒的风味发生了显著变化。在添加量少于2%时,花香较醇香淡,味道不好。当添加量为2%时,发酵出的成品口感鲜甜可口,花香典雅,感官评分最高为92 分。再继续添加桂花的使用量,使得甜味较重,酒味和花香味不协调。因此,选取糖渍桂花添加量1%、2%、3%进行正交试验。
2.1.4 后发酵温度对产品感官质量的影响
后发酵温度对产品感官质量的影响见图4。
图4 后发酵温度对桂花米酒的感官评价及酒精度的影响Fig.4 The effects of post fermentation temperatures on sensory evaluation and alcohol content of osmanthus rice wine
由图4中可以看出,在后发酵过程中随发酵温度的升高,酒精度含量增加。当温度升高到一定程度时,酒精度随温度升高而降低。当后发酵温度为12℃时,测得较低的酒精度,此时微生物在较低温下生长,低温使得微生物的生命代谢活动受到抑制,影响了微生物的生长繁殖,从而影响发酵,使得发酵周期延长,发酵不充分。当后发酵温度为18℃时,感官评价评分最高为89 分,此时酒香协调,酸甜适口。当后发酵温度高于18℃时,根霉菌繁殖速度快,很快进入衰亡期,不仅没有完成充分的发酵,而且还会产生副产物,使酒品变得粗糙。因而,选取后发酵温度为17、18、19℃进行正交试验。
正交试验结果见表3。
表3 发酵工艺L9(33)正交试验Table 3 Orthogonal test of L9(33)of each fermentation process
续表3 发酵工艺L9(33)正交试验Continue table 3 Orthogonal test of L9(33)of each fermentation process
根据极差R 值的大小,判断各因素对试验结果的影响程度,由表3可知,后发酵温度是影响桂花米酒品质的主要因素,后发酵温度、糖渍桂花添加量是影响桂花米酒品质的次要因素。各因素对桂花米酒品质及感官评价的影响程度大小排序为:B(后发酵温度)〉C(糖渍桂花添加量)〉A(后发酵时间)。
由表3可以得知理论上的最优工艺参数组合为A2B2C1,但在试验中感官评分最优的工艺参数组合为A2B3C1。将两组参数进行验证,得出的最佳工艺是A2B2C1,即桂花米酒中的后发酵时间为3 d、后发酵温度为18℃、糖渍桂花添加量为1.0%。按此最佳工艺进行发酵试验所获得成品桂花米酒感官评分为92 分。
对发酵型桂花米酒的理化指标进行检测,结果见表4。
表4 桂花米酒的理化指标Table 4 Osmanthus rice wine'physics and chemistry indexs
本试验所获得桂花米酒与糯米甜酒属传统型甜黄酒相比,各项理化指标含量偏低,这与本试验旨在开发一款低酒度、低甜度、具有花香和保健功效的桂花米酒的目标相吻合。
发酵型桂花米酒的最适宜酿制条件为:安琪甜酒曲添加量0.4%、糖渍桂花添加量1.0%、后发酵温度18℃、后发酵时间3 d。所得桂花米酒酒精度为4.6%vol、总糖为57.1 g/L、总酸为3.27 g/L,酒体澄清透亮、呈自然的淡黄色泽、花香醇香浓馥幽郁协调、酒体丰满醇厚、清幽淡雅,是一款较佳的低酒精含量饮品。