2种杀菌处理对朝鲜族米酒品质影响的研究

孙方丹， 金铁岩

(延边大学农学院，吉林 延吉 133002)

朝鲜族传统米酒一般是以精米率为95%左右的大米[1]等谷物为原料，糖化后添加少量酒曲发酵而成的低酒精度发酵酒[2]。米酒中含有10多种氨基酸，具有丰富的营养价值。米酒在发酵过程中产生的葡萄糖、矿物质等营养物质多以低分子的糖类、肽及氨基酸浸出物的状态存在，更容易被人体消化和吸收[3]，同时，它还能够促进人体新陈代谢，有助血液循环，对消化不良和体质虚衰等症状也有一定好处[4]。

由于朝鲜族米酒独特的发酵制作工艺使米酒的储存期变短，未经杀菌处理的米酒将会继续发酵，产酸产气，使米酒逐渐变质并失去食用价值。现阶段朝鲜族米酒的生产主要以家庭式小作坊为主，杀菌技术不是很完善，因此,寻找现阶段朝鲜族米酒合适的杀菌方法成为一个重要课题。目前对于液体食品的杀菌方法有很多，如低温加热杀菌、超高温瞬时杀菌、紫外杀菌、超高压瞬时杀菌等。低温杀菌法是利用病原体不耐热的特性，选择适当的温度和时间进行处理，从而达到一定的杀菌效果[5]。2012年，中国酿造期刊中吕文等[6]在几种不同处理方法对低醇葡萄酒发酵和品质的影响中提到,低温杀菌处理后，葡萄酒在储存期间品质变化较慢，基本指标可以稳定一定时间，从而达到良好的保存效果。紫外杀菌一般采用波长为240～280 nm的紫外线进行杀菌，据研究显示，当紫外线波长为250～265 nm时，杀菌效果最佳[7]。崔海波[8]在实验中提到利用紫外线对啤酒进行杀菌处理后，在4 ℃下保存，15 d内各项指标基本稳定，说明紫外杀菌可以有效延长啤酒的保存时间，同理将紫外杀菌应用到米酒中，应该会有同样的效果。此外,还有一些有前景的新型杀菌技术也可考虑应用到米酒生产中，如脉冲冷光杀菌，该技术具有杀菌时间短，对食品品质影响较小，环境污染小等优点[9]。超高温瞬时灭菌(UHT)也是一种常见的液体杀菌方法，就是将产品放置在超高温条件下(一般为130～150 ℃)杀菌几秒钟，即可完全破坏样品中的微生物和芽孢，从而达到杀菌的目的。这种杀菌方法对仪器设备要求较高，操作相对复杂一些，但经超高温灭菌后的液体保质期较长，可常温储存和远距离运输，也是商家与顾客喜爱的杀菌方式之一[10]。以上这些杀菌方法都可以考虑应用到米酒生产中，挑选合适的杀菌处理方式，有利于保持朝鲜族传统米酒的品质，增加米酒的食用价值和流通价值，并有助于米酒的进一步推广与发展。

该试验选择了2种设备相对简单、条件较容易控制的处理方式进行比较，研究杀菌处理对米酒品质的影响，从而得出更适合现在米酒生产环境的杀菌方式。

1 材料与方法

1.1 材料与杀菌方法

米酒是由延吉丁香食品有限公司提供的未杀菌米酒。杀菌方法选择的是低温杀菌与紫外杀菌，即65 ℃低温加热杀菌5 min与15 W紫外线杀菌10 min。将处理后的两组米酒与未杀菌米酒在15 ℃下恒温储藏十周，以周为单位测定米酒的理化指标，并进行感官评价。

1.2 仪器与设备

3支组酒精计(沈阳市玻璃计器厂)；WY-055型手持糖度仪(长春市第4光学仪器厂)；CM-5型分光测色仪(柯尼卡美能达投资有限公司)；PHS-3C型数字酸度计(上海鹏顺科学仪器有限公司)；DK-8D型数显恒温水浴锅(上海精宏实验设备有限公司)；BPH-92722型电热恒温培养箱(上海天呈实验仪器制造有限公司)。

1.3 朝鲜族米酒理化指标的测定

1) 总酸的测定 以酚酞作为指示剂，利用0.1 mol/L的氢氧化钠标准溶液对米酒样品进行酸碱滴定[11]。以每100 mL样品中酸的质量表示米酒中总酸含量，公式如下：

式中,X-每100 mL样品米酒中总酸的含量，g/100 mL；C-氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L；V1-滴定样液时消耗的0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液的体积，mL；V2-滴定空白试验时消耗的0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液的体积，mL；F-待测样液的稀释倍数；M-样液的质量，g；V-样液的体积，mL。

2) pH值的测定 利用PHS-3C型酸度计直接测定pH值。

3) 酒精度的测定 利用比重法[12]测定酒精度。

4) 总糖含量的测定 利用WY-055型手持糖度计测定样品中可溶性固形物含量[13]，即为总糖含量。

5) 色度的测定 利用CM-5型色差计测定L*值(亮度)，a*值(红色度)，b*值(黄色度)。

1.4 朝鲜族米酒的感官评价方法

在延边大学食品科学系随机选出20名师生，每周对3组米酒分别从色泽、香气、味道和综合评价等4个方面进行评价打分。评分方法采用7分制，即最好为7分，很好为6分，较好为5分，一般为4分，不好为3分，很不好为2分，最差为1分。参考周蒙等[14]对山药米酒的感官评价标准，制定了如下朝鲜族米酒感官评分表。

表1 米酒感官评分表

1.5 结果的统计分析

用Excel软件进行数据整理并用SPSS程序[15]进行分析。

2 结果与分析

2.1 杀菌处理后的米酒在储存期间理化指标的变化

2.1.1 总酸含量变化

3组米酒10周内总酸含量的变化见图1。

图1 米酒的总酸含量变化

由图1可知，未杀菌米酒在储存期间总酸含量持续增高，前2周内未杀菌米酒总酸含量急剧增加，第3周开始总酸增加速度降低，到第10周末增长到1.82%。未处理的米酒总酸含量迅速增加，可能是由于样品中乳酸菌的生长导致快速产生有机酸。在Ha等[16]的研究报告中总酸含量也曾出现过类似变化。15 W紫外杀菌处理的米酒在前4周内总酸含量基本稳定，第5周开始出现持续增长的状态，到第10周增长1.41%；低温杀菌的米酒前7周总酸含量基本不变，从第8周开始大幅度上升，到第10周增长1.32%。因此从总酸含量看65 ℃低温加热杀菌处理5 min的效果较好。

2.1.2 pH值变化

3组米酒10周内pH值变化见图2。由图可知，未杀菌的米酒第1周pH值略有下降，第2周开始呈现明显的下降趋势，第5周开始未杀菌米酒的pH值下降趋势逐渐变缓，到第10周末降低到2.7左右。而2种杀菌方法处理过的米酒在前几周内均可较好的维持米酒pH值的稳定。杀菌处理可以使大多微生物失活，从而使pH值稳定，这个结果类似于Kim等[17]人的研究结果。15 W紫外杀菌处理后的米酒前5周内pH值基本不变，第6周后开始出现下降趋势，到第10周降低到3.80；65 ℃低温杀菌后的米酒则是从第9周开始出现下降趋势，第10周下降到4.13。因此,就米酒的pH值变化而言，65 ℃低温加热杀菌5 min的处理方式较好。

图2 米酒的pH值变化

2.1.3 酒精度变化

3组米酒10周内酒精度的变化见图3。由图可知,未杀菌的米酒在储存初期酒精度会大幅度上升，这是因为未杀菌米酒中还保留着大量的微生物，米酒继续发酵且酒精度上升。第4周后发酵基本结束，酒精度基本稳定后略有下降。而经杀菌处理后的2组米酒，未发生酒精度上升的现象，且酒精度都有所降低。2种杀菌处理对保持米酒的酒精度都有较好的效果，均从第7周后开始才略有下降。米酒的酒精度变化主要是因为微生物在产酸产气过程中的原料为醇类，或一段时间后米酒中乙醇与有机酸发生酯化反应均会使酒精度降低。因此,就米酒的酒精度变化而言，2种杀菌处理的结果无明显差异。

图3 米酒的酒精度变化

2.1.4 总糖含量变化

由3组米酒10周内总糖含量变化图4可知,未杀菌米酒的总糖含量在前4周都处于持续下降的状态，第4周总糖含量降低到7.10%左右，且下降速度减慢，到第10周总糖含量降低到6.70%。65 ℃低温加热杀菌与15 W紫外杀菌后的米酒总酸含量变化趋势相似。紫外杀菌处理后的米酒前4周内总糖含量基本不变，第4周后开始出现轻微下降趋势，到第10周降低到8.01%；低温杀菌处理后的米酒前8周总糖含量基本稳定，第8周后出现下降趋势，第10周降低到8.21%。因此,就米酒的总糖含量变化而言，65 ℃低温加热杀菌5 min的处理方式较好。

图4 米酒的总糖含量变化Fig.4 Changes of total sugar content of rice wine

2.1.5 色度变化

3组米酒10周内色度变化趋势见图5～7。未杀菌的米酒由于品质变化很大，色度也产生了变化。未杀菌米酒的L*值处于持续下降的状态，可能与米酒持续发酵有关，此变化趋势与Ji等[18]人曾研究的结果一致。而种杀菌处理过的米酒在10周内色度基本不变，变化趋势不明显。3种米酒的a*值一直保持在-2左右,无明显变化。未杀菌米酒的b*值处于持续上升状态，而杀菌处理后的2组米酒在前5周内基本不变，到第6周紫外杀菌处理后的米酒黄色度无明显变化，而65 ℃低温加热杀菌处理后的米酒黄色度开始逐渐上升，在Kim等[17]人的研究中也观察到了类似的现象，这可能与米酒中的氨基酸与还原糖发生了美拉德反应有关。因此,就米酒的色度变化而言，2种杀菌处理的结果无明显差异。

图5 杀菌处理后L*值的变化Fig.5 Changes of L* after sterilization

图6 杀菌处理后a*值的变化Fig.6 Changes of a* after sterilization

图7 杀菌处理后b*值的变化Fig.7 Changes of b* after sterilization

2.2 杀菌处理后米酒在储存期间的感官评价

由表2可知，3组米酒在前5周对色泽的感官评价无显著差异，第6周65 ℃低温杀菌处理的米酒与未杀菌米酒开始出现显著差异。第8～10周65 ℃低温杀菌、15 W紫外杀菌均与未杀菌米酒有显著的差异。同时，2种杀菌处理后的米酒10周内在色泽方面无显著性差异。

表2 色泽感官评价得分表

注：a～b表示同一行之间的比较，肩标字母有相同的数据表示无显著性差异(P>0.05)，字母完全不同表示差异显著(P<0.05)，下同。

由表3可知，在前3周对3组米酒的香气感官评价无显著差异，第4周开始经杀菌处理后的2组米酒与未杀菌米酒香气的感官评价出现显著差异。10周内2种杀菌方法处理后的米酒在香气方面无显著差异。

表3 香气感官评价得分表

由表4可知，在前2周对3组米酒的风味感官评价无显著差异，第3周开始经杀菌处理后的米酒与未杀菌米酒开始出现显著差异。而65 ℃低温杀菌与15 W紫外线杀菌处理后的2组米酒在前9周内并无显著差异，第10周出现显著差异。

表4 风味感官评价得分表

注：a～c表示同一行之间的比较，肩标字母有相同的数据表示无显著性差异(P>0.05)，字母完全不同表示差异显著(P<0.05)，下同。

由表5可知，在前2周对3组米酒的综合感官评价方面并无显著差异，第3周开始经杀菌处理后的2组米酒与未杀菌米酒出现显著差异。而经杀菌处理后的2组米酒在第9周开始出现显著差异。

表5 综合感官评价得分表

综合以上数据，65 ℃低温杀菌处理及15 W紫外线杀菌处理均可以很好的保持米酒的感官品质，在风味与综合感官评价方面65 ℃低温杀菌优于15 W紫外线杀菌(表6)。

表6 最终米酒感官评价得分表

Table 6 Final sensory evaluation sheet of rice wine (分)

周未杀菌低温杀菌紫外杀菌色泽3.4±0.5b5.1±0.3a5.0±0.3a香气3.2±0.3b5.1±0.4a4.7±0.6a风味3.0±0.4c5.1±0.3a4.3±0.2b综合评价3.1±0.3c5.2±0.4a4.5±0.3b

3 结论

试验对比了2种杀菌处理后的朝鲜族米酒与未杀菌米酒在共同低温储存10周内，总酸、pH值、总糖、酒精度和色度等各项理化指标的变化趋势及感官评价结果。结果表明，65 ℃低温加热杀菌5 min与15 W紫外线杀菌10 min两种杀菌处理对米酒均有一定影响。65 ℃低温加热杀菌5 min与15 W紫外线杀菌10 min相比，低温杀菌更能维持米酒各项理化指的标稳定，并且在感官评价方面得分更高。因此,65 ℃低温加热杀菌5 min是现阶段朝鲜族米酒较适合的杀菌处理方式。