百合糯米甜酒加工配方

齐成媚 ，杨静芸，刘怡君，卢雯，杨永雪，全沁果 *

1. 湖南科技学院化学与生物工程学院（永州 425199）；2. 土传病害绿色防控湖南省工程研究中心（永州 425199）；3. 湘南优势植物资源综合利用湖南省重点实验室（永州 425199）

百合（Lilium）是百合科百合属多年生草本球根植物，在我国分布广泛，占到了世界上百合资源总量的50%以上，超过了36个种为中国特有[1]。百合鳞茎是已知的具有高蛋白、低脂肪特性的保健食品，且为首批药食同源的食物[2]。《中华人民共和国药典》对百合的理脾健胃、润肺止咳、宁心安神、止血等功效有明确记载，现代医学亦证明，百合鳞茎有广谱的抗癌活性，临床中已应用于鼻咽癌、白血病等癌症的辅助治疗[3]。

随着农业部对“精准营养”概念的提出，人们对饮食健康问题的关注度持续提高，这也促使食品工业加大了对功能性食品的研发力度。功能型糯米甜酒不仅保留了糯米甜酒原有的风味，还融入了多糖、黄酮、膳食纤维等活性物质，赋予了传统酒饮料的保健功效，成为了近年来针对糯米酒配方改良的研究热点[4-6]。目前，我国百合资源主要以鲜销和干制品销售为主，深加工程度低。为此，引入百合作为糯米甜酒的配方之一，以综合感官评分为指标，采用模糊数学感官评价法结合单因素-响应面试验研究百合糯米甜酒发酵工艺的配方，以期进一步提高百合的产业附加值。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

百合（干品）、糯米及安琪甜酒曲均购于湖南省永州市零陵区；所用其它原料及器具均为食品级，所用试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

YRE200A旋转蒸发仪，巩义市予华仪器有限公司；PHB-10酸度计，上海虹益仪器有限公司，PA1004电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；ATAGO pocket refractometer PAL-1手持式数显糖度计，日本艾拓；BS-2E恒温培养箱，日本岛津公司；01J2003-04型立式压力蒸汽灭菌器筒，上海博迅实业有限公司。

1.3 工艺流程

1.4 操作要点

1) 糯米清洗、浸泡：将糯米淘洗干净后于凉开水中静置过夜，次日检查其吸水膨胀情况，以颗粒均匀、饱满为宜。

2) 蒸饭：用双层孔径0.150 mm的纱布将浸泡后糯米的水分沥干，随后移入立式灭菌筒内，121 ℃灭菌15 min。

3) 淋冷：将糯米取出后用凉开水充分淋洗，使其冷却至室温。

4) 调节pH和糖度：将百合与糯米充分混合后的料液的pH调至4.0左右，糖度控制在28%左右，随后加入糖化酶和酵母菌进行发酵。

5) 发酵：将拌好的原料装入250 mL锥形瓶后于恒温培养箱中在28 ℃下培养7 d。

1.5 糯米甜酒的感官评定

参考Sallam[7]的方法，挑选具有食品专业背景知识的人员10人（男女比例为1∶1），年龄范围为19—22岁，进行3 d专业食品感官评定培训，组成感官评定小组。在感官评定前12 h内禁止饮酒、禁食刺激性食物，根据糯米酒感官评定标准对产品进行评价，评价表见表1。

表1 糯米酒感官评定标准表

1.6 建立因素集

以糯米酒样品的气味（u1）、色泽（u2）、形态（u3）和口感（u4）构建单元结构，以此子集组成感官评定的因素集U={u1，u2，u3，u4}。

1.7 建立评语集

在对各因素感官描述的基础上确定优秀（v1）、良好（v2）、一般（v3）、较差（v4）4个等级为饼干的感官评语集V={v1，v2，v3，v4}，其对应的分值见表1。

1.8 确定质量因素权重集

根据感官评价员对气味、色泽、形态、口感的分数确定每个评定因素的权重系数，组成权重集K={气味k1，色泽k2，形态k3，滋味k4}，满足k1+k2+k3+k4=1。

1.9 建立模糊数学感官评价法

将10人感官评价小组对糯米酒的气味（u1）、色泽（u2）、形态（u3）和口感（u4）的打分情况汇总，统计其在4个评价等级中的票数，将该票数分别除以总人数得到了感官评价的模糊数学关系矩阵A，对应的模糊数学评价集则为Y=K×A。设糯米酒优秀、良好、一般和较差的模糊综合评价等级R={95，85，70，30}，则综合感官评分T=Y×R。

1.10 单因素试验

确定初始配方为：物料质量比（百合与糯米）1∶2、糖化酶添加量0.2%、酵母添加量为0.2%、发酵时间为3 d、料液比为1∶2（g/mL）、发酵温度为30 ℃。研究物料质量比（1∶2，1∶3，1∶4，1∶5和1∶6）、糖化酶添加量（0.2%，0.3%，0.4%，0.5%和0.6%）、酵母添加量（0.2%，0.3%，0.4%，0.5%和0.6%）和发酵时间（3，5，7，9和11 d）的改变对糯米酒综合感官评分的影响。

1.11 响应面试验

将糖化酶添加量、酵母添加量和发酵时间按X1、X2和X3进行编码，其因素水平表见表2。

表2 响应面试验因素水平表

1.12 数据处理与分析

各试验组均平行3次，取其平均值。利用Origin 2017作图，并用SPSS 19.0采用Duncan法对数据进行差异显著性检验（p＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 感官评价权重的确定

综合10名感官评价员的评价结果，可计算得到糯米酒感官评价的权重分布，结果见表3。权重由高到低排序为口感＞气味＞形态＞色泽，将其得分除以100即得权重集K={气味，色泽，形态，口感}={0.27，0.14，0.18，0.41}。

表3 糯米酒感官评定权重分布统计

2.2 单因素试验

图1显示了物料质量比（A）、糖化酶添加量（B）、酵母添加量（C）和发酵时间（D）的改变对糯米酒综合感官评分的影响。

由图1A知，物料质量比的变化糯米酒综合感官评分的影响明显，总体呈先上升后下降的趋势。结果表明，物料质量比为1∶3时，糯米酒的综合感官评分最高，因此确定物料质量比1∶3为最适比例。

由图1B知，随着糖化酶添加量的增加，糯米酒的综合感官评分逐渐提升，当加酶量达0.5%以后，综合感官评分开始下降。因此，确定0.5%附近为响应面试验的研究区间。

由图1C知，酵母添加量对糯米酒综合感官评分的影响较大，添加量在0.4%以前呈逐渐上升的趋势，当其添加量超过0.4%后，糯米酒的综合感官评分急剧下降，因此确定0.4%附近为响应面试验研究区间。

由图1D知，相比之下，发酵时间是影响糯米酒品质的主要因素，当发酵时间超过5 d后，糯米酒的综合感官评分迅速下降。因此，确定5 d附近为响应面试验研究区间。

图1 各因素对糯米甜酒综合感官评分的影响

2.3 响应面试验

采用Design Expert 8.0.5b软件对表4中试验结果进行多项拟合回归，得到水解度对X1、X2和X3的二次多项回归模型方程：R=91.18+1.45X1-0.60X2+2.45X3-0.05X1X2+0.16X1X3+0.25X2X3-0.52X12-5.83X22-7.72X32。

表4 响应面试验方案及结果

2.4 试验模型方差分析

为了检验回归方程的有效性，进一步确定各因素对水解度的影响程度，对回归模型进行了方差分析，结果见表5。模型的F=489.83、p=0.000 5＜0.01，差异极显著；失拟项的p=0.576 6，不显著，说明数据没有异常点；决定系数R2=0.957 2、变异系数CV为2.09%，说明响应值的变化有95.72%来源于X1、X2和X3，模型拟合度好；且回归方程能很好的描述各因素与响应值之间的关系，方法可靠。

回归模型中一次项的X3的p=0.005 7＜0.01，二次项中X22和X32的p值均小于0.01，均达到极显著水平，表明其对试验结果的影响较为明显。而交互项对试验模型的影响较弱。表明该模型不是简单的线性关系，而是一种非线性关系。

响应曲面坡度越陡峭，表明响应值对于操作条件的改变越敏感；反之曲面坡度越平缓，操作条件的改变对响应值的影响也就越小[8]。图2直观地反映了各因素交互作用对响应值的影响，结合回归模型亦可发现交互项p的大小关系为X2X3＞X1X3＞X1X2。

表5 回归模型方差分析

图2 各因素之间的交互作用影响

2.5 验证性试验

用Design Expert 8.0.5b软件对二次多项式回归方程进行计算，得到糯米酒最佳工艺条件为糖化酶添加量0.6%、酵母添加量0.4%、发酵时间为5.34 d，预测感官评分为92.34。考虑到实际操作的局限性，并结合单因素结果，工艺条件最终修正为糖化酶添加量0.5%、酵母添加量0.4%、发酵时间为5 d。此条件下设置3次平行试验验证，得到糯米酒的综合感官评分为91.87（±3.06%），与预测模型相近，表明模型可信。

3 结论

研究以模糊数学综合感官评价法通过单因素-响应面试验得到了百合糯米酒最佳工艺参数为百合糯米物料质量比1∶3、糖化酶添加量0.5%、酵母添加量0.4%、发酵时间5 d、料液比为1∶2（g/mL）、发酵温度为30 ℃，该条件下综合感官评分为91.87。酿制的百合糯米酒香气浓郁、口感适宜，有望进一步延长功能型糯米甜酒的产业链。