糯米的不同干燥方式对米酒酿造的影响

肖钧文，王家胜，殷想想，周海波，程应春，杨 倩，方尚玲，陈茂彬*

（1.湖北工业大学 生物工程与食品学院，湖北 武汉 430068；2.孝感亲亲生物科技有限公司，湖北 孝感 432100）

米酒又称江米酒、醪糟、甜酒，是谷物原料经过蒸料、拌入甜酒曲糖化发酵酿造而成[1]，其富含多肽、氨基酸、维生素B1（vitamin B1，VB1）、VB2、VB6以及矿物质等营养成分，具有较高的营养与保健价值[2]。在米酒的酿制中，形象地把米比喻为“酒之肉”，可见米对米酒酿造的重要性[3]。

酿造用米品种繁多，有糯米、粳米、籼米等，即使同一品种也会因生长环境条件以及储藏运输条件的不同使米质产生差异。汪建国等[4]的研究表明，糯米相较于粳米、籼米具有直链淀粉含量低、易糊化、酒味醇厚、杂味少等优点。原料米是影响酒品质的最重要的指标，而糯米是最常用的米酒酿造原料[5]。

过高的含水量不利于米的储藏和运输。杨玎玲等[6]的研究表明，热风、微波、近红外以及真空-微波四种不同干燥方法会影响大米微观孔径、结构，宏观影响复水率。而热风烘干对比其他干燥方法具有设备要求低、适合工业生产等优势。研究表明，为了使水分含量低于14.5%[7]，生产企业对收购的水分不达标的米进行烘干。阴干米和烘干米在标准上没有区分，而不同处理的原料会造成米酒产品的不稳定。本研究以糯米为原料制备米酒，考察烘干、阴干两种不同的干燥方式对糯米的基本理化特性、糊化特性和发酵特性的影响。旨在探究糯米不同的干燥方式对米酒品质的影响，为提高米酒品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

优质阴干糯米（干燥处自然通风）、优质烘干糯米（采用粮食作物烘干设备）、活性酒曲：孝感亲亲生物科技有限公司；马铃薯直链淀粉标准液体、马铃薯支链淀粉标准液体：北京万佳首化生物科技；碘化钾、碘（均为分析纯）：麦克林生化科技公司；甲醇、无水乙醇、乙酸、盐酸、氢氧化钠、氯化钙、硫酸锌、亚铁氰化钾、硫酸铜、酒石酸钠、酚酞、次甲基蓝、甲基红、葡萄糖（均为分析纯）：上海沪试实验室器材股份有限公司。

1.2 仪器与设备

1600PC紫外分光光度计：美国VWR公司；SGW-1自动旋光仪：上海佳航仪器仪表有限公司；P-DSL32体视显微镜：日本Nikon公司；RVA4500快速黏度分析仪：上海瑞玢国际贸易有限公司；DHG-9030A全自动恒温鼓风干燥箱：上海精宏实验设备有限公司；ZWY-2102C恒温培养器：上海智城分析仪器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 米酒酿制工艺流程及操作要点

原料→浸米→蒸煮→冷却→拌曲→发酵→酒糟分离→成品

操作要点：取700 g原料用纯水清洗至洗米水上方无漂浮物。按照米∶水=1∶2（g∶mL）浸泡24 h至水面出现白膜。用无菌纱布沥干米浆水，电磁炉2 200 W进行蒸饭，上汽40 min后停止。蒸米要求：米饭熟而不糊，米粒完整，外硬内软，无生心，口感柔软。蒸熟米饭称质量计算出饭率（蒸熟米饭质量/干米质量×100%）。将蒸熟后米饭迅速用冷水降温至中心温度30～32 ℃后进行拌曲，掺曲量为5‰。拌曲后放至发酵罐中，封口，30 ℃恒温发酵。分别取发酵2 d、3 d、4 d、6 d、7 d米酒经过四层纱布过滤150 mL，4 ℃冷藏备用。

1.3.2 糯米原料基本成分的测定

含水量：采用常压105 ℃烘箱干燥法[8]测定。

粗淀粉含量：按照NY/T 11—1985《谷物籽粒粗淀粉测定法》[9]。

直链淀粉含量：按照GB/T 15683—2008《大米直链淀粉含量测定》[10]改良后方法进行。

1.3.3 体视显微观察

分别选取颗粒完整的阴干糯米和烘干糯米颗粒放于显微镜载物台上，设置放大倍数（200%），移动载物台，调整调焦手轮和灯光，直至观察清晰图像为止。观察颗粒截面时将糯米切割厚度均等。

1.3.4 糊化特性的测定

糯米的糊化特性参照GB/T 24852—2010《大米及米粉糊化特性测定快速黏度仪法》[11]进行测定，测试参数见表1。快速黏度分析（rapid visco analysis，RVA）谱特征值包括：峰值黏度（peak viscosity，PV）、热浆黏度（hot through viscosity，HV）、衰减值（breakdown viscosity，BD）=PV-HV、最终黏度（final viscosity，FV）、回生值（setback viscosity，SB）=PV-FV、糊化温度（pasting temperature，Pa T）。整个测试时间为750 s。

表1 糯米糊化特性测试程序参数Table 1 Testing procedure parameters of glutinous rice gelatinization characteristics

1.3.5 米酒基本理化指标测定

总糖、总酸：按照GB/T 13662—2018《黄酒》[12]的方法测定。

酒精度：按照GB/T 5009.225—2016《酒中乙醇浓度的测定》[13]的方法测定。

1.3.6 数据分析

试验数据采用SPSS19.0和Excel 2016软件进行数据分析，用Origin8.6进行制图。所有试验数据均平行测定3次，结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 不同干燥方式糯米成分特性比较和截面体视显微镜观察

由表2可知，与阴干米相比，烘干米含水量较低，出饭率、粗淀粉含量较高。烘干米的直链淀粉比例更高，可能是由于直链淀粉受烘干处理后，分子重新排列导致[14]。

表2 不同干燥方式对糯米基本成分含量及淀粉性质的影响Table 2 Effects of different drying methods on basic components contents and starch properties of glutinous rice

由图1A可知，在米粒两端阴干米透光程度高于烘干米，烘干米整体偏白，而阴干米整体色泽偏暗。推测在烘干处理过程中，含水量降低，同时米粒内部结构被破坏，更加松散，导致烘干米透光程度低于阴干米。由图1B可知，两者横截面对比，阴干米截面整体通透，烘干米截面则粉质明显。

图1 不同干燥方式糯米的表面和截面体视显微结构Fig.1 Microstructure of surface and cross section of glutinous rice by different drying methods

2.2 不同干燥方式对糯米糊化特性的影响

米粒研磨成粉，在水中持续升温并且旋转搅拌，此时直链淀粉沥滤，支链淀粉溶解，因此淀粉黏度与淀粉含量和直链淀粉含量有关。一般认为，峰值黏度表示淀粉颗粒的溶胀程度和水结合能力[15]。

由图2可知，阴干米的峰值黏度（2 353 cp）、热浆黏度（1 419 cp）和最终黏度（1 600 cp）明显高于烘干米的峰值黏度（2 155 cp）、热浆黏度（1 101 cp）和最终黏度（1 265 cp），并且烘干米的整体体系黏度低于阴干米；张晓红等[16]认为，温度升高会加速内部淀粉-米谷蛋白络合物与内部含氮化合物的络合，提高大颗粒淀粉的稳定性。低峰值黏度意味着更耐蒸煮，具有更高的食用品质。在95 ℃的恒温阶段，两类糯米的黏度逐渐降低。温度降低后，支链和直链淀粉分子重新有序排列，导致黏度回升。降温阶段结束后的最终黏度则表示淀粉糊冷却交联形成凝胶能力的强弱。烘干米的衰减值（1 054 cp）高于阴干米（934 cp），这可能是由于在高温烘干过程，糯米的淀粉结构已经被破坏，水分的减少使得结构更加松散。衰减值越大说明淀粉内部颗粒被释放的越多，一方面说明烘干米更利于后续的糖化液化过程，另一方面表明烘干米具有更高的食用价值。回生值是最终黏度与峰值黏度的差，回生值的大小与淀粉糊在冷却过程中直链淀粉分子的重排有关[17]，回生值越高，越易老化。烘干米的回生值（890 cp）高于阴干米（753 cp），表明原料糯米在蒸煮过后的冷却阶段更容易老化。糊化温度是淀粉颗粒在蒸煮过程中发生不可逆膨胀的温度，糊化温度高意味这糊化过程中需要吸收更多水分[18]。其烘干米的糊化温度（72.95 ℃）低于阴干米（74.45 ℃），这可能是由于烘干处理改变了淀粉结构，使得糊化时需要提供的能量更低。

图2 不同干燥方式糯米的糊化曲线Fig.2 Gelatinization curves of glutinous rice by different drying methods

研究表明，热处理可改变支链淀粉的微晶结构，促进淀粉老化，增大淀粉颗粒的溶胀程度，促进小支链淀粉颗粒游离，增加米饭的食用品质[19]。提高原料糯米的发酵能力。

2.3 不同干燥方式对米酒理化指标的影响

乙醇是酒中除水以外含量最多的物质，很大程度上影响风味物质的变化[20]。过高的酒精度一方面会影响酒体的口感，另一方面还会影响总体感官，造成健康方面的负面影响，对米酒而言，酒精度一般在3%vol～14%vol[21-22]。由图3A可以看出，阴干米酿造的米酒酒精度在整个酿造周期中高于烘干米，阴干米和烘干米酒精度在第6天到达顶峰（阴干米14%vol，烘干米11%vol）。较高的酒精度会抑制酵母菌的代谢活动，导致还原糖的分解转化效率降低，糖分积累，乙醇也可通过酯化反应与酸类物质生成酯类成分[23]。

图3 不同干燥方式对米酒酒精度（A）、总糖（B）、总酸（C）的影响Fig.3 Effect of different drying methods on alcohol contents (A),total sugar (B) and total acid (C) content of rice wine

总糖和酒精度反映出糯米的糖化程度和液化程度，在使用同一种曲的情况下，体现出曲对原料的发酵能力。由图3B可以看出，烘干米酿造的米酒总糖含量高于阴干米，并且两种糯米酿造的米酒总糖含量均随着发酵的进行先降低后增加，这是因为这是在米酒发酵过程中发酵醪中的糖类物质在酵母菌的作用下，通过糖酵解途径生成乙醇，因此总糖与酒精度呈现出负相关性[24]，这也与图3A中酒精度含量相互印证。有机酸作为米酒产香的前体物质，它还具有增强风味、降低甜度、调节香味等作用[25]。

米酒中的一部分有机酸由原料、酵母和酒曲带入，还有70%左右的有机酸是在发酵前期产生[26]。由图3C可以看出，两种干燥方法酿造的米酒总酸的含量（阴干米6.0 g/L，烘干米7.0 g/L）均满足NY/T 1885—2017《绿色食品米酒》[27]中对总酸（0.2～10.0 g/L）的要求。烘干米总酸含量虽有波动，但一直维持在6.60～7.15 g/L的较高水平，这可能是烘干处理提高了直链淀粉的含量，蒋世云[28]的研究表明，淀粉的支/直比越大，米酒的酸度越低，该研究结果符合这一结论。

3 结论

本研究通过两种干燥方式处理原料的发酵实验，明确了不同干燥方法处理的差异以及烘干的原料变化。结果表明，烘干处理后糯米的结构变化大于阴干处理，结构更加疏松，有利于后续发酵，同时吸水性明显出饭率大。两者发酵过程中酒精度、总糖、总酸含量存在明显差异，其中烘干米的总糖、总酸含量呈较高水平，有助于发酵后期风味物质的形成。米酒发酵应选用发酵性能高的原料，原料的直链支链淀粉含量，糊化温度和糊化程度，以及所酿制米酒的含糖量等指标可以评价原料米的发酵性能[29]。

目前孝感的糯米厂只有成规模的厂家才会选择机械烘干糯米控制水分，并未普遍使用。烘干米的加工成本略高于阴干米（阴干米5.2元/kg、烘干米5.5元/kg），但阴干米受气候影响大，水分含量难控，而烘干米的优势是可以实现智能化生产，标准化控制水分含量，并降低原料在酿造后的酒精度，提高总糖，影响总酸水平，因此烘干糯米的优势在米酒酿造中具有广阔前景。