紅曲黃酒的研制

夏艷秋,汪志君,朱強,高文美

1(淮海工學院海洋學院,江蘇連云港,222005)

2(揚州大學食品科學與工程學院,江蘇揚州,225001)

3(揚州欣和生物科技有限公司,江蘇揚州,225009)

紅曲黃酒的研制

夏艷秋1,汪志君2,朱強1,高文美3

1(淮海工學院海洋學院,江蘇連云港,222005)

2(揚州大學食品科學與工程學院,江蘇揚州,225001)

3(揚州欣和生物科技有限公司,江蘇揚州,225009)

以糯米為原料,紅曲與酒藥為糖化發酵劑發酵生產功能性紅曲保健黃酒。試驗結果表明,紅曲保健黃酒最佳生產工藝為:紅曲質量分數7.0%,酒藥質量分數0.8%,投料品溫32℃,發酵溫度28℃,發酵周期10 d,80℃滅菌10 min。成品酒呈寶石紅色澤,醇厚爽口。

紅曲,酒藥,黃酒,發酵,功能性

紅曲是種天然產品,是以大米為主要原料,經紅曲霉發酵而成的紫紅色米曲,古稱丹曲,是中國的偉大發明,被我國中醫認為是珍貴的保健產品[1]。現代研究表明,紅曲含有紅曲霉發酵產生的多種有用的代謝產物,這些產物有降血壓、降血脂、抗腫瘤、抗膽結石等多種生理活性功能[2-3]。其中,Monacolin k及其衍生物等經臨床證明能有效抑制膽固醇的合成,并降低體內膽固醇的含量,因而在醫療界被廣泛應用[4],并在國際上掀起了紅曲研究熱。紅曲霉在生長代謝過程中能產生淀粉酶和蛋白酶等水解酶,還能產生大量的天然紅曲紅色素[1]。課題組在黃酒釀造過程中,采用紅曲共酵方法,在保持黃酒低酒度和高營養的同時,還使酒具有紅曲發酵產物特有的保健功能及天然色澤。這種特型黃酒充分利用了現有生產設備和國內外關于紅曲保健功能的最新研究成果,具有極好的經濟開發價值。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

糯米,市購;紅曲,酒藥,購于蘇州東吳酒廠;Monacolin k標準品,Sigma公司。T6紫外分光光度計,北京普析通用儀器有限責任公司。

1.2 生產工藝流程

1.3 試驗方法

試驗中除特殊說明外,均采用糯米,常溫浸漬36 h,常壓蒸飯25 min,無菌溫水淋冷至35℃,接種占原料米質量分數1%的酒藥,翻拌均勻至28℃落缸搭窩,28℃糖化至釀液滿窩,接種占原料米質量分數5%的紅曲,同時加第1次水,水量為總水量的50%(在米飯落缸前,用5倍于紅曲質量的25℃溫水保溫浸曲10 h,浸曲水于第1次加水時一并加入),攪拌均勻,控制醪液品溫為32℃。28℃發酵6 h后加第2次水,水量為總量水的50%。在接種紅曲第3天、第6天、第9天,分別進行第1次、第2次和第3次攪拌,第12天終止發酵。用尼龍布過濾,15℃澄清2 d,90℃滅菌10 min。

1.4 檢測方法

成品酒理化指標參照《GB/T 13662-2008黃酒》測定,感官指標由5名黃酒企業專業評酒師參照《GB/T 13662-2008黃酒》中特型黃酒感官要求進行評定,取其平均值;Monacolin k采用紫外分光光度法定量測定;細胞數采用血球計數法結合平板菌落計數法測定。

2 結果與分析

2.1 發酵工藝條件的優化

研究發現,紅曲主要含有紅曲霉和酵母菌等微生物,其淀粉酶活力較低。因此,純用紅曲發酵成品酒風味較好,但糖化發酵緩慢,用曲量大,殘糖高,出酒率低,且生產周期長。為縮短生產周期,提高酒質,便于管理,本試驗采用酒藥與紅曲共酵,并就影響酒質的藥曲配比、加水量和發酵溫度4個主要因素采用正交試驗,綜合考察成品酒的理化指標和感官指標,確定最佳的發酵工藝條件。試驗設計及結果見表1、表2、表3和圖1。

表1 正交試驗設計及結果

表2 評價標準

表3 正交試驗各指標的極差分析結果

在紅曲保健黃酒發酵過程中,各因素的影響程度因考察指標而異。由表 3的極差分析可知,對于酒精度、總糖、總酸和評分各因素的影響次序及最優組合分別為 B3D2A3C3、B3D1A3C3、D1C1A1B3、D2A2B2C1。鑒于試驗目的,以評分作為主要考察指標,其余 3項作為參考指標,確定各因素的影響次序為:D﹥ A﹥B﹥ C,即發酵溫度是影響酒質的最主要因素,其次為紅曲和酒藥的配比,加水量影響最小。

圖1 酒質影響因素效應曲線圖

紅曲保健黃酒屬于糧食發酵原酒,從節能考慮,要求殘糖低、出酒率高;從酒質考慮,要求糖酒酸協調、色香味典型獨特;從保健考慮,則要求營養豐富,功能齊全。從圖 1效應曲線可以看出,隨發酵溫度提高,酒精度與評分緩慢上升后即急劇下降,而總酸和總糖則幾乎直線上升。原因是發酵溫度過高,前期糖化和發酵速度均較快,發酵醪在短期內便積累較高濃度的酒精和糖分,發酵產熱多,在發酵中期酵母菌就開始衰退,而生長適溫較高的酸敗菌則趁機滋生,因此,進入后發酵時,酒精含量停止上升,總酸卻急劇增加,生產不易管理。另外,高溫發酵將導致大量的雜醇油生成,使酒的苦澀味增加[5]。增加曲、藥用量,可明顯提高酒精度,降低總糖,進而提高原料利用率,亦可增加香氣,增強色澤,提高營養保健因子含量。一味追求高出酒率而盲目提高曲、藥用量也是不可取的。除成本提高外,研究發現,過量使用糖化劑,成品酒苦澀味增加,且液化和糖化速度過快,大量的糖分賦予醪液較強滲透壓,使酵母菌呼吸作用受到抑制,過早衰亡,發酵中期酒精含量就停止上升,卻給雜菌創造了有力的繁殖條件。在4種因素中,加水量影響最小,可不予考慮。但加水量少,殘糖高,酒的口感過于醇厚,而加水量多,則發酵較透徹,原料利用充分,出酒率也高,若過多,則酒精含量高,殘糖低,酒體淡薄辛辣。因此,兼顧成本、產量與質量,試驗確定4種主要因素的優化組合為:紅曲質量分數7.0%,酒藥質量分數0.8%,水質量分數100%,發酵溫度28℃。

2.2 發酵動態分析

以優化的工藝條件進行3次平行發酵,發酵結束,過濾測得生酒酒精度分別為11.2%,11.4%,11.5%,對應評分分別為92分,94分,92分,說明該優化結果合理可靠,重現性好。其理化指標和感官指標動態變化如圖2和表4所示。

圖2 紅曲保健黃酒發酵動態(理化指標)

表4 紅曲保健黃酒發酵動態(感官指標)

由發酵動態分析可知,發酵前期醪液中已積累較多糖分,加上營養豐富、溶氧充足,酵母菌迅速生長繁殖,溶氧快速降低,糖分則急劇下降。由于此期酵母菌以增殖為主,所以只生成少量酒精和總酸,應注意保溫。當醪液中酵母菌達到一定數量后,即開始進入旺盛的發酵期,消耗大量糖分的同時生成大量的酒精和總酸,此期產熱較多,應注意攪拌降溫。發酵后期,由于氧分減少,加上酒精等代謝產物的抑制作用,酵母菌活力減弱并逐漸衰亡,各指標變化趨于平緩,醪蓋下沉,酒液澄清,應及時終止發酵。若室溫低于20℃,可繼續延長后發酵期,使酒質更加醇和,但如果酒精含量下降,酸度快速上升,應立刻過濾滅菌,否則苦澀味和酸味物質會大量增加而破壞酒質。綜合以上分析,紅曲保健黃酒整個發酵過程可分為4個發酵階段,見表5,并確定其適宜發酵周期為10d。

表5 紅曲保健黃酒發酵階段

2.3 滅菌方式對產品的影響

過濾后的酒液中含有大量的微生物及活性酶,若不滅活或鈍化,酒質會不穩定。不同滅菌方式結果不同,見表6。

表6 滅菌方式對酒質的影響

由表6可以看出,對酒進行熱處理后,酒的衛生指標均能符合規定要求,pH值、總酸和Monacolin k基本無變化,α-氨基酸略有增加,酒精度和總糖則有不同程度的降低,酒體清亮透明有光澤。比較2種滅菌方式可知,隨滅菌溫度升高,酒的穩定性提高,滅菌時間縮短,但會加速苦澀味物質雜醇油和有害物質氨基甲酸乙酯等的形成[6],且酒精成分的揮發損耗也將加大,糖和氨基化合物反應生成的色素物質增多,使酒色加深。據報道,紅曲霉分泌的代謝產物具有一定的抑菌和殺菌作用[7],在保證衛生指標合格的前提下,為保持紅曲保健黃酒的純天然特性,適當降低滅菌溫度或縮短滅菌時間是可行的,但為了盡量降低高溫對成品酒酒質的影響,以80℃滅菌10 min為滅菌方式。經驗證,該條件滅菌后產品理化指標與90℃滅菌10 min的基本一致,穩定性好,但酒色不再變深,而是呈鮮艷的寶石紅色。

3 產品質量

3.1 感官指標

外觀:寶石紅色,清亮透明有光澤;香氣:具有紅曲黃酒特有醇香;口味:醇厚,爽適,鮮潤;風格:酒體協調,具有紅曲黃酒獨特風格。

3.2 理化指標

乙醇體積分數(%):11.0～11.5;總糖(g/L):30.0～35.0;總酸(g/L):4.5～5.0;pH值:3.5～4.5;α-氨基酸(g/L):0.55～0.65;Monacolin k(g/L):0.10～0.15。

3.3 衛生指標

符合GB2758發酵酒的規定。

4 結論

(1)試驗確定紅曲保健黃酒的最佳生產工藝條件為:紅曲質量分數7.0%,酒藥質量分數0.8%,水質量分數100%,投料品溫32℃,發酵溫度28℃,發酵周期10d,80℃滅菌10 min。

酒藥中微生物以根霉為主,酵母次之,釀酒過程以糖化為主,發酵次之,成品酒藥含有獨特的藥香。試驗采用酒藥與紅曲共酵,可彌補紅曲糖化力弱的缺點,使糖化發酵快而均衡,便于生產管理,提高酒質,且紅曲霉和根霉均不產生轉移葡萄糖苷酶,從而大大縮短生產周期,此工藝適宜于氣候較暖的地區生產使用。

(2)紅曲保健黃酒中尚含有較多的殘糖,賦予酒體濃郁的醇厚感,若能適當增加總酸含量,則會協調甜味并掩埋苦澀味,減少此類酒的肥膩感和苦口性,而增強酒的爽適感[8],使得保健酒真正做到消費者大眾化。

(3)紅曲中含有的特殊抑菌和殺菌成分可增強成品酒的穩定性,生酒無需經過高溫滅菌,從而最大程度保留了紅曲保健黃酒的純天然特性。

[1]Ma J,Li Y,Ye Q,et al.Constituents of red yeast rice,a traditional chinese food and medicine[J].J Agric Food Chem,2000,48(52):5-20.

[2]Mee YH,Navindra PS,Zhang YJ,et al.Anticancer effects of chinese red yeast rice versus monacolin K alone on colon cancer cells[J].JournalofNutritionalBiochemistry,2008(19):448-458.

[3]Jeon T,Hwang SG,Hirai S,et al.Red yeast rice extracts suppress adipogenesis by down-regulating adipogenic transcription factors and gene expression in 3T3-L1 cells[J].Life Sci,2004,75(3):195-203.

[4]Ka Ying ma,Zesheng zhang,Shuxin zhao,et al.Red yeast rice increases excretion of bile acids in hamsters[J].Biomedical and Environmental Sciences,2009,2(4):269-277.

[5]夏艷秋.優質黃酒菌種、原料及其發酵工藝的研究[D].揚州:揚州大學,2004.

[6]夏艷秋,朱強,汪志君.謹防黃酒中氨基甲酸乙酯的危害[J].釀酒,2004,31(3):51-53.

[7]趙樹欣,李鳳美,曾露燕.紅曲中的一種糖肽類抑菌物質的研究[J].食品與發酵工業,2007,33(8):42-44.

[8]夏艷秋,朱強,汪志君.清爽型黃酒釀造米的選用[J].食品與發酵工業,2009,35(10):81-84.

ABSTRACTGlutinous as raw material and red starter,Chinese yeast as fer ment to produce red yeast rice health Chinese rice wine by fermentation technology.The results showed that the optimal fermentation conditionswere as follows:red yeast rice 7.0%,Chinese yeast 0.8%,water 100%,the initialmash temperature 32℃,fermentation temperature 28℃,fermentation time 10d,sterilize temperature 80℃for 10min.Finished wine was ruby red,mellow tasty,nutritious and healthy.

Key wordsred yeast rice,Chinese yeast,Chinese rice wine,fermentation,functional

Development of Red Yeast Rice Chinese Rice Wine

Xia Yan-qiu1,Wang Zhi-jun2,Zhu Qiang1,Gao Wen-mei3
1(College ofMarine,Huaihai Institute of Technology,Lianyungang 222005,China)
2(College of Food Science and Technology,Yangzhou University,Yangzhou 225001,China)
3(Yangzhou Xinhe Biotechnology Co.,Ltd.,Yangzhou 225009,China)

碩士,講師。

2010-01-07,改回日期:2010-02-09