一種養生黃酒的發酵工藝研究

楊曉鳳，孫漢巨，楊 柳，徐尚英，姚升飛，何述棟

（1.合肥工業大學食品科學與工程學院，安徽合肥 230009；2.安徽海神黃酒集團有限公司，安徽合肥 231561）

黃酒是用酒曲釀酒，雙邊發酵，具有深厚的民族文化內涵，極具文化特色，有國粹的美名，傳承了華夏文明很早就掌握的釀酒技術[1]。黃酒含有鈣、鎂、鉀、磷、鐵和鋅等微量元素，富含VB，VE等，所含氨基酸可達21種。同時，還含有豐富的功能性寡糖，每升黃酒異麥芽低聚糖、泛糖等含量為6 g[2]。黃酒具有多種功效，是醫藥上重要的輔料和“藥引子”，能幫助消化，適量飲用有助于血液循環，加快新陳代謝，還具有美容、抗衰老、保護心臟等功效。相關研究人員研究了許多添加輔料制備養生黃酒的發酵工藝。例如，何義國[3]研究了枸杞黃酒的工藝，陸海波等人[4]研究了懷山藥黃酒工藝。

山藥含有淀粉酶、多酚氧化酶、黏液蛋白、維生素、微量元素和皂苷等，具有健脾益胃、助消化、滋腎益精、益肺止咳、降低血糖和抗肝昏迷等功效[4]。黑米含有豐富的蛋白質、人體必需氨基酸、花青素，特別富含鐵、硒、鋅，以及VB1和VB2等營養成分，具有消除自由基、改善缺鐵性貧血、抗應激反應和免疫調節等功效。紅棗被人們稱為“百果之王”，含有蛋白質、脂肪、胡蘿卜素、氨基酸等營養成分。同時，還含有鈣、鐵、磷和鎂等多種微量元素。不僅具有保護腸胃、止瀉和中和藥性等功效，還具有顯著的補充氣血、改善氣血虛弱的作用[5]。枸杞含有多糖、胡蘿卜素、核黃素、煙酸、VB1及多種氨基酸，具有促進免疫、清除自由基、抗衰老和護眼明目的作用[3]。黃精含有大量的淀粉、糖、脂肪和蛋白質，還含有胡蘿卜素、維生素等，具有減輕疲勞、抗菌、抗氧化和防衰老等功效。因此，以大米為主要原料，紅棗、枸杞、黃精、黑米和山藥為輔料，開發一款具有養生保健功能的黃酒，勢必會受到消費者歡迎。

1 材料與設備

1.1 原材料與試劑

大米、紅棗、枸杞、黑米、山藥，當地超市購買；黃精，產自安徽省九華山；糖化酶（活力單位1×105U/g），張家港市金源生物化工有限公司提供；耐高溫α-淀粉酶（活力單位1×104U/g），河北邢臺萬達生物工程有限公司提供；酸性蛋白酶（活力單位5×104U/g），廣西南寧市東恒華道生物科技有限公司提供；活性干酵母，安琪酵母股份有限公司提供；濃硫酸、甲醛溶液、氫氧化鈉、蒽酮和葡萄糖，均為分析純。

1.2 儀器及設備

CP114型電子天平，奧豪斯儀器有限公司產品；722E型可見分光光度計，上海光譜儀器有限公司產品；PHS-3G型pH計，上海雷磁儀器廠產品；HH-2型恒溫培養箱，江蘇金壇市榮華儀器制造有限公司產品；JYL-350X型榨汁機，山東九陽小家電有限公司產品；RE-52A型旋轉蒸發儀，上海亞榮生化儀器廠產品；中藥粉碎機，浙江省永康市溪岸五金藥具廠產品；KRT-NT-2-1型膜分離機，合肥科瑞特環保工程有限公司產品；玻璃棒、燒杯、量筒、滴定管等玻璃器皿。

1.3 工藝流程

1.4 操作要點

1.4.1 黃精預處理

黃精用中藥粉碎機磨成60目粉末。

1.4.2 紅棗預處理

紅棗洗凈后去核，在沸水中煮制15 min，料液比1∶1，打漿備用。

1.4.3 枸杞預處理

枸杞洗凈，在沸水中煮制15 min，料液比1∶1，打漿備用。

1.4.4 山藥預處理

清洗、去皮，料液比1∶1，打汁備用。

1.4.5 活性干酵母活化

稱取0.8 g活性干酵母于50 mL質量分數為8%葡萄糖溶液中，于25℃條件下保溫30 min。

1.4.6 養生黃酒的發酵

大米在25℃條件下浸泡48 h，瀝去水分；稱取150 g（干質量約100 g） 浸泡過的大米于500 mL的三角瓶中，包扎后置于高壓蒸汽滅菌鍋中，在0.05 MPa條件下蒸煮15 min；將冷卻的無菌水緩慢加入到米飯中，按試驗需求加入經過預處理的紅棗、黑米、山藥、枸杞和黃精等輔料，并加入0.012 g耐高溫淀粉酶、0.012 8 g糖化酶、0.136 g酸性蛋白酶和5 mL活化的酵母菌液，混合均勻；用8層紗布封口后，于28±2℃條件下保溫發酵，每隔4 h攪拌1次，培養5 d。每組3個平行試驗。

1.4.7 粗濾

將發酵后的混合物質采用200目的尼龍布過濾，收集濾出液。

1.4.8 精濾

采用截留分子量為10 kDa的超濾膜分離機，進一步將濾出液過濾，收集二次流出液。

1.4.9 殺菌、灌裝

將二次流出液加熱至95℃后，趁熱灌裝至玻璃瓶中，封口，自然冷卻至室溫。

1.5 試驗方法

1.5.1 紅棗添加量對黃酒品質的影響

以100 g大米干質量為基準，紅棗添加量分別為1%，2%，3%，4%，5%；山藥和黑米的添加量均為10%，枸杞、黃精添加量均為1%。培養5 d后，對黃酒進行感官評價。

1.5.2 枸杞添加量對黃酒品質的影響

以100 g大米干質量為基準，枸杞添加量分別為1%，2%，3%，4%，5%；山藥、黑米、紅棗和黃精的添加量分別為10%，10%，3%，1%。培養5 d后，對黃酒進行感官評價。

1.5.3 山藥添加量對黃酒品質的影響

以100 g大米干質量為基準，山藥添加量分別為5%，10%，15%，20%，25%；黑米、紅棗、枸杞和黃精添加量分別為10%，3%，2%，1%。培養5 d后，對黃酒進行感官評價。

1.5.4 黑米添加量對黃酒品質的影響

以100 g大米干質量為基準，黑米添加量分別為2.5%，5.0%，7.5%，10.0%，12.5%；山藥、紅棗、枸杞和黃精添加量分別為15%，3%，2%，1%。培養5 d后，對黃酒進行感官評價。

1.5.5 黃精添加量對黃酒品質的影響

以100 g大米干質量為基準，黃精添加量分別為0.25%，0.50%，0.75%，1.00%，1.25%；山藥、紅棗、枸杞和黑米添加量分別為15%，3%，2%，10%。培養5 d后，對黃酒進行感官評價。

1.5.6 養生黃酒配方的正交試驗

在單因素試驗基礎上，以山藥、黑米、紅棗、枸杞和黃精為因素，進行L8（27）正交試驗，確定該養生黃酒配方最優組合方案。

正交試驗因素與水平設計見表1。

圖1 紅棗添加量對黃酒感官品質的影響

表1 正交試驗因素與水平設計/%

1.5.7 料液比對黃酒發酵的影響

以100 g大米干質量為基準，其中枸杞、紅棗、黑米、山藥、黃精添加量分別為2%，2.5%，10%，15%，0.35%；以料液比為 1∶1.5，1∶2.0，1∶2.5，1∶3.0，1∶3.5，1∶4.0，分別向蒸煮后的米飯加入冷無菌水。培養5 d，測定發酵醪的總酸、總糖、酒精度和感官評分等指標。

1.5.8 紅棗、枸杞和黃精加入時間對黃酒發酵的影響

黑米和山藥在發酵0 h同時加入發酵瓶中，紅棗、枸杞和黃精分別在發酵24，48，72 h三者一起加入發酵瓶中。培養5 d后，測定黃酒得總酸、總糖、酒精度和感官評分等指標。

1.5.9 測定標準

酒精度的測定采用蒸餾法，總糖含量測定采用蒽酮比色法，總酸含量測定采用酸堿滴定法，氨基態氮含量測定采用甲醛滴定法。

1.5.10 感官評分

評分小組由10人組成，采用100分制評分法，分別從色澤、氣味、組織形態和口感4個方面進行評 分 ， 分 數 分 別 為 X1，X2，X3，X4，X=X1+X2+X3+X4，取平均分作為最終分數。

感官評分見表2。

表2 感官評分

2 結果與分析

2.1 紅棗添加量對黃酒品質的影響

紅棗添加量對黃酒感官品質的影響見圖1。

在紅棗添加量為3%時，黃酒感官評價分數最高為94.2分。顯而易見，紅棗添加量主要影響黃酒的色澤和香氣，隨著紅棗添加量的增加，黃酒的色澤逐漸變紅，紅棗香氣逐漸突出。添加量低于3%時，黃酒色澤偏淺，紅棗香氣不足；添加量高于3%時，黃酒色澤偏深，紅棗氣味突出，黃酒整體香氣、色澤不協調。因此，確定紅棗添加量為3%。

2.2 枸杞添加量對黃酒品質的影響

枸杞添加量對黃酒感官品質的影響見圖2。

圖2 枸杞添加量對黃酒感官品質的影響

在枸杞添加量為2%時，黃酒感官評分最高為94.0分。枸杞添加量主要影響黃酒的香氣，隨著枸杞添加量的增加，枸杞氣味逐漸突出。添加量低于2%時，黃酒枸杞氣味不足；添加量高于2%時，枸杞氣味突出，黃酒香氣不協調。因此，確定枸杞添加量為2%。

2.3 山藥添加量對黃酒品質的影響

山藥添加量對黃酒感官品質的影響見圖3。

圖3 山藥添加量對黃酒感官品質的影響

在山藥添加量為15%時，黃酒感官評價分數最高為92.6分。山藥添加量主要影響黃酒的香氣和口感，隨著山藥添加量的增加，山藥香氣逐漸突出，口感清爽。添加量低于15%時，黃酒山藥香氣不足，口感偏差；添加量高于15%時，山藥香氣突出，口感不協調。因此，確定山藥添加量為15%。

2.4 黑米添加量對黃酒品質的影響

黑米添加量對黃酒感官品質的影響見圖4。

圖4 黑米添加量對黃酒感官品質的影響

在黑米添加量為10%時，黃酒感官評分最高為93.8分。黑米添加量主要影響黃酒的色澤，隨著黑米添加量的增加，黃酒色澤逐漸加深。添加量低于10%時，黃酒顏色偏淺，色澤不夠誘人；添加量高于10%時，黃酒顏色偏深，色澤不協調。因此，確定黑米添加量為10%。

2.5 黃精添加量對黃酒品質的影響

黃精添加量對黃酒感官品質的影響見圖5。

圖5 黃精添加量對黃酒感官品質的影響

在黃精添加量為0.50%時，黃酒感官評價分數最高為92.6分。黃精添加量主要影響黃酒的口感，隨著黃精添加量的增加，黃酒中藥味逐漸加重。黃精添加量低于0.50%時，口感不夠協調；添加量高于0.50%時，黃酒中藥味突出。因此，確定黃精添加量為0.50%。

2.6 最佳配方確定

通過單因素試驗，確定了山藥黑米養生黃酒的最佳配方。紅棗、枸杞、山藥、黑米和黃精的添加量分別為3%，2%，15%，10%，0.5%。在此基礎上，采用五因素二水平正交試驗進一步確定養生黃酒配方的最佳組合方案。

正交試驗因素水平組合及結果見表3。

由表3可得，紅棗、枸杞、山藥、黑米和黃精對養生黃酒感官品質影響的主次因素排列順序為黑米添加量＞紅棗添加量＞枸杞添加量＞山藥添加量＞黃精添加量，最優組合為A1B2C1D1E2，極差分析法得到的最優組合為A1B2C2D1E2。對A1B2C1D1E2和A1B2C2D1E2進行驗證性試驗，得到的黃酒感官評分分別為91.5±2.3分和95.3±2.0分，最終得到最佳組合方案為A1B2C2D1E2，即養生黃酒最佳配方為黑米添加量7.5%，紅棗添加量3%，枸杞添加量1.5%，山藥添加量15%，黃精添加量0.5%。

表3 正交試驗因素水平組合及結果

2.7 料液比對黃酒發酵的影響

料液比對黃酒中總酸及總糖的影響見圖6，料液比對黃酒感官品質和酒精度的影響見圖7。

圖6 料液比對黃酒中總酸及總糖的影響

圖7 料液比對黃酒感官品質和酒精度的影響

從圖6可知，隨著料液比的增加，黃酒總酸及總糖含量逐漸降低，黃酒感官品質逐漸變好。在料液比為1∶2.5時，黃酒感官評分最高為93.8分；之后隨著料液比的增加，黃酒感官品質變差。同樣，隨著料液比的增加，黃酒酒精度逐漸升高，在料液比為1∶2.5時，酒精度最高為12.6%Vol；之后，隨著料液比的增加，酒精度逐漸降低。因此，選擇最佳料液比為1∶2.5。

2.8 紅棗、枸杞和黃精加入時間對黃酒發酵的影響

紅棗、枸杞和黃精加入時間對黃酒感官品質的影響見圖8，紅棗、枸杞和黃精加入時間對總酸、總糖和酒精度的影響見圖9。

圖8 紅棗、枸杞和黃精加入時間對黃酒感官品質的影響

圖9 紅棗、枸杞和黃精加入時間對總酸、總糖和酒精度的影響

顯而易見，隨著紅棗、枸杞和黃精加入時間的延后，黃酒總酸、總糖含量逐漸減少。通過試驗得出，隨著紅棗、枸杞和黃精加入時間的延后，養生黃酒特有的香氣和味道逐漸減弱。同樣，隨著紅棗、枸杞和黃精加入時間的延后，黃酒酒精度逐漸降低。當紅棗、枸杞和黃精與其他原輔料同時加入共發酵，黃酒感官評價分數、酒精度、總酸含量和總糖含量均最高。所以，選擇紅棗、枸杞和黃精與其他原輔料同時加入共發酵。

3 產品品質

3.1 感官要求

GB/T 13662—2008規定的黃酒感官要求如下。①色澤：橙黃色至深褐色，清亮透明，允許壇底有少量聚集物；②香氣：具有黃酒特有的醇香，無異香；③口味：醇厚鮮爽，無異味；④風格：酒體尚協調，具有黃酒品種的典型風格。該養生黃酒感官質量如下。①色澤：紅色，清亮透明，分布均勻；②氣味：原輔料香氣協調統一，具有養生黃酒特有的香氣，無異香；③口味：具有黃酒特有的口味，原輔料味道協調統一，無異香；④風格：酒體協調統一，具有養生黃酒特有的典型風格。該養生黃酒符合GB/T 13662—2008中的規定。

3.2 理化要求

GB/T 13662—2008規定的黃酒理化要求為總糖（以葡萄糖計） 15.1～40.0 g/L，酒精度≥8%Vol，總酸（以乳酸計） 4.0～8.0 g/L，氨基態氮≥0.20 g/L。該養生黃酒理化質量為酒精度12.6±0.14%Vol，總酸含量6.20±0.09 g/L，總糖含量 17.95±0.19 g/L，氨基態氮含量0.45±0.02 mg/L。該養生黃酒符合GB/T 13662—2008中的規定。

3.3 微生物限量

GB 2758—2012規定的黃酒微生物限量如下。采樣方案為n，c，m，則沙門氏菌5，0，0/25 mL；金黃色葡萄球菌5，0，0/25 mL。該黃酒微生物指標為細菌總數≤100 CFU/mL，大腸菌群≤30 CFU/100 mL），致病菌不得檢出。該黃酒符合GB 2758—2012中的規定。

4 結論

以黃酒的色澤、風味、口感和組織形態為評價標準，采用單因素試驗及正交試驗，優化出養生黃酒的配方，即黑米添加量7.5%，紅棗添加量3%，枸杞添加量1.5%，山藥添加量15%，黃精添加量0.5%。進一步研究料液比，紅棗、枸杞和黃精加入時間對黃酒發酵的影響，得到最佳料液比為1∶2.5，當紅棗、枸杞和黃精與其他原輔料同時加入共發酵，黃酒品質最佳。隨著生活水平的變化，人們保健意識越來越強，更多地關注酒的養生保健功能，隨著黃酒保健功能及其機理研究的深入，具有保健功能的黃酒勢必受到越來越多消費者的青睞。