羅平小黃姜糯米保健酒傳統發酵工藝的研究

（曲靖師范學院，云南曲靖655011）

羅平縣地處滇東高原的東南部，氣候溫和濕潤，雨水調勻，土壤沙質，最適宜種植小種生姜[1]。羅平小黃姜是云南省曲靖市注冊地理標志證明商標產品，遠銷東南亞、中東和歐美、日韓等國。姜含有多種化學成分，有揮發油、姜辣素和二苯基庚烷三大類[2]，生姜具有止嘔、強心、抗炎等作用[2]。生姜還對保護消化器官有一定的作用，是治療鹽酸-乙醇性潰瘍的有效藥物[3]，在生姜的揮發油中的一些單萜類具有很強的抗菌性[4]。糯米中含有20種蛋白質水解氨基酸，還有大量的具有生物活性的短肽和維生素[5]，以及含有大量的糖類，適量的有機酸和酒精[6]，對于特殊人群如：老人、小孩、孕婦以及身體虛弱者，是一種很好的食物，可以起到補氣血的作用。并且在糯米酒中也含有豐富的營養物質，常喝糯米酒可促進胃液分泌，增加食欲，提高血液循環[7]。

姜和糯米是人們生活中所常用的兩種食材，不僅口感好，而且都具有各自的藥用價值。姜酒一直是我國民間用于驅寒、治療偏風和心腹冷痛助消化的藥酒[8]，但并沒有引起人們很大的重視，造成了資源的浪費。本試驗以羅平小黃姜和糯米為原料，生姜和糯米充分混合后發酵并陳釀，經微孔半透膜過濾而得到澄清透明的小黃姜保健酒。既有了酒釀的口感，還包含了大量的多肽、維生素和糖類和大量的姜酚，承接兩者的功效，符合現代人追求健康的要求。

1 材料與方法

1.1 材料與主要儀器

CP114型分析天平：美國奧豪斯天平有限公司；TU-1810型紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限公司；XMTD-600電子恒溫不銹鋼水浴鍋：上海宜昌儀器紗篩廠；UPH-IV-20T超純水機：成都超純科技有限公司；酒精計：國營武強儀表廠。

糯米：從超市選購，選擇圓糯米，無蟲害，白色不透明，無發黃發霉，無爆腰，氣味良好，以當年生產的優質糯米為主要原料；小黃姜：選用色澤鮮美，辣味充足，根莖飽滿，無霉爛的羅平小黃姜；淀粉酶（固體，2 000 U/g）、糖化酶（固體，100 000 U/g）、甜酒曲：安琪酵母股份有限公司；氫氧化鈉、葡萄糖、DNS試劑：分析純。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

圖1 工藝流程圖Fig.1 Flow chart

1.2.2 操作要點

1）小黃姜姜汁的制備：選擇個大、無霉變、無異味，無發芽的新鮮生姜，去皮用清水洗凈，加入200 mL無菌蒸餾水在調理機中打漿。

2）糯米的浸泡與蒸煮：糯米洗凈，蒸餾水浸泡8 h～10 h，常壓蒸煮，要求飯粒松軟，熟而不糊，外硬內軟，內無白心[9]。

3）淋飯及混勻：淋飯用水要用無污染的無菌冷水，翻拌均勻，分別放入無菌盆中。

4）液化糖化：將淋飯后的糯米與姜汁按一定比例混合后，加入一定量的淀粉酶于60℃的恒溫水浴箱中液化40 min；加入一定量的糖化酶于65℃條件下恒溫水浴40 min，進行糖化，得糖化液[10]。

5）主發酵：待糖化液冷卻后，加入按比例稱取好的甜酒曲，于33℃下進行主發酵。

6）后發酵：主發酵結束，為使小黃姜中的有效成分進一步溶出，將酒液與酒渣分離，用雙層紗布過濾澄清的液體，放置在10℃溫度下后發酵7 d。

7）陳釀：后發酵結束后，將酒液與酒渣分離，用硅藻土澄清酒液，然后將酒液置于低溫20℃下陳釀，促進酒體的穩定和澄清，陳釀結束后，用孔徑為0.45 μm的微孔膜過濾得小黃姜保健酒[11]。

1.2.3 檢測方法

1.2.3.1 酒精度的測定

酒精度的測定采用蒸餾法，按照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。

1.2.3.2 葡萄糖標準曲線的制作

吸取葡萄糖標準液（1 mg/mL）0、0.2、0.4、0.6、1.0、1.2 mL于25 mL的比色管中，用蒸餾水補齊至2.0 mL，再分別加入1.5 mL的DNS溶液，搖勻，沸水浴5 min，冷卻至室溫，蒸餾水定容至25 mL，540 nm處測定吸光度，以吸光度為縱坐標，葡萄糖含量（mg）為橫坐標，得線性回歸方程y=0.609 3x-0.009 2（R2=0.999 3）。

圖2 葡萄糖標準曲線Fig.2 Glucose standard curve

1.2.3.3 殘總糖、產酒率、淀粉利用率的測定

殘總糖、產酒率、淀粉利用率的測定參照文獻[12]方法。

1.2.4 發酵條件的優化

1.2.4.1 單因素試驗

確定淀粉酶添加量為25 U/g、糖化酶添加量為350 U/g、甜酒曲的添加量為0.36 g/100 g的條件下，選擇姜汁與糯米質量比為 1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1 ∶50進行試驗，考察其對發酵的影響；確定姜汁糯米質量比為1∶40、糖化酶添加量350 U/g、以及甜酒曲添加量0.36 g/100 g的條件下，選擇淀粉酶添加量15、20、25、30、35 U/g進行試驗，考察其對發酵的影響；確定姜汁糯米質量比為1∶40、淀粉酶的添加量為30 U/g、甜酒曲添加量為0.36 g/100 g的條件下，選擇糖化酶添加量為 250、300、350、400、450 U/g 進行試驗，考察其對發酵的影響；確定姜汁糯米質量比為1∶40、淀粉酶的添加量為30 U/g、糖化酶添加量的300 U/g的條件下，選擇甜酒曲添加量為 0.28、0.32、0.36、0.4、0.44 g/100 g 進行試驗，考察其對發酵的影響。

1.2.4.2 正交試驗

選用姜汁糯米比、淀粉酶添加量、糖化酶添加量、甜酒曲添加量四因素三水平進行正交試驗，以感官評價為指標選出最優組合。

表1 正交因素水平表Table 1 Orthogonal horizontal design

1.3 感官評價標準

選取15名專業人員組成評定小組，將15人分為3組，感官評價結果取3組平均值，具體的感官評價標準見表2。

表2 感官評價標準Table 2 Sensory evaluation index

2 結果與分析

2.1 姜汁糯米質量比對感官品質及發酵工藝的影響

姜汁糯米質量比對感官品質及發酵工藝的影響見圖3、圖4。

由圖3、圖4結果顯示，姜汁糯米比例添加量對小黃姜姜酒的感官品質和發酵工藝影響很大。從感官得分和理化指標上分析，1∶10和1∶20這兩個高濃度的姜汁糯米質量比，姜酒感官評分較低，產酒量和淀粉利用率較低。當姜汁糯米質量比達到1∶30之后各項指標在逐漸升高，1∶40為最高點，分析原因為姜中含有大量姜酚，過多的姜酚會抑制酵母的生長，因此選擇姜汁糯米質量比為1∶40。

圖3 姜汁糯米質量比對感官品質的影響Fig.3 Effect of glutinous rice ratio of ginger juice on sensory quality

圖4 姜汁糯米質量比對發酵工藝的影響Fig.4 Effect of glutinous rice ratio of ginger juice on fermentation process

2.2 淀粉酶添加量對感官品質及發酵工藝的影響

淀粉酶添加量對感官品質及發酵工藝的影響見圖5、圖6。

圖5 淀粉酶添加量對感官品質的影響Fig.5 Effect of amylase on sensory quality

由圖5和圖6的結果分析，淀粉酶的添加量影響著原料的液化程度，從而影響后續的發酵過程，隨著淀粉酶的添加量逐漸增多，姜酒的感官評分在淀粉酶添加量30 U/g時最高，各理化指標也呈現好的趨勢，因此選擇淀粉酶添加量為30 U/g。

圖6 淀粉酶添加量對發酵工藝的影響Fig.6 Effect of amylase on fermentation process

2.3 糖化酶添加量對感官品質及發酵工藝的影響

糖化酶添加量對感官品質及發酵工藝的影響見圖7、圖8。

圖7 糖化酶添加量對感官品質的影響Fig.7 Effect of glucoamylase on sensory quality

圖8 糖化酶添加量對發酵工藝的影響Fig.8 Effect of glucoamylase on fermentation process

糖化酶是在淀粉酶之后作用于發酵液，是將多糖轉化為單糖以供酵母更好的利用，由圖7和圖8的分析結果，糖化酶的添加量對發酵工藝的影響在250 U/g～350 U/g這個范圍之間呈現最佳水平，在300 U/g為最佳水平。

2.4 甜酒曲添加量對感官品質及發酵工藝的影響

甜酒曲添加量對感官品質及發酵工藝的影響見圖9、圖10。

圖9 甜酒曲添加量對感官品質的影響Fig.9 Effect of Sweet song on sensory quality

圖10 甜酒曲添加量對發酵工藝的影響Fig.10 Effect of sweet song on fermentation process

甜酒曲的添加量是影響發酵的重要影響因素，由圖9和圖10由感官評分和理化指標可以得出，隨著甜酒曲添加量的增加，發酵過程進行的會越來越好，但并不是處于一直增加狀態，在甜酒曲添加量為0.4 g/100 g時各項指標最好，故選擇甜酒曲添加量為0.4 g/100 g。

2.5 正交試驗

通過單因素試驗分析以后，按L9（34）正交表進行試驗，正交試驗結果見表3。

表3 正交試驗結果Table 3 Orthogonal experimental results

續表3 正交試驗結果Continue table 3 Orthogonal experimental results

由表3正交試驗可知最佳方案為A3B2C3D3，在9組正交試驗中得分最高的組合為A2B2C3D1，與正交分析的最優組合不一致，故進行驗證試驗，試驗結果表4所示。

表4 驗證試驗Table 4 Verification test

由極差分析可知，影響發酵的主要因素為糖化酶添加量和淀粉酶添加量，各因素的主次順序為糖化酶用量＞淀粉酶用量＞姜汁糯米質量比＞甜酒曲用量，最佳方案為姜汁糯米質量比1∶50、淀粉酶添加量20 U/g、糖化酶添加量350 U/g、甜酒曲添加量0.44 g/100 g。

利用最優組合作出主發酵液，進行10℃的低溫后發酵7 d，后發酵結束后，將酒液與酒渣分離，用硅藻土澄清酒液，然后將酒液置于低溫20℃下陳釀，促進酒體的穩定和澄清，陳釀結束后，用孔徑為0.45 μm的微孔膜過濾得小黃姜保健酒，具有姜酒特有的醇香，酒質澄清透明，口感怡人。

3 結論

通過研究，得到羅平小黃姜糯米保健酒傳統發酵工藝的最佳條件為：姜汁糯米質量比1∶50、淀粉酶添加量20 U/g、糖化酶添加量350 U/g、甜酒曲添加量0.44 g/100 g。主發酵結束后，經后發酵及陳釀過程，所得的羅平小黃姜糯米保健酒具有姜酒特有的醇香，酒質澄清透明，口感怡人，質量符合標準要求。