基于安琪混合酒曲的糯米酒新工藝研究

鐘明葉，李志軍，周榆林，陳夢圓，蔡雪梅，羅愛民*

（1.四川大學 輕紡與食品學院，四川 成都610065；2.安琪酵母股份有限公司，湖北 宜昌 443000）

糯米酒是我國傳統(tǒng)的一種特色低度飲料酒。它是以糯米為原料，經(jīng)浸米、蒸米、糖化、發(fā)酵、過濾等工序釀制而成，發(fā)酵產(chǎn)品富含葡萄糖、麥芽糖、氨基酸、維生素、有機酸、多糖等成分，具有開胃解膩、生津止渴、活血潤肺、提神醒腦的功能，是滋補健身的佳品。目前國內(nèi)外對糯米酒的研究較多，主要以糯米為原料，添加一系列具有保健功能成分的物質(zhì)以開發(fā)糯米保健酒[1-3]，或是通過加入功能性菌株制備以開發(fā)糯米保健酒[4-6]；亦或是添加具有特殊香氣成分、特殊顏色的物質(zhì)研制風味獨特、色澤鮮艷的糯米酒，如茉莉花糯米酒[7]、菠蘿糯米酒[8]、百香果糯米酒[9]、紅豆糯米酒[10]、桂花糯米酒[11]、玫瑰石榴糯米酒[12]。此外，糯米酒釀造中菌種的研究也成為當下糯米酒研究的一個熱點[13-15]。

傳統(tǒng)糯米酒釀造主要是家庭或者小作坊式，對糯米的預處理方式如浸泡時間、蒸煮時間都不盡相同，從而造成糯米的含水量及糊化程度等影響糯米酒品質(zhì)的指標相互之間差異顯著，這樣不僅不利于糯米中有效成分的保留[16]，同時造成糯米酒生產(chǎn)加工工藝的不穩(wěn)定；此外，由于現(xiàn)在市場上釀酒曲或酒藥種類較多且雜，各個地方酒曲各有特色，所生產(chǎn)的糯米酒風味各不相同[17]。

因此，本試驗在傳統(tǒng)糯米酒工藝的基礎上，利用安琪純種酵母進行發(fā)酵，就糯米酒生產(chǎn)工藝中影響糯米酒品質(zhì)的因素及后處理進行研究，旨在為利用安琪釀酒曲生產(chǎn)糯米酒提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

優(yōu)質(zhì)粳糯：孝感市富饒農(nóng)副產(chǎn)品有限責任公司；安琪純種活性干酵母（Saccharomyces cerevisiae）、安琪甜酒曲（成分為米粉和根霉菌）：安琪酵母股份有限公司。

氫氧化鈉、酚酞（均為分析純）、硅藻土：成都金山化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

WT10002K電子天平：梅特勒-托利多（上海）有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋：上海國華電器有限公司；SHB-III循環(huán)水式多用真空泵：鄭州杜甫儀器廠；DL-1萬用電爐：北京中興偉業(yè)儀器有限公司；JC-101型電熱鼓風干燥機：上海成順儀器儀表有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 糯米酒制作工藝流程及操作要點

糯米→淘洗、浸米→蒸熟→冷卻→拌曲→下缸、搭窩→保溫糖化→加水發(fā)酵→過濾→裝瓶殺菌→糯米酒

操作要點：

（1）淘洗、浸米：選擇無蟲害無雜質(zhì)的糯米用無污染自來水進行淘洗2次。以料液比1∶2（g∶mL）的比例加入常溫自來水浸泡24 h，瀝干，此時吸水率為38%～41%。

（2）蒸熟：將浸泡好的糯米置于蒸鍋中，加熱至鍋中水沸開始計時蒸20 min，蒸至糯米粒外硬內(nèi)軟、疏松不糊、顆粒飽滿、內(nèi)無白心。

（3）冷卻：用燒冷開水進行淋飯至米溫25～30℃即可進行后續(xù)的拌曲發(fā)酵。

（4）拌曲：向已淋飯降溫的米飯中加入一定量的安琪甜酒曲和安琪活性干酵母并充分攪拌均勻。

（5）下缸、搭窩：將攪拌均勻的米飯置于缸中，搭成“倒喇叭”的凹圓窩形狀，以利于根霉和酵母生長。

（6）保溫糖化：搭窩完成后用能透氣的紗布（一般疊八層）封住缸口于30℃糖化2 d。

（7）加水發(fā)酵：以一定比例的料水比（g∶mL）加入水溫為30～35℃的溫開水進行密封發(fā)酵。

（8）過濾：第一次過濾使用板式過濾機進行粗濾，壓干酒糟中的酒液；第二次過濾使用硅藻土對第一次過濾后的酒液進行過濾。

（9）裝瓶殺菌：對過濾后的酒液裝瓶并于80℃恒溫水浴20 min殺菌，即得糯米酒。

1.3.2 發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗

以發(fā)酵后糯米酒酒精度、總酸度、外觀糖度及感官評分為評價指標，以混合酒曲（安琪甜酒曲∶安琪純種活性干酵母為4∶1）添加量為糯米量的0.500%、0.625%、0.750%、0.825%、1.000%；糯米與水料液比為1.0∶1.2、1.0∶1.4、1.0∶1.6、1.0∶1.8、1.0∶2.0（g∶mL）；發(fā)酵溫度為25 ℃、28 ℃、30 ℃、32 ℃、35 ℃；發(fā)酵時間為3 d、5 d、7 d、9 d、11 d。每個試驗設3個平行，各測定指標取其平均值。

1.3.3 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗

在單因素試驗的基礎上，選用混合酒曲添加量（A）、料液比（B）、發(fā)酵溫度（C）、發(fā)酵時間（D）為評價因素，設計4因素3水平的正交試驗，通過對樣品的外觀糖度、總酸及酒精度進行測定，以其感官評分為考察指標，確定糯米酒的最優(yōu)發(fā)酵工藝。正交試驗因素與水平見表1。

表1 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗因素與水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for fermentation technology optimization

1.3.4 分析檢測

酒精度測定：蒸餾法[18]；總酸度：酸堿滴定法[18]；外觀糖度：手持折光儀測定。

1.3.5 糯米酒感官評定

參考相關文獻中的米酒評定方法[19]，隨機選擇20名人員按照表2的評分標準對釀制的糯米酒進行感官評定，取其平均值，滿分為100分。

表2 糯米酒感官評定標準Table 2 Sensory evaluation standards of glutinous rice wine

1.3.5 數(shù)據(jù)處理

每個試驗處理3個重復，測量數(shù)據(jù)至少3個平行，采用SPSS19.0、Excel進行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結果與分析

2.1 混合酒曲添加量對糯米酒品質(zhì)的影響

不同添加量的混合酒曲對糯米酒的影響結果見表3。由表3可知，混合酒曲添加量對糯米酒外觀糖度、酒精度及總酸都有顯著的影響。隨酒曲添加量的增多，酒精度及總酸呈先增后減的趨勢，外觀糖度呈先減后增的趨勢。在添加量為0.875%時，酒液外觀糖度達最低值10%，酒精度則相應達到最高值13.2%vol，這可能是由于在酒曲添加量為0.500%～0.875%時，酵母數(shù)量增多，提高對葡萄糖的利用，因此糖分降低，酒精度升高。在酒曲添加量為0.875%～1.000%時，酵母數(shù)量過多，相互之間形成競爭而不利于其生長，產(chǎn)酒精減少。在酒曲添加量為0.625%時，總酸達最高值5.62 g/L。這可能是在酒曲添加量為0.500%～0.625%時根霉屬優(yōu)勢菌群，糖化并產(chǎn)酸，添加量0.625%～1.000%時酵母屬優(yōu)勢菌群，利用葡萄糖產(chǎn)酒精。由此可見酒曲添加過高或過低都會導致米酒酒體不諧調(diào)，而在混合酒曲添加量為0.750%時感官評分最高88分，此時所得糯米酒酒體豐滿，口感醇厚，香氣濃郁。因此，選擇酒曲添加量為0.750%。

表3 酒曲添加量對糯米酒品質(zhì)的影響Table 3 Effect ofJiuquaddition on the quality of glutinous rice wine

2.2 發(fā)酵料液比對糯米酒品質(zhì)的影響

不同的發(fā)酵料液比對糯米酒的影響結果見表4。由表4可知，隨著料液比的減小，糯米酒外觀糖度逐漸降低，酒精度逐漸升高，總酸先增后減。這可能是由于隨著料液比的減小，酒液中浸出物相對濃度降低，糖分也就相應降低，體系滲透壓減小；且溶液中發(fā)酵微生物相對濃度減小，彼此間相互競爭降低，對體系中營養(yǎng)物質(zhì)的利用率提高，利于酵母生長。因此使得糖度降低、酒精產(chǎn)量及總酸升高。在料液比為1.0∶1.8（g∶mL）時總酸達最大值5.79g/L，隨后有所降低，可能是酸性物質(zhì)產(chǎn)量達最高值后因水分增多而被稀釋。隨著加水量增多，酒精度逐漸升高，但較低或較高的加水量都會導致米酒感官評分不高，使酒體過甜或過酸，在料液比為1.0∶1.6（g∶mL）時，感官評分達到86分，此時米酒酒精度為10.2%vol，外觀糖度為20.0%，酸度為5.11 g/L，米酒酸甜適中，酒體諧調(diào)。因此，選擇料液比為1.0∶1.6（g∶mL）。

表4 料液比對糯米酒品質(zhì)的影響Table 4 Effect of material to water ratio on the quality of glutinous rice wine

2.3 發(fā)酵溫度對糯米酒品質(zhì)的影響

不同的發(fā)酵溫度對糯米酒的影響結果見表5。由表5可知，隨著發(fā)酵溫度的升高，酒液外觀糖度逐漸升高，酒精度先增后減，總酸先增后減。在30℃時總酸達到最大值5.02 g/L，酒精度達到最高值13.2%vol，此時感官評分也達最高值88分。這可能是由于酵母的最適生長溫度在28～30℃[20]，溫度過低會抑制酵母酶活，溫度過高會破壞酵母體內(nèi)的蛋白質(zhì)、脫氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid，DNA）、核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）及細胞膜結構，這些都會抑制酵母生長；同樣，溫度過低或過高也會抑制根霉菌生長，影響糯米淀粉糖化。由此可見，發(fā)酵溫度通過影響酵母和根霉生長從而影響酒精、糖分及總酸的產(chǎn)量。考慮到發(fā)酵溫度30℃時酒液酒精度及糖酸都處于比較合適的狀態(tài)。因此，選擇發(fā)酵溫度為30℃。

表5 發(fā)酵溫度對米酒品質(zhì)的影響Table 5 Effect of fermentation temperature on the quality of glutinous rice wine

2.4 發(fā)酵時間對糯米酒品質(zhì)的影響

不同的發(fā)酵時間對糯米酒的影響結果見表6。由表6可知，隨著發(fā)酵時間的延長，酒液的外觀糖度呈先降低再升高最后再降低的趨勢，酒精度先升后降，總酸先升后減。在發(fā)酵7 d時，酒液酒精度達到最大值14.4%vol，外觀糖度達最低值11.0%。這可能是因為在發(fā)酵時間3～7 d，體系中的酵母處于對數(shù)生長期，大量生長繁殖并生成酒精，因此糖分降低，總酸及酒精度升高。在發(fā)酵7～11 d，體系中營養(yǎng)物質(zhì)減少，酒精及酸性物質(zhì)抑制酵母生長，使其產(chǎn)酒精能力降低。在發(fā)酵9d時，外觀糖度達最高值14.0%，總酸達最大值4.50g/L，隨后都緩慢降低，且此時感官評分達最高值90分。這可能是由于體系中的根霉菌又繼續(xù)糖化未被完全利用的淀粉導致酒液中糖類物質(zhì)增多，而后被利用而降低，酸性物質(zhì)因和醇相互作用生成酯類物質(zhì)使得含量降低。考慮成本及酒體口感風味選擇發(fā)酵時間為9 d。

表6 發(fā)酵時間對米酒品質(zhì)的影響Table 6 Effect of fermentation time on the quality of glutinous rice wine

2.5 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗

在單因素試驗的基礎上，選用酒曲添加量（A）、料液比（B）、發(fā)酵時間（C）、發(fā)酵溫度（D），設計4因素3水平的正交試驗，以感官評分為評價指標，確定糯米酒的最優(yōu)發(fā)酵工藝。正交試驗結果與分析見表7，方差分析結果見表8。

表7 發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗結果及分析Table 7 Results and analysis of orthogonal experiments for fermentation technology optimization

由表7可知，4種影響因素對糯米酒感官品質(zhì)影響的大小次序是發(fā)酵溫度＞混合酒曲添加量＞料液比＞發(fā)酵時間，最優(yōu)發(fā)酵組合為A1B2C1D2，即混合酒曲添加量為0.625%，料液比為1.0∶1.6（g∶mL），發(fā)酵時間為8 d，發(fā)酵溫度為30 ℃。在此最佳工藝條件下進行3次驗證試驗，糯米酒的感官評分為92分。

表8 正交試驗結果方差分析Table 8 Variance analysis of orthogonal experiments results

由表8可知，發(fā)酵溫度、酒曲添加量、料液比對結果有極顯著影響（P＜0.01），而發(fā)酵時間對結果沒有顯著影響（P＞0.05）。

3 結論

采用單因素試驗和正交試驗，以外觀糖度、總酸、酒精度、感官評分為評價指標，探究酒曲添加量、料液比、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間對糯米酒品質(zhì)的影響，結果表明，糯米酒最佳發(fā)酵工藝為發(fā)酵溫度30℃，酒曲添加量0.625%，料液比1.0∶1.6（g∶mL），發(fā)酵時間8 d。在此最佳工藝條件下進行驗證試驗，糯米酒的感官評分為92分，酒精度12.2%vol，外觀糖度12.8%，總酸3.50 g/L。

隨著生活質(zhì)量的提升，現(xiàn)代人倡導健康、營養(yǎng)、安全地飲酒，這也給自然發(fā)酵的米酒市場帶來了希望和機遇。但是傳統(tǒng)糯米酒發(fā)酵存在較多的限制因素，包括糯米酒生產(chǎn)加工工藝的不穩(wěn)定，導致糯米酒生產(chǎn)工業(yè)化程度低；市場上釀酒曲或酒藥種類眾多繁雜，造成市場上糯米酒質(zhì)量參差不齊。本試驗以安琪酒曲為基礎，對糯米酒生產(chǎn)工藝進行探究，形成一套較為完整的工業(yè)化生產(chǎn)工藝，以期實現(xiàn)糯米酒生產(chǎn)的質(zhì)量可控，為企業(yè)生產(chǎn)糯米酒提供理論基礎。