石斛米酒的研究及風味分析

趙 紅，劉興艷，田秋艷，龍勝云，趙劍雷，周鴻翔

(貴州大學釀酒與食品工程學院，貴州貴陽 550025)

鐵皮石斛（學名：Dendrobium officinaleKimura et Migo），是蘭科石斛屬多年生草本植物，具有益胃生津、滋陰清熱等功效。近年來，隨著人們越來越重視健康飲食，鐵皮石斛作為九大仙草之首而倍受消費者青睞。在2020 年，衛計委針對鐵皮石斛開展按照傳統既是食品又是中藥材的物質生產經營試點，這意味著鐵皮石斛可作為食品推廣，為鐵皮石斛相關產業的發展帶來契機[1]。但目前鐵皮石斛食用方法多為鮮食、煎煮、泡茶、入膳，缺乏石斛工業化加工方法的研究[2]。因此，將石斛與貴州米酒相結合，研究石斛的科學加工方法，使其以石斛酒這樣一種方便食用又易于吸收的形式進入人們的生產生活中，以充分發揮其健康作用。

糯米表層含有大量蛋白質、脂肪，而過高的蛋白質會加重米酒的雜異味，掩蓋石斛清香，同時也會影響酒質穩定性；脂肪經過酶水解生成脂肪酸，使酒中總酸含量增加，糯米原料中脂肪含量越高米酒的感官品質越差[3]。因此，為降低蛋白質和脂肪對酒質的影響，擬借鑒日本清酒釀造過程中的磨米工藝，來進一步優化石斛酒的品質特性。本實驗對石斛米酒的釀造條件進行對比研究，開發出一款突出石斛草木清香、口感協調又有較高營養價值的石斛產品，為進一步形成規模化生產提供數據基礎，推動石斛相關產業的發展[4]。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

石斛粉（貴定縣綠春農業發展有限公司）；糯米（貴州茅貢米業有限公司）；酒曲（湖南智能科技雅大有限公司）。

試劑及耗材：石油醚；硫酸；濃鹽酸；硼酸；甲基紅；溴甲酚綠；無水乙醇；葡萄糖；3，5-二硝基水楊酸；氫氧化鈉；酚酞；乙醇標準夜；苯酚。除非另有說明，所使用試劑均為分析純。

儀器設備：SOX406脂肪測定儀，濟南海能儀器有限公司；K1100 全自動凱式定氮儀，山東海能科學儀器有限公司；紫外分光光度計，上海儀電分析儀有限公司；S-10 生物傳感器分析儀，深圳市西爾曼科技有限公司；7890A-5975C 氣相色譜-質譜聯用儀，安捷倫科技有限公司；PAL 多功能自動進樣器，瑞士斯特分析儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 石斛米酒的制備

（1）原料糯米的處理流程：糯米篩選→精米機打磨→過篩→精米

（2）石斛米酒的發酵流程：精米→浸米→蒸煮→攤晾→拌曲→糖化→發酵→過濾→滅菌→包裝

（3）操作要點：

原料預處理：選取顆粒飽滿、優質無霉變的糯米經過精米機打磨后，在室溫下浸泡12 h，瀝干后和石斛粉一起蒸煮約40 min，使得飯粒“熟而不爛”。

糖化發酵：攤晾米飯，使溫度下降到30 ℃以下，均勻拌入酒曲，在29 ℃下糖化至出汁，再加入釀造水繼續發酵約5 d 后終止發酵，分離濾液，再經澄清后即可得到石斛米酒成品。

按照上述要求，進行石斛米酒釀造單因素實驗。

1.2.2 石斛米酒釀造單因素實驗

在相同條件下，分別考察精米度：100%、90%、80%、70%、60%；加曲量：0.3%、0.5%、0.7%、0.9%；加水量：1 倍、1.5 倍、2 倍、2.5 倍；石斛添加量：1%、2%、3%、4%、5%；石斛添加方式：生石斛、熟石斛對石斛米酒酒質的影響。

其中，精米度、加曲量、加水量的確定，通過測定在不同單因素條件下發酵所得酒體的總糖、總酸和感官評分，并以感官評分為主要考量因素來確定最終工藝條件。石斛添加量、石斛添加方式的確定，測定經發酵所得酒體中石斛多糖含量、總糖、總酸和感官評分，同時以石斛多糖含量和感官評分作為確定石斛添加量及添加方式的考量指標。

1.2.3 理化指標的測定與感官評分

（1）脂肪含量的測定：參照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》中的方法進行測定。

（2）蛋白質含量的測定：參照GB 5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》中的方法進行測定。

（3）總糖的測定：用酸水解后，再用3，5-二硝基水楊酸測定總糖[5]。

（4）總酸的測定：參照GB/T 12456—2008《食品中總酸的測定》中的方法進行測定。

（5）酒精度的測定：利用生物氧化酶膜電化學傳感器對待測樣品酒精濃度進行檢測。

（6）多糖的測定：采用苯酚-硫酸法測定樣品中多糖的含量[6]。

（7）揮發性物質的檢測：采用GC-MS測定樣品中揮發性組分[7]。

GC 條件：DB-WAX：4570.41383 色譜柱；載氣為高純氦氣（99.999%），流速1.00 mL/min；進樣口溫度為250 ℃；不分流進樣；溶劑延遲；升溫程序：初始溫度：35 ℃，保持1 min，以3.5 ℃/min 升溫至120 ℃，再以15 ℃/min升溫至200 ℃，保持2 min。

MS 條件：電子轟擊離子源；離子源溫度230 ℃，四級桿溫度150 ℃；電離能量70 eV；全掃描。

（8）感官評分標準：選擇6 名食品專業人員，從石斛米酒的色澤、香氣、滋味、風格4 個指標進行評定，滿分100 分，感官評分結果取平均值，評價標準見表1[8]。

表1 石斛米酒感官評價表

（9）風味屬性定量標準：選取6 名食品專業人員，用6 個相關敘詞：米香、酒香、植物香、果香、雜味、豐富度描述感覺到的特性特征。其特性特征的強度用數字定量評價：0=不存在、1=剛好可識別、2=弱、3=中等、4=強、5=很強，風味屬性定量結果取平均值。

2 結果與分析

2.1 石斛米酒釀造單因素試驗

2.1.1 精米度對石斛米酒品質的影響

糯米表層含有的大量蛋白質、脂肪會增加米酒的雜味而掩蓋石斛的清香。因此通過磨米工藝，減少原料糯米蛋白質和脂肪成分，不僅能提高米酒的品質，還能有效突出石斛的草木清香。由圖1 可知，隨著精米處理要求提高，其蛋白質和脂肪含量也相應減少。不同精米度糯米對發酵后所得酒體的理化指標影響見表2。

圖1 不同精米度糯米蛋白質、脂肪含量變化

由表2 可知，隨著精米度的變化，石斛米酒的感官評分呈先上升后下降的趨勢。當精米處理要求高時，其蛋白質和脂肪含量減少，發酵所得酒體口感純凈柔和、石斛風味突出、呈淺黃色，因此感官評分較高。當精米度為60%時，蛋白質、脂肪過少，使得米酒香味不明顯，同時，在發酵過程中由蛋白質分解來的有營養的游離氨基酸和多肽類物質也相應減少。因此，從口感和營養價值兩方面綜合考慮確定釀造石斛米酒所用糯米的精米度為70%。

2.1.2 加曲量對石斛米酒品質的影響

不同加曲量對發酵所得酒體理化指標影響見表3。

當加曲量為0.3%時，用曲量小，酒中糖含量較多，糖化和發酵過程均不充分，使得酒中香味成分含量不足，酒體淡薄、口味不足；當用曲量大時，發酵時升溫過猛，易于大量雜菌繁殖，而產生各種異味物質，使得酒苦味偏重、酸味濃。因此0.5%加曲量較為合理。

2.1.3 加水量對石斛米酒品質的影響

不同加水量對發酵所得酒體理化指標影響見表4。

表4 加水量對石斛米酒理化性質影響

當加水量過少為1 倍時，酒體中糖含量過高，酵母菌在高糖度環境中會受到抑制，所以其發酵過程減慢，得到酒體糖酸不協調，隨加水量增加會在一定程度上提升石斛米酒的品質。但在2 倍加水量下，會引起酒中酸味過重，石斛獨有的清香和酒味也隨之減弱。因此，在1.5 倍加水量時，感官分值達到最高峰，此條件下的石斛米酒口味和品質最佳。

2.1.4 石斛添加量及添加方式對石斛米酒品質的影響

2.1.4.1 不同石斛添加量對發酵所得酒體理化指標影響（表5）

表5 石斛添加量對石斛米酒理化指標影響

當石斛添加量較少時，石斛風味不明顯，色澤不佳，感官評分較差。當石斛添加量為3%時，石斛風味突出，甜酸適度，酒味柔和，因此感官評分最高。但當添加量超過一定程度，使得整體石斛米酒的糖酸不協調，甚至略有苦味。

此外，隨著石斛添加量的增加，增加了石斛米酒中溶出的石斛多糖，提高了其營養價值，當石斛添加量為3%時，相較于1%石斛添加量每1 L酒液增加了2.43 mg 石斛多糖，其酒質更優。因此綜合考慮口感和健康要求，確定石斛添加量為3%時為最佳。

2.1.4.2 不同石斛添加方式對發酵所得酒體理化指標影響（表6）

表6 石斛添加方式對石斛米酒理化性質及感官評分影響

多糖是石斛的主要成分，與石斛的多種藥理活性密切相關，故多糖含量的高低是判斷石斛酒質量的重要依據。由表6 可知，將石斛與糯米同時蒸熟后，再進行糖化發酵，所得酒液中可溶出更多多糖，且其口感、色澤也更符合大眾的口味。因此，最終確定用添加熟石斛的方式進行石斛米酒的釀造。

2.2 石斛米酒揮發性物質分析與風味屬性比較

對1.2 中釀制的石斛米酒成品進行過GC-MS檢測，共檢測到53 種揮發性物質，且以醇、酯類為主。酯類物質共25 種，含量最高的酯類物質為辛酸乙酯，百分含量為6.56%。醇類物質有13 種，異戊醇相對含量較高，百分含量為12.75%，然后是苯乙醇，百分含量12.21%。酸類物質共7 種，辛酸含量最高達到1.11%。縮醛類物質1 種，為乙縮醛，含量1.47%。醛類物質2 種，苯甲醛含量最高為0.17%。酚類物質3 種，2，4-二叔丁基酚含量最高為5.49%。酮類物質1 種，為（E）-香葉基丙酮。烯烴類物質1種，為D-檸檬烯。

對比相同條件下未添加石斛的發酵酒，共檢測到48 種揮發性物質，同樣以醇、酯類物質為主。酯類物質共27 種，含量最高的酯類物質為癸酸乙酯，百分含量為12.00%。醇類物質有9 種，苯乙醇相對含量較高為9.60%，然后是異戊醇，百分含量8.40%。酸類物質共6種，辛酸、乙酸含量最高均達到0.86%。縮醛類物質1 種，為乙縮醛，含量1.20%。醛類物質1種，為癸醛。酚類物質2種，2,4-二叔丁基酚含量最高為6.65%。酮類物質1 種，為橙化基丙酮。烯烴類物質1種，為D-檸檬烯。

通過對比可知，添加石斛后，酒體中增加了亞油酸乙酯、芳樟醇、3-乙氧基丙醇、α-萜品醇、4-萜烯醇、丙酸、癸醛、4-乙基愈創木酚8 種揮發性物質；缺少辛酸異丁酯、癸酸丙酯、十五酸乙酯3 種揮發性物質；在兩者共有物質中，癸酸乙酯、乙酸苯乙酯、乙醇、異丁醇、異戊醇、苯乙醇百分含量相差較大。

石斛米酒酯類物質共25 種，總百分含量為26.50%，對照酒中酯類物質共27種，總百分含量為34.35%。在酒中，乙酯類是一大類重要的酯類化合物，大部分都呈現水果香、花香，賦予酒怡人的香氣。在石斛米酒中，辛酸乙酯含量最高，賦予米酒似菠蘿香的香氣。對照酒中癸酸乙酯含量最高，具有似葡萄香的香氣特征[9]。經對比，酯類物質種類和總含量的減少，合理認為與糯米前處理中的磨米有關，通過磨米工藝，減少了蛋白質和脂肪含量，使得生成酯類的前體物質減少，因而石斛米酒相較于對照酒酯類的種類和百分含量都明顯減少，酒體口感更加純凈。見表7。

表7 是否添加石斛的酯類物質對比

石斛米酒醇類物質共13 種，總百分含量30.34%，對照酒中醇類物質共9 種，總百分含量為20.53%。異戊醇是酒類中重要的醇，呈醇香、麥芽香、水果香、奶酪香[9]，在石斛米酒和對照酒中含量均相對較高。芳樟醇是存在于鐵皮石斛中的藥理性物質，是天然的香精香料，賦予了石斛米酒獨特的香氣[10]。苯乙醇是糯米發酵酒中香氣來源的特性組分，是呈淡雅甜潤玫瑰氣味的微量芳香醇，其百分含量將直接影響米酒的質量[11]，添加石斛后，苯乙醇含量增加，其香氣更加豐富。在添加石斛后，酒體中醇類種類和含量均增加，還增加了石斛中特有的揮發性成分，使得酒體酒香濃郁又富有植物香氣。見表8。

表8 是否添加石斛的醇類對比

石斛米酒酸類物質共7 種，總百分含量1.92%，對照酒中酸類物質共6 種，總百分含量2.02%。酸能有效降低酒的甜度，又能增加酒的濃香醇厚之感，盡管丙酸為石斛米酒中所特有有機酸，但百分含量較少，總體上石斛米酒與對照酒間酸類物質差距較小，乙酸、辛酸為兩者主要的有機酸物質。見表9。

表9 是否添加石斛的酸類物質對比

乙縮醛有水果香、歐亞甘草和青香，在石斛米酒中含量較高。苯甲醛和4-乙基愈創木酚為添加石斛后所特有，前者具有強烈的櫻桃-杏仁蛋白軟糖的氣味，后者在低濃度時，呈現丁香、甜香、辛香和烤面包香[9]，它們共同賦予了石斛米酒風味的豐富感。見表10和圖2。

表10 是否添加石斛的揮發性物質對比

圖2 石斛米酒與對照酒風味屬性感官定量分析（A）及風味化合物種類分布(B)

GC-MS 從分子水平對石斛米酒和對照酒的風味進行了分析對比，宏觀上的風味感官分析則更為直接明了。由圖2 可知，通過對風味屬性的定量評價，兩者的米香與酒香味均比較突出，酒香屬性上，石斛米酒的酒香略強于對照酒，可能是石斛米酒中醇類物質比對照酒多所致。添加石斛后，石斛米酒中植物香明顯較對照酒突出。雜味上，石斛米酒選用的是經過打磨的精米，風味更加純凈。感官定量分析得到石斛米酒的豐富度高于對照酒，這與GC-MS鑒定所得石斛米酒的總風味物質多于對照酒的結果相呼應。

3 結論

通過單因素實驗確定石斛米酒的制作條件為精米度70%、加熟石斛3%、加曲量0.5%、加水量1.5 倍，發酵后的石斛米酒總糖含量53.03 g/L，總酸含量16.45 g/L，石斛多糖19.14 mg/L。此外，與未添加石斛相對比，石斛米酒中增加了5 種揮發性物質。用發酵法制備石斛米酒，不僅增加了石斛多糖的溶出[12]，而且通過磨米最大程度地突出了石斛的清香，為石斛相關產品的研發提供了新的思路。