劉婧

【摘 要】本文以紫薯作為原料，結(jié)合福建閩派黃酒的釀造工藝，采用紅曲釀造，優(yōu)化了紅曲紫薯酒的生產(chǎn)工藝，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)水平。最優(yōu)發(fā)酵條件為：經(jīng)酶解預(yù)處理后的紫薯汁，添加0.10%酵母、10%紅曲在20 ℃發(fā)酵20天所得紅曲紫薯酒感官品質(zhì)最好。最優(yōu)條件下，紅曲紫薯酒總糖3.25 g/L，非糖固形物4.8 g/L，酒精度8.4% vol，pH=3.84，總酸4.30 g/L，氨基酸態(tài)氮0.75 g/L。

【關(guān)鍵詞】紫薯；紅曲；發(fā)酵

一、引言

紫薯（Solanum tuberosum）又叫黑薯，薯肉呈紫色至深紫色。它除了具有普通紅薯的功能性營(yíng)養(yǎng)成分外，因其含有十分豐富的花青素類(lèi)色素、硒、多糖、植物蛋白、維生素和礦物質(zhì)等多種營(yíng)養(yǎng)成分，而成為當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。我國(guó)雖是世界甘薯最大供應(yīng)地，但是只有40%用于人類(lèi)消費(fèi)和工業(yè)用途，其余的都用作動(dòng)物飼料。

紅曲，是一種天然食品添加劑，也一直是一種藥食兩用的產(chǎn)品。紅曲含有多種氨基酸和不飽和脂肪酸，多種酶與糖，尤其功能性成分Monacolin K，能夠有效抑制膽固醇合成，調(diào)節(jié)人體異常血脂，降低血壓，防止動(dòng)脈粥樣硬化，保護(hù)腎臟，預(yù)防癌癥。紅曲代謝能夠產(chǎn)生大量乙酸、丙酸、丁酸等有機(jī)酸類(lèi)，以及β-苯乙醇、異丁醇、正丙醇、異戊醇等對(duì)酒類(lèi)風(fēng)味影響較為明顯的物質(zhì)，添加紅曲的酒液能獲得更好更持久的香氣，因此紅曲非常適合酒類(lèi)發(fā)酵。福建省具有悠久的紅曲黃酒釀造歷史，釀造工藝相對(duì)完善，對(duì)于開(kāi)發(fā)釀酒新原料，新工藝具有良好的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。以紫薯為原料生產(chǎn)出的紫薯酒，以其優(yōu)良的感官特性和抗氧化、預(yù)防心腦血管疾病、降低血糖等保健功能表現(xiàn)出極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

閩派黃酒以紅曲為其特色菌種，生產(chǎn)出的黃酒具有悅?cè)说纳珴珊拖銡?，且兼具保健功能。因此本文在傳統(tǒng)閩派黃酒工藝基礎(chǔ)上改良原料，以紫薯代替大米為主要原料，添加紅曲進(jìn)行發(fā)酵，探索新型保健酒開(kāi)發(fā)的可能性。

二、材料與方法

（一）實(shí)驗(yàn)材料與設(shè)備

（1）材料

紫薯 市售

α-淀粉酶（酶活力>3700 u/g）

果膠酶（酶活力 30000 u/g）

糖化酶（酶活力>105 u/g）

檸檬酸

分析純安琪酵母 市售

紅曲 市售

葡萄糖、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、硫酸亞鐵、次甲基藍(lán)、氫氧化鈉、甲基紅、鹽酸、甲醛均為國(guó)藥分析純

（2） 實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)備

AB 204電子天平 上海臺(tái)衡儀器儀表有限公司

Delta320酸度計(jì) 上海摩速科學(xué)器材有限公司

恒溫水浴鍋 成都賽可隆機(jī)械設(shè)備有限公司

（二）實(shí)驗(yàn)方法

（1） 工藝流程

紫薯蒸熟→加水打漿→淀粉酶液化→果膠酶水解→糖化酶糖化→過(guò)濾→清汁發(fā)酵→添加紅曲和酵母→發(fā)酵→倒罐→滅菌→裝罐

（2）酶解處理

紫薯蒸熟與水1：1混合打漿，之后依次用α-淀粉酶在pH=5.8，70 ℃下處理85min，添加量5.6 u/g；果膠酶在pH=4.8，65 ℃水解12 min，添加量15 u/g；糖化酶在pH=4.8 60 ℃下處理53 min，添加量180 u/g。

（3）最佳發(fā)酵工藝的研究

1.不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)主發(fā)酵的影響

將酶解好的紫薯汁添加添加10%的紅曲，0.10%酵母，在20 ℃發(fā)酵5天、10天、15天、20天、25天、30天，以酒精度和總糖含量作為指標(biāo)，研究發(fā)酵時(shí)間對(duì)主發(fā)酵的影響。

2.不同溫度對(duì)主發(fā)酵的影響

將酶解好的紫薯汁添加10%的紅曲，0.10%酵母，分別在16 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃，35 ℃發(fā)酵30天，以酒精度和總糖含量作為指標(biāo)，研究溫度對(duì)主發(fā)酵的影響。

3.不同酵母添加量對(duì)主發(fā)酵的影響

將酶解好的紫薯汁分別添加0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的酵母，在20 ℃發(fā)酵30天，以酒精度和糖含量作為指標(biāo)研究不同酵母添加量對(duì)主發(fā)酵的影響。

4.不同紅曲添加量對(duì)主發(fā)酵的影響

將酶解好的紫薯汁分別添加5%、10%、15%、20%、25%紅曲，在20 ℃發(fā)酵30天，以酒精度和糖含量作為指標(biāo)研究不同紅曲添加量對(duì)主發(fā)酵的影響。

5.最佳發(fā)酵工藝參數(shù)正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行四因素三水平的正交試驗(yàn)，得出最優(yōu)工藝參數(shù)。

6.指標(biāo)的測(cè)定

按照GB/T 13662-2008中規(guī)定的方法測(cè)定樣品理化指標(biāo)。

7.紅曲紫薯酒感官評(píng)定

根據(jù)酒的外觀、香氣、口味和風(fēng)格對(duì)紅曲紫薯酒的感官進(jìn)行評(píng)價(jià)，隨機(jī)將樣品分給10名實(shí)驗(yàn)室人員進(jìn)行品評(píng)，每項(xiàng)滿分10分，總分40分。最后分?jǐn)?shù)為總分平均得分，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1：

表1 紅曲紫薯酒感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

Table 1 The sensory evaluation standard of red starter and purple sweet potato wine

三、結(jié)果與討論

（一）不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵效果的影響

表2 發(fā)酵時(shí)間對(duì)發(fā)酵效果的影響

Table 2 The influence of fermentant time on the effect of fermentation

由圖2可知，酒樣總糖含量在發(fā)酵前10天迅速下降至4.36 g/L，之后隨著發(fā)酵天數(shù)的增加略有下降但基本穩(wěn)定在3g/L左右；酒精度隨著發(fā)酵天數(shù)增加而增加，第20天時(shí)達(dá)到最大值7.2% vol，之后酒精度隨著發(fā)酵結(jié)束略有下降；pH值在第10天迅速下降至3.68之后稍上升至3.93，發(fā)酵第30天降至3.77，下降幅度不大。

發(fā)酵5天、10天、15天、20天、25天、30天的酒樣感官評(píng)分分別為：14分、20分、26分、32分、34分、28分，因此發(fā)酵時(shí)間宜選擇在20-25天。

（二）不同發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵效果的影響

表3 不同發(fā)酵溫度對(duì)發(fā)酵效果的影響（如下表）

Table 3 The influence of different fermentation temperature effect on fermentation

由表3可知，酒樣總糖含量在25 ℃以下隨著溫度的升高而降低，酵母繁殖加快，總糖利用率高，酒精度隨之升高；超過(guò)25 ℃酒樣總糖含量開(kāi)始有所回升，酒精度開(kāi)始下降。16 ℃和20 ℃時(shí)酒樣色澤艷麗，香氣柔和，且口感清爽；溫度超過(guò)25 ℃酒樣pH下降，開(kāi)始產(chǎn)生一點(diǎn)酸味，pH值下降，超過(guò)30℃酒體發(fā)酵過(guò)快，使得酒液酸味過(guò)大，影響口感，發(fā)酵溫度過(guò)高不利于酒樣香氣的形成。

發(fā)酵溫度為16℃、20℃、25℃、30℃、35℃的酒樣感官評(píng)分分別為：30分、33分、26分、25分、28分、28分。因此發(fā)酵溫度以16 ℃～20 ℃為宜。

（三）不同酵母添加量對(duì)發(fā)酵效果的影響

表4不同酵母添加量對(duì)發(fā)酵效果的影響

Table 4 The influence of different yeast addition amount on the effect of fermentation

由表4可知，酵母添加量0.05%的酒樣酒味不足，口感略淡；酵母添加量0.10%的酵母在發(fā)酵結(jié)束后產(chǎn)生的酒精度最大，酒樣酸度適中，香氣純正；酵母添加量0.15%的酒樣口味偏酸，香氣不純凈；添加量超過(guò)0.20%，酵母將糖分主要用于自身生長(zhǎng)，酒精產(chǎn)量減少，酒度降低，香氣較雜，口感偏酸，因此酵母添加量以0.10%為宜。

（四）不同紅曲添加量對(duì)發(fā)酵效果的影響

表5 不同紅曲添加量對(duì)發(fā)酵效果的影響

Table 5 The influence of different red starter addition amount on the effect of fermentation

由表5可知，紅曲添加量5%的酒樣發(fā)酵緩慢，酒味較淡，口感偏酸；紅曲添加量為10%的酒樣具有較悅目的色澤，酒味適中，口感平衡；紅曲添加量超過(guò)15%之后酒樣酒味較濃，但是隨著紅曲添加量的增大，紅曲顏色逐漸加深，紅曲味蓋過(guò)紫薯香氣，且酒味發(fā)澀發(fā)苦，故選擇紅曲添加量為10%為宜。

（五）正交試驗(yàn)

根據(jù)上述單因素實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果進(jìn)行正交試驗(yàn)，結(jié)果如表6：

表6 發(fā)酵工藝正交試驗(yàn)

表7 方差分析表

由表6、表7可知，發(fā)酵溫度對(duì)紅曲紫薯酒發(fā)酵效果影響最為顯著，最優(yōu)工藝參數(shù)為B2D2A1C2，即酵母添加量0.10%，紅曲添加量10%，發(fā)酵時(shí)間20天，發(fā)酵溫度20 ℃。

（六）發(fā)酵工藝的驗(yàn)證

對(duì)最優(yōu)發(fā)酵工藝生產(chǎn)出的紅曲紫薯酒各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，所得結(jié)果如下：

總糖3.25 g/L，非糖固形物4.8 g/L，酒精度8.4% vol，pH=3.84，總酸4.30 g/L，氨基酸態(tài)氮0.75 g/L。

以上指標(biāo)符合低度保健酒的品質(zhì)要求，且具有悅目的色澤和柔凈醇和的口感與愉悅的香氣，酒體協(xié)調(diào)，能夠滿足消費(fèi)者對(duì)此類(lèi)酒品的要求，具有一定市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)潛力。

四、總結(jié)

本研究以紫薯為原料，通過(guò)用α-淀粉酶、果膠酶、糖化酶依次對(duì)紫薯漿液進(jìn)行酶解，采用純液態(tài)發(fā)酵；研究酵母和紅曲添加量、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間對(duì)紅曲紫薯酒發(fā)酵過(guò)程的影響，優(yōu)化紅曲紫薯酒發(fā)酵工藝，最后得出：經(jīng)預(yù)處理后的紫薯汁，添加0.10%酵母、10%紅曲在20 ℃發(fā)酵20天所得紅曲紫薯酒感官品質(zhì)最好，并研究了發(fā)酵過(guò)程中主要指標(biāo)的變化規(guī)律。最優(yōu)條件下，紅曲紫薯酒總糖3.25 g/L，非糖固形物4.8 g/L，酒精度8.4% vol，pH=3.84，總酸4.30 g/L，氨基酸態(tài)氮0.75 g/L。

紅曲紫薯酒色澤鮮艷，香氣典雅，口感清爽，酒精度低，純天然無(wú)添加，良好的抗氧化能力，增加了其保健功能，正好符合了市場(chǎng)低度保健飲料酒的需求，具有十分廣闊的市場(chǎng)前景。另外，紅曲紫薯酒原料易得，將其結(jié)合閩派黃酒瑰寶-紅曲，并在傳統(tǒng)黃酒釀造工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，不增加設(shè)備，利于規(guī)?；a(chǎn)。

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