李金輝，王 正，謝繁光，李 蘭

（河南科技學(xué)院生命科技學(xué)院，河南新鄉(xiāng)453003）

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，人們的生活質(zhì)量也逐步提高，崇尚回歸自然、健康的國(guó)際化健康生活理念逐步為人們所接受，人們?nèi)找孀⒅厣攀辰Y(jié)構(gòu)的合理搭配，一個(gè)以雜糧為時(shí)尚的糧食與相關(guān)飲品的消費(fèi)結(jié)構(gòu)悄然興起[1]。雜糧一般是指除小麥、玉米、水稻以及大豆以外的其他各類谷物和豆類，這其中就包括了薏苡和紅豆等，其中薏苡不僅含有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并且能夠提供人體所需的特殊化學(xué)物質(zhì)，減少慢性疾病，包括癌癥和心臟病等發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，改善人類健康[2]。

薏苡（Coix lacryma-jobi），俗稱“回回米”“藥玉米”為禾本科植物。薏苡仁為薏苡干燥成熟的種仁，中醫(yī)上用薏苡仁入藥，性微寒、味甘，有清熱利濕、健脾之功效，也對(duì)水腫、腳氣、腸痛、肺痛等癥狀有一定緩解作用[3]。薏苡中含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素以及微量元素，還有薏苡素、薏苡酯和β-谷茲醇、γ-谷茲醇等多種藥用成分，并且淀粉含量極高，特別適合發(fā)酵釀酒[4]。紅豆，又稱赤豆、紅小豆、飯豆等，是中國(guó)、日本、韓國(guó)等亞洲國(guó)家和地區(qū)人們所喜食的一種豆類[5]。紅豆是一種低脂肪、高蛋白，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高的雜糧類食物，同時(shí)又有清熱解毒、消腫排膿、健脾止瀉等功效，素有“糧食中的紅珍珠”的美譽(yù)，且在我國(guó)種植十分廣泛[6]。

薏苡雖然在我國(guó)種植廣泛，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高，但因?yàn)槠鋱?jiān)硬耐煮，不易進(jìn)行處理，因而對(duì)其精深加工的研究較少。本研究利用其自身淀粉含量極高、易發(fā)酵成酒的特點(diǎn)，進(jìn)行發(fā)酵釀酒實(shí)驗(yàn)，通過(guò)探究不同的發(fā)酵條件，旨在得到最佳的發(fā)酵生產(chǎn)工藝，并且以紅豆水進(jìn)行沖缸發(fā)酵，不僅可以提高薏苡酒的口感風(fēng)味，更使其外觀鮮紅透亮，增加其美觀度。

1 材料及方法

1.1 材料、試劑及儀器

實(shí)驗(yàn)材料：甜酒曲，市售；薏米，市售。

儀器設(shè)備：電子天平、電磁爐、紗布、蒸鍋、玻璃棒、廣口瓶、透氣膜、電熱恒溫培養(yǎng)箱、干燥箱、WYT-4型手持糖度計(jì)、酒精計(jì)、量筒、溫度計(jì)、燒杯、錐形瓶、自動(dòng)蒸餾裝置、SGD-IV全自動(dòng)還原糖測(cè)定儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 釀造工藝流程

薏米挑選→清洗→浸泡→蒸制→淋冷→拌曲→搭窩、糖化→沖缸→保溫酒精發(fā)酵→過(guò)濾、澄清→成品酒分析[7]。

薏米選用：選擇無(wú)腐爛、無(wú)蟲害，色澤潔白、顆粒飽滿、沒有霉變的優(yōu)質(zhì)薏米。

浸泡：用自來(lái)水將薏米淘洗3～5次，然后放到燒杯中，水沒過(guò)薏米5 cm處，蓋上杯口放置，浸泡24 h使米粒充分吸水。

蒸制：鍋內(nèi)加入足夠量的水，把干凈的紗布用水浸濕放置在蒸格上，薏米瀝干水后放置在紗布上并均勻松散地平鋪。蓋上鍋蓋蒸制，蒸制30 min至薏米熟透酥軟。

淋洗：將蒸制好的薏米用自來(lái)水淋冷，使薏米松散，同時(shí)溫度降至30～35℃，以利于后期加入酒曲進(jìn)行發(fā)酵。

拌曲：將淋洗后的薏米平攤在紗布上，取適量酒曲，將其90%灑在薏米上并抓拌均勻。

裝瓶搭窩：把拌好酒曲的薏米放入廣口瓶中，將中間掏出酒窩；完成后，再向酒窩上面撒剩余10%的酒曲，蓋上透氣膜并包扎。

保溫糖化：將電熱恒溫培養(yǎng)箱溫度設(shè)置為30℃，把拌好曲的薏米放在恒溫箱中培養(yǎng)糖化、發(fā)酵。

1.2.2 紅豆薏米混合發(fā)酵

取薏米、紅豆按1∶1的比例混合浸泡24 h，共同蒸煮，拌曲3%，糖化后加入與物料等比例的水作為沖缸水進(jìn)行沖缸發(fā)酵，時(shí)間為72 h，最后以酒精度和感官評(píng)定為指標(biāo)進(jìn)行酒品判定。

1.2.3 紅豆水沖缸發(fā)酵

取薏米浸泡24 h，蒸煮，拌曲3%，糖化后加入與物料等比例的紅豆水作為沖缸水進(jìn)行沖缸發(fā)酵，時(shí)間為72 h，最后以酒精度和感官評(píng)定為指標(biāo)進(jìn)行酒品判定。

紅豆水制作方法：取50 g紅豆放入鍋中，加入500 mL水，煮20 min后，待水溫降至30℃以下，取與物料等比例清液即為沖缸水。

1.2.4 單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)

為了對(duì)薏米發(fā)酵后酒精產(chǎn)量高低影響因素的分析，在發(fā)酵溫度為30℃、薏米浸泡時(shí)間為24 h、紅豆沖缸水與物料比例為1∶1時(shí)條件下，分別對(duì)發(fā)酵時(shí)間、沖缸前糖度、酒曲添加量3個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，探討它們對(duì)薏米小曲酒釀造中的糖度、酒精度以及感官評(píng)分的影響。篩選出合適的水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)一步得到薏苡仁紅豆小曲酒的最佳工藝條件。

1.2.5 感官評(píng)價(jià)[8]

在專門的感官評(píng)定實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，由5名老師和5名學(xué)生作為評(píng)審員，對(duì)樣品進(jìn)行編號(hào)記錄，測(cè)評(píng)時(shí)樣品抽取也隨機(jī)化。讓評(píng)審員事先明確評(píng)定指標(biāo)、注意事項(xiàng)等，通過(guò)觀察、聞味、品嘗等方法進(jìn)行評(píng)判，并進(jìn)行綜合打分。評(píng)定結(jié)果采用百分制，其中外觀20分、香氣30分、滋味40分、典型性10分，具體感官評(píng)價(jià)指標(biāo)見表1。

1.2.6 酒精含量的測(cè)定[10]

對(duì)于發(fā)酵完成的醪液，采取蒸餾的方法，取發(fā)酵結(jié)束后的發(fā)酵醪液100 mL裝入蒸餾瓶中，并添加100 mL水，準(zhǔn)確蒸餾出100 mL餾出液。用溫度計(jì)測(cè)出餾出液溫度，并記錄，然后用酒精計(jì)測(cè)量酒精體積分?jǐn)?shù)，查表進(jìn)行溫度矯正，求得在20℃時(shí)乙醇含量的體積分?jǐn)?shù)，即為該發(fā)酵液的酒精度。

表1 薏米酒感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[9]

1.2.7 糖度測(cè)定方法

試驗(yàn)中發(fā)酵液糖度用手持糖度計(jì)進(jìn)行測(cè)量。

1.2.8 還原糖含量測(cè)定

全自動(dòng)還原糖含量測(cè)定儀。

1.2.9 總酸含量測(cè)定及衛(wèi)生指標(biāo)

總酸含量：根據(jù)GB/T 12456—2008《食品中總酸的測(cè)定》方法進(jìn)行。

衛(wèi)生指標(biāo)：細(xì)菌總數(shù)、大腸菌群數(shù)及致病菌按GB/T 4789.25—2003《食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)酒類檢驗(yàn)》中規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種工藝對(duì)生薏苡仁紅豆小曲酒的影響

紅豆、薏米混合發(fā)酵和采用紅豆水沖缸的純薏米發(fā)酵兩種工藝對(duì)生薏苡仁紅豆小曲酒的影響，見表2。

由表2綜合分析可知，采用紅豆水沖缸發(fā)酵，最終得到的酒液中酒精產(chǎn)量相對(duì)較高，色澤、澄清度、口感等方面遠(yuǎn)優(yōu)于混合發(fā)酵，因此紅豆水沖缸的純薏米發(fā)酵為本次試驗(yàn)的首選。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.1 沖缸后發(fā)酵時(shí)間對(duì)醪液糖度、酒精度以及感官評(píng)分的影響

在酒曲添加量為3%，沖缸前糖度34°Bx，沖缸后發(fā)酵時(shí)間分別在36 h、60 h、72 h、84 h、96 h條件下，探究不同發(fā)酵時(shí)間對(duì)糖度及酒精度的影響，并結(jié)合感官測(cè)評(píng)選擇最佳發(fā)酵時(shí)間。不同發(fā)酵時(shí)間，發(fā)酵后醪液中殘?zhí)?、酒精度變化及感官評(píng)價(jià)見表3。

由表3發(fā)酵時(shí)間對(duì)酒感官評(píng)分影響分析可知，隨著發(fā)酵時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，發(fā)酵液中殘?zhí)橇恐鸩浇档停l(fā)酵前期殘?zhí)橇肯陆笛杆?，發(fā)酵72 h以后,殘?zhí)呛炕沮呌诓蛔?。這是由于發(fā)酵時(shí)間較短時(shí)，可酵解糖未完全被利用，醪液中殘?zhí)橇枯^高，原料利用率低，發(fā)酵時(shí)間稍微延長(zhǎng)，糖度下降明顯。與此同時(shí)，由于發(fā)酵不徹底，酒精產(chǎn)量較低。對(duì)于酒精而言，隨發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，酒精產(chǎn)量先不斷增加，隨后趨于平穩(wěn)。當(dāng)發(fā)酵時(shí)間過(guò)長(zhǎng)時(shí)，一方面由于發(fā)酵液中各種有害代謝產(chǎn)物積累，抑制發(fā)酵繼續(xù)進(jìn)行，酒精轉(zhuǎn)化終止；另一方面，若發(fā)酵繼續(xù)進(jìn)行下去，酒精度有下降趨勢(shì)，因?yàn)榇藭r(shí)酵母處于衰退期，不再利用醪液中的糖分，甚至?xí)纸庖徊糠志凭玔11]。

表2 感官測(cè)評(píng)結(jié)果

表3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)酒感官評(píng)分影響

由表3可知，發(fā)酵時(shí)間為72 h、84 h和96 h時(shí)，糖度較低，酒精產(chǎn)量相對(duì)較高，色澤、口感等感官評(píng)價(jià)相對(duì)較好，評(píng)分也基本接近。同等條件下，72 h發(fā)酵更節(jié)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間和能源，故發(fā)酵時(shí)間以72 h為最優(yōu)。

2.2.2 酒曲添加量對(duì)發(fā)酵后醪液中糖度、酒精度以及感官評(píng)分的影響

沖缸前糖度為34°Bx，發(fā)酵時(shí)間為實(shí)驗(yàn)篩選出的最佳發(fā)酵時(shí)間72 h時(shí)，探究在酒曲添加量分別為1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%條件下對(duì)發(fā)酵糖度及酒精度的影響，并對(duì)其進(jìn)行感官測(cè)評(píng)，選擇最佳酒曲添加量。不同酒曲添加量對(duì)發(fā)酵后醪液中殘?zhí)橇孔兓约熬凭茸兓姳?。

由表4可知，酒曲添加量較少時(shí)，菌體生長(zhǎng)緩慢，糖化不徹底，且發(fā)酵過(guò)程緩慢，導(dǎo)致最終醪液中糖度過(guò)高，酒精生成量少；當(dāng)酒曲添加量過(guò)大，使菌體生長(zhǎng)迅速，較短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量代謝廢物，改變發(fā)酵液理化性質(zhì)，進(jìn)而引起酸敗，導(dǎo)致發(fā)酵過(guò)程提前結(jié)束或者引起產(chǎn)物分解酒精減產(chǎn)，同時(shí)也會(huì)影響酒的品質(zhì)，不利于酒的風(fēng)味的形成。由表4可看出，酒曲添加量為3%時(shí)，醪液殘?zhí)侵递^低，酒精產(chǎn)量相對(duì)較高，色澤、口感等感官評(píng)價(jià)相對(duì)較好，評(píng)分也最高，綜上所述，酒曲添加量控制在3%為宜。

2.2.3 沖缸前糖度對(duì)酒精度及感官評(píng)分的影響

在最佳酒曲添加量3%和發(fā)酵時(shí)間72 h條件下，探究不同沖缸前糖度對(duì)發(fā)酵后醪液糖度及酒精度的影響，并對(duì)其進(jìn)行感官測(cè)評(píng)，選擇最佳沖缸前糖度。不同沖缸前糖度對(duì)酒精度的影響見表5。

由表5可知，隨沖缸前糖度的不斷升高，酒精生成量也隨之呈現(xiàn)升高趨勢(shì)。但沖缸前糖度升高到一定濃度時(shí)，酒精生成量反而開始下降。原因可能由于發(fā)酵起始時(shí)沖缸前糖度過(guò)高，使酵母活性受到抑制，因而糖的轉(zhuǎn)化能力下降，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致發(fā)酵液滲透壓增大，酵母菌生長(zhǎng)停滯期延長(zhǎng)，發(fā)酵時(shí)間延長(zhǎng)，不利于薏米酒的發(fā)酵。

表4 酒曲添加量對(duì)酒品感官評(píng)分影響

表5 沖缸前糖度對(duì)酒品感官評(píng)分影響

由表5可看出，沖缸前糖度為26～30°Bx時(shí)，最終酒精產(chǎn)量相對(duì)較低，酒味較淡，色澤、口感等感官評(píng)價(jià)相對(duì)較差；沖缸前糖度為38～42°Bx時(shí)，最終酒精產(chǎn)量相對(duì)過(guò)高而導(dǎo)致酒味較辣口，評(píng)分較低；沖缸前糖度為34°Bx左右時(shí)，酒精產(chǎn)量適中且色澤、口感最優(yōu)，綜上所述，發(fā)酵初始時(shí)沖缸前糖度控制在34°Bx為宜。

2.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析

根據(jù)單因素分析結(jié)果，對(duì)于發(fā)酵時(shí)間、沖缸前糖度以及酒曲添加量3個(gè)因素對(duì)感官評(píng)分的交叉影響進(jìn)行正交試驗(yàn)分析，結(jié)果見表6。

表6 正交試驗(yàn)因素與水平

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，為了全面考慮3個(gè)因素對(duì)薏苡發(fā)酵結(jié)果的影響，對(duì)影響薏苡發(fā)酵后酒精產(chǎn)量高低的發(fā)酵時(shí)間、沖缸前糖度和酒曲添加量3個(gè)因素設(shè)計(jì)L9(34)正交試驗(yàn)，因素與水平見表6，正交試驗(yàn)結(jié)果與分析見表7。

表7 發(fā)酵條件優(yōu)化正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

由表7可知，通過(guò)極差分析可得3個(gè)因素對(duì)酒精產(chǎn)量影響的大小程度為C＞A＞B；即為酒曲添加量＞發(fā)酵時(shí)間＞沖缸前糖度,即最佳發(fā)酵條件為A2B3C3，即發(fā)酵時(shí)間為72 h，沖缸前糖度為38 °Bx，酒曲添加量為3.5%。正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析見表8。

表8 正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析

由表8可知，A、C因素為主要效應(yīng)，即發(fā)酵時(shí)間、酒曲添加量對(duì)薏米紅豆酒發(fā)酵有顯著影響，而沖缸前糖度對(duì)發(fā)酵無(wú)顯著影響，結(jié)合單因素試驗(yàn)可知，沖缸前糖度應(yīng)選34°Bx。綜合分析可知，最佳發(fā)酵條件為A2B2C3。

2.4 重復(fù)試驗(yàn)

通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化并結(jié)合單因素分析后得到的最佳工藝條件為：發(fā)酵時(shí)間72 h，沖缸前糖度34°Bx，酒曲添加量為3.5%，以紅豆水作為沖缸水進(jìn)行發(fā)酵，用塑料薄膜封口，于30℃條件下發(fā)酵72 h，待發(fā)酵結(jié)束后進(jìn)行過(guò)濾、壓榨出液和后發(fā)酵操作，并進(jìn)行感官測(cè)評(píng)繼而進(jìn)行最佳條件進(jìn)一步的確認(rèn)，為此進(jìn)行同因素、多組分重復(fù)試驗(yàn)。結(jié)果見表9。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出口感評(píng)分的平均值達(dá)到了95.3，因此可以說(shuō)明正交試驗(yàn)得到的發(fā)酵條件A2B2C3為最佳實(shí)驗(yàn)條件。

表9 重復(fù)試驗(yàn)結(jié)果與分析

3 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

用正交試驗(yàn)得到的最佳因素水平進(jìn)行薏苡仁紅豆小曲酒發(fā)酵，得到的成品進(jìn)行感官指標(biāo)評(píng)價(jià)和理化指標(biāo)測(cè)定。

3.1 感官指標(biāo)

外觀色澤：色澤淡紅，澄清透亮，無(wú)沉淀，無(wú)分層，無(wú)絮狀物。

香味：酒香濃郁，富含淡淡的紅豆和薏米清香，風(fēng)味獨(dú)特。

滋味：酒體醇和，清爽適口，綿柔微甜，有特殊香味。

3.2 理化指標(biāo)

酒精度：10%vol；總糖含量（以葡萄糖計(jì)）：6 g/L；總酸：0.7 g/100 mL。

3.3 微生物指標(biāo)

細(xì)菌總數(shù)≤100 cfu/mL，大腸菌群≤3 MPN/100 mL，致病菌：不得檢出。

4 結(jié)論

通過(guò)單因素試驗(yàn)和感官測(cè)評(píng)法[12]分析了發(fā)酵時(shí)間、沖缸前糖度以及酒曲添加量3個(gè)因素對(duì)薏米發(fā)酵酒精產(chǎn)量以及感官評(píng)分的影響，同時(shí)結(jié)合正交試驗(yàn)得到薏米酒發(fā)酵最佳工藝條件為：發(fā)酵時(shí)間為72 h、發(fā)酵初始糖度為34°Bx、酒曲添加量為3.5%。在此條件下，以紅豆水作為沖缸水，料液比為1∶1進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)得到的薏苡仁紅豆小曲酒口感最佳，色澤鮮艷透亮，并且富有特殊的薏米與紅豆香味，富含薏米紅豆雙重營(yíng)養(yǎng)，是一種營(yíng)養(yǎng)豐富的多功能保健酒，并且具有良好的開發(fā)前景。

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