楊曉鳳,孫漢巨,楊 柳,徐尚英,姚升飛,何述棟
(1.合肥工業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,安徽合肥 230009;2.安徽海神黃酒集團有限公司,安徽合肥 231561)
黃酒是用酒曲釀酒,雙邊發(fā)酵,具有深厚的民族文化內(nèi)涵,極具文化特色,有國粹的美名,傳承了華夏文明很早就掌握的釀酒技術(shù)[1]。黃酒含有鈣、鎂、鉀、磷、鐵和鋅等微量元素,富含VB,VE等,所含氨基酸可達(dá)21種。同時,還含有豐富的功能性寡糖,每升黃酒異麥芽低聚糖、泛糖等含量為6 g[2]。黃酒具有多種功效,是醫(yī)藥上重要的輔料和“藥引子”,能幫助消化,適量飲用有助于血液循環(huán),加快新陳代謝,還具有美容、抗衰老、保護(hù)心臟等功效。相關(guān)研究人員研究了許多添加輔料制備養(yǎng)生黃酒的發(fā)酵工藝。例如,何義國[3]研究了枸杞黃酒的工藝,陸海波等人[4]研究了懷山藥黃酒工藝。
山藥含有淀粉酶、多酚氧化酶、黏液蛋白、維生素、微量元素和皂苷等,具有健脾益胃、助消化、滋腎益精、益肺止咳、降低血糖和抗肝昏迷等功效[4]。黑米含有豐富的蛋白質(zhì)、人體必需氨基酸、花青素,特別富含鐵、硒、鋅,以及VB1和VB2等營養(yǎng)成分,具有消除自由基、改善缺鐵性貧血、抗應(yīng)激反應(yīng)和免疫調(diào)節(jié)等功效。紅棗被人們稱為“百果之王”,含有蛋白質(zhì)、脂肪、胡蘿卜素、氨基酸等營養(yǎng)成分。同時,還含有鈣、鐵、磷和鎂等多種微量元素。不僅具有保護(hù)腸胃、止瀉和中和藥性等功效,還具有顯著的補充氣血、改善氣血虛弱的作用[5]。枸杞含有多糖、胡蘿卜素、核黃素、煙酸、VB1及多種氨基酸,具有促進(jìn)免疫、清除自由基、抗衰老和護(hù)眼明目的作用[3]。黃精含有大量的淀粉、糖、脂肪和蛋白質(zhì),還含有胡蘿卜素、維生素等,具有減輕疲勞、抗菌、抗氧化和防衰老等功效。因此,以大米為主要原料,紅棗、枸杞、黃精、黑米和山藥為輔料,開發(fā)一款具有養(yǎng)生保健功能的黃酒,勢必會受到消費者歡迎。
大米、紅棗、枸杞、黑米、山藥,當(dāng)?shù)爻匈徺I;黃精,產(chǎn)自安徽省九華山;糖化酶(活力單位1×105U/g),張家港市金源生物化工有限公司提供;耐高溫α-淀粉酶(活力單位1×104U/g),河北邢臺萬達(dá)生物工程有限公司提供;酸性蛋白酶(活力單位5×104U/g),廣西南寧市東恒華道生物科技有限公司提供;活性干酵母,安琪酵母股份有限公司提供;濃硫酸、甲醛溶液、氫氧化鈉、蒽酮和葡萄糖,均為分析純。
CP114型電子天平,奧豪斯儀器有限公司產(chǎn)品;722E型可見分光光度計,上海光譜儀器有限公司產(chǎn)品;PHS-3G型pH計,上海雷磁儀器廠產(chǎn)品;HH-2型恒溫培養(yǎng)箱,江蘇金壇市榮華儀器制造有限公司產(chǎn)品;JYL-350X型榨汁機,山東九陽小家電有限公司產(chǎn)品;RE-52A型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,上海亞榮生化儀器廠產(chǎn)品;中藥粉碎機,浙江省永康市溪岸五金藥具廠產(chǎn)品;KRT-NT-2-1型膜分離機,合肥科瑞特環(huán)保工程有限公司產(chǎn)品;玻璃棒、燒杯、量筒、滴定管等玻璃器皿。
1.4.1 黃精預(yù)處理
黃精用中藥粉碎機磨成60目粉末。
1.4.2 紅棗預(yù)處理
紅棗洗凈后去核,在沸水中煮制15 min,料液比1∶1,打漿備用。
1.4.3 枸杞預(yù)處理
枸杞洗凈,在沸水中煮制15 min,料液比1∶1,打漿備用。
1.4.4 山藥預(yù)處理
清洗、去皮,料液比1∶1,打汁備用。
1.4.5 活性干酵母活化
稱取0.8 g活性干酵母于50 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%葡萄糖溶液中,于25℃條件下保溫30 min。
1.4.6 養(yǎng)生黃酒的發(fā)酵
大米在25℃條件下浸泡48 h,瀝去水分;稱取150 g(干質(zhì)量約100 g) 浸泡過的大米于500 mL的三角瓶中,包扎后置于高壓蒸汽滅菌鍋中,在0.05 MPa條件下蒸煮15 min;將冷卻的無菌水緩慢加入到米飯中,按試驗需求加入經(jīng)過預(yù)處理的紅棗、黑米、山藥、枸杞和黃精等輔料,并加入0.012 g耐高溫淀粉酶、0.012 8 g糖化酶、0.136 g酸性蛋白酶和5 mL活化的酵母菌液,混合均勻;用8層紗布封口后,于28±2℃條件下保溫發(fā)酵,每隔4 h攪拌1次,培養(yǎng)5 d。每組3個平行試驗。
1.4.7 粗濾
將發(fā)酵后的混合物質(zhì)采用200目的尼龍布過濾,收集濾出液。
1.4.8 精濾
采用截留分子量為10 kDa的超濾膜分離機,進(jìn)一步將濾出液過濾,收集二次流出液。
1.4.9 殺菌、灌裝
將二次流出液加熱至95℃后,趁熱灌裝至玻璃瓶中,封口,自然冷卻至室溫。
1.5.1 紅棗添加量對黃酒品質(zhì)的影響
以100 g大米干質(zhì)量為基準(zhǔn),紅棗添加量分別為1%,2%,3%,4%,5%;山藥和黑米的添加量均為10%,枸杞、黃精添加量均為1%。培養(yǎng)5 d后,對黃酒進(jìn)行感官評價。
1.5.2 枸杞添加量對黃酒品質(zhì)的影響
以100 g大米干質(zhì)量為基準(zhǔn),枸杞添加量分別為1%,2%,3%,4%,5%;山藥、黑米、紅棗和黃精的添加量分別為10%,10%,3%,1%。培養(yǎng)5 d后,對黃酒進(jìn)行感官評價。
1.5.3 山藥添加量對黃酒品質(zhì)的影響
以100 g大米干質(zhì)量為基準(zhǔn),山藥添加量分別為5%,10%,15%,20%,25%;黑米、紅棗、枸杞和黃精添加量分別為10%,3%,2%,1%。培養(yǎng)5 d后,對黃酒進(jìn)行感官評價。
1.5.4 黑米添加量對黃酒品質(zhì)的影響
以100 g大米干質(zhì)量為基準(zhǔn),黑米添加量分別為2.5%,5.0%,7.5%,10.0%,12.5%;山藥、紅棗、枸杞和黃精添加量分別為15%,3%,2%,1%。培養(yǎng)5 d后,對黃酒進(jìn)行感官評價。
1.5.5 黃精添加量對黃酒品質(zhì)的影響
以100 g大米干質(zhì)量為基準(zhǔn),黃精添加量分別為0.25%,0.50%,0.75%,1.00%,1.25%;山藥、紅棗、枸杞和黑米添加量分別為15%,3%,2%,10%。培養(yǎng)5 d后,對黃酒進(jìn)行感官評價。
1.5.6 養(yǎng)生黃酒配方的正交試驗
在單因素試驗基礎(chǔ)上,以山藥、黑米、紅棗、枸杞和黃精為因素,進(jìn)行L8(27)正交試驗,確定該養(yǎng)生黃酒配方最優(yōu)組合方案。
正交試驗因素與水平設(shè)計見表1。
圖1 紅棗添加量對黃酒感官品質(zhì)的影響
表1 正交試驗因素與水平設(shè)計/%
1.5.7 料液比對黃酒發(fā)酵的影響
以100 g大米干質(zhì)量為基準(zhǔn),其中枸杞、紅棗、黑米、山藥、黃精添加量分別為2%,2.5%,10%,15%,0.35%;以料液比為 1∶1.5,1∶2.0,1∶2.5,1∶3.0,1∶3.5,1∶4.0,分別向蒸煮后的米飯加入冷無菌水。培養(yǎng)5 d,測定發(fā)酵醪的總酸、總糖、酒精度和感官評分等指標(biāo)。
1.5.8 紅棗、枸杞和黃精加入時間對黃酒發(fā)酵的影響
黑米和山藥在發(fā)酵0 h同時加入發(fā)酵瓶中,紅棗、枸杞和黃精分別在發(fā)酵24,48,72 h三者一起加入發(fā)酵瓶中。培養(yǎng)5 d后,測定黃酒得總酸、總糖、酒精度和感官評分等指標(biāo)。
1.5.9 測定標(biāo)準(zhǔn)
酒精度的測定采用蒸餾法,總糖含量測定采用蒽酮比色法,總酸含量測定采用酸堿滴定法,氨基態(tài)氮含量測定采用甲醛滴定法。
1.5.10 感官評分
評分小組由10人組成,采用100分制評分法,分別從色澤、氣味、組織形態(tài)和口感4個方面進(jìn)行評 分 , 分 數(shù) 分 別 為 X1,X2,X3,X4,X=X1+X2+X3+X4,取平均分作為最終分?jǐn)?shù)。
感官評分見表2。
表2 感官評分
紅棗添加量對黃酒感官品質(zhì)的影響見圖1。
在紅棗添加量為3%時,黃酒感官評價分?jǐn)?shù)最高為94.2分。顯而易見,紅棗添加量主要影響黃酒的色澤和香氣,隨著紅棗添加量的增加,黃酒的色澤逐漸變紅,紅棗香氣逐漸突出。添加量低于3%時,黃酒色澤偏淺,紅棗香氣不足;添加量高于3%時,黃酒色澤偏深,紅棗氣味突出,黃酒整體香氣、色澤不協(xié)調(diào)。因此,確定紅棗添加量為3%。
枸杞添加量對黃酒感官品質(zhì)的影響見圖2。
圖2 枸杞添加量對黃酒感官品質(zhì)的影響
在枸杞添加量為2%時,黃酒感官評分最高為94.0分。枸杞添加量主要影響黃酒的香氣,隨著枸杞添加量的增加,枸杞氣味逐漸突出。添加量低于2%時,黃酒枸杞氣味不足;添加量高于2%時,枸杞氣味突出,黃酒香氣不協(xié)調(diào)。因此,確定枸杞添加量為2%。
山藥添加量對黃酒感官品質(zhì)的影響見圖3。
圖3 山藥添加量對黃酒感官品質(zhì)的影響
在山藥添加量為15%時,黃酒感官評價分?jǐn)?shù)最高為92.6分。山藥添加量主要影響黃酒的香氣和口感,隨著山藥添加量的增加,山藥香氣逐漸突出,口感清爽。添加量低于15%時,黃酒山藥香氣不足,口感偏差;添加量高于15%時,山藥香氣突出,口感不協(xié)調(diào)。因此,確定山藥添加量為15%。
黑米添加量對黃酒感官品質(zhì)的影響見圖4。
圖4 黑米添加量對黃酒感官品質(zhì)的影響
在黑米添加量為10%時,黃酒感官評分最高為93.8分。黑米添加量主要影響黃酒的色澤,隨著黑米添加量的增加,黃酒色澤逐漸加深。添加量低于10%時,黃酒顏色偏淺,色澤不夠誘人;添加量高于10%時,黃酒顏色偏深,色澤不協(xié)調(diào)。因此,確定黑米添加量為10%。
黃精添加量對黃酒感官品質(zhì)的影響見圖5。
圖5 黃精添加量對黃酒感官品質(zhì)的影響
在黃精添加量為0.50%時,黃酒感官評價分?jǐn)?shù)最高為92.6分。黃精添加量主要影響黃酒的口感,隨著黃精添加量的增加,黃酒中藥味逐漸加重。黃精添加量低于0.50%時,口感不夠協(xié)調(diào);添加量高于0.50%時,黃酒中藥味突出。因此,確定黃精添加量為0.50%。
通過單因素試驗,確定了山藥黑米養(yǎng)生黃酒的最佳配方。紅棗、枸杞、山藥、黑米和黃精的添加量分別為3%,2%,15%,10%,0.5%。在此基礎(chǔ)上,采用五因素二水平正交試驗進(jìn)一步確定養(yǎng)生黃酒配方的最佳組合方案。
正交試驗因素水平組合及結(jié)果見表3。
由表3可得,紅棗、枸杞、山藥、黑米和黃精對養(yǎng)生黃酒感官品質(zhì)影響的主次因素排列順序為黑米添加量>紅棗添加量>枸杞添加量>山藥添加量>黃精添加量,最優(yōu)組合為A1B2C1D1E2,極差分析法得到的最優(yōu)組合為A1B2C2D1E2。對A1B2C1D1E2和A1B2C2D1E2進(jìn)行驗證性試驗,得到的黃酒感官評分分別為91.5±2.3分和95.3±2.0分,最終得到最佳組合方案為A1B2C2D1E2,即養(yǎng)生黃酒最佳配方為黑米添加量7.5%,紅棗添加量3%,枸杞添加量1.5%,山藥添加量15%,黃精添加量0.5%。
表3 正交試驗因素水平組合及結(jié)果
料液比對黃酒中總酸及總糖的影響見圖6,料液比對黃酒感官品質(zhì)和酒精度的影響見圖7。
圖6 料液比對黃酒中總酸及總糖的影響
圖7 料液比對黃酒感官品質(zhì)和酒精度的影響
從圖6可知,隨著料液比的增加,黃酒總酸及總糖含量逐漸降低,黃酒感官品質(zhì)逐漸變好。在料液比為1∶2.5時,黃酒感官評分最高為93.8分;之后隨著料液比的增加,黃酒感官品質(zhì)變差。同樣,隨著料液比的增加,黃酒酒精度逐漸升高,在料液比為1∶2.5時,酒精度最高為12.6%Vol;之后,隨著料液比的增加,酒精度逐漸降低。因此,選擇最佳料液比為1∶2.5。
紅棗、枸杞和黃精加入時間對黃酒感官品質(zhì)的影響見圖8,紅棗、枸杞和黃精加入時間對總酸、總糖和酒精度的影響見圖9。
圖8 紅棗、枸杞和黃精加入時間對黃酒感官品質(zhì)的影響
圖9 紅棗、枸杞和黃精加入時間對總酸、總糖和酒精度的影響
顯而易見,隨著紅棗、枸杞和黃精加入時間的延后,黃酒總酸、總糖含量逐漸減少。通過試驗得出,隨著紅棗、枸杞和黃精加入時間的延后,養(yǎng)生黃酒特有的香氣和味道逐漸減弱。同樣,隨著紅棗、枸杞和黃精加入時間的延后,黃酒酒精度逐漸降低。當(dāng)紅棗、枸杞和黃精與其他原輔料同時加入共發(fā)酵,黃酒感官評價分?jǐn)?shù)、酒精度、總酸含量和總糖含量均最高。所以,選擇紅棗、枸杞和黃精與其他原輔料同時加入共發(fā)酵。
GB/T 13662—2008規(guī)定的黃酒感官要求如下。①色澤:橙黃色至深褐色,清亮透明,允許壇底有少量聚集物;②香氣:具有黃酒特有的醇香,無異香;③口味:醇厚鮮爽,無異味;④風(fēng)格:酒體尚協(xié)調(diào),具有黃酒品種的典型風(fēng)格。該養(yǎng)生黃酒感官質(zhì)量如下。①色澤:紅色,清亮透明,分布均勻;②氣味:原輔料香氣協(xié)調(diào)統(tǒng)一,具有養(yǎng)生黃酒特有的香氣,無異香;③口味:具有黃酒特有的口味,原輔料味道協(xié)調(diào)統(tǒng)一,無異香;④風(fēng)格:酒體協(xié)調(diào)統(tǒng)一,具有養(yǎng)生黃酒特有的典型風(fēng)格。該養(yǎng)生黃酒符合GB/T 13662—2008中的規(guī)定。
GB/T 13662—2008規(guī)定的黃酒理化要求為總糖(以葡萄糖計) 15.1~40.0 g/L,酒精度≥8%Vol,總酸(以乳酸計) 4.0~8.0 g/L,氨基態(tài)氮≥0.20 g/L。該養(yǎng)生黃酒理化質(zhì)量為酒精度12.6±0.14%Vol,總酸含量6.20±0.09 g/L,總糖含量 17.95±0.19 g/L,氨基態(tài)氮含量0.45±0.02 mg/L。該養(yǎng)生黃酒符合GB/T 13662—2008中的規(guī)定。
GB 2758—2012規(guī)定的黃酒微生物限量如下。采樣方案為n,c,m,則沙門氏菌5,0,0/25 mL;金黃色葡萄球菌5,0,0/25 mL。該黃酒微生物指標(biāo)為細(xì)菌總數(shù)≤100 CFU/mL,大腸菌群≤30 CFU/100 mL),致病菌不得檢出。該黃酒符合GB 2758—2012中的規(guī)定。
以黃酒的色澤、風(fēng)味、口感和組織形態(tài)為評價標(biāo)準(zhǔn),采用單因素試驗及正交試驗,優(yōu)化出養(yǎng)生黃酒的配方,即黑米添加量7.5%,紅棗添加量3%,枸杞添加量1.5%,山藥添加量15%,黃精添加量0.5%。進(jìn)一步研究料液比,紅棗、枸杞和黃精加入時間對黃酒發(fā)酵的影響,得到最佳料液比為1∶2.5,當(dāng)紅棗、枸杞和黃精與其他原輔料同時加入共發(fā)酵,黃酒品質(zhì)最佳。隨著生活水平的變化,人們保健意識越來越強,更多地關(guān)注酒的養(yǎng)生保健功能,隨著黃酒保健功能及其機理研究的深入,具有保健功能的黃酒勢必受到越來越多消費者的青睞。