陸勝民, 方 堃,2, 夏其樂, 楊 穎

(1.浙江省農(nóng)業(yè)科學院食品科學研究所,浙江杭州 310021;2.安徽農(nóng)業(yè)大學茶與食品科技學院,安徽合肥 230036)

紅曲又稱紅曲米、赤曲、丹曲、紅米,是以秈米為原料,采用現(xiàn)代生物工程技術(shù)分離出優(yōu)質(zhì)的紅曲霉菌,再經(jīng)液體深層發(fā)酵精制而成,是一種純天然、安全性高、有益于人體健康的食品添加劑[1].現(xiàn)代研究表明,紅曲具有降血脂、血糖、血壓和防癌等功效[2].在傳統(tǒng)的米酒釀造中引入紅曲霉菌發(fā)酵,不僅可以增加米酒的色澤,改善米酒的口感,還可以提高米酒的保健功能.

按照傳統(tǒng)工藝釀造的紅曲米酒中含有蛋白質(zhì)、多糖、色素等物質(zhì),這些物質(zhì)的分子大小有差異,在酒中常以膠體狀態(tài)存在,本身并不會引起渾濁.但隨著環(huán)境(如酒度、溫度、光)的變化,這些物質(zhì)會在酒中發(fā)生一系列復雜的物理和化學變化,凝聚成大分子物質(zhì)或沉淀,使酒類渾濁[3],嚴重影響了紅曲米酒的感官品質(zhì)和商品屬性.因此,研究紅曲米酒的澄清工藝,并研究澄清后酒的穩(wěn)定性和品質(zhì)的變化,對于指導紅曲米酒的工業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義.為了提高紅曲米酒的透明度和穩(wěn)定性,本實驗研究了紅曲米酒的不同澄清方法,希望得到經(jīng)濟、方便且效果明顯的澄清工藝.

1 材料與方法

1.1 材料

紅曲米酒原酒:以糯米為原料,按照傳統(tǒng)工藝經(jīng)過浸泡、淘洗、蒸熟,拌入紅曲發(fā)酵劑發(fā)酵所得酒液;明膠、單寧、殼聚糖、黃原膠等均為分析級;過濾膜,0.45 μm 孔徑.

1.2 主要儀器

UV-1800型紫外/可見分光光度計,日本島津公司;Quick-Brix 90型折光率儀,梅特勒-托利多(上海)儀器公司;ColorQuest XE型色差儀,美國HunterLab公司;LXJ-HB型飛鴿離心機,上海安亭科學儀器廠;FE 20型實驗室pH計,梅特勒-托利多(上海)儀器;AL 104-IC型電子天平,梅特勒-托利多(上海)儀器;比色管、水浴鍋等.

1.3 實驗方法

1.3.1 澄清劑的配置

明膠溶液:取1 g明膠,100 mL蒸餾水浸泡數(shù)小時,充分吸水后加熱溶解,得到質(zhì)量濃度為10 g/L的明膠溶液,冷卻備用.

單寧溶液:取1 g單寧,用100 mL蒸餾水溶解,得到質(zhì)量濃度為10 g/L的單寧溶液,備用.

殼聚糖:取1 g殼聚糖,溶入100 mL 0.5%的冰醋酸溶液中,過夜使其充分溶解,得到質(zhì)量濃度為10 g/L的殼聚糖溶液,備用.

黃原膠:取1 g黃原膠溶入100 mL蒸餾水,過夜使其充分溶解,得到質(zhì)量濃度為10 g/L的黃原膠溶液,備用.

1.3.2 不同的澄清工藝

1)明膠+單寧法.分別取25 mL紅曲米酒原酒置于比色管中,添加一定體積的澄清劑,使最終溶液中明膠和單寧的添加量分別為0.4+0.1,0.4+0.2,0.4+0.3,0.4+0.4,0.4+0.5 g/L;澄清劑與原酒充分混勻后靜置24 h,于5 000 r·min-1離心10 min,取上清液,以原酒作對照,測定酒液透光率和色差,實驗重復3次.

2)殼聚糖+黃原膠法.分別取25 mL原酒盛裝在比色管中,添加一定體積的澄清劑,使最終溶液中殼聚糖和黃原膠的添加量分別為0.1+0.4,0.1+0.3,0.2+0.3,0.3+0.3,0.4+0.3 g/L;澄清劑與原酒充分混勻后靜置24 h,于5 000 r·min-1下離心10 min,取上清液,以原酒作對照,測定酒液透光率和色差,實驗重復3次.

3)膜過濾法.取25 mL原酒,用濾膜過濾,于5 000 r·min-1下離心10 min,取上清液,以原酒作對照,測定酒液透光率和色差,實驗重復3次.

1.3.3 澄清方法對紅曲米酒品質(zhì)及穩(wěn)定性的影響

選取兩種化學澄清工藝中效果較好的方法以及膜過濾法分別處理原酒,方法如下:各取400 mL原酒,分別用明膠+單寧法、殼聚糖+黃原膠法中澄清效果較好的處理組合與膜過濾法處理,經(jīng)巴氏殺菌(75℃,25 min)、冷卻后,取200 mL測定紅曲米酒澄清后及巴氏殺菌后的酒精度、可溶性固形物(TSS)、pH值、色差、透光率、抗氧化活性、可溶性蛋白、總酸等主要理化指標.以原酒作對照,分析其對米酒品質(zhì)的影響.剩余酒液于常溫保存,定期觀察其穩(wěn)定性.

1.4 測定方法

酒精度測定:采用酒精計法[4].

TSS測定:采用手持折光率儀法.

pH值測定:使用精密級數(shù)字式酸度計直接進行測定.

色差測定:采用色差儀測定.

透光率測定:采用分光光度法,在680 nm下用1 cm比色皿測定透光值.

抗氧化活性測定[5]:稱取適量DPPH,用無水乙醇溶解,配成DPPH母液;使用時用無水乙醇稀釋,并使溶液吸光值在0.7左右.將1 mL待測酒液及3 mL DPPH溶液置于具塞試管中,搖勻,放置30 min,以無水乙醇為空白,于517 nm測其吸光度Ai,并以式(1)計算清除率.

式(1)中,A0為1 mL無水乙醇加3 mL DPPH溶液的吸光度;Ai為1 mL待測液加3 mL DPPH溶液的吸光度;Aj為1 mL待測液加3 mL無水乙醇的吸光度.

可溶性蛋白測定:考馬斯亮藍G-250法[6];總酸測定:NaOH滴定法[7],以乙酸表示.

1.5 感官評價

評定標準由10名本實驗室人員組成,主要針對紅曲米酒的色澤、香氣、口感和總體感官進行評價,評定標準見表1.

表1 紅曲米酒感官評價標準Tab.1 Sensory evaluation standard of red rice wine

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用IBM SPSS Statistics 20,計算平均值和相對標準偏差.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同澄清工藝的澄清效果

不同的明膠-單寧組合,澄清效果與對照組相比差異均達到顯著水平(p＜0.05),具體見表2.當明膠與單寧之比小于2∶1時,隨著單寧量的增加,透光率增大,亮度增大,酒樣紅色變淡;經(jīng)明膠-單寧法澄清的紅曲米酒能得到較高的透光率,達99%左右.當明膠與單寧的加入量(g/L)分別為0.4與0.5時,米酒的透光率與亮度(L值)均達到最大值,但此時其紅色的損失較大,而當明膠與單寧的加入量(g/L)分別為0.4與0.3時透光率、L值、a值相對平衡,此時為較適宜的下膠量.

表2 明膠-單寧法對紅曲米酒的澄清效果Tab.2 Clarification effect of gelatin-tannins method on red rice wine

不同的殼聚糖-黃原膠處理原酒后,澄清效果與對照組相比差異也均極顯著(p＜0.05)(見表3).處理1,2之間達到顯著水平,而處理3～5之間均不顯著;綜合透光率、L值、a值考慮,當殼聚糖與黃原膠的下膠量分別為0.1 g/L與0.3 g/L時最適宜,此時澄清效果較好,且米酒的紅色值較高、較亮.

表3 殼聚糖-黃原膠法對紅曲米酒的澄清效果Tab.3 Clarification effect chitosan-xanthan gum method on red rice wine

表4為濾膜對紅曲米酒的澄清效果.由表4數(shù)據(jù)與表2、表3對比可以看出,使用0.45 μm孔徑的濾膜的澄清效果好于殼聚糖-黃原膠法,但不如明膠-單寧法中的部分組合(單寧0.4 g/L以上);酒的亮度也高于殼聚糖-黃原膠法,但也不如明膠-單寧法中的部分組合(明膠與單寧之比小于2∶1);酒的紅色值高于其他兩種方法處理的.雖然總體上膜過濾法的澄清效果較好,亮度和紅色值較高,但濾膜易堵塞,需經(jīng)常清洗或更換膜,因而成本較高.

表4 0.45 μm濾膜對紅曲米酒的澄清效果Tab.4 Clarification effect of 0.45 μm membrane filter method on red rice wine

3種方法澄清后紅曲米酒的感觀評價結(jié)果見表5.由表5可以看出,單寧-明膠法澄清后的紅曲米酒在得分方面要明顯低于其他兩組;殼聚糖-黃原膠法與膜過濾法的得分較高,但無論是色澤、香氣,還是口感,膜過濾法都要略高于殼聚糖-黃原膠法;整體來說,膜過濾法的酒樣更大程度地保留了原酒的風味.

表5 澄清后紅曲米酒的感官評價結(jié)果Tab.5 Contrast of sensory evaluation after clarifying

2.2 澄清方法和殺菌對紅曲米酒的主要理化指標的影響

不同澄清方法處理與紅曲米酒理化指標的關(guān)系見表6.由表6可見,紅曲米酒經(jīng)不同的澄清方法處理后,pH值與澄清前相比變化不明顯.澄清前后的酒精度、總酸略微降低,可以看出3種澄清方法對酒精度和總酸的影響不大.3種方法都降低了原酒中的可溶性固形物,其中明膠-單寧法影響最大,大約降低了8.4%;殼聚糖-黃原膠法對其的影響次之,大約降低了5%;膜過濾法對酒的影響最小,大約降低1.7%.紅曲米酒清除DPPH自由基的能力主要是紅曲色素產(chǎn)生的,3種澄清方法處理的酒樣都要高于澄清前的原酒,膜過濾的自由基清除率增長較低,殼聚糖-黃原膠處理組的清除率最高,較原酒大約提高了18.7%;分析原因,可能是加入的殼聚糖具有一定的DPPH自由基清除能力[8].

加入澄清劑處理的兩組酒樣中,蛋白質(zhì)的含量均上升,分析原因可能有:明膠是一種蛋白質(zhì),其存在增加了酒樣中的蛋白含量;殼聚糖-黃原膠法中殼聚糖作為多糖會對考馬斯亮藍溶液造成干擾,影響蛋白質(zhì)的準確測定.而膜過濾法蛋白質(zhì)的濃度略微降低,但影響不大.從表6可以看出,經(jīng)過巴氏殺菌后的3組酒樣相比較殺菌前,TSS、pH值、總酸均變化不明顯.隨著加熱而損失了部分酒精,因此3組酒精度均下降.DPPH自由基清除率方面,除了殼聚糖-黃原膠這一組略微降低,其他兩組均上升5%左右.

表6 澄清、殺菌對紅曲米酒主要理化指標的影響Tab.6 Effect of clarification and sterilization on red rice wine

2.3 不同澄清工藝所得紅曲米酒的穩(wěn)定性

紅曲米酒經(jīng)澄清、殺菌并常溫存放3個月后,觀察3種澄清工藝對紅曲米酒色澤、渾濁度和品質(zhì)的影響,對米酒物理性狀的描述如表7.

表7 不同澄清工藝所得紅曲米酒的穩(wěn)定性Tab.7 Stability of red rice wine from different clarification methods

3 討論和結(jié)論

單寧的多酚類結(jié)構(gòu)使其含有多個酚羥基,當?shù)鞍踪|(zhì)的酰胺基與單寧的酚羥基上的氫鍵結(jié)合會形成大分子蛋白質(zhì)而使蛋白質(zhì)沉淀,從而使果酒或米酒在貯藏過程中產(chǎn)生沉淀[9].而當單寧與明膠組合使用時,由于明膠帶有正電荷,單寧帶有負電荷,二者相結(jié)合時會生成一種黏糊狀的化合物,吸附酒中的渾濁微粒,使其成為明膠-單寧酸鹽的絡合物而被除去,使酒澄清[10].但明膠-單寧法澄清時,很容易造成明膠過量,特別是單寧含量少的淺色酒.而當明膠過量時,酒類會變得更加渾濁,澄清難度加大.

殼聚糖是一種新型的凝絮澄清劑.當殼聚糖溶于稀酸溶液中,殼聚糖分子鏈上的氨基、羥基官能團能與氫離子結(jié)合產(chǎn)生帶正電荷的聚電物質(zhì).該陽離子與溶液中帶負電荷的蛋白質(zhì)等微粒相互作用,使這些微粒被凝絮而沉淀下來,使酒液澄清[11].黃原膠是從野油菜黃胞桿菌分泌物提取的一種胞外酸性多糖,也是一種非常有效的食品分散體系中的凝絮劑[12].雖然對于兩者組合使用澄清酒類的報道很少,但本次實驗表明,在紅曲米酒的澄清過程中,兩者結(jié)合產(chǎn)生的效果明顯優(yōu)于單獨使用殼聚糖澄清的效果.

膜過濾法對紅曲米酒的主要成分指標影響最小,殼聚糖-黃原膠組合其次,明膠-單寧組合影響最大,穩(wěn)定性也較差.所以,綜合考慮澄清方法對紅曲米酒的透光率、品質(zhì)、色澤以及穩(wěn)定性等的影響,在相關(guān)設(shè)備較完善的情況下可以優(yōu)先考慮采用0.45 μm孔徑的濾膜過濾對紅曲米酒進行澄清,如果沒有相關(guān)設(shè)備,可以采用殼聚糖-黃原膠組合法進行過濾,添加量為:殼聚糖0.1 g/L,黃原膠0.3 g/L.而且經(jīng)過巴氏殺菌后,經(jīng)殼聚糖-黃原膠組合澄清的紅曲米酒更穩(wěn)定,不易產(chǎn)生沉淀,提高了其商品特性,延長了保質(zhì)期.

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