◎ 江 璐,杜欣雨
(茅臺學院釀酒工程系,貴州 仁懷 564500)
貢菊花為菊科植物菊(Chrysanthemum morifolium Ramat.)的干燥頭狀花絮,是既作為食品又是中藥的藥食同源物質(zhì)?,F(xiàn)代研究表明,貢菊花中含有酚酸類、黃酮類、揮發(fā)油等多種有效成分[1],具有抗氧化、抗癌、抗病毒等作用[2-3],同時具有疏風清熱、平肝明目、清熱解毒之功效,主要治療頭疼、眩暈、目赤、心胸煩熱、腫毒等癥[4]。高學玲等采用HPLC-MS/MS檢測技術(shù)分析了黃山貢菊花的酚類物質(zhì),得到貢菊花中含有13種有益健康的黃酮類化合物、9種酚酸類化合物[5-6]。
貢菊花作為一種新興的食品原料,可以生產(chǎn)各類飲品、功能性食品及保健品。然而相關(guān)的研究尚處于初步探索階段。本研究進一步嘗試將貢菊花和制曲原料混合制成貢菊花曲,將此曲用于酒類釀造,使得菊花曲中具有抑菌作用的功能性物質(zhì)大量溶于發(fā)酵過程中生成的醇、脂等有機溶劑,不僅使發(fā)酵產(chǎn)物具有誘人的色、香、味,還使發(fā)酵酒具有保健功效,經(jīng)常飲用,可以提高人體對疾病的免疫力,抗衰老,減少心腦血管疾病的發(fā)生幾率,有益健康。
高粱、小麥、大米、糯米、脫胚玉米、貢菊花、水。
1.2.1 工藝路線
工藝路線如圖1所示。
圖1 貢菊花曲工藝流程圖
1.2.2 貢菊花曲的生產(chǎn)工藝具體步驟
(1)原料處理。每100 kg小麥加5%~10%的80 ℃熱水拌勻,潤料3~4 h,讓小麥吸收水分,有利于破碎。
(2)原料粉碎。將潤料后的小麥與貢菊花混合,攪拌均勻,粉碎。粉碎的程度要適中。
(3)拌料。制曲場地、用具均須清潔,以防止雜菌感染。每拌麥粉100 kg加水量應控制在30%~40%(包括潤料用水)為好。夏季和曲水溫越低越好,以免溫度高,前期升溫過猛;冬季水溫選擇40~60 ℃,要求拌勻,無灰包、疙瘩,用手捏成團又不粘手。
(4)踩曲。利用人工將拌好的曲料,踩壓成一定形狀,有益于釀酒所需的微生物生長繁殖的固體培養(yǎng)基。拌好的曲料,隨即裝入曲箱裝好后,先用腳掌從中心踩一遍,踏實后再用腳尖沿曲胚四周踩幾遍,踩緊、踩實、踩平和踩光,中間可略踩松點。踩好的曲胚排列擺置于踩曲場的一邊,品溫約25℃,剛一收汗,即堆入曲室,否則,曲胚表面水過分蒸發(fā),在培養(yǎng)期中容易起厚皮。
(5)入室培養(yǎng)。①入室安曲。曲室內(nèi)要求清潔衛(wèi)生。曲胚入房前室內(nèi)先要打掃干凈,在地面撒上谷殼,以免曲胚與地面相黏。曲胚入室的安置方法是將曲胚楞起,每四塊為一斗,曲與曲間相距寬3~4 cm。每平方米可安曲26塊,依次排列,直到排滿為止。最后一行與墻壁之間需空出一行的空位,以便翻曲。曲胚排好后,在曲胚上鋪一層稻草,再在上面蓋一草席保溫。隨即在上面灑上一些水,灑水量以濕草席為標準,夏季用涼水灑,冬季用熱水灑,灑畢,關(guān)閉門窗保持室內(nèi)的溫度、濕度。②培養(yǎng)。大曲入室培養(yǎng)的初期為上菌期。夏季經(jīng)1~2 d、冬季經(jīng)2~4 d保溫培養(yǎng)后,曲胚的品溫上升,表面生出許多白色斑點。上菌標準,以曲胚表皮分布有許多白色斑點為佳,上菌整齊后,揭掉稻草與草席小開曲室窗戶,使曲胚表面水分揮發(fā)。當曲胚表面稍干,不粘手時,即可翻曲,將上層曲胚翻到下層,下層翻到上層,曲胚間的距離為6~10 cm。堆完后仍蓋稻草和草席,并關(guān)閉門窗保溫。堆完后仍蓋稻草和草席,并關(guān)閉門窗保溫,但要求品溫不超過60 ℃,隨時用減少蓋草和開門窗等法調(diào)節(jié)溫度,以后每隔1~2 d翻一次。
(6)出室貯存。出房的各種大曲,按品種分別貯存在晾曲棚內(nèi),在通風的條件下自然干燥。經(jīng)貯存3~6個月后,水分、酸度、酶活性等趨于穩(wěn)定,才可投入釀酒使用。貯存的曲塊排成人字形交叉,跺高以13層為標準,曲塊間要有一定間隔,以利通風,防止在養(yǎng)曲中返潮、起火、生長黑霉。
1.3.1 原料的預處理
挑選優(yōu)良的高粱、小麥、大米、糯米、脫胚玉米以9∶4∶3∶2∶2的比例混合,以通過20目篩的細粉占75%~85%為準進行粉碎。以1∶1的體積加水,蒸煮1~2 h,糊化。
1.3.2 出酒率的測定
將經(jīng)過粉碎的貢菊花曲以一定的比例加入到原料中,混勻,在溫度40 ℃條件下發(fā)酵48 h,蒸餾,測量酒精度和酒精質(zhì)量。
設(shè)高粱的質(zhì)量為m1,貢菊花曲為m2,發(fā)酵酒精的質(zhì)量為m3,發(fā)酵酒精度數(shù)x,則出酒率y的計算公式為:
1.3.3 單因素實驗與正交實驗
分別從制曲的原料粉碎程度、貢菊花加入量、培養(yǎng)溫度與培養(yǎng)時間對出酒率的影響進行考察,以確定相關(guān)因素及其影響范圍。以單因素實驗為基礎(chǔ),采用正交實驗對原料粉碎程度、貢菊花量、培養(yǎng)溫度與培養(yǎng)時間的最佳水平進行研究,利用4因素3水平正交實驗進行分析上述因素對出酒率的影響,確定最佳制曲條件。
分別考察不同原料粉碎程度(以粗粉所占的比例為基準),45.0%、50.0%、55.0%、60.0%、65.0%和70.0%對出酒率的影響,結(jié)果如圖2所示。
隨著原料粉碎程度的降低貢菊花曲的出酒率也逐漸提高,當粗粉含量達到60.0%時出酒率最高,當粗粉含量多于60.0%時,出酒率明顯降低。這是由于若原料粉碎程度大則原料過細,導致枯度大,曲胚內(nèi)熱量不易散失,容易引起酸敗,若原料粉碎程度過小則原料過粗,導致枯度小,曲胚內(nèi)的水分迅速蒸發(fā),熱量散失快,造成曲胚過早的干潤或裂口,微生物不易繁殖。因此,選擇原料粉碎程度(以粗粉所占的比例為基準)為55.0%~65.0%為宜。
圖2 原料粉碎程度對出酒率的影響圖
分別考察貢菊花的加入量分別為10.0%、15.0%、20.0%、25.0%、30.0%和35.0%對出酒率的影響,結(jié)果如圖3所示。
由圖3可以看出,隨著菊花添加量的增加,出酒率呈增長趨勢,當貢菊花添加量超過20.0%時,出酒率的變化不大。這是因為隨著菊花添加量的增加,大曲中的貢菊花功能性物質(zhì)增加,對大曲中的有害菌起到抑制作用,當菊花添加量達到20.0%時,出酒率達到最佳值,綜合考慮經(jīng)濟可行性,選取原料菊花添加量20.0%~30.0%為宜。
圖3 原料中貢菊花的添加量對出酒率的影響圖
分別考查45.0、48.0、51.0、54.0、57.0 ℃和 60.0℃的培養(yǎng)溫度對出酒率的影響,結(jié)果如圖4所示。
隨著溫度升高,貢菊花曲的酒化力升高,當溫度達到54.0 ℃時,貢菊花曲的酒化力達到最高。繼續(xù)升高溫度,貢菊花曲的酒化力緩慢降低。這是因為溫度過高,微生物細胞中對溫度較敏感的組成部分(如蛋白質(zhì)、核酸等)的活性降低,不利用微生物在貢菊花曲上的生長和代謝,導致大曲上微生物和酶系的含量降低。因此,培養(yǎng)的最適溫度在51.0~57.0 ℃。
圖4 不同培養(yǎng)溫度對出酒率的影響圖
分別考察培養(yǎng)10.0、12.0、14.0、16.0、18.0 d和20.0 d對貢菊花曲出酒率的影響,結(jié)果如圖5所示。
隨著培養(yǎng)時間的增加,貢菊花曲的出酒率呈增長趨勢,當時間達到14.0 d之后,貢菊花曲的出酒率趨于平穩(wěn)。這是因為隨著培養(yǎng)時間的增加,貢菊花曲上的微生物以及微生物的代謝產(chǎn)物不斷增加,但隨著微生物的不斷增加,大曲上的營養(yǎng)物質(zhì)被消耗,微生物生長緩慢,達到飽和狀態(tài)。因此,培養(yǎng)時間選14.0~18.0 d為宜。
圖5 不同培養(yǎng)時間對出酒率的影響圖
選取原料粉碎程度、原料貢菊花加入量、培養(yǎng)溫度與培養(yǎng)時間為考察因素,以出酒率為指標,采用4因素3水平進行正交試驗,確定最佳條件,見表1、表2。
表1 正交實驗因素水平表
由表2可以直觀分析出,對出酒率的影響大小順序為B>A>C>D,即貢菊花加入量>原料粉碎程度>培養(yǎng)溫度>培養(yǎng)時間,其中貢菊花加入量對出酒率影響最大,其次為原料粉碎程度。最佳貢菊花制作工藝條件為A3B2C2D1,即原料粉碎程度(以粗粉所占比例為基準)65.0%,貢菊花加入量25.0%,培養(yǎng)溫度54.0 ℃,培養(yǎng)時間14 d。經(jīng)驗證性試驗得出在此工藝條件下出酒率可達41.3%,為所有正交試驗的最大值。
表2 方差分析表
由方差分析表可以看出,影響出酒率的最大因素是貢菊花加入量,F(xiàn)=3.849,P=0.020 6<0.05,其次是原料粉碎程度F=1.070,P=0.0409<0.05,影響效果顯著;而培養(yǎng)溫度與培養(yǎng)時間對實驗結(jié)果影響不大,其F值分別為0.068與0.010,且P=0.936 3與0.993 0因此在新型貢菊花曲制作過程中,貢菊花加入量和原料粉碎程度是影響出酒率的關(guān)鍵性因素。
本項目對貢菊花曲生產(chǎn)工藝條件進行研究,利用單因素和正交實驗考察原料粉碎程度、貢菊花添加量、培養(yǎng)溫度與培養(yǎng)時間對出酒率的影響。結(jié)果表明,最優(yōu)的工藝條件為:原料粉碎程度(以粗粉所占比例為基準)65.0%,貢菊花加入量25.0%,培養(yǎng)溫度54.0 ℃,培養(yǎng)時間14.0 d。在此工藝條件下出酒率可達41.3%。
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