陳 林，顧 欣，曲留柱，李 迪，謝奉勇，王 穎

(重慶市生物與食品基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，渝東北特色生物資源開發(fā)利用工程中心，重慶三峽學(xué)院生命科學(xué)與工程學(xué)院，重慶萬(wàn)州404100)

紅薯，又名山芋、地瓜、番薯等，屬旋花科一年生植物。紅薯具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和較高的藥用價(jià)值，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明紅薯具有消除活性氧的作用，活性氧是誘發(fā)癌癥和動(dòng)脈硬化的原因之一[1-2]。糯米是釀造甜酒的主要原料，為溫補(bǔ)強(qiáng)壯食品，具有補(bǔ)中益氣、健脾養(yǎng)胃、止虛汗之功效，對(duì)食欲不佳、腹痛腹瀉具有緩解作用[3-4]。

隨著人們對(duì)健康的關(guān)注，復(fù)合糯米甜酒[5-11]逐漸走進(jìn)人們的生活。它不僅具有傳統(tǒng)糯米甜酒的風(fēng)味，還融入其他原料的花色苷及大量膳食纖維，增加傳統(tǒng)糯米酒的保健功效。目前，我國(guó)紅薯的利用還不夠充分，在廣大的農(nóng)村地區(qū)主要作為飼料喂養(yǎng)牲畜，很少用于深加工，未能達(dá)到物盡其用提高其附加值的效果。本實(shí)驗(yàn)利用紅薯作為原料釀造低度食用酒[12]，對(duì)提高紅薯的附加值具有一定的意義。

1 材料與方法

1.1 材料

原料及耗材：紅薯、糯米均產(chǎn)自重慶市萬(wàn)州區(qū)；安琪甜酒[13]曲購(gòu)于本地永輝超市；糖化酶[14]、砂糖、檸檬酸購(gòu)于重慶市萬(wàn)州區(qū)天鴻食品批發(fā)市場(chǎng)。

儀器設(shè)備：GI54DWS滅菌鍋（致微（廈門）儀器有限公司），SPX-250-Ⅱ生化培養(yǎng)箱（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司），YRE200A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（鞏義市予華儀器有限公司），PHB-10酸度計(jì)（上海虹益儀器有限公司），PA1004電子天平（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司），ATAGO pocket refractometer PAL-1手持式數(shù)顯糖度計(jì)（日本艾拓）。

1.2 工藝流程

1.3 操作要點(diǎn)

（1）浸米：將糯米清洗干凈后放入涼開水中過(guò)夜浸泡，使糯米充分吸水便于蒸煮以及加快淀粉糊化[15]。

（2）蒸飯：將浸泡后的糯米濾干，用紗布包裹放入滅菌鍋，121℃滅菌15 min。防止雜菌影響發(fā)酵酒品質(zhì)。

（3）淋冷：加少許冷開水淋洗糯米，邊淋邊拌，使糯米與紅薯充分混合。

（4）淋冷后的底料pH值調(diào)至4.0，糖度28.5%。在此環(huán)境下能使糖化酶和酵母菌充分發(fā)揮作用。

（5）發(fā)酵：將拌好的原料裝入發(fā)酵罐后于28℃條件下培養(yǎng)7 d左右。

1.4 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 物料比（紅薯:糯米）的確定

將蒸煮后的紅薯和糯米分別按照1∶4、2∶3、3∶2、1∶1的比例混合，料液比為1∶2，每份拌入0.5%糖化酶和0.5%的酵母，30℃下發(fā)酵7 d。

1.4.2 糖化酶添加量對(duì)發(fā)酵的影響

將蒸煮過(guò)的紅薯和糯米按照2∶3的比例混合4份，料液比為1∶2，加入0.5%的酵母，分別添加0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的糖化酶，30℃下發(fā)酵7 d。

1.4.3 酵母添加量對(duì)發(fā)酵的影響

將蒸煮過(guò)的紅薯和糯米按照2:3的比例混合4份，料液比為1∶2，加入0.5%糖化酶，分別添加0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的酵母，30℃下發(fā)酵7 d。

1.4.4 料液比的確定

紅薯和糯米按照2∶3的比例4份，加入0.5%的酵母、0.5%的糖化酶。按照1∶1、1∶2、1∶3、1∶4的比例添加無(wú)菌水，30℃下發(fā)酵7 d。

1.4.5 溫度對(duì)發(fā)酵的影響

紅薯和糯米按照2∶3的比例4份，加入0.5%的酵母、0.5%的糖化酶，料液比為1∶2，分別在8℃、20℃、25℃、30℃下發(fā)酵7 d。

1.4.6 時(shí)間對(duì)發(fā)酵的影響

紅薯和糯米按照2∶3的比例4份，加入0.5%的酵母、0.5%的糖化酶，料液比為1∶2，30℃下分別發(fā)酵1 d、3 d、5 d、7 d。

1.5 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為取得理想工藝參數(shù)[16-17]，在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上選取物料比、糖化酶添加量、酵母添加量3個(gè)因素，設(shè)計(jì)L9（34）正交實(shí)驗(yàn)對(duì)紅薯糯米酒進(jìn)行優(yōu)化（表1），在此基礎(chǔ)上選取料液比、發(fā)酵溫度，發(fā)酵時(shí)間3個(gè)因素，設(shè)計(jì)L9（34）正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化（表2），其中每組實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)方法為糖度占20%，酒精度占30%，感官評(píng)定占50%。

表1 正交因素水平設(shè)計(jì)表

表2 正交因素水平設(shè)計(jì)表

1.6 紅薯糯米酒感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

感官評(píng)分主要分為外觀、香氣、口感和整體感覺，總分為100分，各指標(biāo)分別評(píng)分，取各指標(biāo)和為總分[18-19]。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表見表3。

2 結(jié)果與分析

2.1 物料比、糖化酶及酵母對(duì)發(fā)酵的影響

表3 紅薯糯米甜酒感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

圖1 紅薯糯米比例、糖化酶和酵母對(duì)紅薯糯米酒發(fā)酵的影響

從圖1a可以看出，紅薯與糯米比例的增加對(duì)紅薯糯米酒的糖度和品質(zhì)有一定的影響。由于紅薯中的糖更有利于糖化酶的分解，當(dāng)紅薯糯米比例為2∶3時(shí)品質(zhì)最好。感官評(píng)分在2∶3與1∶1之間明顯下降。因此選擇紅薯糯米比例1∶4、2∶3、1∶1作為正交實(shí)驗(yàn)的較優(yōu)水平。從圖1b看到，添加不同濃度糖化酶對(duì)紅薯糯米酒糖度變化不明顯，而感官評(píng)分變化較大，因此選擇0.4%的糖化酶添加量作為正交實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)點(diǎn)。從圖1c可看出，酵母是紅薯糯米酒發(fā)酵的原動(dòng)力，其添加量直接影響結(jié)果和產(chǎn)品風(fēng)味。因此選擇酵母添加量0.3%、0.4%、0.5%作為正交實(shí)驗(yàn)的較優(yōu)水平。

2.2 料液比、發(fā)酵溫度及時(shí)間對(duì)發(fā)酵的影響

料液比不同對(duì)紅薯糯米酒的口感有一定影響，從圖2d看到，隨著無(wú)菌水的添加，糖度不斷降低，在料液比為1∶3時(shí)，紅薯糯米酒口感達(dá)到最優(yōu)，因此選擇1∶2、1∶3、1∶4作為正交實(shí)驗(yàn)的較優(yōu)水平。從圖2e看到，25℃為紅薯糯米酒感官評(píng)分峰值，發(fā)酵溫度超過(guò)25℃，紅薯糯米酒糖度直線下降，因此選擇25℃作為正交實(shí)驗(yàn)的較優(yōu)點(diǎn)。從圖2f看出，紅薯糯米酒發(fā)酵5 d后，糖度明顯下降，因此選擇發(fā)酵時(shí)間5 d作為正交實(shí)驗(yàn)的較優(yōu)點(diǎn)。

2.3 正交實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析見表4。由表4分析得知，物料比、糖化酶量、酵母菌量都對(duì)發(fā)酵過(guò)程有著不同程度的影響，其影響程度依次為A＞B＞C，最佳工藝參數(shù)為A2B3C3，即紅薯糯米比例為2∶3，糖化酶添加量0.5%，酵母添加量0.5%。

圖2 料液比、發(fā)酵溫度與時(shí)間對(duì)紅薯糯米酒發(fā)酵的影響

表4 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

在表4得到的條件下進(jìn)一步將料液比、發(fā)酵溫度和時(shí)間進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表5。根據(jù)表5可知，影響紅薯糯米酒成品因素依次為Z＞Y＞X。最佳工藝參數(shù)X1Y3Z3，即料液比1∶2，發(fā)酵溫度30℃，發(fā)酵時(shí)間7 d。

表5 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)兩次正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析得到的紅薯糯米酒最佳工藝參數(shù)為紅薯糯米比例為2∶3，糖化酶添加量0.5%，酵母添加量0.5%，料液比1∶2，發(fā)酵溫度30℃，發(fā)酵時(shí)間7 d。釀制的紅薯糯米酒透明微黃，色澤均勻，帶有紅薯的香味，甜度適中，口感綿軟細(xì)膩。

[1]周鄭坤,鄭元林.甘薯營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與保健功能的再認(rèn)識(shí)[J].江蘇師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016(4)：16-19.

[2]楊海東,郭彥東,賀山峰.甘薯營(yíng)養(yǎng)成分和藥用價(jià)值分析[J].河南農(nóng)業(yè),2011(2)：49.

[3]楊停,賈冬英,馬浩然,等.糯米化學(xué)成分對(duì)米酒發(fā)酵及其品質(zhì)影響的研究[J].食品科技,2015(5)：119-123.

[4]孫俊良.糯米發(fā)酵技術(shù)及糯米酒的研究與開發(fā)[D].楊凌：西北農(nóng)林科技大學(xué),2003.

[5]周娟,黃大川,廖周勇,等.酥棗糯米果酒發(fā)酵工藝研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2017(3)：37-40.

[6]紀(jì)韋韋,洪文龍,侯嫚嫚.紫薯糯米酒釀制作工藝研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工,2016(16)：24-26.

[7]姜莉莉.黑豆糯米酒加工工藝研究[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2016(15)：3958-3960.

[8]鄧桂蘭.綠豆糯米保健型甜酒的釀制工藝研究[J].釀酒科技,2016(4)：35-38.

[9]吳芳芳,彭博,宮號(hào),等.宣木瓜糯米酒發(fā)酵工藝優(yōu)化[J].食品工業(yè)科技,2016(5)：227-231.

[10]石小瓊,郭雯慧,謝詩(shī)敏,等.糯米百香果果酒加工發(fā)酵配方研究[J].食品研究與開發(fā),2017(10)：81-84.

[11]黃和升,王海平.響應(yīng)面法優(yōu)化紫薯糯米酒的發(fā)酵工藝條件[J].食品工業(yè),2016(9)：18-21.

[12]郝萍萍,黃玉蓮,張楷正,等.紅薯白酒的制備工藝及甲醇控制方法[J].釀酒科技,2011(11)：97-99.

[13]楊子琳,伍時(shí)華,趙東玲,等.糯米酒釀造酵母的優(yōu)選[J].中國(guó)釀造,2016(6)：60-64.

[14]李保軍.糖化酶發(fā)酵工藝優(yōu)化及糖化酶原液在酒精發(fā)酵中的應(yīng)用[D].杭州：浙江大學(xué),2016.

[15]利勤.香米米酒加工工藝研究及品質(zhì)分析[D].成都：西華大學(xué),2013.

[16]劉瑞江,張業(yè)旺,聞崇煒,等.正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析方法研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2010(9)：52-55.

[17]魏效玲,薛冰軍,趙強(qiáng).基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的多指標(biāo)優(yōu)化方法研究[J].河北工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010(3)：95-99.

[18]王瓊波.模糊綜合評(píng)價(jià)法在米酒感官評(píng)價(jià)中的應(yīng)用[J].飲料工業(yè),2014(6)：42-44.

[19]李紀(jì)濤,蔣一鳴,束俊霞,等.不同釀酒酵母發(fā)酵的紫薯糯米酒香氣成分分析[J].食品科學(xué),2014(16)：202-207.

[20]郭成宇,魏清秀.不同酒曲生產(chǎn)小米酒的研究[J].中國(guó)釀造,2017(2)：145-150.