葉春苗,韓艷秋,李 穎,楊 寧,魏忠平,馮良山
(1.遼陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,遼寧 遼陽 111000;2.遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院食品加工研究所,遼寧 沈陽 110161;3.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué)院,遼寧 沈陽 110161;4.遼寧省林業(yè)科學(xué)研究院,遼寧 沈陽 110032)
油莎草Cyperus esculentusvar.sativus塊莖又名油莎豆,國外稱為虎堅(jiān)果、老虎豆等,原產(chǎn)于地中海地區(qū)。油莎豆?fàn)I養(yǎng)豐富,富含油脂、淀粉、蛋白質(zhì)及各種維生素,其中油脂含量高,是目前報(bào)道中產(chǎn)油量最高的植物油料之一。油莎豆榨油后的產(chǎn)物被稱為油莎豆粕,其淀粉含量為24.63%~36.77%,與玉米、小麥、土豆等淀粉含量相似,因此油莎豆粕二次利用的前景十分廣闊。李意等[1]對(duì)油莎豆白酒發(fā)酵工藝及其品質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了研究,周興鵬等[2]研究了油莎豆制備白酒的工藝及催陳方法,雖然都證實(shí)了油莎豆粕在釀造白酒方面具有可行性,但是對(duì)發(fā)酵方式及酒曲選擇研究還是空白。由于液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵對(duì)白酒品質(zhì)有較大影響,因此,本研究以油莎豆粕為原料,研究不同發(fā)酵方式及不同酒曲對(duì)油莎豆酒發(fā)酵指標(biāo)和風(fēng)味成分的影響,以期獲得最佳的油莎豆白酒。
油莎豆粕由遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院耕作栽培研究所提供;大曲、小曲購自梁山盛源生物制曲有限公司;乙酸乙酯、甲醛、己酸乙酯、異戊醇、乳酸乙酯(均為色譜純)購自賽默飛世爾科技(中國)有限公司。
高速中藥粉碎機(jī)(天津華鑫儀器廠);BS 124S 型電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司);Autosystem XV 氣相色譜儀(美國 PerkinElmer 公司)。
1.3.1 固態(tài)發(fā)酵工藝流程
油莎豆粕→粉碎→熱水潤糝→裝甑蒸料→出甑加水→揚(yáng)冷→加曲發(fā)酵(大曲粉/小曲粉/混合曲)→裝甑蒸餾→油莎豆白酒。
(1)粉碎:稱取1 kg 油莎豆粕,粉碎粒度為15 mm備用。
(2)潤糝:向餅粕粉中加入適量水,料水比1∶0.6,浸泡24 h。
(3)蒸料:將原料與稻殼(15%)分別入鍋蒸煮,加熱蒸熟。
(4)揚(yáng)涼:原料蒸熟后,出鍋攤晾35 min 左右,使物料的溫度冷卻至60 ℃。
(5)加曲發(fā)酵:添加160 g 大曲粉或者小曲粉或混合曲(大曲∶小曲=1∶1),將曲和料拌勻后,裝入罐內(nèi)發(fā)酵,密封發(fā)酵25 d[3-4]。
1.3.2 液態(tài)發(fā)酵工藝流程
油莎豆粕→粉碎→熱水潤糝→裝甑蒸料→出甑加水→揚(yáng)冷→三角瓶加曲發(fā)酵(大曲粉/小曲粉/混合曲)→液態(tài)蒸餾→油莎豆白酒。
加曲發(fā)酵:添加160 g 的大曲粉或者小曲粉或混合曲(大曲∶小曲=1∶1),將曲和料拌勻后,裝入三角瓶中發(fā)酵10 d。其它同步驟1.3.1。
1.3.3 指標(biāo)測定
采用酒精計(jì)法測定酒精度;采用氫氧化鈉中和滴定法測定酸度;采用鹽酸水解法測定殘淀粉含量;采用氣相色譜法進(jìn)行風(fēng)味成分測定。
1.3.4 主成分分析
采用SPSS 18.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,圖譜分析采用G1701 化學(xué)工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)在NIST 標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫中檢索,由面積歸一化法計(jì)算各成分相對(duì)含量。
不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆發(fā)酵酒酒精度的影響見圖1。
圖1 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒酒精度的影響
由圖1 可知,不同發(fā)酵方式發(fā)酵油莎豆粕得到的油莎豆白酒的發(fā)酵指標(biāo)不同,采用固態(tài)方式發(fā)酵的混合酒曲油莎豆酒的酒精度最高為7.61%,其次是固態(tài)發(fā)酵的大曲酒,酒精度為7.45%,液態(tài)發(fā)酵的小曲酒酒精度最低為5.56%;固態(tài)發(fā)酵方式比液態(tài)發(fā)酵方式酒精度高,采用混合酒曲發(fā)酵要比單一酒曲發(fā)酵酒精度高。其原因可能是固態(tài)發(fā)酵環(huán)境可以加快酵母菌的繁殖速度,有利于菌種的快速增殖,產(chǎn)酒精能力也就相應(yīng)增強(qiáng);然而大曲和小曲混合發(fā)酵充分發(fā)揮了小曲的糖化作用,因此混合酒曲發(fā)酵中淀粉利用充分,酒精度更高一些。
由圖2 可知,采用固態(tài)方式發(fā)酵的混合酒曲油莎豆白酒的酸度最高為 3.22 mmol·(10 g)-1,其次是固態(tài)發(fā)酵的大曲酒,酸度為 3.01 mmol·(10 g)-1,液態(tài)發(fā)酵的混合酒曲酸度為 1.01 mmol·(10 g)-1,大曲酒酸度為 0.98 mmol·(10 g)-1,小曲酒酒精度最低為0.46 mmol·(10 g)-1。固態(tài)發(fā)酵方式比液態(tài)發(fā)酵方式酸度高,采用混合酒曲發(fā)酵要比單一酒曲發(fā)酵酸度高。其原因可能是固態(tài)發(fā)酵環(huán)境使酵母菌大量繁殖,提高了對(duì)淀粉和還原糖的利用,使得酸度較高;然而混合酒曲中小曲的糖化能力比單一的大曲提高,加之酵母菌的大量繁殖促進(jìn)了糖的利用,使得產(chǎn)物酸增加[5-6]。
圖2 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒酸度的影響
由圖3 可知,采用固態(tài)方式發(fā)酵的混合酒曲油莎豆白酒的殘淀粉最低1.88%,液態(tài)小曲酒的殘淀粉最高為3.09%;固態(tài)發(fā)酵方式比液態(tài)發(fā)酵方式殘淀粉量低,采用混合酒曲發(fā)酵要比單一酒曲發(fā)酵殘淀粉量低。其原因可能是固態(tài)發(fā)酵環(huán)境可使酵母大量繁殖,提高了對(duì)淀粉的利用;混合酒曲中小曲的糖化也促使淀粉快速被利用[7]。
圖3 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆白酒殘淀粉的影響
如表1 所示,從發(fā)酵方式看,固態(tài)發(fā)酵方式酯類含量總體高于液態(tài)發(fā)酵方式;從酯類物質(zhì)種類看,乙酸乙酯是油莎豆白酒的主要香氣成分,而且在大曲酒固態(tài)發(fā)酵方式中含量最高,不論哪種發(fā)酵方式小曲酒中均未檢測到丁酸乙酯、乙酸戊酯、戊酸乙酯、己酸乙酯,而小曲酒中乳酸乙酯的含量高于大曲酒和混合曲酒。這也許就是造成大曲酒和小曲酒之間風(fēng)味差異的原因。不論固態(tài)還是液態(tài)發(fā)酵的混合曲酒酯類物質(zhì)的種類和數(shù)量均優(yōu)于單一酒曲酒,所以混合曲酒口感更加豐厚飽滿[8-9]。
表1 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆酒酯類物質(zhì)的影響 mg·L-1
如表2 所示,從醇類物質(zhì)整體看,固態(tài)發(fā)酵方式的醇類數(shù)量均不及液態(tài)發(fā)酵方式,種類相差不多;從酒曲角度看,混合酒曲酒醇類物質(zhì)含量最豐富,且異丁醇含量變化最大,成為醇類中的主要風(fēng)味成分,大曲酒中異丁醇、活性戊醇、異戊醇的含量明顯高于小曲酒,這也許是大曲酒和小曲酒風(fēng)味差別的主要原因[10]。
表2 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆酒醇類物質(zhì)的影響 mg·L-1
如表3 所示,從整體來看,固態(tài)發(fā)酵方式醛類生成總量高于液態(tài)發(fā)酵方式;從酒曲角度看,混合曲酒醛類最高,其次是大曲酒,小曲酒含量最低;從乙醛種類來看,小曲酒乙醛含量較高,雖然乙醛含有蘋果的清香味,會(huì)賦予酒特有的香氣,但是乙醛會(huì)使人出現(xiàn)頭暈、頭痛等癥狀,而大曲酒的乙縮醛、異戊醛含量高于小曲酒,混合曲酒乙縮醛含量最高,為酒體香氣的豐滿發(fā)揮了作用[11]。
表3 不同發(fā)酵方式和酒曲對(duì)油莎豆酒醛類物質(zhì)的影響 mg·L-1
為獲得最佳的油莎豆白酒,研究不同發(fā)酵方式及酒曲對(duì)油莎豆酒發(fā)酵指標(biāo)及香氣成分的影響。結(jié)果表明:固態(tài)發(fā)酵方式生產(chǎn)的白酒酒精度和酸度高于液態(tài)生產(chǎn)方式,而殘淀粉含量則恰恰相反,即液態(tài)發(fā)酵方式的殘淀粉含量高;混合酒曲酒酒精度最高,其次是大曲酒,最后是小曲酒;固態(tài)發(fā)酵方式生產(chǎn)的白酒酯類、醛類香氣成分高于液態(tài)發(fā)酵方式;液態(tài)發(fā)酵方式生產(chǎn)的白酒醇類物質(zhì)含量高于固態(tài)發(fā)酵方式;不論哪種發(fā)酵方式,混合酒曲生產(chǎn)的酒酯、醇、醛含量總體最高,其次是大曲酒,小曲酒含量最低。