劉蒙佳,周 強(qiáng),吳錦梅,虞馮莉
(閩南科技學(xué)院生命科學(xué)與化學(xué)學(xué)院,福建泉州 362332)
黑糯米又稱為“黑珍珠”,是少有種植的稀有水稻品種。紫紅色種皮的糯米富含極高的營養(yǎng)價值,有補血養(yǎng)脾健胃之效,是慢性疾病者,孕婦幼兒的上佳補品。以黑糯米為原料,添加甜酒曲發(fā)酵的黑糯米酒,呈鮮紅色的湯汁和咖啡色的米粒,聞之清香嘗之甘甜,是一種歷史悠久的傳統(tǒng)發(fā)酵食品。蘇偉等研究發(fā)現(xiàn),黑糯米酒里主要含有飛燕草色素、矢車菊色素和芍藥色素3 種花青素,是對人體的肝臟、心臟以及視力有保護(hù)作用的抗氧化劑,是一般的白糯米含量少甚至缺乏的營養(yǎng)物質(zhì)。黑糯米酒以其簡單方便的加工工藝,口感香甜的滋味,深受老百姓喜愛,具有極好的市場價值。
按照傳統(tǒng)工藝制作的黑糯米酒在儲藏期間易受到光照、溫度等因素的影響,產(chǎn)生渾濁、沉淀甚至是變質(zhì)的現(xiàn)象,導(dǎo)致米酒口感變味、品質(zhì)下降等,這也是工業(yè)化生產(chǎn)米酒中常見的問題之一。米酒渾濁的原因是由于米粒的蛋白質(zhì)、部分碳水化合物等物質(zhì)無法被完全分解成乙醇而懸浮于溶液中。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)與多酚物質(zhì)相反應(yīng),產(chǎn)生肉眼可見的懸浮物。隨貯藏期延長,米酒中的懸浮物增多,導(dǎo)致米酒變渾濁、沉淀。關(guān)于這個問題的解決方案大多是采用澄清過濾的方法。澄清后的米酒既能保持原有的風(fēng)味,也能延長保質(zhì)期,提高米酒外觀品質(zhì)。夏其樂等研究發(fā)現(xiàn),澄清劑協(xié)同澄清效果較單一的澄清劑更優(yōu);梁紅云等研究發(fā)現(xiàn),采用殼聚糖-黃原膠、單寧-明膠澄清的米酒更加清澈透亮。殼聚糖、黃原膠、單寧和明膠皆屬于食品添加劑,具有可食性,無毒,可被降解。殼聚糖還具有抑菌效果,適合于黑糯米酒的澄清。超濾法是利用物理機(jī)械作用使溶液滲透過膜,并將大分子物質(zhì)截留在膜上,從而得到更加清澈的液體,也叫做膜分離法。
本研究針對米酒在存放過程中易沉淀渾濁的問題,采用殼聚糖-黃原膠、單寧-明膠以及孔徑為0.45 μm 的濾膜對黑糯米酒進(jìn)行澄清,并設(shè)立對照組,探究不同澄清方法對黑糯米酒品質(zhì)的影響。
原料:黑糯米(食品級),鶴來香旗艦店;甜酒曲(食品級),安琪食品專營店。
試劑:無水乙醇、氫氧化鈉滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1 mol/L)、甲醛、2.2-聯(lián)苯基-1-苦基肼基均為分析純;食品級殼聚糖、食品級黃原膠、食品級單寧、食品級明膠,河南麥勝偌食品配料;冰醋酸溶液(食品級)。
儀器設(shè)備:721型可見分光光度計,上海光譜儀器有限公司;PHS3C實驗室pH計,上海鵬順科學(xué)儀器有限公司;78-1 型磁力加熱攪拌器,江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司;SPX-150B-Z 型生化培養(yǎng)箱,上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠;REF1030-32 Bix糖度計,上海力辰邦西儀器科技有限公司。
1.2.1 黑糯米酒的制作工藝流程
清洗黑糯米→浸泡12 h→蒸米→冷水沖淋→加入甜酒曲并裝盒搭窩→糖化48 h→加水→發(fā)酵72 h→紗布過濾→加入澄清劑→澄清型米酒(成品)。
1.2.2 操作要點
1.2.2.1 洗凈浸泡
以黑糯米為原料,清洗1~2 次后,用水浸泡12 h 并確保水量高于米且多出一段距離。使米粒中的淀粉吸水膨脹,顆顆飽滿完整。浸泡過的水呈深紅色,米粒捏碎后帶有粉末感即可。
1.2.2.2 蒸飯
在不銹鋼蒸鍋的蒸屜上鋪兩層紗布,將浸泡過的黑糯米平攤,高溫加熱。在此過程中,應(yīng)往米上淋熱水,使米粒能更加快速蒸熟。蒸煮時間一般是30 min 左右,煮好后燜6 min 左右,使得飯粒外硬內(nèi)軟,熟而不爛。
1.2.2.3 冷卻拌曲
蒸好的米飯用涼白開淋涼,使米粒的溫度降到30 ℃左右,添加0.1 %的甜酒曲攪拌均勻后進(jìn)行搭窩。
1.2.2.4 糖化發(fā)酵
將密封好的黑糯米放于30 ℃的恒溫培養(yǎng)箱中,糖化48 h。料液比1∶1(g/mL)時,成品酸甜適中,口感最佳。在糖化2 d后,添加提前準(zhǔn)備好的涼白開,使得料液比為1∶1,置于30 ℃的恒溫培養(yǎng)箱發(fā)酵3 d。
1.2.2.5 過濾澄清
將發(fā)酵3 d 后的原黑糯米酒用6 層紗布先進(jìn)行過濾,并將原漿隨機(jī)分為4 組。對照組:未澄清處理,其余3 組分別采用殼聚糖-黃原膠、單寧-明膠、0.45 μm濾膜進(jìn)行澄清,具體分組如下:
(1)對照試驗:取100 mL 的原黑糯米酒于盛裝,用6層紗布過濾,作為對照組待測物。
(2)殼聚糖-黃原膠澄清法:取1 g 殼聚糖粉末加到100 mL 容量瓶中,加入提前稀釋好的冰醋酸溶液定容,等待12 h 使其充分溶解,得到質(zhì)量溶度為10 g/L的殼聚糖溶液,冷藏備用。
取1 g黃原膠粉末,緩慢溶入100 mL蒸餾水中,等待12 h 使其充分溶解,得到質(zhì)量溶度為10 g/L 的黃原膠溶液。使用前需加熱到60 ℃,攪拌均勻備用。
取100 mL 的原黑糯米酒于盛裝,先用紗布過濾后,在米酒中添加一定體積的殼聚糖溶液與黃原膠溶液,使最終溶液中兩者的添加量分別為0.1 g/L與0.3 g/L,充分混勻靜置48 h 后,取其澄清液作為殼聚糖-黃原膠澄清黑糯米酒的待測品。
(3)單寧-明膠澄清法:取1 g 單寧粉末,溶入100 mL蒸餾水中,得到質(zhì)量溶度為10 g/L的單寧溶液,避光儲存。
取1 g 明膠放入100 mL 蒸餾水中浸泡,數(shù)小時后再隔水加熱使其完全溶解,得到質(zhì)量溶度為10 g/L的明膠溶液。
取100 mL 的原黑糯米酒于盛裝,先用紗布過濾,在米酒中添加一定體積的單寧溶液與明膠溶液,使最終溶液中兩者的添加量分別為0.3 g/L 與0.4 g/L,充分混勻靜置48 h 后,取其澄清液作為單寧-明膠澄清黑糯米酒的待測品。
(4)膜過濾法:取100 mL 的原酒于盛裝,先用紗布過濾,而后用一次性無菌注射器吸取米酒,并用0.45 μm的濾膜過濾出待測液。
1.2.3 理化指標(biāo)測定
1.2.3.1 可溶性固形物
采用手持糖度計法。
1.2.3.2 DPPH自由基清除能力的測定
參考趙謀明等的方法,稍微改動進(jìn)行測定。
1.2.3.3 透光率的測定
待測液靜置48 h 后,用分光光度計在680 nm處直接測定透光率。
1.2.3.4 總酸的測定
采用電位滴定法。
1.2.3.5 氨基酸態(tài)氮的測定
參考國標(biāo)中酸度計法。
1.2.4 數(shù)據(jù)處理
試驗中所有試樣做3 個平行測定,并再重復(fù)3次,數(shù)據(jù)測定結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用Excel 進(jìn)行繪圖,結(jié)果采用SPSS 17.0 軟件進(jìn)行處理分析。
可溶性固形物通常是指包括糖、酸、維生素、礦物質(zhì)等溶解于水的化合物的總稱。米酒存儲期間不穩(wěn)定渾濁的主要原因正是由于酒中含有許多大分子蛋白、淀粉、纖維等雜質(zhì)成分。由圖1 可知,可溶性固形物含量大小順序為殼聚糖-黃原膠(16.70 %)>單寧-明膠(16.03 %)>對照組(16.00%)>0.45 μm 濾膜(15.70%)。與對照組比較,0.45 μm 濾膜的可溶性固形物含量差異顯著(P<0.05),單寧-明膠及殼聚糖-黃原膠差異不顯著(P>0.05)。由此可知,澄清劑對黑糯米酒的可溶性固形物并無影響,0.45 μm 濾膜可降低米酒中的可溶性固形物。殼聚糖、黃原膠、單寧、明膠的澄清方式與濾膜不同。殼聚糖是與蛋白質(zhì)等陰電解質(zhì)凝聚產(chǎn)生沉淀從而澄清米酒。濾膜是用膜分離的方法,將雜質(zhì)阻隔在外,分離精度高,比傳統(tǒng)的澄清劑法更能輕易有效地清除雜質(zhì)。
圖1 不同澄清方法處理米酒后可溶性固形物含量比較
韋獻(xiàn)雅等的研究發(fā)現(xiàn),自由基易造成神經(jīng)變性、慢性抑郁癥等疾病,對人體有隱患??寡趸瘎┚哂邢杂苫淖饔?,DPPH 自由基清除率越高,表明抗氧化活性越高。不同處理的黑糯米酒所測得的DPPH 自由基清除率如圖2 所示,DPPH自由基清除率大小順序為殼聚糖-黃原膠(96.05 %)>單寧-明膠(95.75 %)>0.45 μm 濾膜(95.55 %)>對照組(85.77 %)。與對照組比較,0.45 μm 濾膜、單寧-明膠和殼聚糖-黃原膠的DPPH 自由基清除率差異顯著(P<0.05)。實驗表明添加的澄清劑和膜過濾法皆可使米酒的抗氧化活性增強(qiáng)、自由基清除率提升,各處理組間對應(yīng)的DPPH自由基清除率差異不顯著(P>0.05)。
圖2 不同澄清方法處理米酒后DPPH自由基清除率比較
澄清度越高,則透光率越高。由圖3可知,透光率大小順序為0.45 μm濾膜(96.70%)>殼聚糖-黃原膠(91.07%)>單寧-明膠(85.97%)>對照組(75.57 %),且各實驗組水平間對應(yīng)的透光率差異顯著(P<0.05)。由此可知,本實驗中采用的澄清方法對黑糯米酒的透光率產(chǎn)生不同的影響,濾膜法對黑糯米酒的透光率的影響相對較大。單寧-明膠與殼聚糖-黃原膠都有少許絮狀物漂浮著,但酒體顏色比對照組明亮,0.45 μm 濾膜過濾的米酒由紅棕色變?yōu)榈t色,酒體更加透明清澈,能很好的去除酒體中的雜質(zhì)。
圖3 不同澄清方法處理米酒后透光率比較
米酒中的總酸主要來源于發(fā)酵過程中所生成的有機(jī)酸,這些有機(jī)酸與米酒的風(fēng)味密切相關(guān)。由圖4 可知,黑糯米酒的總酸大小順序為對照組(8.44 g/L)>殼聚糖-黃原膠(6.11 g/L)>單寧-明膠(5.64 g/L)>0.45 μm 濾膜(3.86 g/L),各實驗組水平間對應(yīng)的總酸差異顯著(P<0.05)。由此可見,添加澄清劑會使總酸含量下降,膜處理會使得總酸含量下降幅度更大。
圖4 不同澄清方法處理米酒后總酸比較
氨基酸態(tài)氮是以氨基酸形式存在的氮元素的含量,其含量越高,表示營養(yǎng)價值越高。由圖5 可知,黑糯米酒的氨基酸態(tài)氮大小順序為對照組(0.497 g/L)>0.45 μm 濾膜(0.439 g/L)>殼聚糖-黃原膠(0.383 g/L)>單寧-明膠(0.189 g/L)。與對照組比較,單寧-明膠和殼聚糖-黃原膠的氨基酸態(tài)氮差異顯著(P<0.05),0.45 μm 濾膜差異不顯著(P>0.05)。在處理組之間,除0.45 μm 濾膜與殼聚糖-黃原膠差異不顯著(P>0.05)外,其余兩兩處理組間皆差異顯著(P<0.05)。結(jié)果顯示,單寧-明膠組氨基酸態(tài)氮下降0.308 g/L,其余兩組與對照組相比下降幅度較小。
圖5 不同澄清方法處理米酒后的氨基酸態(tài)氮比較
通過以上試驗可知,除了可溶性固形物外,澄清劑與濾膜處理對黑糯米酒的其余指標(biāo)均有明顯的影響。與對照組相比,0.45 μm 濾膜可有效降低黑糯米酒可溶性固形物含量;處理組均可有效提高DPPH 自由基清除率和透光率,其中0.45 μm 濾膜處理的黑糯米酒透光率達(dá)96.70 %,顯著高于其他實驗組(P<0.05);處理組的氨基酸態(tài)氮、總酸均明顯下降。0.45 μm 濾膜的可溶性固形物含量、總酸下降幅度較大,單寧-明膠的氨基酸態(tài)氮下降幅度較大。