紅曲糯米酒的釀造工藝研究

紅曲糯米酒的釀造工藝研究

紅歌來自中國。這是中國及其鄰國在傳統(tǒng)領域生產葡萄酒的發(fā)芽劑。紅曲霉產生的紅色素作為天然的食品著色劑,從古至今被廣泛應用于制醬、制豆腐乳、釀酒、烹飪等食品領域。紅曲同時具有藥用價值,《本草綱目》中記載,紅曲具有“活血消食,健脾燥胃”之功效;1979年日本學者從紅曲中發(fā)現了強力的膽固醇合成阻礙劑MonacolinK,并陸續(xù)分離出多種Monacolins類物質,研究顯示這類物質具有降低血膽固醇、降血糖、降血壓、防癌之功效。紅曲應用于釀酒,不僅起到了良好的增色增香作用,紅曲霉產生的紅曲色素、MonacolinK、γ-氨基丁酸(GA-BA)等代謝產物還具有降血壓、降血脂、抗氧化和防癌等保健功能。挖掘和發(fā)展傳統(tǒng)紅曲黃酒,是振興紅曲酒的一個方面,更重要的是發(fā)揮紅曲霉菌及其發(fā)酵酒的醫(yī)療保健作用,把現代科研成果應用到造福人民健康方面,提高紅曲酒的內在品質和產品外延。這就是紅曲酒的廣闊開發(fā)前景和研究方向。本實驗在篩選具有生長周期短、糖化力強和酯化酶活力高等特性的紅曲霉菌株的基礎上,探索有效的純種紅曲制作方法,彌補了傳統(tǒng)紅曲制曲時引入大量雜菌,而對黃酒的風味產生不良影響這一缺點,改善了紅曲的品質。以紅曲為主要糖化發(fā)酵劑,確定了紅曲米酒的最佳釀造方案,并通過單因素實驗,以酒精度、總糖、總酸、口感等為指標,確定了紅曲米酒釀造的最佳工藝條件。1材料和方法1.1材料表面糯米:市售;紅曲:自制;甜酒曲、黃酒活性干酵母:湖北安琪酵母股份有限公司;紅曲霉菌:本實驗室提供。1.2實驗方法1.2.1純紅曲的制備1.2.1.1.流程1.2.1.蒸米、接種、培養(yǎng)浸米:浸米程度一般要求米粒保持完整,用手捏米粒呈粉狀為宜。由于米會吸水膨脹,水位要高于米層一定距離,以防雜菌滋長。浸米時間冬季2d,春秋季1d,夏季12h即可。洗米:以淋出的水無白濁為宜。蒸米:蒸飯要求達到飯粒外硬內軟,透而不爛,熟而不黏。一般糯米上蒸桶至透氣時間26~27min,燜蓋時間為5~6min。接種:制母曲時試管斜面加10mL無菌水洗滌,三角瓶接1mL菌液,可接10瓶。三角瓶米飯培養(yǎng):接種4d左右時,于超凈工作臺無菌環(huán)境下噴上10%pH3.5~4.5的無菌水,以補充三角瓶中的水分。每天早中晚搖勻3次,使紅曲霉在米飯顆粒間均勻生長。培養(yǎng)7d左右成熟。1.2.2紅曲米酒的生產1.2.2.1.流程1.2.2.活性干酵母的活化浸曲:提前浸曲可使紅曲中的各種酶類物質大量溶出,縮短米酒發(fā)酵周期。稱取紅曲,加紅曲10倍左右的水,冬季要求水溫在40℃,春秋季在30~35℃,夏季時室溫即可,水溫不宜低于25℃;浸曲時間:冬季2~3d,春秋季1d,夏季6~12h即可;浸曲后外觀標準:曲粒浮起,表面有小氣泡(發(fā)酵現象),略有輕微酒氣。黃酒活性干酵母的活化:酵母用量為投料量的1‰。取2.5g活性干酵母在50mL2%蔗糖液中38~40℃復水活化,攪拌均勻,自然降溫到34℃以下活化15~30min,時間不宜過長,否則酵母易老化。糖化:糖化的目的是促使糯米淀粉轉化為糖分,以利于發(fā)酵。待米飯品溫降到30℃左右時,加甜酒曲(根霉曲)與米飯拌勻、搭窩,于28℃保溫培養(yǎng)。根據魯永強等人的研究發(fā)現,糖化時間在50h左右時,糖化酶活力最高,之后霉菌的生長進入了衰亡期,糖化酶活力也逐漸下降。為操作方便,糖化時間控制在48h,即2d。發(fā)酵:根據試驗方案加入紅曲、酵母、水,充分攪拌均勻,用蠟紙扎口于生化培養(yǎng)箱中恒溫發(fā)酵,至米粒下沉為止。壓榨:目的是使酒液與糟粕分離。過濾:先用雙層紗布過濾,再進行抽濾,酒液應澄清透明。煎酒:煎酒的目的是滅菌,以利于久藏?？紤]到乙醇的沸點為78℃,故將溫度設在60℃,維持30min。1.2.2.紅曲米酒釀造工藝條件確定按表1所示的方案進行米酒發(fā)酵試驗,測定酒精度、總糖、總酸,確定最佳方案。在此基礎上,通過單因素實驗,以酒精度、總糖、總酸、口感等為指標,確定紅曲米酒釀造的糖化加曲量、紅曲用量、料水比、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間等工藝條件。根據單因素實驗,選擇對紅曲米酒釀造影響較大的因素,進行正交實驗,優(yōu)化釀造條件。1.3指標測定和感官評價1.3.1各指標的測定酒度、還原糖、總酸的測定;色價的測定:分光光度計法;總糖的測定:苯酚-硫酸法。1.3.2紅曲米酒的感覺評估評定小組由10名本實驗室人員組成,主要針對酒的外觀、香氣、滋味和風格進行評價,評定標á準見表2。2結果與討論2.1紅曲米酒的發(fā)酵工藝米酒的質量好壞,與酒精含量、總糖含量、總酸含量有著密切的關系。在制備合適紅曲的基礎上,根據1.2.1所示的工藝流程,以不同方案釀制的紅曲米酒中,酒精、總糖、總酸含量見表3。從表3可以看出,方案3較方案1先添加甜酒曲糖化,其出酒率顯著提高,而方案3因未添加酵母,其酒精含量較方案4低,而其總糖和總酸含量偏高,會影響米酒的風味及其保健功效。因此,綜合各指標,確定方案4為最佳方案。2.2單因素試驗確定了紅曲酒的制備條件2.2.1甜酒曲用量對紅曲酒酒精度的影響有研究者認為,使用糖化力高于2500U/g的曲會使酒的苦澀味加重,但若低于1000U/g,酒的苦味也較重,故應對曲的糖化力及曲的用量進行定量控制。為研究甜酒曲對米酒品質的影響,分別添加0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的甜酒曲,于28℃糖化2d,再加入紅曲10%,酵母1‰,料水比1∶2,發(fā)酵3~4d。測定結果如圖1。由圖1可知,隨著酒曲的增加,紅曲酒的酒精度呈先上升后下降的趨勢。這可能是因為隨著甜酒曲用量的增加,淀粉糖化率提高,供紅曲和酵母發(fā)酵生成酒精,提高了酒精度。而隨著甜酒曲用量的進一步增大,糖化速度過快,大量的糖分賦予醪液較強滲透壓,使酵母菌呼吸作用受到抑制,過早衰亡,發(fā)酵中期酒精含量就停止上升。研究發(fā)現,當甜酒曲用量為0.8%左右時,紅曲米酒酒精度最高,此時總糖含量也最低,通過品嘗發(fā)現此時的紅曲酒口感也較好,并有濃厚的醇香。因而,確定甜酒曲最佳用量為糯米的0.8%。2.2.2紅曲添加量對酒精發(fā)酵的影響紅曲不僅具有糖化和產酒精作用,紅曲的添加量對紅曲酒的色、香、味及各種理化指標都有直接的影響。按甜酒曲加入量0.8%,于28℃糖化2d,分別添加紅曲用量6%、8%、10%、12%,酵母1‰,料水比1∶2,28℃發(fā)酵3~4d,測定結果見表4。由表4可以看出,隨著紅曲添加量的增多,酒精度和色價明顯提高,酸度和還原糖則呈下降趨勢。紅曲添加量為6%時,酒體淡黃,微帶酸味,酒香淡薄;添加量為8%時,酒體橙紅,顏色鮮艷,酒香味也濃烈一些;當添加量為10%和12%時,酒體顏色為柔和的寶石紅色,而紅曲添加量為12%時的酒度略微低于添加量為10%時的,這可能是由于過多的紅曲會產生抑菌生理活性物質,從而抑制酵母的生長和發(fā)酵。因而,確定發(fā)酵時添加紅曲的合適量為10%左右。2.2.3料水比對米酒發(fā)酵的影響料水比對酵母發(fā)酵影響很大,料水比太小,酵母很難起酵。增大料水比可以提高淀粉轉化率,從而提高酒度,降低酒中的殘?zhí)呛?。這是因為糖化后加水可以降低酒醪中還原糖的濃度,從而減輕高滲透壓對酵母生長及發(fā)酵產酒精的抑制;加水量大,成品酒度、總糖含量均不夠,反之則過于濃稠,糖度高,出酒率低。為確定最適加水量,取料水比分別為1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3,按照1.2.2中米酒釀造的方法,于28℃下糖化糖化發(fā)酵6~7d。發(fā)酵結束后測定各指標,其結果見圖2。由圖2可知,當料水比增大至1∶2時,酒度最高,繼續(xù)增加加水量,酒中的殘?zhí)呛肯陆挡幻黠@,且酒度開始下降。這可能是因為1∶2的料水比已經完全可以使酵母起酵,從而將酒醪中的大部分可發(fā)酵性糖轉變?yōu)榫凭?繼續(xù)增大加水量會對酒中成分和色澤起到稀釋作用。通過品嘗發(fā)現,當料水比較小時,米酒有很濃的指甲油味,這是因為料水比過小,會造成酒中雜醇油含量的上升,過多的雜醇油是米酒苦味物質的主要來源。當料水比超過1∶2后,隨料水比的增大,酒的滋味逐漸淡薄,口感變得不協調。因此,綜合各指標,確定最適料水比為1∶2。2.2.4溫度對米酒糖化酶活性的影響發(fā)酵溫度是影響微生物生長最重要的因素之一。發(fā)酵溫度過高,發(fā)酵周期縮短,發(fā)酵產酸快,酸度升高,酒度降低;反之發(fā)酵周期延長,亦不利于生產。紅曲霉的最適生長溫度為30~35℃,若將溫度設定在此范圍內,紅曲霉生長迅速,糖化發(fā)酵旺盛,同時有利于紅曲色素和酯化酶的合成,但溫度高于30℃時,又會影響酵母的生長和發(fā)酵作用,米酒的酒精度就會較低。因此,設定24℃、26℃、28℃、30℃4個發(fā)酵溫度,添加0.8%糖化曲,28℃糖化2d后,加紅曲10%,料水比1∶2,分別在4個發(fā)酵溫度下發(fā)酵3~4d。實驗發(fā)現,溫度越高,進入快速發(fā)酵的時間也越早,但發(fā)酵周期較短,因此,發(fā)酵結束后酒精度比較低。此外發(fā)酵溫度過低會影響糖化酶的活性,只有達到一定溫度后,糖化酶活性才能起到較好的效果。而雜醇油的含量又會隨著發(fā)酵溫度的上升而增大,適量的雜醇油對酒的品質和風味有一定的促進作用,過多會影響酒質且對人體產生危害。綜合各個指標發(fā)現,28℃發(fā)酵的紅曲米酒各指標比較協調,通過品嘗其口感也較好。因此,確定最適發(fā)酵溫度為28℃。2.2.5米酒發(fā)酵的影響發(fā)酵時間對紅曲米酒酒度、還原糖、總糖含量及口感影響較為明顯。按照0.8%的甜酒曲28℃糖化2d,再加入10%紅曲、1‰酵母、料水比1∶2,于26℃發(fā)酵。測定不同發(fā)酵時間紅曲米酒的酒度、還原糖、總糖含量,其結果見圖3。品嘗不同發(fā)酵時間的米酒,根據表2的感官評定標準品嘗米酒并打分,結果見表5。從圖3可以看出,隨發(fā)酵時間增加,紅曲米酒的還原糖和總糖含量整體呈下降趨勢,酒精度逐步上升。這是因為糖化酶將糯米中的淀粉分解為可發(fā)酵性糖,進一步轉化成酒精,從而使糖度不斷下降,酒精度逐漸增加。從表5可以看出,酵母繁殖及產酒精的過程中會使酒的口感逐漸發(fā)生變化,發(fā)酵3d后的米酒口感最佳。隨發(fā)酵時間的延長,酒香和米香逐漸明顯,但從發(fā)酵4d開始,米酒中酒味刺激性變大,且苦澀味逐漸加重。原因可能是由于隨發(fā)酵時間的延長,酵母將可發(fā)酵性糖逐漸轉變?yōu)橐掖?使酒度不斷升高,因此酒味增大。且酒曲中的蛋白酶逐漸將蛋白質分解成氨基酸和多肽,同時由于營養(yǎng)條件的變化,酵母逐漸自溶,釋放出氨基酸和多肽,從而使米酒變苦。綜上所述,確定最適發(fā)酵時間為3d。2.3正交試驗的結果分析紅曲酒的發(fā)酵過程要使糖化、發(fā)酵協調進行。料水比、發(fā)酵溫度等也會影響酶的活性以及微生物的生長繁殖和代謝作用,最終影響成品酒的質量。為確定出紅曲米酒釀造的最佳工藝條件,本試驗在單因素實驗的基礎上,用0.8%的甜酒曲和1‰的黃酒活性干酵母作為釀制紅曲酒發(fā)酵工藝的基本參數,選擇3個主要因素:紅曲添加量、料水比、發(fā)酵溫度進行3因素3水平的正交試驗。正交試驗因素水平見表6,對發(fā)酵好的紅曲酒按表2的評價標準進行打分,確定最佳的發(fā)酵工藝條件。正交試驗結果方差分析見表7。由表6和表7結果分析可知,紅曲用量對紅曲酒品質影響顯著,其次為發(fā)酵溫度,料水比的影響最小,最優(yōu)水平為A2B2C2,即紅曲添加量為10%、料水比1∶2、發(fā)酵溫度為28℃時,紅曲米酒品質最佳。在此水平實驗條件下進行重復實驗,所得的紅曲酒感官評分為95分,與正交結果基本一致,說明此釀造工藝是最佳的。3