傳統(tǒng)黃酒釀造工藝研究
時(shí)間:2022-03-19 08:19:18
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摘要:通過(guò)單因素和正交試驗(yàn),對(duì)傳統(tǒng)房縣黃酒的釀造工藝進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,傳統(tǒng)房縣黃酒的最佳釀造工藝條件為酒藥接種量0.5%,料水比1∶0.5(g∶mL),發(fā)酵溫度28℃,發(fā)酵時(shí)間24d。在此條件下,釀造得到的房縣黃酒米香濃郁,柔和甘冽,酒體諧調(diào),具有區(qū)別于典型產(chǎn)區(qū)黃酒的獨(dú)特產(chǎn)品風(fēng)格,酒精度為17.6%vol、β-苯乙醇含量為168.2mg/L、異戊醇含量為63.5mg/L、總糖為154.6g/L、總酸為7.5g/L、非糖固形物為32.6g/L、氨基酸態(tài)氮為0.47g/L。
關(guān)鍵詞:房縣黃酒;釀造工藝;優(yōu)化
黃酒是以谷物為原料,利用酒藥、麥曲或米曲所含的多種微生物參與釀制而成的一種低酒精度發(fā)酵原酒[1],保留了發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的各種營(yíng)養(yǎng)成分、風(fēng)味成分[2]和活性物質(zhì)[3],其風(fēng)味獨(dú)特,在中國(guó)及東南亞廣受消費(fèi)者喜愛(ài)[4]。我國(guó)黃酒的品種很多,以紹興黃酒、即墨老酒、上海老酒等為代表,根據(jù)釀造原輔料、糖化發(fā)酵劑和生產(chǎn)工藝等的不同,產(chǎn)品風(fēng)格也各不相同[5]。房縣黃酒具有區(qū)別于紹興黃酒和上海黃酒等的獨(dú)特產(chǎn)品特點(diǎn),含有豐富的氨基酸、多肽、多酚等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),主要風(fēng)味物質(zhì)為β-苯乙醇、乳酸乙酯、異戊醇、異丁醇、乙酸乙酯、正丙醇和丁二酸二乙酯等,具有高β-苯乙醇和低異戊醇的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。房縣黃酒發(fā)酵采用典型的邊糖化邊發(fā)酵的方法,使用自產(chǎn)小曲,發(fā)酵過(guò)程中不加麥曲,不加純酵母,酒體乳白色或淡黃色,米香濃郁,具有黃酒特有的醇香,酒體鮮甜、甘冽,爽凈,沁人心脾。目前,對(duì)傳統(tǒng)房縣黃酒釀造工藝的研究十分匱乏,房縣黃酒主要是以經(jīng)驗(yàn)和作坊式工藝釀酒,缺乏科學(xué)、系統(tǒng)的理論研究基礎(chǔ)。本試驗(yàn)通過(guò)單因素和正交試驗(yàn)對(duì)傳統(tǒng)房縣黃酒釀造工藝進(jìn)行研究和優(yōu)化,以期為房縣黃酒的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料與試劑。糯米、酒藥:房縣黃酒和發(fā)酵產(chǎn)業(yè)局;硫酸、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、葡萄糖、酚酞、次甲基藍(lán)(均為分析純):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。1.2儀器與設(shè)備。AR1140電子分析天平:奧克斯國(guó)際貿(mào)易有限公司;PHX智能生化恒溫培養(yǎng)箱:寧波萊??萍加邢薰?;FE-20pH計(jì):梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;2004酒精計(jì):余姚儀表二廠有限責(zé)任公司。1.3方法。1.3.1房縣黃酒加工工藝流程酒藥、水↓糯米→浸米→蒸煮→攤涼→糖化→發(fā)酵→過(guò)濾→滅菌→成品1.3.2操作要點(diǎn)①浸米:糯米用水浸泡5~8h至米粒充分吸水。②蒸煮:將浸泡后的糯米瀝干水分,0.05MPa蒸煮20min。③攤涼:蒸熟的糯米攤涼降溫至28~30℃。④糖化:加入0.4%~0.6%酒藥和40%~60%水,在陶缸中拌勻搭窩,25~28℃糖化36~48h。⑤發(fā)酵:糖化之后將醪液混勻,22~30℃發(fā)酵15~27d。⑥滅菌:發(fā)酵結(jié)束后,立即將罐中物料轉(zhuǎn)移出進(jìn)行壓榨,獲得酒液。酒液室溫靜置澄清24h,然后65℃煎酒滅菌20~30min。1.3.3理化指標(biāo)測(cè)定總糖、非糖固形物、酒精度、總酸、氨基酸態(tài)氮、β-苯乙醇、異戊醇的測(cè)定參見(jiàn)國(guó)標(biāo)GB/T13662—2008《黃酒》中的方法進(jìn)行[6]。1.3.4氨基酸含量測(cè)定取10mL樣品加入10%磺基水楊酸10mL混合均勻,于4℃放置2h,1000r/min離心15min,中速濾紙過(guò)濾后,用4mol/LNaOH調(diào)整濾液pH值至8.0,并定容至25mL,經(jīng)0.45μm微孔濾膜過(guò)濾,用AccQ•FluorReagentKit(P/NWAT052880)進(jìn)行衍生處理后,用高效液相色譜法(highperfor-manceliquidchromatography,HPLC)外標(biāo)法測(cè)定樣品中的游離氨基酸含量[7]。1.3.5感官評(píng)定方法選擇專業(yè)品評(píng)人員(10人)按照表1的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)房縣黃酒進(jìn)行打分,結(jié)果取10人的平均分,滿分為100分[8]。1.3.6發(fā)酵工藝優(yōu)化單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)分別考察酒藥接種量(0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%)、料水比(1∶0.3、1∶0.4、1∶0.5、1∶0.6、1∶0.7(g∶mL))、發(fā)酵時(shí)間(15d、18d、21d、24d、27d)、發(fā)酵溫度(22℃、24℃、26℃、28℃、30℃)對(duì)房縣黃酒中異戊醇、β-苯乙醇、酒精度及其感官評(píng)分的影響。1.3.7發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以酒藥接種量(A)、料水比(B)、發(fā)酵溫度(C)、發(fā)酵時(shí)間(D)為影響因素,以感官評(píng)分為評(píng)價(jià)指標(biāo),采用L9(34)正交試驗(yàn)對(duì)傳統(tǒng)房縣黃酒的釀造工藝進(jìn)行優(yōu)化,發(fā)酵工藝優(yōu)化正交試驗(yàn)因素與水平見(jiàn)表2。
2結(jié)果與分析
2.1酒藥接種量對(duì)黃酒發(fā)酵的影響。β-苯乙醇是稻米類黃酒在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的特征性成分,以原料中的氨基酸為底物,利用Erlich反應(yīng)產(chǎn)生,β-苯乙醇具有玫瑰花香和蜂蜜香,為黃酒帶來(lái)悅?cè)讼銡鈁9-10]。飲用黃酒易“上頭”,主要原因是發(fā)酵過(guò)程中微生物代謝所產(chǎn)生的高級(jí)醇如異戊醇、異丁醇含量過(guò)高[11-12],有研究指出[13],高級(jí)醇在人體內(nèi)的代謝速度比乙醇慢,在機(jī)體內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng),造成更持久的刺激。從圖1可知,房縣黃酒擁有較高的β-苯乙醇含量和較低的異戊醇含量,酒藥接種量為0.5%時(shí),β-苯乙醇含量最高,酒藥接種量為0.4%時(shí),異戊醇含量最低。從圖2可知,隨著酒藥接種量增加,酒精度含量逐漸升高,而感官評(píng)分在接種量為0.5%時(shí)最高,該黃酒米香濃郁、鮮甜爽凈,而過(guò)高和過(guò)低的接種量都會(huì)導(dǎo)致黃酒的色澤變差,出現(xiàn)異香異味。綜合考慮,選擇酒藥接種量為0.5%。2.2料水比對(duì)黃酒發(fā)酵的影響。傳統(tǒng)房縣黃酒在釀造過(guò)程中加水量少,醪液濃稠,含糖量高。由圖3可知,隨著料水比的增加,β-苯乙醇含量逐漸增高,異戊醇含量先降低后升高,在料水比1∶0.5(g∶mL)時(shí)最低,為71.6mg/L,當(dāng)加水量較少時(shí),發(fā)酵醪液糖度很高,酵母生長(zhǎng)代謝受到抑制,導(dǎo)致β-苯乙醇和異戊醇含量降低,而當(dāng)加水量增加時(shí),發(fā)酵醪液得到稀釋,酵母生長(zhǎng)代謝旺盛,β-苯乙醇和異戊醇含量則隨之增加。由圖4可知,加水量越高,酒精度越高,但較低和較高的料水比所釀造的房縣黃酒感官評(píng)分都不高,酒體存在或酸或過(guò)甜等缺陷,在料水比為1∶0.5(g∶mL)時(shí),感官評(píng)分達(dá)到93分,酒體風(fēng)格典型,口感諧調(diào)。綜合考慮,選擇料水比為1∶0.5(g∶mL)。2.3發(fā)酵時(shí)間對(duì)黃酒發(fā)酵的影響。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng),發(fā)酵過(guò)程中的微生物從大量增殖到趨于平穩(wěn)、衰亡。由圖5可知,β-苯乙醇含量逐漸增加,在24d后開(kāi)始下降,可能是因?yàn)榍捌诎l(fā)酵微生物增殖代謝活動(dòng)旺盛,到發(fā)酵后期,酵母衰亡等原因?qū)е缕洚a(chǎn)量不再增加甚至下降;異戊醇含量在27d時(shí)有所增加,可能是因?yàn)榘l(fā)酵后期酵母自溶所導(dǎo)致。由圖6可知,酒精度隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)不斷上升,前21d內(nèi)上升趨勢(shì)較大,21d后上升趨勢(shì)趨于平緩;發(fā)酵時(shí)間為21d時(shí),感官評(píng)分最高,考慮到發(fā)酵21d時(shí)β-苯乙醇、異戊醇含量以及酒精度均處于較理想狀態(tài),因此選擇發(fā)酵時(shí)間為21d。2.4發(fā)酵溫度對(duì)黃酒發(fā)酵的影響。作為酵母生長(zhǎng)繁殖重要條件的發(fā)酵溫度直接影響酒精的生成量和黃酒的質(zhì)量[14]。酒精酵母最適生長(zhǎng)溫度為25~30℃,溫度低、繁殖慢,溫度高、繁殖快[15]。由圖7可知,隨著發(fā)酵溫度的增加,β-苯乙醇和異戊醇含量均呈上漲趨勢(shì),其中β-苯乙醇在發(fā)酵溫度為28℃時(shí)達(dá)最高達(dá)到158.3mg/L。由圖8可知,隨著前酵溫度的升高,酒精度先升高后下降,溫度為26℃時(shí),酒精度最高,感官評(píng)分也最高。溫度較低時(shí),酵母繁殖代謝緩慢,糖轉(zhuǎn)換成乙醇的速度緩慢;當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),酵母容易衰老和死亡,其繁殖和代謝能力下降,從而喪失對(duì)雜菌的抑制優(yōu)勢(shì),容易導(dǎo)致乙醇產(chǎn)生的能力下降以致酒液品質(zhì)的下降。綜合考慮,選擇發(fā)酵溫度為26℃。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)酒藥接種量、料水比、發(fā)酵溫度、發(fā)酵時(shí)間進(jìn)行4因素3水平的正交試驗(yàn)優(yōu)化,試驗(yàn)結(jié)果與分析見(jiàn)表3,方差分析見(jiàn)表4。由表3極差分析結(jié)果可知,對(duì)傳統(tǒng)房縣黃酒感官品質(zhì)影響的大小順序?yàn)榫扑幗臃N量>發(fā)酵溫度>料水比>發(fā)酵時(shí)間。傳統(tǒng)房縣黃酒的最佳工藝條件組合為A2B2C3D3,即酒藥接種量0.5%,料水比1∶0.5(g∶mL),發(fā)酵溫度28℃,發(fā)酵時(shí)間24d。由表4可知,酒藥接種量和發(fā)酵溫度對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響均為顯著(P<0.05)。在此工藝條件下,進(jìn)行傳統(tǒng)房縣黃酒最優(yōu)發(fā)酵工藝的驗(yàn)證試驗(yàn),獲得傳統(tǒng)房縣黃酒的β-苯乙醇含量為168.2mg/L,異戊醇含量為63.5mg/L,酒精度為17.6%vol,感官評(píng)分為94分。2.6理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果。對(duì)最佳工藝條件下的房縣黃酒進(jìn)行理化指標(biāo)檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可知,房縣黃酒總糖為154.6g/L,總酸為7.5g/L,非糖固形物為32.6g/L,具有“高糖、高酸、高固形物”的特點(diǎn),加之房縣黃酒多采用山泉水為釀造用水,這形成了與其他品種黃酒截然不同的產(chǎn)品特點(diǎn)。
3結(jié)論
通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)傳統(tǒng)房縣黃酒的釀造工藝進(jìn)行優(yōu)化,確定其最優(yōu)釀造工藝為酒藥接種量0.5%,料水比1∶0.5(g∶mL),發(fā)酵溫度28℃,發(fā)酵時(shí)間24d。在此條件下釀造得到的房縣黃酒米香濃郁,柔和甘冽,酒體諧調(diào),具有獨(dú)特的產(chǎn)品風(fēng)格,酒精度為17.6%vol、β-苯乙醇含量為168.2mg/L、異戊醇含量為63.5mg/L、總糖為154.6g/L、總酸為7.5g/L、非糖固形物為32.6g/L、氨基酸態(tài)氮為0.47g/L,氨基酸含量為228.3mg/L。
作者:萬(wàn)端極 盧揚(yáng)成 謝逾群 徐 斌 張愛(ài)帝 陳茂彬 曹敬華 單位:1.湖北工業(yè)大學(xué) 2.房縣黃酒和發(fā)酵產(chǎn)業(yè)局