傳統黃酒釀造工藝研究
時間:2022-03-19 08:19:18
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摘要:通過單因素和正交試驗,對傳統房縣黃酒的釀造工藝進行優化。結果表明,傳統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),發酵溫度28℃,發酵時間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,具有區別于典型產區黃酒的獨特產品風格,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、氨基酸態氮為0.47g/L。
關鍵詞:房縣黃酒;釀造工藝;優化
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酵原酒[1],保留了發酵過程中產生的各種營養成分、風味成分[2]和活性物質[3],其風味獨特,在中國及東南亞廣受消費者喜愛[4]。我國黃酒的品種很多,以紹興黃酒、即墨老酒、上海老酒等為代表,根據釀造原輔料、糖化發酵劑和生產工藝等的不同,產品風格也各不相同[5]。房縣黃酒具有區別于紹興黃酒和上海黃酒等的獨特產品特點,含有豐富的氨基酸、多肽、多酚等營養物質,主要風味物質為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特優點。房縣黃酒發酵采用典型的邊糖化邊發酵的方法,使用自產小曲,發酵過程中不加麥曲,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,對傳統房縣黃酒釀造工藝的研究十分匱乏,房縣黃酒主要是以經驗和作坊式工藝釀酒,缺乏科學、系統的理論研究基礎。本試驗通過單因素和正交試驗對傳統房縣黃酒釀造工藝進行研究和優化,以期為房縣黃酒的工業化生產提供理論依據。
1材料與方法
1.1材料與試劑。糯米、酒藥:房縣黃酒和發酵產業局;硫酸、硫酸銅、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、葡萄糖、酚酞、次甲基藍(均為分析純):國藥集團化學試劑有限公司。1.2儀器與設備。AR1140電子分析天平:奧克斯國際貿易有限公司;PHX智能生化恒溫培養箱:寧波萊??萍加邢薰?;FE-20pH計:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;2004酒精計:余姚儀表二廠有限責任公司。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→發酵→過濾→滅菌→成品1.3.2操作要點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發酵:糖化之后將醪液混勻,22~30℃發酵15~27d。⑥滅菌:發酵結束后,立即將罐中物料轉移出進行壓榨,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理化指標測定總糖、非糖固形物、酒精度、總酸、氨基酸態氮、β-苯乙醇、異戊醇的測定參見國標GB/T13662—2008《黃酒》中的方法進行[6]。1.3.4氨基酸含量測定取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,中速濾紙過濾后,用4mol/LNaOH調整濾液pH值至8.0,并定容至25mL,經0.45μm微孔濾膜過濾,用AccQ•FluorReagentKit(P/NWAT052880)進行衍生處理后,用高效液相色譜法(highperfor-manceliquidchromatography,HPLC)外標法測定樣品中的游離氨基酸含量[7]。1.3.5感官評定方法選擇專業品評人員(10人)按照表1的感官評定標準對房縣黃酒進行打分,結果取10人的平均分,滿分為100分[8]。1.3.6發酵工藝優化單因素試驗設計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))、發酵時間(15d、18d、21d、24d、27d)、發酵溫度(22℃、24℃、26℃、28℃、30℃)對房縣黃酒中異戊醇、β-苯乙醇、酒精度及其感官評分的影響。1.3.7發酵工藝優化正交試驗設計在單因素試驗的基礎上,以酒藥接種量(A)、料水比(B)、發酵溫度(C)、發酵時間(D)為影響因素,以感官評分為評價指標,采用L9(34)正交試驗對傳統房縣黃酒的釀造工藝進行優化,發酵工藝優化正交試驗因素與水平見表2。
2結果與分析
2.1酒藥接種量對黃酒發酵的影響。β-苯乙醇是稻米類黃酒在發酵過程中產生的特征性成分,以原料中的氨基酸為底物,利用Erlich反應產生,β-苯乙醇具有玫瑰花香和蜂蜜香,為黃酒帶來悅人香氣[9-10]。飲用黃酒易“上頭”,主要原因是發酵過程中微生物代謝所產生的高級醇如異戊醇、異丁醇含量過高[11-12],有研究指出[13],高級醇在人體內的代謝速度比乙醇慢,在機體內停留時間長,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,β-苯乙醇含量最高,酒藥接種量為0.4%時,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,而感官評分在接種量為0.5%時最高,該黃酒米香濃郁、鮮甜爽凈,而過高和過低的接種量都會導致黃酒的色澤變差,出現異香異味。綜合考慮,選擇酒藥接種量為0.5%。2.2料水比對黃酒發酵的影響。傳統房縣黃酒在釀造過程中加水量少,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)時最低,為71.6mg/L,當加水量較少時,發酵醪液糖度很高,酵母生長代謝受到抑制,導致β-苯乙醇和異戊醇含量降低,而當加水量增加時,發酵醪液得到稀釋,酵母生長代謝旺盛,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分都不高,酒體存在或酸或過甜等缺陷,在料水比為1∶0.5(g∶mL)時,感官評分達到93分,酒體風格典型,口感諧調。綜合考慮,選擇料水比為1∶0.5(g∶mL)。2.3發酵時間對黃酒發酵的影響。隨著發酵時間的延長,發酵過程中的微生物從大量增殖到趨于平穩、衰亡。由圖5可知,β-苯乙醇含量逐漸增加,在24d后開始下降,可能是因為前期發酵微生物增殖代謝活動旺盛,到發酵后期,酵母衰亡等原因導致其產量不再增加甚至下降;異戊醇含量在27d時有所增加,可能是因為發酵后期酵母自溶所導致。由圖6可知,酒精度隨著發酵時間的延長不斷上升,前21d內上升趨勢較大,21d后上升趨勢趨于平緩;發酵時間為21d時,感官評分最高,考慮到發酵21d時β-苯乙醇、異戊醇含量以及酒精度均處于較理想狀態,因此選擇發酵時間為21d。2.4發酵溫度對黃酒發酵的影響。作為酵母生長繁殖重要條件的發酵溫度直接影響酒精的生成量和黃酒的質量[14]。酒精酵母最適生長溫度為25~30℃,溫度低、繁殖慢,溫度高、繁殖快[15]。由圖7可知,隨著發酵溫度的增加,β-苯乙醇和異戊醇含量均呈上漲趨勢,其中β-苯乙醇在發酵溫度為28℃時達最高達到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,酒精度最高,感官評分也最高。溫度較低時,酵母繁殖代謝緩慢,糖轉換成乙醇的速度緩慢;當溫度過高時,酵母容易衰老和死亡,其繁殖和代謝能力下降,從而喪失對雜菌的抑制優勢,容易導致乙醇產生的能力下降以致酒液品質的下降。綜合考慮,選擇發酵溫度為26℃。在單因素試驗的基礎上,對酒藥接種量、料水比、發酵溫度、發酵時間進行4因素3水平的正交試驗優化,試驗結果與分析見表3,方差分析見表4。由表3極差分析結果可知,對傳統房縣黃酒感官品質影響的大小順序為酒藥接種量>發酵溫度>料水比>發酵時間。傳統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),發酵溫度28℃,發酵時間24d。由表4可知,酒藥接種量和發酵溫度對產品感官評分的影響均為顯著(P<0.05)。在此工藝條件下,進行傳統房縣黃酒最優發酵工藝的驗證試驗,獲得傳統房縣黃酒的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,感官評分為94分。2.6理化指標檢測結果。對最佳工藝條件下的房縣黃酒進行理化指標檢測,結果見表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,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品特點。
3結論
通過單因素試驗和正交試驗對傳統房縣黃酒的釀造工藝進行優化,確定其最優釀造工藝為酒藥接種量0.5%,料水比1∶0.5(g∶mL),發酵溫度28℃,發酵時間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,具有獨特的產品風格,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、氨基酸態氮為0.47g/L,氨基酸含量為228.3mg/L。
作者:萬端極 盧揚成 謝逾群 徐 斌 張愛帝 陳茂彬 曹敬華 單位:1.湖北工業大學 2.房縣黃酒和發酵產業局
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