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传统客家黄酒的发酵条件优化

2016-09-29

科技视界 2016年20期
关键词:总酸酒精度总糖

徐艳+骆玮诗

【摘 要】为了给控制黄酒的发酵条件提供理论依据,通过测定在不同条件下黄酒发酵醪液的总酸、氨基酸态氮、总糖和酒精度等成分的变化,结合黄酒发酵的生物化学机理,对传统客家黄酒发酵过程进行分析,并总结出最适宜的发酵条件为:pH=7左右、水添加量为80%左右,发酵温度30-35℃、发酵20天,这个条件下所酿造的传统客家黄酒的风味是最好的。

【关键词】传统客家黄酒;总酸;氨基酸态氮;总糖;酒精度

Processing Technology Optimization of Traditional Hakkanese Yellow Rice Wine

XU Yan LUO Wei-shi

(Heyuan Polytechnic, Heyuan Guangdong 517000, China)

【Abstract】In order to provide theoretical basis for fermentation conditions of traditional Hakkanese yellow rice wine. The changes of total acid, amino acid nitorgen, total sugar and alcohol in the fermented liquid of tradition Hakkanese yellow rice wine under different processing conditions were detected. Combined with biochemicalsm, the fermentation process of traditional Hakkanese yellow rice wine was analyzed. The results indicated that under the conditions of initial pH=7, 80% proportion of water added into raw material, about 30-35℃ fermentation temperature and around 20 days of fermention time, the product is aroma and has a unique taste stye of traditional Hakkanese yellow rice wine.

【Key words】Traditional hakkanese yellow rice wine; Total acid; Amino acid nitorgen; Total sugar; Alcohol

0 引言

黄酒是我国独有的酒类,是世界上最古老的酒类,与啤酒、葡萄酒并称世界三大古酒[1]。客家人自古以来便习惯饮用黄酒,传统客家黄酒是在没有经过灭菌的状态下开放式发酵制取的,在发酵过程中,外界的许多微生物都有可能接入其中。在正常的发酵情况下,黄酒发酵浓醪和多种酵母菌、细菌等微生物互生、共生,互相促进、平衡发酵。然而,有害的微生物如乳酸杆菌、醋酸杆菌及野生酵母等杂菌大量存在时,酿造过程中就会产生过量的乳酸和其他有机酸,致使发酵醪的酸度上升,抑制正常酵母发酵产酒精,当总酸度超过7.5g/L以上,发酵醪的香味和口味就变坏,称为酸败[2]。

引起传统黄酒发酵酸败的原因较多,主要由原料(糯米或者玉米)种类、酒曲使用量、发酵温度、投入配比和操作过程的严密与否有关[3]。本文就对传统的客家黄酒酿造工艺中的主要操作参数pH值、发酵温度、水投加量和发酵时间为研究对象,通过单因数分析研究黄酒发酵醪中的总酸、氨基酸态氮、总糖和酒精度这几个感官目标,为客家传统的黄酒酿造方法提供更加有利的条件。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

原材料:糯米、酒曲、白醋、小苏打。

仪器设备:高压灭菌锅、生化培养箱、无菌工作台。

1.2 实验方法

1.2.1 检测方法

总酸、总糖、pH值、氨基酸态氮、酒精度的测定:参照GB/T 13662-2008黄酒国家标准方法。

1.2.2 发酵工艺流程[4]

糯米→浸泡→蒸饭至大量冒气(用蒸饭柜蒸煮30min)→加水--摊冷→拌曲→发酵→压榨→灭菌(煎酒)→成品(甜酒型)

1.2.3 操作要点

1)糯米的处理 粉碎挑选均匀一致的糯米,反复清洗后浸泡,最后沥水,这一步的目的是使原料中的淀粉颗粒充分吸水,后续蒸米的步骤时能使淀粉充分糊化。

2)蒸米 用蒸饭柜进行蒸饭,时间为30min 。要求蒸出来的米饭松软并且不黏连。

3)冷却、摊冷 将蒸熟的米饭摊开,在常温下冷却至55-60℃。

4)拌曲、发酵 将自制的酒曲按照一定比例加入到米饭液中并搅拌均匀。然后分别装入坛中进行发酵。

5)压榨 经过长期发酵后的酒醪液,虽然已经有黄酒的成和色泽,但酒和酒糟混在一起,不能作为成品。我们采用传统压榨方式进行压榨和澄清,进行固液分离。

6)灭菌 灭菌也成为煎酒,是酿造黄酒的最后一道工序,如果掌握不好会使得黄酒变质而功亏一篑,因此需要格外小心。我们利用加热的方法杀灭新制黄酒中的微生物、并使得其中的酶钝化,使黄酒中的成分固定下来,防止黄酒的变质和酸败。

1.3 黄酒的感官评价

本实验根据GB/T13662-2008《传统型黄酒感官要求》的感官评分标准,请7位色觉、味觉、嗅觉等灵敏的评审成员对我们的样品进行评价,得到一致通过的样品结果方可采用。

1.4 实验设计

采取序批实验的方式,利用单因素分析的实验方法,分别改变酿造过程的pH值、发酵温度、水投加量和发酵时间,检测黄酒发酵醪中的总酸、氨基酸态氮、总糖和酒精度,借此来评价在不同条件下黄酒成品的感官、营养指标。

1.4.1 pH值的影响

水的添加量为80%,发酵温度为25℃,发酵时间15天,在起始pH值分别为4、5、6、7、8的条件下,在无菌工作台进行拌曲,后分别装入500ml三角瓶中用6-8层纱布包住瓶口,再分别于恒温箱内保湿发酵,探讨pH值对黄酒发酵的影响。每个实验做三个重复。

1.4.2 发酵温度的影响

发酵时间15天,起始pH值为7,水的添加量为80%,在无菌工作台进行拌曲,后分别装入500ml三角瓶中用6-8层纱布包住瓶口,再分别于20、25、30、35、40℃温度下保湿发酵,探讨发酵温度对黄酒发酵的影响。每个实验做三个重复。

1.4.3 水添加量的影响

发酵温度25℃,发酵时间15天,起始pH值为7,分别加入原料体积分数为40%、60%、80%、100%、120%的水,在无菌工作台进行拌曲,后分别装入500ml三角瓶中用6-8层纱布包住瓶口,再分别于恒温箱内保湿发酵,探讨水的添加量对黄酒发酵的影响。每个实验做三个重复。

1.4.4 发酵时间的影响

起始pH值为7,水的添加量为80%,发酵温度为25℃,在无菌工作台进行拌曲,后分别装入500ml三角瓶中用6-8层纱布包住瓶口,再分别于恒温箱内保湿发酵10、15、20、25、30d,探讨发酵时间对黄酒发酵的影响。每个实验做三个重复。

2 结果与讨论

2.1 pH值的影响

不同的初始pH值条件对酿造的黄酒的影响见图1。如图所示,不同的pH对总酸较小,在pH为4-8的范围内所酿造的黄酒的总酸呈先下降再上升并保持稳定的趋势。pH值小于5时,因受到发酵条件酸度较大的影响,发酵产生的酒体酸度也较大,随后酒体随pH增大而酸度增大,直到pH=7时,黄酒的总酸最大,随后有轻微下降;黄酒中的氨基酸态氮则是随pH值变大而增大,直到pH7时至最大,随后下降。这表明,pH=7的时候是最适产氨基酸态氮的;黄酒中的总糖随着pH值的增大而减少,直到pH等于6时保持稳定,这说明为了保持甜度应当适当降低酿造过程中的pH值;黄酒的酒精度在pH4-8时呈上升趋势,说明pH越大,所酿黄酒的酒精度越高。

图1 不同pH值对黄酒酿造的影响

2.2 发酵温度的影响

发酵温度对酿酒至关总要,微生物都有适宜的生长温度,温度过高或者过低都会影响微生物的生长和酶的活性,不同的发酵温度对酿造的黄酒的影响见图2。如图所示,总酸是随着发酵温度温度的升高而增加的,这应该是因为温度高了,酒精会进一步氧化变成乙酸;而氨基酸态氮则是在酿造温度从20℃升高到25℃时有小程度的下降,但是温度从25℃增高到40℃是氨基酸态氮都呈上升趋势,因此总体而言黄酒产生的氨基酸态氮是随着酿造温度的增加而增加的,这可能是因为蛋白酶最适宜的温度是38-45℃[5],温度低不利于蛋白酶的作用,所以产生的氨基酸态氮含量较低,随着温度升高,蛋白酶开始发挥作用,产生的氨基酸态氮开始增加;总糖的产生在不同酿造温度下呈现波动趋势,在酿造温度为30℃的时候产生的总糖浓度最高,30-35℃酿造的黄酒糖分较高;如图2所示,酒精度在温度为20°到25°时上升,温度从25到40°时开始下降,总体来说,酿造温度为25-30℃时是产生酒精的合适发酵温度。

图2 不同发酵温度对黄酒酿造的影响

2.3 水添加量的影响

成品黄酒中含水量一般都超过80%,是黄酒中很重要的组成部分。水可以作为酶和营养物质的溶剂,所有的生化反应都必须在水中进行,水中含有的微量元素和金属离子也是微生物生长的必要组分。水的存在还可以调节黄酒的pH值并保持黄酒液的胶体稳定[6]。不同的水添加量对酿造的黄酒的影响见图3。如图所示,水的添加量从40%到60%时,黄酒的总酸浓度有所升高,水的添加量从60%到80%时总酸大弧度下降,水的添加量从80%到120%时总酸浓度又有所回升,从总体看总酸随水的添加量的增加而减少;氨基酸态氮的变化趋势与总酸类似,在水的添加量为40%到60%时增加,水的添加量从60%到120%时氨基酸态氮减少,结果表明,产生氨基酸态氮的最适宜的水添加量为60%左右;水添加量对黄酒酿造中总糖的产生量影响也呈现先增加后降低的趋势,水量为40%到80%时增加,水的添加量从80%到120%时又减少,从图可以说明水的添加量过少和过多对总糖都有影响,最佳的水的添加量为80%左右;水添加量直接影响着成品黄酒的酒精度,酒精度与水添加量呈准确的反比关系。这都表明了加水量在黄酒酿造中起着非常重要的作用,系统中含水比例合适的时候,微生物和各种元素都有了适宜的溶剂,可以快速反应作用;当水量过少时,微生物过于聚集无法完全发挥作用,水量过多时,溶液被稀释导致各种微生物与原料的接触机会和接触面都大大降低,直接导致了反应程度的降低,并且也直接导致乙醇的体积分数下降。

图3 不同水添加量对黄酒酿造的影响

2.4 发酵时间的影响

不同的发酵时间对酿造的黄酒的影响见图4。如图所示,总酸的浓度随着发酵时间从10天增加到25天的波动不大,然而发酵时间增加到30天时,总酸的产生量突然大幅度增加,这有可能是因为发酵前期产酸菌还没有大量繁殖,时间长了之后产酸菌开始大量产生酸味物质导致总酸剧烈增加;氨基酸态氮浓度在发酵的10天到15天时减少,15天到30天时开始产生大弧度增加,可以看出氨基酸态氮的总体趋势是随着时间的增加而增加的;总糖的产生量反而随着时间的增加而减少,发酵的钱20天总糖下降较快,然后趋于稳定;酒精度在发酵时间为10天到25天的时候呈线性增加趋势,25天后有所下降。

图4 不同发酵时间对黄酒酿造的影响

由于黄酒的酿造是一个复杂的体系在发挥作用,一般分为前酵阶段和后酵阶段[7]。前酵阶段主要是在各种酶的作用下发生淀粉糖化作用并且积累酒精,这个阶段会消耗较多的氨基酸和糖类,因此发酵时间较短的时候氨基酸态氮和总糖都在下降,酒精度增加;后酵阶段主要进行黄酒风味物质的积累,这就包括氨基酸态氮和芳香类的物质的合成,因此此时氨基酸态氮开始大幅度增加。

2.5 传统客家黄酒的适宜发酵条件

根据前面的单因素实验分析,我们得出传统科加黄酒的适宜发酵条件见表1。如表1所见,我们可以得出结论,最佳操作条件应该是在pH=7左右、水添加量为80%左右,发酵温度30-35℃、发酵20天,这个条件下所酿造的传统客家黄酒的风味应该是最好的。

表1 传统客家黄酒的适宜发酵条件

3 结语

本文通过单因素实验,研究了传统客家黄酒的适宜发酵条件。本研究结果明,最佳操作条件应该是在pH=7左右、水添加量为80%左右,发酵温度30-35℃、发酵20天,此时制得的黄酒从各种指标来看风味应该较好,而且该工艺发酵时间较短,在实际生产中可进一步推广应用。

【参考文献】

[1]Inoue Y, Bushuk W. Studies on frozen doughs. I. Effects of frozen storage and freeze-thaw cycles on baking and rheological properties[J]. Cereal Chemistry, 1991, 68(6): 627-631.

[2]毛青钟,鲁瑞刚,陈宝良,俞关松,吴炳园.传统黄酒发酵醪的酸败及防止措施[J].酿酒科技,2006.

[3]汪建国,汪琦.黄酒醪酸败原因分析及预防措施[J].中国酿造,2005(8):36-39.

[4]陈细丹,屠小夫,毛青钟,周立平.传统福建粳米红曲黄酒的工艺技术和质量控制[J].酿酒,2004(2):67-71.

[5]赵梅,冷云伟,李鹏.黄酒发酵过程分析及关键点的控制[J].江苏调味副食品,2009,26(5):30-34.

[6]顾国贤.酿造酒工艺学[M].2版.北京:中国轻工业出版社,2013:472-494.

[7]潘慧青,曹钰,石慧媛,陆健,谢广发.黄酒酿造后酵工艺对氨基酸态氮生成的影响[J].食品与生物技术学报,2016(2):144-150.

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