赵 红，刘兴艳，田秋艳，龙胜云，赵剑雷，周鸿翔

(贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州贵阳 550025)

铁皮石斛（学名：Dendrobium officinaleKimura et Migo），是兰科石斛属多年生草本植物，具有益胃生津、滋阴清热等功效。近年来，随着人们越来越重视健康饮食，铁皮石斛作为九大仙草之首而倍受消费者青睐。在2020 年，卫计委针对铁皮石斛开展按照传统既是食品又是中药材的物质生产经营试点，这意味着铁皮石斛可作为食品推广，为铁皮石斛相关产业的发展带来契机[1]。但目前铁皮石斛食用方法多为鲜食、煎煮、泡茶、入膳，缺乏石斛工业化加工方法的研究[2]。因此，将石斛与贵州米酒相结合，研究石斛的科学加工方法，使其以石斛酒这样一种方便食用又易于吸收的形式进入人们的生产生活中，以充分发挥其健康作用。

糯米表层含有大量蛋白质、脂肪，而过高的蛋白质会加重米酒的杂异味，掩盖石斛清香，同时也会影响酒质稳定性；脂肪经过酶水解生成脂肪酸，使酒中总酸含量增加，糯米原料中脂肪含量越高米酒的感官品质越差[3]。因此，为降低蛋白质和脂肪对酒质的影响，拟借鉴日本清酒酿造过程中的磨米工艺，来进一步优化石斛酒的品质特性。本实验对石斛米酒的酿造条件进行对比研究，开发出一款突出石斛草木清香、口感协调又有较高营养价值的石斛产品，为进一步形成规模化生产提供数据基础，推动石斛相关产业的发展[4]。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

石斛粉（贵定县绿春农业发展有限公司）；糯米（贵州茅贡米业有限公司）；酒曲（湖南智能科技雅大有限公司）。

试剂及耗材：石油醚；硫酸；浓盐酸；硼酸；甲基红；溴甲酚绿；无水乙醇；葡萄糖；3，5-二硝基水杨酸；氢氧化钠；酚酞；乙醇标准夜；苯酚。除非另有说明，所使用试剂均为分析纯。

仪器设备：SOX406脂肪测定仪，济南海能仪器有限公司；K1100 全自动凯式定氮仪，山东海能科学仪器有限公司；紫外分光光度计，上海仪电分析仪有限公司；S-10 生物传感器分析仪，深圳市西尔曼科技有限公司；7890A-5975C 气相色谱-质谱联用仪，安捷伦科技有限公司；PAL 多功能自动进样器，瑞士斯特分析仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 石斛米酒的制备

（1）原料糯米的处理流程：糯米筛选→精米机打磨→过筛→精米

（2）石斛米酒的发酵流程：精米→浸米→蒸煮→摊晾→拌曲→糖化→发酵→过滤→灭菌→包装

（3）操作要点：

原料预处理：选取颗粒饱满、优质无霉变的糯米经过精米机打磨后，在室温下浸泡12 h，沥干后和石斛粉一起蒸煮约40 min，使得饭粒“熟而不烂”。

糖化发酵：摊晾米饭，使温度下降到30 ℃以下，均匀拌入酒曲，在29 ℃下糖化至出汁，再加入酿造水继续发酵约5 d 后终止发酵，分离滤液，再经澄清后即可得到石斛米酒成品。

按照上述要求，进行石斛米酒酿造单因素实验。

1.2.2 石斛米酒酿造单因素实验

在相同条件下，分别考察精米度：100%、90%、80%、70%、60%；加曲量：0.3%、0.5%、0.7%、0.9%；加水量：1 倍、1.5 倍、2 倍、2.5 倍；石斛添加量：1%、2%、3%、4%、5%；石斛添加方式：生石斛、熟石斛对石斛米酒酒质的影响。

其中，精米度、加曲量、加水量的确定，通过测定在不同单因素条件下发酵所得酒体的总糖、总酸和感官评分，并以感官评分为主要考量因素来确定最终工艺条件。石斛添加量、石斛添加方式的确定，测定经发酵所得酒体中石斛多糖含量、总糖、总酸和感官评分，同时以石斛多糖含量和感官评分作为确定石斛添加量及添加方式的考量指标。

1.2.3 理化指标的测定与感官评分

（1）脂肪含量的测定：参照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》中的方法进行测定。

（2）蛋白质含量的测定：参照GB 5009.5—2010《食品中蛋白质的测定》中的方法进行测定。

（3）总糖的测定：用酸水解后，再用3，5-二硝基水杨酸测定总糖[5]。

（4）总酸的测定：参照GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》中的方法进行测定。

（5）酒精度的测定：利用生物氧化酶膜电化学传感器对待测样品酒精浓度进行检测。

（6）多糖的测定：采用苯酚-硫酸法测定样品中多糖的含量[6]。

（7）挥发性物质的检测：采用GC-MS测定样品中挥发性组分[7]。

GC 条件：DB-WAX：4570.41383 色谱柱；载气为高纯氦气（99.999%），流速1.00 mL/min；进样口温度为250 ℃；不分流进样；溶剂延迟；升温程序：初始温度：35 ℃，保持1 min，以3.5 ℃/min 升温至120 ℃，再以15 ℃/min升温至200 ℃，保持2 min。

MS 条件：电子轰击离子源；离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃；电离能量70 eV；全扫描。

（8）感官评分标准：选择6 名食品专业人员，从石斛米酒的色泽、香气、滋味、风格4 个指标进行评定，满分100 分，感官评分结果取平均值，评价标准见表1[8]。

表1 石斛米酒感官评价表

（9）风味属性定量标准：选取6 名食品专业人员，用6 个相关叙词：米香、酒香、植物香、果香、杂味、丰富度描述感觉到的特性特征。其特性特征的强度用数字定量评价：0=不存在、1=刚好可识别、2=弱、3=中等、4=强、5=很强，风味属性定量结果取平均值。

2 结果与分析

2.1 石斛米酒酿造单因素试验

2.1.1 精米度对石斛米酒品质的影响

糯米表层含有的大量蛋白质、脂肪会增加米酒的杂味而掩盖石斛的清香。因此通过磨米工艺，减少原料糯米蛋白质和脂肪成分，不仅能提高米酒的品质，还能有效突出石斛的草木清香。由图1 可知，随着精米处理要求提高，其蛋白质和脂肪含量也相应减少。不同精米度糯米对发酵后所得酒体的理化指标影响见表2。

图1 不同精米度糯米蛋白质、脂肪含量变化

由表2 可知，随着精米度的变化，石斛米酒的感官评分呈先上升后下降的趋势。当精米处理要求高时，其蛋白质和脂肪含量减少，发酵所得酒体口感纯净柔和、石斛风味突出、呈浅黄色，因此感官评分较高。当精米度为60%时，蛋白质、脂肪过少，使得米酒香味不明显，同时，在发酵过程中由蛋白质分解来的有营养的游离氨基酸和多肽类物质也相应减少。因此，从口感和营养价值两方面综合考虑确定酿造石斛米酒所用糯米的精米度为70%。

2.1.2 加曲量对石斛米酒品质的影响

不同加曲量对发酵所得酒体理化指标影响见表3。

当加曲量为0.3%时，用曲量小，酒中糖含量较多，糖化和发酵过程均不充分，使得酒中香味成分含量不足，酒体淡薄、口味不足；当用曲量大时，发酵时升温过猛，易于大量杂菌繁殖，而产生各种异味物质，使得酒苦味偏重、酸味浓。因此0.5%加曲量较为合理。

2.1.3 加水量对石斛米酒品质的影响

不同加水量对发酵所得酒体理化指标影响见表4。

表4 加水量对石斛米酒理化性质影响

当加水量过少为1 倍时，酒体中糖含量过高，酵母菌在高糖度环境中会受到抑制，所以其发酵过程减慢，得到酒体糖酸不协调，随加水量增加会在一定程度上提升石斛米酒的品质。但在2 倍加水量下，会引起酒中酸味过重，石斛独有的清香和酒味也随之减弱。因此，在1.5 倍加水量时，感官分值达到最高峰，此条件下的石斛米酒口味和品质最佳。

2.1.4 石斛添加量及添加方式对石斛米酒品质的影响

2.1.4.1 不同石斛添加量对发酵所得酒体理化指标影响（表5）

表5 石斛添加量对石斛米酒理化指标影响

当石斛添加量较少时，石斛风味不明显，色泽不佳，感官评分较差。当石斛添加量为3%时，石斛风味突出，甜酸适度，酒味柔和，因此感官评分最高。但当添加量超过一定程度，使得整体石斛米酒的糖酸不协调，甚至略有苦味。

此外，随着石斛添加量的增加，增加了石斛米酒中溶出的石斛多糖，提高了其营养价值，当石斛添加量为3%时，相较于1%石斛添加量每1 L酒液增加了2.43 mg 石斛多糖，其酒质更优。因此综合考虑口感和健康要求，确定石斛添加量为3%时为最佳。

2.1.4.2 不同石斛添加方式对发酵所得酒体理化指标影响（表6）

表6 石斛添加方式对石斛米酒理化性质及感官评分影响

多糖是石斛的主要成分，与石斛的多种药理活性密切相关，故多糖含量的高低是判断石斛酒质量的重要依据。由表6 可知，将石斛与糯米同时蒸熟后，再进行糖化发酵，所得酒液中可溶出更多多糖，且其口感、色泽也更符合大众的口味。因此，最终确定用添加熟石斛的方式进行石斛米酒的酿造。

2.2 石斛米酒挥发性物质分析与风味属性比较

对1.2 中酿制的石斛米酒成品进行过GC-MS检测，共检测到53 种挥发性物质，且以醇、酯类为主。酯类物质共25 种，含量最高的酯类物质为辛酸乙酯，百分含量为6.56%。醇类物质有13 种，异戊醇相对含量较高，百分含量为12.75%，然后是苯乙醇，百分含量12.21%。酸类物质共7 种，辛酸含量最高达到1.11%。缩醛类物质1 种，为乙缩醛，含量1.47%。醛类物质2 种，苯甲醛含量最高为0.17%。酚类物质3 种，2，4-二叔丁基酚含量最高为5.49%。酮类物质1 种，为（E）-香叶基丙酮。烯烃类物质1种，为D-柠檬烯。

对比相同条件下未添加石斛的发酵酒，共检测到48 种挥发性物质，同样以醇、酯类物质为主。酯类物质共27 种，含量最高的酯类物质为癸酸乙酯，百分含量为12.00%。醇类物质有9 种，苯乙醇相对含量较高为9.60%，然后是异戊醇，百分含量8.40%。酸类物质共6种，辛酸、乙酸含量最高均达到0.86%。缩醛类物质1 种，为乙缩醛，含量1.20%。醛类物质1种，为癸醛。酚类物质2种，2,4-二叔丁基酚含量最高为6.65%。酮类物质1 种，为橙化基丙酮。烯烃类物质1种，为D-柠檬烯。

通过对比可知，添加石斛后，酒体中增加了亚油酸乙酯、芳樟醇、3-乙氧基丙醇、α-萜品醇、4-萜烯醇、丙酸、癸醛、4-乙基愈创木酚8 种挥发性物质；缺少辛酸异丁酯、癸酸丙酯、十五酸乙酯3 种挥发性物质；在两者共有物质中，癸酸乙酯、乙酸苯乙酯、乙醇、异丁醇、异戊醇、苯乙醇百分含量相差较大。

石斛米酒酯类物质共25 种，总百分含量为26.50%，对照酒中酯类物质共27种，总百分含量为34.35%。在酒中，乙酯类是一大类重要的酯类化合物，大部分都呈现水果香、花香，赋予酒怡人的香气。在石斛米酒中，辛酸乙酯含量最高，赋予米酒似菠萝香的香气。对照酒中癸酸乙酯含量最高，具有似葡萄香的香气特征[9]。经对比，酯类物质种类和总含量的减少，合理认为与糯米前处理中的磨米有关，通过磨米工艺，减少了蛋白质和脂肪含量，使得生成酯类的前体物质减少，因而石斛米酒相较于对照酒酯类的种类和百分含量都明显减少，酒体口感更加纯净。见表7。

表7 是否添加石斛的酯类物质对比

石斛米酒醇类物质共13 种，总百分含量30.34%，对照酒中醇类物质共9 种，总百分含量为20.53%。异戊醇是酒类中重要的醇，呈醇香、麦芽香、水果香、奶酪香[9]，在石斛米酒和对照酒中含量均相对较高。芳樟醇是存在于铁皮石斛中的药理性物质，是天然的香精香料，赋予了石斛米酒独特的香气[10]。苯乙醇是糯米发酵酒中香气来源的特性组分，是呈淡雅甜润玫瑰气味的微量芳香醇，其百分含量将直接影响米酒的质量[11]，添加石斛后，苯乙醇含量增加，其香气更加丰富。在添加石斛后，酒体中醇类种类和含量均增加，还增加了石斛中特有的挥发性成分，使得酒体酒香浓郁又富有植物香气。见表8。

表8 是否添加石斛的醇类对比

石斛米酒酸类物质共7 种，总百分含量1.92%，对照酒中酸类物质共6 种，总百分含量2.02%。酸能有效降低酒的甜度，又能增加酒的浓香醇厚之感，尽管丙酸为石斛米酒中所特有有机酸，但百分含量较少，总体上石斛米酒与对照酒间酸类物质差距较小，乙酸、辛酸为两者主要的有机酸物质。见表9。

表9 是否添加石斛的酸类物质对比

乙缩醛有水果香、欧亚甘草和青香，在石斛米酒中含量较高。苯甲醛和4-乙基愈创木酚为添加石斛后所特有，前者具有强烈的樱桃-杏仁蛋白软糖的气味，后者在低浓度时，呈现丁香、甜香、辛香和烤面包香[9]，它们共同赋予了石斛米酒风味的丰富感。见表10和图2。

表10 是否添加石斛的挥发性物质对比

图2 石斛米酒与对照酒风味属性感官定量分析（A）及风味化合物种类分布(B)

GC-MS 从分子水平对石斛米酒和对照酒的风味进行了分析对比，宏观上的风味感官分析则更为直接明了。由图2 可知，通过对风味属性的定量评价，两者的米香与酒香味均比较突出，酒香属性上，石斛米酒的酒香略强于对照酒，可能是石斛米酒中醇类物质比对照酒多所致。添加石斛后，石斛米酒中植物香明显较对照酒突出。杂味上，石斛米酒选用的是经过打磨的精米，风味更加纯净。感官定量分析得到石斛米酒的丰富度高于对照酒，这与GC-MS鉴定所得石斛米酒的总风味物质多于对照酒的结果相呼应。

3 结论

通过单因素实验确定石斛米酒的制作条件为精米度70%、加熟石斛3%、加曲量0.5%、加水量1.5 倍，发酵后的石斛米酒总糖含量53.03 g/L，总酸含量16.45 g/L，石斛多糖19.14 mg/L。此外，与未添加石斛相对比，石斛米酒中增加了5 种挥发性物质。用发酵法制备石斛米酒，不仅增加了石斛多糖的溶出[12]，而且通过磨米最大程度地突出了石斛的清香，为石斛相关产品的研发提供了新的思路。