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枇杷花保健米酒酿造工艺的研究

2023-05-28陈明珠伊秀兰张龙婕马周杰

酿酒科技 2023年5期
关键词:甜酒米酒酒精度

陈明珠,伊秀兰,张龙婕,马周杰

(武夷学院茶与食品学院,福建武夷山 354300)

枇杷(Eriobotrya japonica(Thunb.)Lindl.)为蔷薇科苹果亚科枇杷属植物。枇杷原产中国,在国内产量多、种植面积广[1],福建、甘肃、河南、江苏、湖南、浙江、广东等地广泛种植,福建省是全国三大枇杷主产区之一。福建省枇杷种植主要产地莆田曾被农业部等单位命名为“中国枇杷之乡”。枇杷花是枇杷的干燥花蕾及花序,药理功效强,具有抗氧化[2]、止咳[3]、抗炎[4]、抑菌[5]、保肝护肝、抗肿瘤、降脂等功效[6],枇杷花含有黄酮、酚类、挥发油、三萜类等功效成分[7],其中三萜酸具有祛痰、镇咳的功效[8],黄酮具有降血压[9]、抗心律失常、降血糖[10]、护肝[11-12]、促进伤口愈合[13]、抗病毒[14]、抗癌[15-16]、保护大脑等功效[17]。枇杷花营养丰富,含有氨基酸、矿物质[18]、维生素等营养成分,花香芬芳扑鼻,制作的枇杷花产品清甜、花香四溢,市场前景广阔,深受大众喜欢。

枇杷花功效成分多、营养成分丰富,不仅可以对枇杷花的精油组分[19]、总酚、总黄酮[20]、三萜类[21]、类胡萝卜素、蛋白质等进行提取[22],还可以进行产品开发,如生产枇杷花茶、枇杷花蜜、枇杷花茶饮料、枇杷花保健果冻等各种食品,枇杷花保健品、药品和枇杷花护肤品等[23]。

枇杷花营养价值高,但是在农副产品利用时价值偏低。随着人们健康意识的提升,对低度健康、营养保健的全新米酒的需求增加。已有研究从未涉及将枇杷花添加进米酒中生产枇杷花味型的保健型成品酒。基于此,本研究将枇杷花添入米酒酿造新型保健米酒,弥补米酒单一化的空白。同时,通过单因素试验和正交试验确定枇杷花保健米酒工艺的最佳酿造配方,开发一种快速发酵型低酒精度保健米酒。分析枇杷花保健米酒成品的理化指标,确定其中的黄酮含量,初步探寻该款米酒具有的营养价值及保健功能。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

原料:枇杷花干,莆田枇杷树果园;十月稻田糯米,五常市彩桥米业有限公司。

试剂及耗材:安琪甜酒曲,安琪酵母股份有限公司;酵母,安琪酵母股份有限公司;无水乙醇、氢氧化钠、亚硝酸钠、九水硝酸铝(均为分析纯),西陇科学股份有限公司;芦丁标准品(纯度≥98.8%),坛墨质检科技股份有限公司。

仪器设备:恒温培养箱(STI-700),上海爱郎仪器有限公司;电蒸煮锅(MB-WRD5031A),美的电器股份有限公司;电子分析天平(FA10048),上海佑科仪器仪表有限公司;可见光分光光度计(V-1100D),上海美谱达仪器有限公司;恒温水浴锅(KQ5200DE),昆山市超声仪器有限公司;pH 计(phs-25),上海雷磁仪器厂;数显控温智能电热套(ZNHW),上海力辰邦西仪器科技有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程(图1)

图1 枇杷花保健米酒工艺流程

图1 枇杷花添加量对枇杷花米酒品质的影响

图2 枇杷花添加量对米酒总黄酮含量的影响

1.2.2 操作要点

(1)枇杷花液的制备:选取外观良好、无虫污染的枇杷花晒干。枇杷花蕾拆去花梗,把成片花蕾剪成小颗,清洗干净,加入一定比例的白砂糖和水加热10 min,制成糖渍枇杷花液。

(2)糯米的选择与浸泡:选取质量佳、颗粒均匀饱满、无霉变黑斑的圆粒糯米。称取需要用量的糯米,清洗2~3 次,去除混入的污染物,加水浸泡24 h。

(3)糯米蒸煮:浸泡24 h 后的糯米可以轻松碾碎,蒸煮糯米。将浸泡好的糯米沥干多余水,倒入放好纱布的电煮锅中,铺平糯米后用筷子戳孔,让糯米在蒸汽中受热均匀,上锅蒸25~30 min 即可。蒸好的糯米颗颗分明,糯米有白点则过硬,过软则糯米不成型过黏,都会影响糖化过程中根霉菌对淀粉的水解过程。

(4)添加甜酒曲:将蒸好的糯米移出电饭煲蒸笼,倒入无水无油的洁净容器中,把糯米摊开冷却,将冷好的凉开水少量多次地淋入糯米,把糯米用筷子搅拌至粒粒分明的状态。让糯米快速降温,将糯米温度降至30 ℃左右,加入一部分甜酒曲,用筷子把甜酒曲与糯米搅拌均匀。

(5)搭窝:在无水无油洁净的发酵罐底部撒薄薄的一层甜酒曲,将处理好的糯米移入发酵罐中,用勺子将糯米压紧铺平后用筷子在中间戳开一个酒窝,最后在发酵罐中的糯米上撒一层甜酒曲,防止霉菌的产生同时促进表层糯米的糖化。搭出的酒窝便于观察糯米出酒状态。

(6)糖化:将发酵罐放入恒温培养箱中,糖化过程的温度为30 ℃,发酵时间为60 h。完成糖化过程的米酒,酒液澄清分布在下层,糯米成块状浮在发酵罐上层。

(7)后发酵:在糖化好的米酒发酵罐中,加入各种比例的枇杷花液、1∶1 的凉开水和0.02%的酵母,用筷子搅拌,把料液混合均匀。进行后发酵的过程,发酵温度为20 ℃,发酵时间为12~72 h,成品酒经过感官评价和理化指标的检测,进行最佳酿造工艺的研究,进行下一步工序制作。

(8)过滤成品:将发酵好的米酒用细纱布进行料液分离。成品酒液用消毒过的无水无油洁净容器罐装。罐装后的成品酒进行100 ℃水浴加热20 min,灭活成品酒中的菌类,防止继续发酵。

1.2.3 枇杷花米酒的单因素试验

(1)枇杷花添加量对枇杷花米酒品质的影响。

在固定条件下:干糯米质量为120 g,糖化时间为60 h,糖化温度为30 ℃,1%甜酒曲添加量,糯米与凉开水质量比为1∶1,酵母为0.02%,后发酵温度为20 ℃,后发酵时间为36 h。只改变枇杷花的添加量,探究枇杷花添加量2 %、4 %、6 %、8 %、10 %对米酒品质的影响,根据枇杷花保健米酒成品酒的感官评价,分析枇杷花保健米酒成品酒中酒精度和糖度等理化指标,得到最适合的枇杷花添加量。

(2)甜酒曲添加量对枇杷花米酒品质的影响。

在固定条件下:干糯米质量为120 g,糖化时间为60 h,糖化温度为30 ℃,6%枇杷花添加量,糯米与凉开水质量比为1∶1,酵母为0.02%,后发酵温度为20 ℃,后发酵时间为36 h。通过改变甜酒曲的添加量,探究甜酒曲添加量0.6 %、0.8 %、1 %、1.2 %、1.4 %对枇杷花保健米酒品质的影响,根据枇杷花保健米酒成品酒的感官评价,分析枇杷花保健米酒成品酒中酒精度和糖度,确定甜酒曲的最佳添加量。

(3)后发酵时间对枇杷花米酒品质的影响。

在固定条件下:干糯米质量为120 g,1 %甜酒曲添加量,糖化时间为60 h,糖化温度为30 ℃,6%枇杷花添加量,糯米与凉开水质量比为1∶1,酵母为0.02 %,后发酵温度为20 ℃。只改变后发酵时间,探究后发酵时间12 h、24 h、36 h、48 h、60 h、72 h对米酒品质的影响,根据枇杷花保健米酒成品酒的感官评价,分析枇杷花保健米酒成品酒中酒精度和糖度,探究后发酵的最适时间。

1.2.4 正交试验设计

根据以上单因素实验结果,选定影响枇杷花保健米酒的主要因素A枇杷花添加量、B甜酒曲添加量、C后发酵时间为正交实验的影响因素进行L16(43)实验。每个单因素的最佳梯度作为正交表的第2 水平,每个单因素的最佳梯度、最佳梯度的前面1 个梯度和后面2 个梯度构成了正交表的4 个水平。实验水平因素如表1 所示。

表1 枇杷花米酒正交实验水平表

1.2.5 成品米酒的感官评定

根据相关的米酒评定标准,主要参考NY/T 1885—2017《绿色食品 米酒》制作感官评价评分标准。由专业人员进行感官评分,分别从4 个项目对枇杷花米酒进行感官评定,根据表2 中的评分项目进行评分,取4 项分数平均分加和作为成品酒最后的感官评分。

1.2.6 米酒理化指标测定

1.2.6.1 枇杷花米酒酒精度的测定

参照国标GB 5009.225—2016《食品安全国家标准酒中乙醇浓度的测定》中的酒精计法,测定的数值换算成20 ℃时酒精度即可。

表2 枇杷花米酒感官评定标准

1.2.6.2 糖度测定

采用手持折光仪法测定。将米酒滴在折光仪上,记录数值。

1.2.6.3 枇杷花米酒总糖的测定

参照国标GB/T 13662—2018《黄酒》总糖测定方法中的第一法廉爱农法(仲裁法)。

1.2.6.4 枇杷花米酒总酸的测定

参照国标GB 12456—2021《食品安全国家标准食品中总酸的测定》。

1.2.6.5 枇杷花米酒非糖固形物的测定

参照国标GB/T 13662—2018《黄酒》非糖固形物测定方法中的第一法重量法(仲裁法)。

1.2.6.6 枇杷花米酒pH 的测定

参照国标GB/T 13662—2018《黄酒》中pH 的测定方法。

1.2.6.7 枇杷花米酒总黄酮的测定

采用NaNO2-Al(NO3)3[24]比色法。

1.2.7 微生物指标测定

参照国标GB 4789.2—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》测定菌落总数;参照国标GB 4789.3—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》测定大肠杆菌数。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 枇杷花添加量对枇杷花米酒品质的影响

枇杷花添加量是影响枇杷花米酒保健功能的重要因素,为了不破坏米酒的口感、滋味,保障枇杷花米酒中各方面相协调的同时黄酮含量高,枇杷花添加量在本实验研究中是重要因素,也是影响米酒色泽的主要因素。如图1 所示,枇杷花添加量为6%时,各理化指标协调,米酒口感佳,酸甜可口,滋味醇香,感官评分最好;当枇杷花添加量按梯度递增时,酒精度和糖度也随着递增,随着枇杷花添加量的增加,米酒的含糖量逐渐增加,根霉菌可以利用的底物增加,发酵出来的米酒酒精度增加,残糖量增加使米酒的糖度增加;枇杷花添加量超过6 %时,酒精度较高,影响米酒口感,米酒的酒精味明显掩盖米酒的清香味;当枇杷花添加量低于6 %时,酒精度较低、甜味较淡、枇杷花香气较淡薄,导致米酒醇香味不足。如图2 所示,随着枇杷花添加量的增加,米酒总黄酮含量不断增加。因此枇杷花添加量最佳值为6%。

2.1.2 甜酒曲添加量对枇杷花米酒品质的影响

甜酒曲添加量是枇杷花保健米酒酿造过程的关键因素,是影响米酒发酵的重要部分。甜酒曲的添加量影响枇杷花保健米酒成品的口感、酒精度和风味等。如图3 所示,甜酒曲添加量为1.0 %时的米酒口感柔和、酒味醇香、酸甜可口,感官评分达到94 分,枇杷花米酒的品质最好;当甜酒曲添加量少于1.0 %时,根霉菌量少,糯米发酵程度不够,米酒的酒精度和糖度都较低,导致成品酒口感寡淡、酒味不够醇香,可口度不高;当甜酒曲添加量高于1.0 %时,糯米发酵反应过快,酒精度偏高,成品酒口感酒味浓重。因此,甜酒曲添加量为1.0%时,综合评分最高,口感最佳。

图3 酒曲添加量对枇杷花米酒品质的影响

2.1.3 后发酵时间对枇杷花米酒品质的影响

后发酵时间是影响枇杷花保健米酒成品酒精度的主要因素,随着后发酵时间的延长,米酒中葡萄糖转化为乙醇的反应持续进行,酒精度随之增加。如图4 所示,后发酵时间递增,酒精度也随之递增,糖度随之递减;当后发酵时间为36 h 时,酒精度和糖度互相协调,米酒口感最佳,滋味浓郁醇香,感官评分达到93 分;当后发酵时间低于36 h 时,米酒发酵时间过短,葡萄糖大多未转化为乙醇,滋味过甜,酒精度过低,没有体现米酒原有的醇香;当后发酵时间超过36 h 时,发酵时间过长,较多的葡萄糖转化为乙醇,甜度过低,酒精度较高,导致米酒酒精味过重,影响酒液口感。因此,后发酵时间为36 h是米酒发酵最适宜时间。

图4 后发酵时间对枇杷花米酒品质的影响

2.2 枇杷花米酒的正交试验结果分析

正交实验结果由表3 可知,根据各因素极差结果表示,影响枇杷花保健米酒感官品质的因素顺序是甜酒曲添加量B>枇杷花添加量A>后发酵时间C,因此甜酒曲添加量的影响最大、枇杷花添加量次之、后发酵时间影响最小。根据极差分析结果可知,枇杷花添加量在水平2 时取得最高值,甜酒曲添加量在水平1 时取得最高值,后发酵时间在水平2 时取得最高值,即得到最佳配方组合为A2B1C2,跟16 个正交组合中感官评分最高的组合是一致的,感官评分为90 分。因此,枇杷花米酒的最佳发酵条件为:6 %的枇杷花添加量,0.8 %的甜酒曲添加量,后发酵时间为36 h。

表3 枇杷花米酒正交实验水平结果分析表

2.3 枇杷花米酒理化指标实验结果

由表4 可知,本款枇杷花保健米酒大部分指标均符合传统型半甜米酒标准,非糖固形物含量、总糖、酒精度、总黄酮含量等理化指标高于一般米酒,本款米酒中总黄酮含量为0.1909 mg/mL,总黄酮含量是枇杷花药理价值在本款成品酒中的体现,由此可以说明本款枇杷花米酒的营养价值、保健功能高于普通米酒,且酒精度低,更切合现代人健康需求,符合健康生活理念。

表4 枇杷花米酒理化指标检验结果

2.4 枇杷花米酒微生物实验结果分析

由表5 可知,枇杷花米酒菌落总数为0 CFU/g,远小于国标的最高值50;大肠杆菌菌落数为0 MPN/g,远小于国标的最高值3。说明本款米酒微生物检测符合国家标准。

表5 枇杷花米酒微生物实验结果分析

3 结论与展望

3.1 结论

本次实验设计的枇杷花保健米酒,通过单因素试验和正交试验确定最佳工艺条件为:6 %枇杷花添加量,0.8 %甜酒曲添加量,后发酵时间36 h。按以上工艺条件制作的成品酒口感醇香、酸甜可口、酒液清澈、色泽清亮,酒精度为4.0%vol,总黄酮含量为0.1909 mg/mL,营养价值高、富含活性成分和微量元素。检测成品酒的各项理化指标,大部分符合国家标准。本款米酒发酵时间短,能提高发酵效率,增加米酒经济效益。本米酒为市面上米酒多样化提供了一种可能,打破了市场米酒单一现状,提高了对枇杷花的利用率,提高了枇杷花的附加值,促进枇杷种植产业经济发展。

3.2 展望

本实验研究的枇杷花保健米酒同时具有枇杷花和米酒的营养价值,口感丰富柔和、色泽诱人,符合现代人健康生活意识,满足市场上低度酒品的需求,也保障了健康、营养的全新米酒的需求,适合弥补现代低酒精度的米酒市场。加上枇杷花有止咳和化痰的作用,且本款枇杷花米酒酒精度低,更适合老年人、妇女和身体素质较弱等人群饮用。

本实验对枇杷花保健米酒酿造条件的研究不够完善,单因素实验研究只研究了3 个因素,后续可进一步研究米酒的发酵温度、糖化时间和料液比等其他相关因素。实验酿造工艺用的是低酒精度米酒酿造技术,可以尝试用其他酿造技术,进一步进行改进,提高枇杷花米酒的品质。

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