（农产品加工及贮藏工程专业论文）发酵型人参酒加工工艺的研究.pdf

发酵型人参酒加工工艺的研究 摘要 人参是我国重要特产，也是驰名中外的珍贵药材，被人们称为“百草之王”， 属东北“三宝，之一据理化分析，人参中舍有人参皂甙人参单宁，挥发油、人 参酸( 包括硬质酸、软质酸亚油酸) ，甾醇( 植物固醇) ，此外还有许多有机物和 无机物，如磷酸，磷，钾、钙，镁、锰酵素，糖类树脂、淀粉苦味脂，以 及维生素a b l ，b 2 烟酸、泛酸等。现代研究表明，人参能兴奋神经系统，增 强性机能，强心，降血糖，改善消化吸收和代谢功能，能增进食欲，改善蛋白质 的合成，抗过敏，抗疲劳，延缓衰老，在医药，保健。美容等方面起着重要作用 本试验更是将预防医学与食品科学融为一体，将人参与糯米复合发酵，从而生产 出营养丰富，风味纯正的低度保健酒，不但解决了传统泡制型人参酒浸出成分单 一只适合特殊人群使用的不足，而且最大程度的利用人参采用全发酵工艺， 保留天然物质的特色及营养成分，加上微生物的代谢产物使人体更易吸收，具有 其他酒类无法比拟的优势。 以人参为原料开发研制新型发酵酒，无疑为我国人参资源的利用开辟了新的 领域，随着消费者对绿色、天然，健康时尚、享受意识的提高，低皮、营养的 发酵型人参酒秘将拥有广阔的市场前景，带来可观的经济收入本文立足于加工 高品质的人参发酵酒，将加工工艺研究与现代分析手段相结合，主要对糯米的糖 化条件的选择人参处理条件，发酵条件、成熟条件调配方案等方面进行了系 统的研究。主要研究成果如下： ( 1 ) 采用复合酶解工艺，简化糖化工艺的操作而且采用纯酶制荆，防止使 用麦曲给产品带来异味和杂质，使产品风味纯正最佳的糖化条件为：接种量 5 ，糖化时阖1 0 小时，温度5 5 ，加水量1 倍 ( 2 ) 在浸泡处理时，通过各个温度条件下破碎难易程度的比较，最后确定： 水温2 0 ，浸泡3 天，破碎效果最好，然后使用齿轮式粉碎机将其破碎成 o 2 0 5 c m 3 的碎块 ( 3 ) 加水倍数确定为总醪重的4 倍，发酵条件相对容易控制，且出酒率高 ( 4 ) 5 的糖水于3 5 下活化酒酵母，效果最佳 ( 5 ) 对丹宝利高活性酒酵母、安琪葡萄酒酵母，安琪高活性酒酵母三种酵母 的筛选，通过对其酒精度，糖度、酸度、综合评分的比较，最后确定丹宝利高活 性酒酵母出酒率高，产品质量好。 ( 6 ) 采用单因素和多因素试验，研究确定人参发酵酒最佳的主发酵工艺参数 为：酒酵母用量1 5 ，发酵温度2 8 ，发酵时间5 天，加糖量为5 ，人参与 糯米糖化醪的比例为l ：2 。 ( 7 ) 在对发酵酒成熟条件的研究结果表明：采用1 8 ( 2 ，1 5 天是人参发酵酒最 理想的后熟条件。 ( 8 ) 采用单因素和多因素试验，研究确定人参发酵酒的最佳调配方案为：酒 精度7 总糖含量5 o g l ，总酸4 5 9 l ( 9 ) 人参发酵酒的最佳杀茵条件为：8 0 1 3 ，3 0 m i n n o ) 人参发酵就的工艺流程为： 筛选及清洗一破碎一冷却一加入糯米糖化醪一加入发酵剂一控温发酵检 验一分离除渣一后发酵一调配精滤一杀菌一无茵灌装封口一贮藏试验一成品 关键词：人参，糖化，复合发酵，成熟 s t u d yo nt h ep r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo fg i n s e n gf e r m e n t e d w i n e a b s t r a c t c x n s e n gi sak i n do fi m p o r t a n tc h i n e s es p e c i a ll o c a lp r o d u c t , i ti sa l s oaf a m o u s o d s t f n lm e d i c i n a lm a t e l j a l $ a th o m ea n da b r o a d , i sp a r to fn o r t h e a s tt r e a s u r e a c c o r d i n gt ot h ep h y s i c sa n dc h e m i s t r ya n a l y s i s ，i nt h eg i n s e n gi n c l u d e s ：s a p o n i n - t a n n i n ，n a p h t h a ，s t e a r i ca c i d 、c e t i n ，l a ，s t e r n l ，i na d d i t i o na l s oh a sm a n yo r g a n i c m a t t e r sa n dt h ei n o r g a n i cs u b s t a n c e ，f o re x a m p l e ，t h ep h o s p h a t ea c i d 、t h ep h o s p h o r u s ， t h ep o t a s s i u m , t h ec a l c i u m ，t h em a g n e s i u m , m a n g a n e s e ，f e r m e n t , t h ea 1 巧吼e ，t h e c a r b o h y d r a t e ，t h er e s i n , t h ea a r c h , 鹪w e l l 鹪v i t a m i n b 1 b 2 ，b 3 ，岛a n ds oo n t h em o d e r nr e s e a r c hi n d i c a t e dt h a tt h eg i n s e - n gc 缸e x c i t e dn e r v o u ss y s t e m b o o s t e d l 】ps e x u a la n dc o r d i sf u n c t i o n , f a l l e nt h eb l o o ds u g a r , a m e l i o r a t e dd i g e s t i o na b s o r p t i o n a n dt h em e t a b o l i s mf u n c t i o n , g a i n e dt h ea p p e t i t e ，a m e l i o r a t e dp r o t e i ns y n t h e s i s ， p r e v e n t dh y p e r s u s c e p t i b i l i t y , f a t i g u e ，c o n s e n e s c e n c e ，i nh e a l t hc a r e ，h a i r d r e s s i n gi s p l a y i n gt h ev i t a lr o l e t h i se x p e r i m e n ti sm e r g e dp h y l a x i o l o g yi n t of o o ds c i e n c e , p u t t h eg l u t i n o u sr i c ea n dg i n s e n g t o g e t h e rt of e r m e n t ，t h u sp r o d u t st h en u t r i t i o nr i c h l y , t h el o wa l c o h o f i cd e g r e ef e r m e n t a t i o nw i n e ，n o to n l ys o l v e dt h et r a d i t i o ng i n s e n g w i n e s h o r t c o m i n g ，b u ta l s os u i t st h ei n s u f f i c i e n c yw h i c ht h es p e c i a lc r o w du s e d , g r e a t e s td e g r e eu s eg i l l ：s e n g u s i n gt h ef e r m e n t a t i o np r o c e s s ，w h i c ho t h e rw r l e sa r c u n a b l et oc o m p a r e w i t hs t u d yo nt h ep r o c e s s i n gt e c h n o l o g yo ff e r m e n t e dw i n e ，a l o n gw i t ht h e o o m e rt ot h eg r e e n , n a h l l a l ，t h eh e a l t h , t h ef a s h i o n , e n j o y sc o n s c i o u s n e s st h e e n h a n c e m e n t ，l o w , t h en u t r i t i o nf e r m e n t a t i o ng i n s e n gw i n ew i l lc e r t a i n l yt oh a v et h e b r o a dm a r k e tp r o s p e c t ，b r i n g st h ec o n s i d e r a b l ei n c o m e t h et h e s i sm a k e sa s y s t e m a t i c r e s e a r c ho nt h eb a s i cf a c t o r so ff e r m e n t a t i o n ，a l s op r o v i d e sas e r i e so ft e c h n o l o g y p m - a m e t e rf o rt h ep r o d u c t i o no f f e r m e n t e dw i n e t h ee x p e r i m e n tt e s t i f i e sa sf o l l o w i n g ： 1 ，b yc o n t r a s tw i t ht r a d i t i o n a ls a c c h a f i f y i n gm e t h o d ，t h ep r o c e s sp m m n c t e rw a s s t a n d a r dt om a k et h ed e f e c to fs i n g l em o u t hf e e lo ft r a d i t i o n a lp r o d u c ti m p r o v ea n d t h es a e c h a r i f y i n gt i m es h o r t e n e d t h eb e s ts a c c h a r i f y i n gc o n d i t i o n sw e r e ：t h e t e m p e r a t u r e5 5 c ，t h em u l t i p l ee n z y m ea d d e dr a t i o5 ，t h et i m el o ht ob eg o o df o r i n d u s t r yp r o c e s s i n g ，r i c ew a t e rc o n t e n ti s1t i m e s 2 - w h e ns o a k sp r o c e s s i n g , c o m p a r e st oe a c ht e m p e r a t u r ec o n d i t i o n t h eb e s t e x t r a c t i o nm e t h o d ：p r e s e r v e da l2 0 c f o r 3d a y s 3 - m i x e dw i t hw a t e ro f 4q u a n t i t y , t h ef e r m e n t a t i o nc o n d i t i o ni sr e l a t i v e l ye a s yt o c o n t r o l ，m o r e o v e rt h ew i n eo u t p u ti sh i g k 4 ，t h eo p t i m a la c t i v a t i n gc o n d i t i o n sf o rd r yy e a s t 帐5 s u g a rw a t e ra l l a c t i v a t i n gt e m p e r a t u r ea t3 5 5 ，t od a nb a o l ih i g h - a c t i v i t yl i q u o ry e a s t , a nq ig r a p ew i n ey e a s t , a nq i h i g h - a c t i v i t yl i q u o ry e a s t ss c r e e n i n g ，t h r o u g ht oi t sa l c o h o l i cd e g r e e ，t h es u g a r c o n t e n t , t h ea c i d i t y , t h es y n t h e s i sg r a d i n gc o m p a r i s o n , f i n a l l yd e t e r m i n e dt h ed a n b a o l ih i 【g h - a c t i v i t yl i q u o ry e a s tl e a v e st h ew i n er a t et ob eh i g h , t h ep r o d u c tq u a l i t yi s g o o d 6 ，t h i si st h eb e s tf o r m e n t a t i o np a r a m e t e ro f g i n s e n gf e r m e n t e dw i n e ：f e r m e n t i n g 砒2 8 a d d i n g1 5 y e a s t a n d5 s u g a r , t h eg i n s e 哪ga n dt h eg l u t i n o u sr i c e s a c c h a r i f i c a t i o np r o p o r t i o ni s1 ：2 7 - t h e b e s t p o s t - f e r m e n t a t i o n c o n d i t i o n i s1 5d a y s a t1 8 c 8 ，t h em i x t u r ep r o g r a mo f g i n s e n gf e r m e n t e dw i n ei sa l c o h o f i cd e g r e e 7 ，s u g a r c o n t e n t5 0 9 la n da c i d i t y4 5g ，l 9 、t h eb e s ts t e r i l i z i n gc o n d i t i o no f g i n s e n gf e r m o n t e dw i n ew e r e ：w a t e rb a t h8 0 t i m e3 0 m i n 1 0 、t h eo p t i m u mt e c h n o l o g yo f g i n s e n gf e r m e n t e d 恤a n di t sp a r a m o u rs h o w s a sf o l l o w i n g ： g i n s e n g - * s e l e c t i o n , c l e a n i n g - - , f r a g m e n t a t i o n - - , s t e r i l i z i n g - - , c o o l i n g p c o n v e r t e d m 鹤h - 一f e 加雠虹嘲o n _ 伯s 虹n g + s 印a 碰呻m 鼬锄：t a l i o n 咀l i x t i l p r o g r a m - - s t e r i l i z i n g - - , i m b u r s e m e n t - - , b o t t l e k e yw o r d s ：g i n s e n g , c o m p l e xf e r m e n t i n g , s a c c h a r i f y i n g ，r i p e n i n g 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰 写过的研究成果，也不包含为获得吉林农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 学位论文作者签名：禹惫娥 签字日期：7 c 功7 年月鹏 关于论文使用授权的说明 本人完全了解吉林农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送 交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手 段保存、汇编学位论文。同意吉林农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学 位论文的全部或部分内容。 学位论文作者签名：篙 导师签名： 兔贼签字日期：l 们7 7 年翻z 饵 签字日期：2 纺7 年月4 石 吉林农业大学硕士学位论文发酵型人参酒加工工艺的研究 第一章前言 1 1 发酵食品的发展 1 1 1 我国发酵食品的研究情况 当前对功能食品的研究与功能食品的开发是食品研究和生产领域的热点。生物技术 尤其是微生物发酵与酶的利用在其中充当着重要角色。发酵食品恰恰是微生物发酵与酶 作用的产物。发酵食品是指在食品加工过程中有微生物或酶参与而形成的一类特殊食品 我国的发酵食品具有悠久的历史，时至今日我国仍是发酵食品生产的大卧1 1 。我国传统 的发酵产品有：酸乳、红曲、豆豉、纳豆、泡菜、各种发酵法酿造的酱及酱油、醋、黄 酒及其它发酵饮品如米酒、稠酒、酸奶以及发酵鱼、肉制品、发酵蔬菜等。从发酵食品 的制作过程可以知道，由于原料经微生物的作用其质地得到改善，提高了营养价值以及 贮存稳定性，并使产品具有特殊的风味。但是，我国对发酵食品的研究却不够重视，没 有形成系统性的研究成果。比如在完成提升发酵食品价值的事业方面，面临的任务很多， 有许多工作要做，首先要做的就是观念问题。传统发酵食品的产品多属于调味品，原料 多是初级农副产品，本身价值不高，生产过程大都自动化程度低，有很多环节仍是手工 操作，有的产品生产有季节限制。因此，一般人甚至包括生产发酵食品企业的领导都认 为发酵食品生产工艺落后、产品档次低，这个行业不可能有太大发展的想法。所以，发 酵食品生产企业鲜有大型企业，世界知名的产品也风毛麟角。如果不走出“干章统的就是 落后的”观念的误区，发酵食品就很难有大的发展；第二，要对发酵食品功能进行深入 研究。酿造界的老前辈包启安先生在他的文章豆酱的功能性中将日本对豆酱的研究 进行了综述。他们的研究包括：抑制胆固醇、抗肿瘤、降血压、去除放射性物质、防治 胃溃疡、抗氧化等。结果表明，在以上各方面，豆酱都有作用。包老先生认为，以上研 究极有借鉴价值，中国的豆酱也应该有相似的功能，从发酵工艺过程来看还有可能更好。 只有对发酵食品功能进行全面、深入研究，才能为将发酵食品作为健康食品找到根据； 第三，就是要将发酵食品生产规范化。将发酵食品生产纳入现代食品生产范畴，采用现 代食品生产的管理方法，保证产品质量。 1 1 2 发酵食品中的功能成分 近年来，世界各国尤其是日本对传统发酵食品进行了大量研究，结果表明：发酵食 品中存在很多对人体有益的功能成分。这些功能组分对所谓的“现代病”，诸如：高血压、 糖尿病、心血管系统疾病、恶性肿瘤、骨质疏松、脱发等都有很好的疗效。发酵食品的 功能来源于微生物产生的代谢产物以及微生物酶对原料分解后产生的分解产物。当以一 l 吉林农业大学硕士学位论文 发酵型人参酒加工工艺的研究 种或数种农副产品为原料经微生物发酵生产发酵食品时，伴随着主要产物的生成，有成 百上千种其它代谢物形成。它们平衡协调形成了发酵食品特有的质构与风味，也使发酵 后的食物中含有某些功能因子。其中，含有很多对人体有保健作用的成分【2 】。 ( 1 ) 对人体有益的微生物发酵食品的生产过程都有微生物的参与，在最终形成的产 品中，有些仍然有微生物存在。国家药品与食品管理局批准的可用于保健食品的菌种名 单中有乳酸菌、酵母、红曲霉等。乳酸菌是大家最熟悉的，它是最主要的益生茵，在调 节人体微生态方面功勋卓著，具有防治胃肠疾病、调节血脂、提高免疫力、抑制肿瘤、 延缓衰老等作用；酵母菌也是人类应用最早的微生物。其本身就是一个营养丰富的宝库， 含有5 0 左右的蛋白质、6 0 6 0 的核糖核酸、2 的b 族维生素，还有谷胱甘肽等生理活 性物质。它除了在我们的主食( 馒头、面包) 制作中起作用，在各种酒类生产中也是主 角；红曲霉及它的发酵产物红曲也是当前研究的热点。红曲霉可以产生多种酶类，葡萄 糖淀粉酶和蛋白酶是大家都很熟悉的。近年来，国内对红曲霉产生的酯酶进行了很多研 究，主要是用于浓香型洒的生产。用红曲霉产生的聚氨基葡萄糖酶可以把高分子聚氨基 葡萄糖降解为低分子聚氨基葡萄糖，该物质可以抑制酪氨酸酶的活性，从而抑制黑色素 的形成。 ( 2 ) 多肽与氨基酸腐乳、豆酱和豆豉是植物蛋白质的不完全降解产物，含有大量的 多肽与氨基酸。研究中发现：大豆经霉菌发酵后，氨基酸及可溶性氮的含量都有较大增 加，其中，必需氨基酸含量大幅提高，更符合氨基酸营养模式。多肽是比蛋白质分子量 小很多的氨基酸聚合体，所以，它具有一些蛋白质没有的生理功能。比如，大豆多肽具 有降脂、减肥、提高运动能力、促进消化等功能，并且它比蛋白质更易于吸收。 ( 3 ) 多糖与低聚糖低聚糖是由2 1 0 个单糖通过糖苷键连接而成的寡糖。例如果寡 糖、木寡糖、葡寡糖、半乳寡糖和大豆寡糖( 棉子糖、水苏糖) 等。在发酵过程中微生物 产生的糖基转移酶和糖苷水解酶就能生成低聚糖。由于这些寡糖不被人体胃肠淀粉酶分 解，因而可直达大肠，具有促进双歧杆菌生长，改善人体微生态环境的重要功能。 ( 4 ) 抗氧化活性物质在许多发酵食品中都发现了抗氧化活性物质。如大豆异黄酮是 有多种生理功能的生物类黄酮【3 】。已从大豆中分离出9 种糖苷型异黄酮和3 种游离型异 黄酮，而许多研究表明游离型大豆异黄酮比糖苷型大豆异黄酮具有更强的抗自由基、抗 氧化、抗肿瘤等生理活性。在普通大豆食品中异黄酮主要以糖苷型形式存在，宋永生等 的研究确认发酵处理使糖苷型大豆异黄酮部分转化为游离型大豆异黄酮，所以发酵后的 豆豉比黄豆不仅游离氨基酸、b 族维生素含量明显增加，而且抗氧化活性大大增强，更 有利于人体健康。 ( 5 ) 其他对人体有益的物质发酵可以提高产物中某些维生素含量已是不争的事实。 例如利用酵母发酵各种淀粉或糖质原料生成的发酵酒都能补充b 族维生素。维生素b 2 2 吉林农业大学硕士学位论文 发酵型人参酒加工工艺的研究 可以促进细胞的再生和健康皮肤的生成。发酵后的豆子，维生素的含量也显著提高，纳 豆含有相当高的维生素k 。有些真菌酵母、曲霉、毛霉等能产生多不饱和脂肪酸，这是 一类含有两个或两个以上双键、碳链长为1 6 2 2 个碳原子的直链脂肪酸，主要包括亚 油酸( l a ) 、亚麻酸( g u q 、花生四烯酸( a a ) 、二十碳五烯酸( e p a ) 、二十二碳六烯酸o h a ) 等【4 l 。 因此，发酵食品是一个巨大的宝库，有待于我们去挖掘。我国食品界前辈尹宗伦先 生预言：2 1 世纪健康食品的希望在于发酵。 1 2 我国低度发酵酒的概况 1 2 1 酒类消费的发展趋势 在我国，凡是含有酒精( 乙醇) 的饮料都称为酒。人们饮酒的习惯，由于受地理、 气候、历史和习俗的影响，因地而异。一般来说，北方人爱饮高度酒，南方人爱饮低度 酒。人们欢度佳节，喜庆丰收，馈赠亲友，宴请宾朋都少不了酒。但是，饮酒过量会引 起酒精中毒，不仅对身体有害，而且影响后代的健康发育。近些年来，世界各国都十分 重视高度酒( 烈性酒) 的危害问题，对酒的消费加以限制，加之政策和人们对营养保健 知识的提高，使高度酒的生产下降，市场萎缩，因此，我国的酿酒工业要有计划、有步 骤地实现以下四个转变，即高度酒向低度酒转变、粮食酒向果露酒转变、蒸馏酒向酿造 酒转变和普通酒向优质酒转变。那么针对低度、营养、保健这个思路，行业观察家酒 海观潮杂志副总编张勇表示，保健酒行业将是传统酒业里的朝阳产业【5 一。保健酒市场 开始发力，市场竞争格局尚待形成，此时涉足其中，一定要准确定位，确立好自己的竞 争优势。他认为，保健酒企业应该充分借助现代生物技术，去研究开发更符合当今消费 者需求的产品。不仅要从产品的口感、色泽、瓶型、标签、外盒上满足消费者的感官愉 悦，还要从人体饮用后可汲取的有效成分上提升产品功能。同时还要针对消费人群的细 分进行产品细分，推陈出新，为各类消费群体研发出适应其需求或潜在需求的大众产品。 此外，在产品的配方、酒基、提取、勾兑、稳定性等方面要突出产品的特色，以稳定的 质量培育品牌。 1 2 2 低度发酵酒的特点 酒按照制作方法的不同可以分为酿造酒、蒸馏酒和配制酒，最常见的酿造酒包括： 啤酒、葡萄酒和黄酒，他们的共同特点都是酒度低，营养价值高，目前市场上又出现了 以地产浆果、蔬菜、菌类等为原料，结合淀粉或糖质原料开发的低度营养发酵酒酿制的 发酵酒，其不但保留了原料本身的营养价值，而且通过发酵作用，产生了大量有益微生 物，是新型的低度保健酒。低度营养发酵酒主要有以下几个特点1 7 】： ( 1 ) 酒度低，营养丰富，滋味好，品种繁多，功效、风格各具特色，低度营养发酵酒 3 吉林农业大学硕士学位论文发酵型人参滔加工工艺的研究 的酒精度普遍较低，一般在2 0 ( v v ) 以下；因以果蔬、动植物淀粉或糖质为原料， 采用全发酵或半发酵工艺，故营养丰富，保留天然物质的特色及营养成分，加上微生物 的代谢产物使人体更易吸收，具有其他酒类无法比拟的优势，而且配方、工艺独特，品 种繁多，功效、风格各异，消费者可根据自己的爱好和需要进行选择。 ( 2 ) 原料广泛、丰富、充足，生产工艺独特，产品具典型性，选料不同于任何蒸馏酒 和单一的发酵原酒，蒸馏酒和发酵原酒在选料上基本集中于物料，或是淀粉质原料，或 是单一的水果类原料。而低度营养发酵酒的选料有点像配制酒，凡可食用的果子、蔬菜、 动植物都可用来制发酵酒( 全发酵或半发酵) ，因此，必然推进产品的多样化。它没有 固定的模式，生产工艺和方法完全依据原料、微生物的特性和产品的要求而定，每一种 产品都有自己独特的工艺和配方，具有很强的典型性。生产优质的低度营养发酵酒，除 了要有好的原料和合适的配方外，还要有好的微生物和科学、合理的工艺，才能确保产 品质量。 ( 3 ) 生产设备较简单，投资少见效快，易于推广。发酵酒的生产设备可以较简单，也 可以较先进，可根据自己的实力进行选择、预算。先上小规模，待产品被市场接受后再 行扩大，这样可减少投资者的风险。 1 2 3 我国低度发酵酒的发展前景 2 1 世纪对营养保健、功能、天然、个性化有了更大的发展。随着社会的发展、科学 的进步和医疗保健设施的完善，人类的平均寿命逐年在延长。人口老龄化已成定局。到 2 l 世纪中叶，工作和退休人口的比例将从现在的1 0 ：l 增加到3 ：l 嘲。开发低度、营养、 抗衰老及预防老年性疾病的食品和饮料酒，潜力巨大。同时，人们对于美容、增智、增 强免疫力、益寿延年的低度发酵酒也越加重视和青睐。根据国内外保健食品工业的发展 状况，结合我国人民饮食特点和消费水平，可展望今后我国保健食品的开发将同时面对 四个较大的消费群体，追求高营养全营养的营养型、追求感官的嗜好型、追求疗效及防 病作用的保健型，以及便宜适用的实惠型。开发低度营养发酵酒亦应针对这几个消费群 体的特点来研制【9 】。 ( 1 ) 追求高营养、全营养的营养型据资料，我国的膳食结构以淀粉和纤维为主，作 为蛋白质主要来源的肉类及大豆食品的消费量还相当低，仅及发达国家的1 3 左右( 肉 类) ，随着营养知识的普及和人们收入的不断提高，为健康着想，人们势必逐渐重视高 蛋白质食品的消费。高蛋白质低脂肪低糖的食品势必受欢迎。除了蛋白质摄入量不足外， 我国人民比较缺乏的营养元素还有各种维生素、微量元素，如铁、钙、锌等。随着食品 营养知识的逐渐普及，在基本解决了温饱问题并向小康水平过渡的情况下，人们对食品 的要求也相应地从对量的要求转向对质的要求。 吉林农业大学硕士学位论文 发酵型人参酒加工工艺的研究 ( 2 ) 追求感官感受的嗜好几千年来，我国人民对食品的质量要求基本上是停留在感 官感受上，而对其内在质量却不够重视。这种“色香味俱全的食品便是好食品”的观念 经过几千年来代代相传，在人们心中已根深蒂固，一时间还难以排除。因而感官感受具 有较强烈的浓香厚味型食品在国内还有相当大的市场，如麻辣香鲜、浓郁味厚的川菜和 食品，浓郁芬芳、醇厚回甜的川酒，有相当大的消费群，还将延续许多年。 ( 3 ) 追求疗效及防病作用的保健型据医学专家的统计，人类疾病中有3 4 以上是由 于饮食不当造成的，因此人们对防病食品和疗效食品越来越重视。就国内而言，由于营 养知识还不够普及等原因，要想通过自己配制食谱控制饮食来达到治疗和防患于未然还 是相当困难的，消费者只希望能从食品加工厂那里得到帮助。因此，保健食品在一段时 期中将有相当的市场。低度营养型发酵酒正适合开发此类产品。 ， ( 4 ) 实惠型在特定的情况下，如在炎热的夏季，有消暑降温作用的碳酸饮料和清凉 饮料有相当的市场，酸高糖低、爽口宜人的低度发酵酒亦是人们的选择；秋冬季节，人 们讲究滋补、暖身，中草药的低度发酵酒正适应这一类型的消费者群体。要想使开发的 产品占领较大的市场，要注重此种类型消费群体，在有所侧重的同时，也应研制开发其 他类型有特色的产品。 1 3 人参的概况 1 3 1 人参的化学成分 人参，俗称“棒槌”，属五加科多年生草本植物，是我国重要特产，也是驰名中外的 珍贵药材，被人们称为“百草之王”，属东北“三宝”之一。据理化分析，人参中含有人参 皂甙、人参单宁、挥发油、人参酸( 包括硬质酸、软质酸、亚油酸) 、甾醇( 植物固醇) ， 此外还有许多有机物和无机物，如磷酸、磷、钾、钙、镁、锰、酵素、糖类、树脂、淀 粉、苦味脂，以及维生素a 、b l 、b 2 、烟酸、泛酸等。人参具有大补元气、补脾益肺、 生津、安神等功效。 1 3 2 人参的药理学研究 1 3 2 1 抗肿瘤作用 临床证明，人参皂苷和人参多糖均对胃癌、肺癌、结、直肠癌、乳腺癌、甲状腺癌 以及前列腺癌有一定治疗效果，不但能改善自觉症状，且能延长患者的生命，与其他治 疗药物或放疗并用疗效可以提高，还能减少化疗和放疗的不良反应。口服人参制剂后， 血液中的白细胞、红细胞、血红蛋白含量增加，促进骨髓造血功能，有治疗再生障碍性 贫血及粒细胞减少症的效果，并可减轻放射线引起的造血系统损害4 “l 。 1 3 2 2 对糖代谢的影响 人参对正常血糖水平无明显影响，而对异常血糖水平具有调节作用。人参可增进糖 5 吉林农业大学硕士学位论文 发酵型人参酒加工工艺的研究 的利用，促进糖的代谢，抗脂肪分解活性，恢复糖尿病患者耐糖能力。临床观察人参能 改善糖尿病患者的一般情况，使轻型糖尿病患者尿糖减少，对重症患者，虽不能改善高 血糖症，但可使一般状况好转，某些患者使用人参后，可减少胰岛素的用量并延长降糖 作用时间。人参皂苷r b 2 降血糖作用机理是对酶进行调节，通过抑制糖异生的关键酶葡 萄糖- 6 磷酸酶和果糖1 ，6 二磷酸酶来抑制糖异生，可增加组织中a t p 含量，减少a m p 含量，从而改变糖尿病大鼠体内的代谢模式，使血糖和肝糖元含量明显降低，恢复机体 的正常生理功能，达到对糖尿病标本兼治的作用【1 2 1 。 1 3 2 3 对心血管和血液系统的影响 人参对心血管系统有广泛的药理作用，对动物的冠状动脉、脑血管、椎动脉、肺动 脉均有扩张作用，改善这些器官的血循环。人参扩血管的主要有效成分是r e 、r g l 、r b 2 、 r c 。人参及人参皂苷对血压有双向调节作用，并与剂量和机体机能状态有关，小剂量 人参可使麻醉动物血压升高，大剂量则使血压下降。人参使高血压患者血压下降，而使 低血压或休克患者血压上升。其机制：人参降压是由于阻滞m 胆碱受体的结果，还可能 与其激动突触前膜a - 受体、减少交感递质释放有关。人参皂苷可促进磷酸合成，提高脂 蛋白酶活性，加速脂肪及乳糜微粒的血管中水解，从而加快脂质的代谢。人参能促进胆 固醇从粪中排泄，促进血中胆固醇的转化，使血中胆固醇降低。故人参对高血压、动脉 粥样硬化、冠心病等常见的老年性疾病有一定防治作用 1 3 , 1 4 。 1 3 2 4 对中枢神经系统的调节 人参对中枢神经系统有兴奋作用，也有抑制作用，尤以兴奋作用更为明显，其作用 与其中成分和用量有关。人参皂苷r g 类有兴奋作用，r b 类有抑制作用，r b l 、r b 2 、r e 混合有安定作用，小剂量主要为中枢兴奋作用，大剂量则转为抑制。人参有益智作用， 增强智力和记忆力。人参促进中枢神经系统内乙酰胆碱的合成和释放，提高多巴胺和去 甲肾上腺素在脑内的含量，促进脑内r n a 和蛋白质的合成和提高脑的供血、供氧，是 人参益智的药物学基础1 1 5 , 1 6 。 1 3 2 5 对免疫功能的影响 人参能全面增强机体的免疫功能，可使白细胞增加，防治各种原因所致的自细胞减 少。人参中的免疫活性成分主要是人参皂苷和多糖。人参皂苷对多种动物网状内皮系统 吞噬功能均有明显的激活作用，增强其对血流中惰性胶体炭粒、金黄色葡萄球菌、鸡红 细胞等的吞噬功能，剂量增加，给药次数增多，作用可增强。人参多糖在体外可增强小 鼠n k 细胞活性，并呈现明显的量效依赖关系。此外，人参提取物不仅对细胞免疫与体 液免疫有调节作用，而且还可诱生干扰素，增强人体对病毒的抵抗力。众多药理实验研 究表明，人参能促进实验动物抗体和补体的生成，促进淋巴细胞转化，还有抑制结核杆 菌生长作用f l7 堋。 6 吉林农业大学硕士学位论文发酵型人参酒加工工艺的研究 1 3 2 6 增强垂体一肾上腺皮质功能 垂体一肾上腺皮质系统在应激反应过程中起着重要作用。适量的人参对下丘脑一垂 体一肾上腺皮质轴表现兴奋，使其功能增强。近几年来的研究证明，各种人参皂苷均有 增加血中皮质酮浓度作用，但以人参皂苷r d 作用最强。进一步研究证明，人参皂苷并 非直接作用于肾上腺皮质，而是首先使垂体前叶分泌促肾上腺皮质激素( a c l h ) 增加， 再通过a c t h 释放肾上腺皮质激素。人参的这一作用，一般认为与其增强人体抗应激能 力有关【1 9 1 。 1 3 2 7 增强学习和记忆能力 近些年来，药理学家们用防御和逃避性条件反射方法证明，人参皂苷对化学药物引 起的记忆获得障碍和记忆巩固不良均有明显改善作用。人生皂苷可易化学习和记忆的获 得、巩固和再现。研究发现人参总皂苷腹腔注射可剂量依赖性增强海马齿状回基础突触 传递活动和高频刺激所诱导的长时程增强，增加海马突触数等。人体神经细胞衰老伴随 着大脑皮层细胞膜流动性改交，人参所含皂苷可增强细胞膜流动性，从而推迟或延缓大 脑皮层老化，降低老年发生的记忆损伤【2 0 l 。 1 3 2 8 人参对消化系统功能的影响 人参对肝脏功能有良好的保护作用，已为现代基础医学研究所证实。诸如：它能增 加肝中乙醇脱氢酶、琥珀酸脱氢酶、苹果酸脱氢酶的活性，促进肝脏中r n a 和蛋白质 的合成作用等。因此，人参对作为生命机体的极重要的排泄、代谢器官肝脏的保护作用， 将会越来越引起学术界的重视。人参皂苷还能增强消化、吸收功能，提高胃蛋白酶活性， 保护胃肠细胞，改善脾虚症状【2 1 1 。 1 3 2 9 人参与美容 自古以来，在长白山崇山峻岭问居住着一群以参为业的高丽人。由于长年洗参，他们 的双手都异常白嫩，聪明的高丽妇人尝试着用参水洗脸，居然使面颊同样净白细嫩，但 没有人能告诉他们这是为什么，这一奇妙现象成了千古之谜。 实际上，人参的主要成分为人参皂甙、人参活素、少量挥发油、各种氨基酸和肽类、 葡萄糖、果糖、果胶以及维生素b 卜b 2 、烟酸、泛酸等。人参的浸出液可以被皮肤缓慢 吸收，对皮肤没有任何不良刺激，能扩张皮肤的毛细血管，促进皮肤血液循环，增强皮 肤营养，防止皮肤脱水、硬化、起皱，从而增强了皮肤的弹性，使细胞得到新生，对保 护皮肤光洁和滋润，防止过早衰老，起到美容作用圈。 1 3 3 人参在各领域中的应用 现代研究表明，人参能兴奋神经系统， 强心，降血糖，改善消化吸收和代谢功能， 7 兴奋垂体肾上腺皮脂系统，增强性机能， 能增进食欲，改善蛋白质的合成，抗过敏， 吉林农业大学硕士学位论文 发酵型人参酒加工工艺的研究 抗疲劳，延缓衰老，是一种具多种功效的药物，在医药、保健、美容等方面起着重要作 用。在医疗方面，人参可用来治疗恶性肿瘤( 如人参片) ，包括胃癌、胰腺癌、大肠癌、 乳腺癌、甲状腺癌、肉瘤等，对大部分手术切除后的病例，总有效率达6 9 8 ；此外临 床上还用于治疗急性呼吸功能不全、肝炎、哮喘；用于危重症的急救，高血压和动脉粥 样硬化症、神经衰弱、糖尿病、白血病等，疗效显著。在滋补保健方面，现已开发了近 百种人参滋补保健品，如人参蜂王浆、人参鹿茸精等，深受人们喜爱。在美容化妆品方 面，已问世了对预防和延缓人的皮肤衰老及治疗某些皮肤病有效的营养霜、润肤霜、人 参沐浴液、洗发乳等产品。人参现已渗入了食品工业，把人参加入到食品中，形成了一 系列具有较高营养价值的强化食品，如人参糖类、人参面包等，填补了我国食品工业的 空白。 1 4 本试验的创新情况 发酵酒不但可以保留原料中的营养成分，而且通过酵母的作用，还可以得到许多微 生物代谢合成的有益物质，对人体健康十分有利，因此是一种很有发展前途的产品。本 研究在生产加工上，将趋向于现代生物工程技术，最大限度的保留原料中的各种天然营 养成分。本课题提出的生产原料处理技术和加工工艺均适合这一潮流的需要。本课题研 究的产品具有较高的科技含量及鲜明的新颖性，风味、色泽、组织状态及营养成分符合 时代特点，产品适合社会各阶层人士，消费面广。本课题的创新有以下几点： 人参中供酵母发酵所需碳源缺乏，将糯米预先糖化处理，既可为发酵提供充足的 碳源，同时还可为产品增加维生素等营养物质。 采用糯米和人参复合发酵，糯米中含有的米蛋白和人参中的单宁等反应，使悬浮 物聚沉，从而起到澄清作用，避免下胶澄清工序，使工艺简化，生产易于操作，并可降 低成本。 糖化时采用纯酶制剂，防止使用麦曲给产品带来异味和杂质，使产品风味纯正。 1 5 本试验研究的目的及意义 吉林人参以质优、量大闻名于世。目前，吉林人参产量占全国的8 5 ，占世界的 6 5 。全省人参种植面积8 0 0 0 万平方米左右，2 0 0 3 年全省鲜参产量约1 8 万吨，干参 约5 0 0 0 吨。故吉林省被称作人参的故乡。长白山山脉具有适宜人参生长的良好的自然 条件，是吉林人参的主产区。在长白、抚松、靖宇、集安等县( 市) ，人参产值占农业 总产值的5 0 以上。人参是近百万山民收入的主要来源。但是，人参初加工质量较差， 相当多的生产者不是以市场需求开展加工，而是加工后找市场；现有加工工艺不完善， 产品质量欠佳，直接影响产品销售价格和竞争力；新产品开发跟不上市场。相比之下， 8 吉林农业大学碗士学位论文发酵型人参酒加工工艺的研究 韩国有许多名牌的产品在国际市场上很畅销，主要是利用红参浸膏配伍其他中草药进行 组方，如“参元”是红参浸膏配伍淫羊藿、当归、百合，“元必d ”是红参浸膏加入维生素。 我国此类产品较少，以单方加辅料为多，科技含量低，产品质量不稳定，生产规模小， 用于保健食品、药膳等应用领域的科技投入不够。在最近两年召开的长白山生态食品发 展论坛会及东北森林食品大会上，专家提供的论文，涉及动、植物资源开发等多种领域， 但惟独没有利用人参资源，研究开发保健、功能食品或食疗药膳的专门论文。因此，必 须加强对人参功效成分研究，发展第三代保健食品，即功能食品。运用现代分离、提取、 培植、稳定、评价及制造技术，提取人参原料中的有效成分。利用人参资源，开发食品 应用领域，应确立产品的梯级结构。在开发高档、高附加值产品的同时，也应开发中、 低档，适合更多人群消费的产品，最大限度地利用资源。以人参为原料开发研制发酵酒， 无疑为我省人参资源开辟了新的领域，利用发酵技术生产的低醇人参酒，营养丰富、风 味纯正，具有本产品的特殊风格，消费面广，适合各类人群。经资料查新，目前国内外 有关发酵型人参酒生产工艺研究的报道甚少，产品的工业化生产技术尚不完善，市场上 也未见该种产品的销售。 9 吉林农业大学硕士学位论文发酵型人参滔加工工艺的研究 正文 2 1 试验材料 2 1 1 试验原辅料 人参：产于吉林省抚松县无污染地区。 糯米：市售一级，购于长春市恒客隆超市。 绵白糖：符合一级品要求，购于长春市恒客隆超市。 水：符合g b 5 7 4 9 饮用水要求。 丹宝利高活性酒酵母：购于长春市健鹰食品添加剂公司。 柠檬酸：购于长春市健鹰食品添加剂公司。 复合酶：本校实验室保存。 9 5 r 用酒精：市售一级品，长春天裕生物工程有限公司。 2 1 2 化学试剂 n a o h 、酚酞、斐林试剂甲液、斐林试剂乙液、o 1 葡萄糖标准溶液。所有试剂均 为分析纯。 2 1 3 主要试验仪器与设备 7 2 4 1 微机型可见