马铃薯黄酒辅料的研究

马铃薯黄酒辅料的研究

黄酒在中国有着悠久的历史。这不仅是中国的特产，也是世界上最古老的饮料之一。传统上生产黄酒所用原料以糯米为主,添加的辅料也是以粮谷类原料为主。在目前世界主要粮食紧张的形势下,有必要探讨以其他农产品作为黄酒发酵原料,以开拓黄酒酿制新途径。马铃薯是我国的高产作物之一,同时也是十大热门营养健康食品之一。我国马铃薯的种植面积约为466.67万hm2,鲜薯年产量约为6000万t,居世界首位。但在我国,90%以上的马铃薯是作为蔬菜鲜食,工业加工多限于加工粗制淀粉,制作粉丝、粉条等,不仅数量少,而且加工深度不够,经济效益不高。目前有关以马铃薯为辅料酿制黄酒的报道很少,仅仅有马铃薯发酵生产啤酒的报道。文中主要结合黄酒酿制工艺,采用马铃薯部分替代糯米的新方法,探讨其酿制过程中各项指标及其品质变化。1材料和方法1.1材料表面1.1.1酵母、麦曲、小麦曲马铃薯:克新4号;糯米:江苏产圆糯米;活性干酵母:安琪牌黄酒酵母;麦曲:浙江东风绍兴酒业有限公司馈赠;糖化酶:丹麦Novo公司生产的AMG,酶活300AGu/mL。1.1.2显微镜和水浴锅LRH-250生化培养箱;OLYMPUSCH959977型显微镜;比重式酒精度计;DK-80型电热恒温水浴锅;酸度计:PHS-9V型酸度计。1.1.3氨基氮、总糖、酵母菌数和理化指标酒精度:蒸馏法;酸度:电位滴定法;pH值:酸度计法;氨基氮:电位滴定法;总糖:廉-爱农法;酵母菌数测定:血球计数板法;黄酒感官评定:按国家标准GB/T13662-2000,对黄酒的感官品质进行评定。1.2方法1.2.1马铃薯的制备实验中采用新鲜马铃薯作为辅料添加。新鲜马铃薯洗净切成截面约为0.3×0.3cm的薯条,于常压下蒸煮10min,在通风地方摊开蒸煮好的马铃薯,使其温度降低到27℃左右。1.2.3酵母粉添加量的确定采用2次喂饭法进行黄酒酿制,总量400g,其中糯米200g,新鲜马铃薯200g(按淀粉比马铃薯占16%,糯米占84%)。取200g糯米,进行浸米、蒸煮冷却后,伴入280mL事先加入0.08%活化酵母(10倍于酵母量的2%葡萄糖溶液,34℃活化20min),13%麦曲和1.28AGu/g原料糖化酶的水中,放人恒温培养箱28℃恒温发酵。24h第1次喂饭,48h第2次喂饭,第1次喂饭加入40%马铃薯(80g),第2次喂饭加入60%马铃薯(120g),同上比例加入酵母、麦曲、糖化酶。在发酵进行到15h左右进行第1次开耙,36h左右进行第2次开耙,65h左右进行第3次开耙,以便排除CO2和其他杂气,同时通入新鲜的空气利于酵母的生长繁殖。前发酵结束后,密闭于15℃恒温培养箱中进行后发酵,当酒精含量基本稳定,酒醅沉静为后发酵结束,历时约为15～20d。2结果与分析2.1原料的预处理酿制黄酒的原料要求有比较高的淀粉含量,并且含有很高的支链淀粉。因为含支链淀粉高的原料易于蒸煮糊化,而且淀粉酶对支链淀粉的分支点不易切断,所以在黄酒的酿造过程种,使许多长链和短链糊精及低聚糖残留于成品酒中,从而使黄酒具有醇厚感。而含直链淀粉高的原料,蒸煮时吸水较多,蒸煮糊化不均匀,不利于黄酒的酿制。酿制黄酒的主要原料为糯米,其淀粉95%以上是支链淀粉,马铃薯含有80%左右的支链淀粉。而黄酒酿中同时要求脂肪含量要低,马铃薯的脂肪含量为1.14%,所以马铃薯具有酿制黄酒的基本品质。2.2确定发酵条件在黄酒生产中未见有以马铃薯为辅料酿造黄酒的报道,本研究对影响黄酒发酵的因素进行试验来确定发酵条件。根据黄酒酿制的要求,黄酒在96h(4d)的前发酵结束后,酒精度要达到14.0%以上,所以在试验中主要确定前发酵的条件,使其在前发酵结束后酒精度达到14%以上。2.2.1度和酸度在前发酵过程中添加不同酵母量(按原料百分比),发酵96h(4d),测定其酒精度和酸度。结果表明(见表1)酵母用量为0.08%和0.10%时酒精度最高,从表2中可以看出随着酵母量的加大,酸度也随之增加,在黄酒的生产中若酸度过大会影响黄酒的感官品质,此外,考虑其成本因素及对黄酒品质影响,选用0.08%为后续试验的酵母用量。2.2.2麦曲添加量的影响试验了不同麦曲添加量(按原料质量百分比计)在前发酵中对酒精度和酸度的影响,发酵96h(4d),测定酒精度和酸度。结果表明,麦曲添加量为13.0%和15.0%时酒精度最高,但在黄酒生产中麦曲量超过总配料的1/6会给黄酒带来苦味。所以选用13.0%为后续试验麦曲添加量。2.2.3料水比对发酵过程的影响试验不同料水比对前发酵中酒精度和酸度的影响,发酵96h(4d)测定其酒精度和酸度,结果表明,料水比的降低,酒精度和酸度升高,当料水比为1∶0.6时酒精度达到14.3%,符合前发酵结束后要求酒精度达到14.0%的要求,所以选料水比为1∶0.6为后续试验的料水比。2.2.4糖化酶用量的确定试验添加糖化酶对发酵过程中酒精度和酸度的影响,从表4中可看出,添加糖化酶可以提高黄酒的酒精度,但同时酸度也会增加。结果表明当添加1.28AGu/g原料的糖化酶黄酒的酒精度达到15.0%。因此加入糖化酶可以适当提高料水比,以便提高出酒率,加入糖化酶后料水比为1∶0.7,酒精度也能达到14.0%以上。所以在后续试验中添加1.28AGu/g原料糖化酶,且料水比提高为1∶0.7。通过对影响黄酒发酵因素进行试验,确定了黄酒酿造的基本条件为添加同糯米等量的新鲜马铃薯(按淀粉比马铃薯为16%,糯米为84%)做为辅料,0.08%的黄酒活性干酵母、麦曲量13%、糖化酶1.28AGu/g原料、料水比为1∶0.7,在后续试验中,还需进一步对发酵条件进行优化,以改善马铃薯黄酒的风味和品质。2.3发酵过程中的主要理化指标变化2.3.1马铃薯过程中酒精含量的变化酒精含量是黄酒生产中最为主要的控制指标。发酵过程中酒精的变化趋势见图1所示。试验结果显示,在整个发酵过程中,酒精含量不断上升,前发酵阶段即前4d,酒精度的增加很快,进入发酵后期趋于平缓。在4d前发酵结束时,马铃薯黄酒中酒精含量达到15.3%,后发酵结束时酒精含量达到16.8%,达到了国家对优质黄酒中酒精含量的要求。酸是黄酒的重要呈味物质,它与其他呈味物质共同组成黄酒特有的芳香。适量的酸在黄酒中起到缓冲调和的作用,并在贮存过程中逐步形成芳香酯。试验中测定了酸度的变化情况。试验结果见图1。从图1中可看出,酸度随着发酵时间的延长而增加,在前发酵阶段即前4d,酸度的增加较快,后发酵趋于平缓,发酵结束时黄酒总酸为6.25g/L,符合国家成品黄酒标准。2.3.2马铃薯黄油的营养成分测定氨基酸是黄酒的主要成分之一,它们不仅是黄酒的营养成分,而且是酒的风味物质或风味物质的前体物质。试验中分析了氨基氮在发酵过程中的变化趋势,结果见图2。结果显示,氨基氮的含量在前发酵增加较慢,进入后发酵后增加较多,到后发酵结束,马铃薯黄酒中的氨基氮达到1.03g/L,与全糯米黄酒相比马铃薯黄酒中氨基氮含量比较高,主要原因可能是马铃薯原料中游离的氨基酸含量比较高,无疑为发酵过程中氨基氮的形成提供了丰富的来源,因此马铃薯黄酒的鲜味比较突出,而且氨基氮含量高也符合现代人追求营养健康的要求。碳源是发酵过程中微生物生长所必需的营养组成,发酵过程中也分析了总糖的消耗利用情况,试验结果见图2。从图2结果可看出,总糖在前发酵阶段下降很快,进入后发酵后糖降比较慢,在整个发酵过程中还原糖逐渐被利用,含量逐渐减少,酶和酵母的活力比较强,发酵正常进行。2.3.3发酵过程中酵母数量的变化酵母是黄酒酿制过程中主导因子,纯种酵母酿制的正常发酵要求酵母数必须在2×108个/mL以上,图3是酵母数在发酵过程中的变化结果。图3结果显示,在发酵过程进行到48h,即在第2次喂饭之后,酵母数量增加到最大,因为此时酵母全部加入,数量也达到最大4.32×108个/mL。此后酵母数量随着发酵的进行而缓慢减少,在整个发酵过程中酵母数量始终保持在2×108个/mL左右,到后发酵结束时还残存1.8×108个/mL的活菌数,通过镜检衰老和死亡的酵母比较少,保证了发酵的正常进行。3成品黄酒的分析3.1马铃薯黄油的发酵马铃薯酿制全部完成后,测定了马铃薯黄酒的理化指标,试验结果见表5。其各项指标符合传统黄酒的国家标准,而且氨基氮含量优于传统黄酒,但唯一不足的是马铃薯黄酒的pH略高于国家标准,其可能原因是马铃薯原料中含偏碱性成分较多,因此有必要在后续研究中尽可能采用pH控制发酵或对原料进行处理。3.2马铃薯的口感及动力学特点马铃薯黄酒,呈橙黄色,具有浓郁的香气且略带果蔬的清香,与全米黄酒相比口味较为淡爽,由于氨基酸含量比较高,所以酒的鲜味比较突出,但苦涩较重,可能是因为马铃薯中含有丰富的酚类物质,在以后的研究中要着重改善马铃薯黄酒的苦涩味。感官分析见表6。4马铃薯不同的发酵工艺(1)加入与糯米同等重量的新鲜马铃薯(按淀粉比马铃薯为16%,糯米为84%),添加0.08%酵母、13.0%麦曲、1.28AGu/g原料糖化酶,料水比为1∶0.7的条件下,采用2次喂饭法可以酿制出符合国家标准的马铃薯黄酒。(2)黄酒发酵分2个阶段,即主发酵和后发酵。前发酵阶段主要掌握开耙的时机,放出CO2并溶入O2,保证发酵顺利进行。(3)马铃薯能够代替部分糯米酿制黄酒,所得到的马铃薯黄酒品质与传统的全糯米黄酒相比并无很