全 文 ：263※生物工程 食品科学 2007, Vol. 28, No. 12
收稿日期：2007-08-13 *通讯作者
基金项目：湖北省重大科技攻关项目(2004AA204B07)
作者简介：刘小翠(1982-)，女，硕士研究生，研究方向为粮食加工。
籼米甜酒的发酵动力学及工艺优化
刘小翠，赵思明*，王 莲
(华中农业大学食品科技学院，湖北 武汉 430070)
摘 要：以籼米为原料制作甜米酒，研究发酵条件对米酒品质的影响，建立米酒发酵的动力学模型，确定适宜
的发酵条件，为籼米甜酒的生产及品质控制提供实验数据。结果表明，发酵温度、加曲量及发酵时间对籼米甜酒
的感官、出汁率、糖度、酸度和酒度等感官品质有影响。建立的基于发酵条件的甜米酒品质的多项式数学模型具
有较高拟合精度。经非线性规划求解得到的籼米甜酒的最适工艺条件为加曲量1.6%、30℃发酵3.5d，制作的甜米
酒感官品质优良。
关键词：籼米；甜米酒；发酵模型；品质
Fermentation Kinetic and Technical Optimize of Indica Sweet Rice Wine
LIU Xiao-cui，ZHAO Si-ming*，WANG Lian
(College of Food Science and Technology, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China)
Abstract ：To provide basis of development indica rice sweet wine, sweet rice wine made from cooked indica rice, and then effect
of the fermented conditions on quality of rice wine were studied, the proper fermented conditions were ascertained. Fermenta-
tion temperature, fermentation time and concentration of culture starters affected sensory quality, out-juice rate, candy degree,
acidity and liquor degree of rice sweet wine. The polynomial mathematic models of quality built on the fermented conditions
were rather accurate. The optimum fermentation conditions were found by the nonlinearity plan, the sweet rice wine with the
highest sensory quality was obtained when cooked indica rice was added 1.6% culture starters and then fermented at 30 ℃ fo
3.5 days.
Key words：india rice；sweet rice wine；ferme tation model；quality
中图分类号TS213.3；TS262.3 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2007)12-0263-05
甜米酒是我国传统的发酵食品，酒度低，风味独
特，含有各种人体必需氨基酸和维生素等，具有良好
的营养价值[1]。糯米的支链淀粉含量较高，以支链淀粉
含量较高的大米制作的米酒的感官品质较好[2]，因此传
统的生产工艺以糯米为原料制作米酒。籼米是产量最大
的稻米种类，全球籼稻产量约占总产量的77%[3]。但由
于籼米的直链淀粉含量较高，容易发生老化回生，一
般不作为甜米酒的原料，但是研究证明，采取适宜的
发酵工艺，籼米也可作为甜米酒的原料[4]，籼米甜酒的
研究对于籼米的转化增值具有重要意义。
数学模型的建立可以对试验过程进行定量分析，并
对试验指标进行较为准确的预测，对于工艺生产有着重
要的指导作用，在食品生产中的应用越来越广泛。本
实验以籼米为原料制作甜米酒，建立了籼米米酒的发酵
模型，并对生产工艺进行了优化。
1 材料与方法
1.1材料与仪器
籼米 市售；苏州蜜蜂牌甜酒曲 苏州市第二米厂。
GC-9A型气相色谱仪；III型手持折光仪；奥立龙
818型pH计。
1.2方法
1.2.1制作工艺
灿米→清洗→浸泡(30℃，15h)→清洗→蒸饭(100℃，
40min)→冷淋→拌曲→装杯→发酵→灭酶→成品→定期
品尝
1.2.2感官评价
采用五人评分法，汁、醪一同品尝。分别考察色
泽、形态、香气、滋味和口感等指标。以光泽好，
2007, Vol. 28, No. 12 食品科学 ※生物工程264
米粒完整，香气和味道纯正，酒味和酸甜适宜为各项
目的最高分(满分10分)。总分为各项指标得分之和。
1.2.3出汁量、糖度、酸度和酒度的测定
取发酵后的样品一杯(约125g)，用纱布过滤，滤
液待测。出汁率：每克米酒产生的滤液量(ml/g)；糖
度：取滤液一滴于手持折光仪上，以读数作为米酒的糖
度；酸度：取滤液适量(约10ml)，以pH值作为米酒的
酸度；酒度：参考文献[5]和[6]的方法，取适量滤液于
100℃下蒸馏，取馏出液于气相色谱仪(色谱柱：OV-
1701；温度：汽化室110℃，柱温75℃，检测室110℃)
中测定乙醇含量，则酒度为：酒度=0.05A2/A1(A2为待
测液乙醇峰的面积，A1为乙醇标样的峰面积，0.05为
标样乙醇浓度)。
1.3数据处理
用Excel和SAS8.1进行数据处理。非线性规划采用
Excel中的“规划求解”功能[7-8]。
2 结果与分析
2.1发酵过程甜米酒品质的变化
2.1.1甜米酒的感官品质
发酵过程中加曲量和发酵温度对甜米酒感官品质的
影响见表1。由表1可知，在不同的发酵条件下，产
品的感官品质存在差异。加曲量为2%、28℃发酵72h
的样品的感官品质最好。样品蒸煮处理后，夹生现象
基本消失，同时可杀菌，以保持产品的贮藏品质。
2.1.2甜米酒的出汁率
发酵过程米酒出汁率的变化见图1。由图1可知，
加曲量为1%时，在23℃和28℃下出汁率随发酵时间的
延长呈先下降后上升的趋势，而33℃下，出汁率几乎
呈直线上升趋势；加曲量为2%时，在23℃和28℃下
出汁率呈直线上升趋势，而在33℃则呈缓慢的下降趋
势；加曲种量为3%时，出汁率随发酵时间的延长均呈
序 加曲量 发酵温度 48h 72h 96h
号 (%) (℃) 总分 酒味 甜味 酸味 夹生 总分 酒味 甜味 酸味 夹生 总分 酒味 甜味 酸味 夹生
1 1 23 29.3 + + + ++ 32.4++ + ++ ++ 32.7+ + + ++
2 1 28 31.1 + ++ + ++ 33.7 + ++ + ++ 32.1++ ++ + +
3 1 33 29.3 + + ++ ++ 32.1 + + ++ ++ 32.0++ + +++ ++
4 2 23 28.9 + + ++ ++ 31.1+++ + + ++ 33.0+++ + ++ ++
5 2 28 31.1 ++ ++ + ++ 33.7+++ + + ++ 32.1++ + ++ +
6 2 33 32.0 ++ ++ + ++ 31.3 + + ++ ++ 31.1++ + +++ ++
7 3 23 28.7 + + ++ ++ 30.0+++ + ++ ++ 30.9+++ ++ + ++
8 3 28 32.3 + + ++ ++ 30.6+++ + ++ ++ 30.2++ ++ ++ ++
9 3 33 32.1 ++ + ++ ++ 30.0+++ + ++ ++ 30.9++ ++ ++ ++
10 2 28 32.7 + + + － 34.5++ ++ ++ － 33.5++ ++ +++ －
表1 甜米酒的感官品质
Table 1 Sensory quality of sweet rice wine
注：－，少或无；+，有；++，较重；+++，重。10号样发酵完成后100℃蒸煮灭菌20min。
0.35
0.30
0.25
0.20
1 2 3 4 5
出
汁
率
(
m
l
/
g
)
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=1%
0.35
0.30
0.25
0.20
1 2 3 4 5
出
汁
率
(
m
l
/
g
)
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=2%
图1 发酵过程米酒出汁率的变化
Fig.1 Changes of juice extraction of sweet rice wine during
fermentation process
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
1 2 3 4 5
出
汁
率
(
m
l
/
g
)
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=3%
265※生物工程 食品科学 2007, Vol. 28, No. 12
糖度可反映米酒的甜味，发酵过程米酒糖度的变化
见图2。由图2可知，在试验范围内，在23℃下，随
发酵时间延长，糖度呈上升趋势；其他温度下糖度呈降
低趋势，加曲量越大，下降的速度越快。
根霉的糖化作用可将淀粉水解为糊精和麦芽糖、葡
萄糖等[13]。发酵温度越高，根霉对淀粉的降解作用速度
越快[14]，同时酵母菌的酒精发酵使糖的降解速度也比较
快[15]。随发酵时间的延长，淀粉大量消耗，使根霉的
糖化速率下降，同时酵母菌的酒精发酵作用对可发酵性
糖的降解还在继续，所以米酒的糖度下降，温度越高，
糖度随时间下降越快。
2.1.4甜米酒的酸度
上升趋势。
酒曲中起发酵作用的主要是根霉和酵母菌[9-11]，根
霉产生的糖化酶将淀粉降解，淀粉的糖化使米饭中的结
合水转化成游离水，与发酵过程中产生的糖类、有机
酸、醇类以及可溶性固形物一起形成米酒的汁液[9]。加
曲量过少会引起糖化作用的不足，使出汁率下降；而加
曲量过多则会使其他微生物与根霉的竞争加强，糖化作
用减弱，引起出汁率的下降。酒曲中根霉糖化作用的
最佳温度为34℃[12]，温度过高或过低均会引起糖化酶作
用的降低，从而导致出汁率的下降。与市售糯米甜酒
相比，籼米甜酒汁液清澈，口感滑爽。
2.1.3甜米酒的糖度
30
29
28
27
26
25
1 2 3 4 5
糖
度
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=1%
29
28
27
26
25
24
1 2 3 4 5
糖
度
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=2%
图2 发酵过程米酒糖度的变化
Fig.2 Changes of candy degree of sweet rice wine during
fermentation process
30
29
28
27
26
25
1 2 3 4 5
糖
度
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=3%
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
1 2 3 4 5
酸
度
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=1%
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
1 2 3 4 5
酸
度
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=2%
图3 发酵过程米酒酸度的变化
Fig.3 Changes of acidity of sweet rice wine during fermentation
process
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
1 2 3 4 5
酸
度
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=3%
2007, Vol. 28, No. 12 食品科学 ※生物工程266
酸度可反映甜米酒的酸味，发酵过程米酒酸度的变
化见图3。由图3可知，在所有的样品中，酸度均呈
先上升后下降的趋势，在加曲量相同的情况下，发酵
温度越低，酸度变化的速度越快。
米饭在微生物的作用下一边进行糖化作用一边进行
发酵作用。发酵前期，根霉及乳酸菌分解产生乳酸等
有机酸[9]，引起酸度的上升；发酵后期，酵母菌的酒
精发酵作用将有机酸降解为酒精等小分子物质，从而
引起酸度的下降。酵母菌的最适生长温度均为28℃左
右[16]，实验范围内，温度越高，根霉及酵母菌的生长
作用越明显，酸度上升和下降的速度也就越快。
2.1.5甜米酒的酒度
发酵过程甜米酒酒度的变化见图4。由图4可知，
不同发酵温度下，样品酒度均随发酵时间的延长而上
升，发酵温度越高，酒度越高。相同发酵时间内，加
曲量越大，酒度越高。酵母菌的最适生长温度为26～
30℃[15-17]，在此温度下，酵母菌对数生长期为32～
56h[6]，发酵过程中，酵母菌将可发酵性的糖降解为酒
精，其降解速度随发酵温度的增加而上升[17]。
2.2米酒发酵模型
根据上述甜米酒品质随发酵条件的变化趋势，采用
一次指数模型及逐步回归描述发酵条件对甜米酒出汁
率、糖度和酒度的影响：
C=0.1031w+Te*e－3.2580t(F=43.45, α＜0.0001) (1)
TD=0.8157w+Te*e－0.0395t(F=696.46,α＜0.0001) (2)
SD=0.105Te－3.4322+(4.9218+0.00994w－0.0792Te)*t+
(0.0125Te－0.8117)t2(F=75.75,α＜0.0001) (3)
JD=－1.97507+0.0205wTe+0.0356tTe
(F=95.06, α＜0.0001) (4)
GG=1.4694w+Te0.8777*(t－0.1564t2)
(F=443.27,α＜0.0001) (5)
式中，Te为发酵温度(℃)；t为发酵时间(d)；w
为加曲量(%)。C为出汁率(ml/g)；TD为糖度；SD为
酸度；JD为酒度；GG为感官评定总分。
由式(1)到(5)可知，发酵温度、发酵时间和加曲量
对上述各项指标的影响均达到了极显著水平。
2.3工艺条件的优化
根据产品质量的要求，在实验范围内安排工艺参
数，以感官评定得分最高为目标，获得产品各项指标
均较好的工艺条件。将出汁率、糖度、酸度和酒度等
指标控制在以下范围内，米酒的感官品质较好，规划
求解条件如下：
目标：感官指标GG→max
0.3≤C≤0.36
26≤TD≤32
2.6≤SD≤3.4
2≤JD≤2.8
得到最好感官品质的优化条件为加曲量1.6%，发
酵温度30℃，发酵时间3.5d。此条件下制作的米酒的
出汁率、糖度、酸度、酒度及感官得分的预测值、实
测值以及预测偏差见表2。由表2可知，预测值与实测
表2 籼米酒感官品质的实测值与预测值
Table 2 Actual and estimated quality of sweet rice wine
预测偏差 出汁率 糖度 酸度 酒度 感官
预测值 0.30 27.4 3.32 2.8 33.7
实测值 0.34 26.8 3.18 2.7 34.0
偏差 0.12 0.00 0.04 0.04 0.01
注：偏差=(预测值－实测值)/实测值。
6
5
4
3
2
1
0
1 2 3 4 5
酒
度
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=1%
6
5
4
3
2
1
0
1 2 3 4 5
酒
度
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=2%
图4 发酵过程甜米酒酒度的变化
Fig.4 Changes of alcohol content in sweet rice wine during
fermentation process
6
5
4
3
2
1
0
1 2 3 4 5
酒
度
发酵时间(d)
Te=23℃
Te=28℃
Te=33℃
W=3%
267※生物工程 食品科学 2007, Vol. 28, No. 12
值比较接近，预测偏差较小。
3 结 论
发酵条件对甜米酒的感官品质、出汁率、糖度、
酸度和酒度等品质有影响。建立的基于发酵条件的甜米
酒品质的多项式数学模型具有较高的拟合精度。经非线
性规划求解结果，当加曲量1.6%时于30℃下发酵3.5d，
米酒的感官评定得分最高。根据优化工艺制作的米酒，
出汁率0.34ml/g，糖度26.8，酸度3.32，酒度.7，酸
甜适度，醇香浓，感官品质良好。与糯米甜酒相比，
籼米甜酒的滋味酸甜适中，酒度稍低[18]。
参考文献：
[1] QUE Fei, MAO Lin-chun, PAN Xin. Antioxidant activities of five
Chinese rice wines and the involvement of phenolic compounds[J].
Food Research International, 2006, 39: 581-587.
[2] 蒋世云. 不同淀粉质对米甜酒品质影响的研究[J]. 中国酿造, 2003
(3): 23-25.
[3] 王芳. 世界及主要国家籼米国际贸易分析[J]. 世界农业, 2005(5): 25-
27.
[4] 王亚林, 江贤君. 早籼米发酵充气乳米酒工艺研究[J]. 中国酿造, 2001
(3): 20-22.
[5] 柴政强. 气相色谱分析法测定丢糟中残留酒精分[J]. 酿酒科技, 2000
(6): 102.
[6] 雷时奋. 饮料酒中酒精度的测量方法[J]. 轻工标准与质量, 2004(4):
48-49.
[7] 熊善柏, 李建林, 赵思明. 米饭的压力无沸腾蒸煮及其工艺优化[J].
华中农业大学学报, 2002(5): 466-470.
[8] 赵思明. 食品科学与工程中的计算机应用[J]. 北京: 化学工业出版
社, 2005: 54-59.
[9] 蒋鹏. 用纯根霉、酵母制作甜米酒[J]. 生物学通报, 1997(1): 38.
[10]李福荣. 信阳米酒微生物群落组成[J]. 信阳师范学院学报, 2005(1):
52-54.
[11]喻凤香, 林亲录. 糯米甜酒生产及研究现状[J]. 现代食品科技, 2005,
21: 174-176.
[12]DUNGA N T P, ROMBOUTSB F M, NOUT M J R. Functionality of
selected strains of moulds and yeasts from Vietnamese rice wine starters
[J]. Food Microbiology, 2006, 23: 331-340.
[13]肖连冬, 臧晋, 刘凤霞. 甜米酒制作工艺条件研究及影响其质量因
素讨论[J]. 酿酒, 2000(5): 84-85.
[14]李剑芳, 张灏. 发酵弥猴桃汁中产香酵母的分离、鉴定及生长特性
的研究[J]. 食品科学, 2001(9): 19-22.
[15]申彤, 杨洁, 陈红征. 哈蜜瓜酿酒酵母的筛选及特性研究[J]. 酿酒,
2004(3): 48-30.
[16]肖冬光, 许葵, 李瑞青. 酒精浓醪发酵生产工艺的优化[J]. 酿酒科技,
2004(6): 40-42.
[17]刘昭明, 蒋世云. 糯米甜酒发酵过程的生物学特性研究[J]. 酿酒, 2001
(5): 59-62.
[18]汪芳安, 彭永东, 张军, 等. 孝感米酒生产工艺的研究[J]. 食品研究
与开发, 2001(5): 33-35.
信 息
研究发现识别miRNA靶标新方法
来自加拿大多伦多大学分子及医学遗传学、加拿大Health Network大学、美国耶鲁大学的研究人员公布了一张
包含104种人类miRNAs的1597个高可信度的靶标网络，并证明miRNAs与mRNA的配对表达谱(paired expression
profiles)可以高精度的识别分辩出功能性miRNA靶向关系。这对于研究生物体中miRNAs的作用功能具有重要的意
义。这一研究成果公布在《自然—方法学》(Nature Methods)杂志上。
微小RNA(microRNA，简称miRNA)是生物体内源长度约为20～23个核苷酸的非编码小RNA，通过与靶mRNA
的互补配对而在转录后水平上对基因的表达进行负调控，导致mRNA的降解或翻译抑制。对于miRNAs的研究起始
于时序调控小RNA(stRNAs)，由于miRNAs在物种进化中相当保守，在植物、动物和真菌中发现的miRNAs只在
特定的组织和发育阶段表达，而且这种特异性和时序性，决定了组织和细胞的功能特异性，表明miRNA在细胞生
长和发育过程的调节过程中起多种作用，因此miRNA的研究受到了生物学家的广泛关注。
但是经过了前期的研究，有关哺乳动物体内特异性miRNAs靶标的可靠预测依然存在问题，而这对于了解生物
体中miRNAs的作用及作用途径而言意义重大。
在这篇文章中，研究人员证明利用miRNAs与mRNA的配对表达谱(paired expression profiles)可以高精度的识别
分辩出功能性miRNA靶向关系。在2006年纽约大学和加州大学伯克利分校的研究人员通过计算机分析预测出了线虫
整个基因组范围的microRNA靶标图谱，目前已可以从PicTar的网站上获得线虫、人类和果蝇的数千个基因组范围
的miRNA靶标预测结果，这有助于对不同功能的基因组数据资源进行miRNA靶标预测。