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Preparation of soybean and glutinous rice composite sweeten wine by fermentation

大豆糯米复合甜酒酿的制备及发酵过程中生物学特性



全 文 :第 ! 卷第 # 期
$%&% 年 月
生"物"加"工"过"程
6;CE@G@SDK2E3JDF/CDA2DL@GG^ E4CE@@2CE4
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收稿日期"$%&% ?%# ?&&
基金项目"湖南省教育厅资助项目#%56$$$
作者简介"张大为#&**%$&男&吉林扶余人&博士研究生&讲师&研究方向"应用微生物& 1^M3CJ" :I3[CIe**f&5(>LDM
大豆糯米复合甜酒酿的制备及发酵过程中的
生物学特性
张大为&张"洁&王能强
#湖南科技大学 生命科学学院&湘潭 .&&$%&$
摘"要"以糯米为主要原料&以定量的大豆作为辅助原料配制复合甜酒酿 通过四因素三水平正交实验确定了大
豆的添加量(发酵温度(发酵时间及接种量&并对发酵过程酵母数量(糖化酶活力(还原糖变化规律进行了系统研
究 结果表明"加入 !g#质量分数&下同$的大豆&拌进 %h#g#体积分数&下同$酒曲药&在($ i下恒温发酵.$ ;&甜
酒酿酒香协调且有特殊香味&滋味协调绵甜&达到最优品质 发酵过程中&酵母的数量在 $$ j(. ;内急剧增加&
(. j#5 ;后进入稳定期&菌数基本保持不变)糖化酶活力在发酵 $$ j(* ;内迅速增大&(* ;以后糖化酶的活力逐渐
下降)$$ j(5 ;内还原糖的含量快速增加&(5 ;以后还原糖的含量增加缓慢&5. ;达到高峰
关键词"发酵)糯米)大豆)甜酒酿
中图分类号"Y0$%&h( """"文献标志码"P""""文章编号"&5*$ ?(5*!#$%&%$ ?%%%& ?%.
E409545F.2/2712GH05/5/I;63F./2314.:0:2J921.F01K00F0/K./0HG 704J0/F5F.2/
O+P,QR31N@C&O+P,QSC@&TP,Q,@E41UC3E4
#6DJ@4@DFZCF@0LC@EL@& +KE3E XEC[@2GCBHDF0LC@EL@3EI Y@L;EDJD4H& \C3E4B3E .&&$%&& 6;CE3$
*H1F45:F"Y;@LDMADGCB@GN@@B@E NCE@N3GM3I@F2DM4JKBCEDKG2CL@3EI GDH9@3E>Y;@GDH9@3E UK3EBC1
BH& F@2M@EB3BCDE B@MA@23BK2@& F@2M@EB3BCDE BCM@&3EI CEDLKJKMN@2@I@B@2MCE@I 9HB;@FDK2F3LBD2G3EI
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B;@4JKLD3MHJ3G@@E@24H3EI B;@MKB3BC[@2KJ@DF2@IKLCE4GK432>Y;@2@GKJBGG;DN@I B;3BB;@DABCM3J
A323M@B@2GDFF@2M@EB3BCDE N@2@3GFDJDNG" 3IICE4B;@GDH9@3E !g 3EI 3IICE4cD`C%h#g& F@2M@EBCE4
3B($ i IK2CE4.$ ;DK2GCE DE@93BL;>Y;@3MDKEBDFH@3GBCEL2@3G@I UKCLaJHIK2CE4$$ ?(. ; 9KBa@AB
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CEL2@3G@I UKCLaJHIK2CE4$$ ?(5 ;& 3EI CEL2@3G@I GJDNJH3FB@2(5 ; 3EI 2@3L;@I B;@M3VCMKM[3JK@3B
5. ;>
L0G K24I1"F@2M@EB3BCDE)4JKBCEDKG2CL@)GDH9@3E)GN@@B@E NCE@
""甜酒酿是我国的传统发酵食品&其制造方法属
黄酒范畴 它富含葡萄糖及多种氨基酸(维生素和
有机酸成分&可谓营养丰富&滋味甘美&是一种滋补
食品&深受人民群众的喜爱*& ?$+ 近年来&有关甜酒
酿的报道日渐增多&主要是集中在纯糯米的制作方
法等方面的研究&用大豆与糯米混合作为原料的复
合甜酒酿未见报道*(+
大豆中含有丰富的营养&已经被人们所接受&
且含有酵母生长促进因素&将大豆和糯米同时发酵
制得的甜酒酿&不但风味独特&而且能够刺激酵母
的生长及代谢 本文对大豆糯米复合甜酒酿进行
初步研制&以确定甜酒酿的最佳发酵工艺参数&并
且研究发酵过程中酵母数量(糖化酶以及还原糖的
变化&为甜酒酿的工业化生产提供理论参考
C?材料与方法
CMC?材料与设备
糯米(大豆"市售)酒曲"自制中草药甜酒
酒曲*.+
OR\ (#/_蒸气灭菌器#杭州托普仪器有限公
司$&0+< &5%生化培养箱#上海快弈机械科技有限公
司$&)^$% 酸度计#深圳市怡华新电子有限公司$&
)P$%%.P电子天平#上海伦捷机电仪表有限公司$等
CMA?实验方法
&h$h&"实验方法
酵母菌数测定"应用平板菌落计数法*#+ )
糖化酶活力测定"按照固体曲糖化酶活力测定
法测定*5+ )
还原糖"应用萨氏法测定**+ )
酸度"应用 A+计测定
&h$h$"实验内容
&$工艺流程
""$$感官评定
由本校生物工程专业教师及学生组成 &% 人评
定小组&对甜酒酿的色泽(香气和滋味进行评定&评
分标准见表 &
表 C?感官品评分标准
D5H60C?!F5/I54I12710/124G 0N5635F.2/2/1K00F0/K./0
色泽 香气 滋味 评分
#满分 &% 分$
米纯白色泽均匀 酒香纯正柔和 酒味甜味协调 &%
米纯白色泽均匀 酒香过浓 酒味过浓 !
米纯白色泽均匀 酒香过淡 甜味过浓 5
米纯白色泽不匀 酒香不突出 酒味甜味较协调 .
米色暗 酒香不突出 酒味甜味不协调 $
""($大豆添加量的确定#单因素实验$
称取等量的 ! 份#每份#% 4$糯米&每份加入不
同配比的大豆配制甜酒酿&在(% i发酵(5 ;后&最
终对其产品进行感官评分&初步确定大豆添加量
"".$发酵时间范围的确定#单因素实验$
依据大豆为 !g#质量分数&下同$的添加量&接
种量定为 &h#g#体积分数&下同$做 . 份甜酒酿在
(% i下分别在恒温培养箱中培养 $.((%((5(.$ 和
.! ;&通过感官评分来确定发酵时间的范围
""#$甜酒酿最佳发酵工艺参数的确定
以大豆的添加量(发酵温度(发酵时间和接种
量四个因素&设计四因素三水平的正交实验来确定
最佳工艺参数
""5$发酵过程中酵母数量(糖化酶活力和还原糖
含量随时间的变化
甜酒酿在发酵过程中酵母数量等各项指标采
用的方法如 &h$h& 所示
A?结果与讨论
AMC?大豆添加量的确定结果
添加不同量的大豆对发酵结果的影响见表 $
表 A?大豆添加量单因素实验结果
D5H60A?!./;6075:F240O904.J0/F5640136F2/12GH05/P35/F.FG
大豆添加量7g $ . 5 ! &% &$ &. &5
感官评分 . * * ! ! 5 . $
$ 生"物"加"工"过"程"" 第 ! 卷"
""由表 $ 可知"当大豆的添加量在 !g和 &%g时
感观效果最好&.g和 5g次之&所以可初步确定甜
酒酿中大豆的添加量适合范围在 .g j&%g内 加
入大豆 $g时&由于量少所产生的氨基酸等营养物
质相对较少&故香气(口感较差)而比例过大时
#&$g以上$碳氮比过小&影响微生物生长及代谢
AMA?发酵时间的确定
发酵时间对发酵结果的影响&结果见表 (
表 Q?发酵时间对甜酒酿质量的影响
D5H60Q?#70:F127F-0704J0/F5F.2/F.J02/F-0
1K00F0/K./0P356.FG
时间7; $. (% (5 .$ .!
评分 . # 5 ! #
""由表 ( 可知"发酵时间在 (5 j.$ ;内效果较好
据分析&在(5 ;之前&甜酒酿中的酵母菌大多处在延
滞期 故酒香不突出&几乎无酒味甜味&感观效果
较差 此阶段是以根霉(毛霉等霉菌的生长及代谢
为主&主要是分泌淀粉酶及糖化酶等将淀粉转化成
糖 在.$ ;之后&酵母菌数目较多活力较强&甜酒酿
中的大量还原糖通过酵母菌的代谢作用生成酒精&
而成品甜酒甜味相对浅 这样就出现了酒味过浓
现象&影响了成品的风味
AMQ?甜酒酿最佳发酵工艺参数的确定结果
通过以上单因素实验&再进行正交实验优化&
其因素水平表及结果见表 .
表 R?正交实验结果
D5H60R?S0136F127F-024F-2;2/560O904.J0/F



因素
P大豆
添加量7
g
/
温度7
i
6
时间7
;
R
接种量7
g
评分
& $ &#$!$ &#(%$ &#%h#$ !h.
$ & $#(%$ $#(5$ $#&h#$ (h!
( & (#($$ (#.$$ (#$h%$ !h5
. $#!$ & $ ( 5h#
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( ( $ & *h*
表 @?正交实验结果分析
D5H60@?*/56G1.12724F-2;2/560O904.J0/F
方差源 P / 6 R
=
&
$%h! $$h( $%h( $#h&
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优水平 "P$ "/( "6( "R&
5 %h(* &h.% $h(( $h#.
""由表 . 和表 # 可知"大豆糯米复合甜酒酿发酵
的最佳参数为大豆加量 !g(发酵温度($ i(发酵
时间.$ ;&加曲量 %h#g 产品酸甜适口&酒香浓
郁&口感醇滑&色泽澄清&品质达到最优
同未添加大豆的普通甜酒酿相比&本产品由于
添加了大豆&在发酵过程中大豆中的蛋白质等营养
物质被分解成氨基酸等物质&使香味更加浓郁&口
感更加醇厚 另外&由于大豆的加入&为甜酒酿中
的微生物提供了更合理的营养物质&使其生长代谢
更加旺盛
AMR?发酵过程中酵母菌的生长规律
甜酒发酵的特点是双边发酵&随糖化的进行&
酒中可发酵糖含量逐渐增加&此时酵母数量开始增
加&甜酒中酵母菌的生长变化情况见图 &
图 C?酵母菌的生长曲线
T.;=C?D-0;42KF-:34N027F-0G051F
""由图 & 可知"甜酒发酵过程中&酵母的对数生长
期为 $$ j(. ;&此时酵母数量迅速增加&(. j#5 ;以
后进入稳定期&酵母菌数量基本保持不变 ;以后
进入衰亡期&酵母菌数量开始减少
("第 # 期 张大为等"大豆糯米复合甜酒酿的制备及发酵过程中的生物学特性
AM@?发酵过程中糖化酶的活力变化规律
甜酒酿发酵过程中产生的糖化酶主要来源于
酒曲中的根霉及毛霉等霉菌 霉菌数量越大&糖化
酶活力越强&其变化规律见图 $
图 A?糖化酶活力的变化规律
T.;=A?U3F5F.N0436027F-0;63:25JG65100/04;G
""由图 $ 可知"$$ ;以内&糖化酶的活力增加缓
慢&属于霉菌的生长迟滞期)$$ j(* ;内&糖化酶活
力迅速增加&进入霉菌的快速生长期)(* j#$ ;糖化
酶活力比较稳定)#$ ;后&糖化酶活力逐渐减弱
AMV?发酵过程中还原糖的变化规律
甜酒中的还原糖主要是霉菌分泌的淀粉酶及糖
化酶等将淀粉分解而得到的 它能提供给酵母营养
源&通过代谢可生成酒精&还可以赋予甜酒以甜味
图 Q?还原糖的变化规律
T.;=Q?U3F5F.N0436027F-040I3:./; 13;54
""从图 ( 可知"$$ j(5 ;内还原糖的含量快速增
加&(5 j5. ;后还原糖含量增加缓慢&5. ;后&还原
糖含量开始下降
Q?结?论
通过单因素实验和正交实验相结合&得出大豆
糯米复合甜酒酿的最佳工艺参数"大豆加量 !g&接
种酒曲药 %h#g&在($ i下恒温发酵.$ ; 得到的
甜酒酿酒香协调且有特殊香味&滋味协调后味足&
达到最优品质
发酵过程中&酵母的数量在 $$ j(. ;内迅速增
加&(. j#5 ;后趋于平稳&进入稳定期&菌数基本保
持不变)糖化酶活力在发酵 $$ j(* ;内迅速增加&
(* ;以后糖化酶的活力逐渐下降)$$ j(5 ;内还原
糖的含量快速增加&(5 ;以后还原糖的含量增加缓
慢&5. ;达到高峰
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