米粉液化法發(fā)酵黃酒的研究

米粉液化法發(fā)酵黃酒的研究

本文主要研究了淀粉酶的增加、淀粉酶的作用時(shí)間和發(fā)酵技術(shù)對(duì)黃酒品質(zhì)的影響。1材料和方法1.1實(shí)驗(yàn)材料1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1實(shí)驗(yàn)室飲用水處理、8080530151.2.1.1液化法酒酒流程2.1最佳酶解條件的確定淀粉質(zhì)原料只有在糊化后才能被淀粉酶作用,大米的糊化溫度為59℃～63℃,但只有在較高的溫度才能破壞晶體,達(dá)到完全糊化,但在較高溫度下中溫淀粉酶易失活,在Ca2+的保護(hù)下,其液化溫度可達(dá)到90℃以上,表1為以溫度,加酶量,鈣離子濃度為因素設(shè)計(jì)的三因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)。如按L9(34)安排實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2:從表2中可看出對(duì)酶解影響程度大小的因素依次為:溫度(A)>加酶量(B)>Ca2+濃度,溫度較高對(duì)反應(yīng)速度有利,在一定范圍內(nèi)隨著溫度的升高反應(yīng)速度加快,但太高,酶的失活速度也加快,反應(yīng)速度反而降低,因此在90℃的條件下,由于酶活降低很快,其反應(yīng)速度反而不及在80℃時(shí)的反應(yīng)速度;加酶量也是影響酶解速度的一個(gè)重要因素,在一定范圍內(nèi)加酶量與反應(yīng)速度成正比關(guān)系,但當(dāng)加酶量增加到一定程度后反應(yīng)速度便不再變化;鈣離子對(duì)淀粉酶酶活有一定的保護(hù)作用,但濃度太大反而抑制反應(yīng)的進(jìn)行。由表2的結(jié)果可得到最佳酶解條件為A2B2C2,即溫度為80℃,加酶量為0.2%,Ca2+濃度為0.005mol/L。由淀粉酶對(duì)米粉的作用情況可知80℃對(duì)酶活的影響并不大,從表3可看出雖然加鈣與不加鈣完全液化時(shí)間相差20min,但Ca2+濃度是黃酒中需要控制的指標(biāo)之一,Ca2+對(duì)黃酒的質(zhì)量及口味有一定的影響,Ca2+量過(guò)多是造成黃酒苦澀味的原因之一,并且還會(huì)影響黃酒的穩(wěn)定性,再考慮到成本問(wèn)題,所以在米粉的液化中選擇不加鈣,即其作用條件為溫度為80℃,加酶量為0.2%,液化時(shí)間選擇為80min。2.2加曲發(fā)酵所釀酒過(guò)程中酒精度的變化米粉的液化溫度80℃已經(jīng)超過(guò)了米中淀粉的糊化溫度,只要米粉糊化完全,其淀粉也可以被麥曲中的淀粉酶作用而達(dá)到淀粉分解的目的。表4為分別液化60、70、80、90min后加曲發(fā)酵所釀酒的比較。由表4可看出液化時(shí)間不同,所發(fā)酵的酒的酒精度也有所不同,液化時(shí)間從60min上升到70min,酒精度增加較大,增加了0.7°,而70℃、80℃、90℃之間酒精度的增幅只有0.2°,這說(shuō)明液化70min后米粉中的淀粉已大部分被淀粉酶作用,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),只是將一些大分子糊精分解為更易被糖化酶作用的小分子糊精,但這對(duì)酒精的影響并不是很大。我們還可看出液化時(shí)間的不同對(duì)酒中其它成分的影響并不大,但與揮發(fā)酯的產(chǎn)生有一定的聯(lián)系,液化時(shí)間越短揮發(fā)酯的量越大。2.3成品酒對(duì)樣品中氨基態(tài)氮的影響為了研究發(fā)酵過(guò)程中氨基態(tài)氮的變化情況,采用以下流程對(duì)氨基態(tài)氮進(jìn)行分析,1為主酵后對(duì)發(fā)酵醪進(jìn)行過(guò)濾再進(jìn)入后酵,2為主酵后直接進(jìn)入后酵,主酵時(shí)間為5d,后酵時(shí)間為15d。表5為分別在主酵前、主酵后和成品酒對(duì)樣品中的氨基態(tài)氮含量。1中氨態(tài)氮在后酵過(guò)程中氨基態(tài)氮的變化量為0.278g/L,2在后酵氨基態(tài)氮的變化為0.38g/L,這說(shuō)明在15d的后酵時(shí)間內(nèi),氨基態(tài)氮的變化是由基質(zhì)的分解和酵母自溶共同產(chǎn)生的,由于在后酵期蛋白酶活力降低,基質(zhì)分解產(chǎn)生的氨基態(tài)氮較少,由于主酵結(jié)束后發(fā)酵醪中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏,酵母逐漸衰老和死亡,溶菌酶被激活,酵母自溶產(chǎn)生氨基酸,因此酵母自溶產(chǎn)生了較多的氨基酸。而在主酵期,氨基態(tài)氮的變化為0.124g/L和0.11g/L,較后酵所產(chǎn)生的氨基態(tài)氮少,這是由于在主酵期,酶解反應(yīng)和酵母代謝產(chǎn)生的氨基態(tài)一部分要用于酵母的生長(zhǎng)繁殖。2.4與傳統(tǒng)方法的生產(chǎn)黃酒的比較2.4.1兩種發(fā)酵方法在主酵期二氧化碳失重量的對(duì)比100g米分別蒸飯和粉碎,總加水量都為180mL,加曲量為15%,在同樣的發(fā)酵條件下米飯發(fā)酵與米粉液化發(fā)酵,其發(fā)酵速度、酒成分都有所不同,圖1為兩種發(fā)酵方法在主酵期二氧化碳失重量的比較。由圖1可看出米粉液化發(fā)酵的發(fā)酵速度比傳統(tǒng)發(fā)酵的發(fā)酵速度快,其第5d的二氧化碳失重為0.7g,在第4d其主酵期就已經(jīng)可以結(jié)束,也就是說(shuō)米粉的液化發(fā)酵可以縮短發(fā)酵時(shí)間。并且為米粉液化發(fā)酵前4d的二氧化碳總失重為39.1g而傳統(tǒng)發(fā)酵5d的二氧化碳失重為37g,這說(shuō)明米粉經(jīng)液化后再加曲接種發(fā)酵原料的利用率提高了。2.4.2液化法和清酒法工藝的比較發(fā)酵方法和發(fā)酵條件不同所發(fā)酵出的酒的成分與口味也不同。表6為液化法發(fā)酵與傳統(tǒng)發(fā)酵法酒成分的比較從表6中可看出液化法所釀的酒酒精度較高,糖度較低,這說(shuō)明液化法生產(chǎn)酒,淀粉的利用率較高,而且液化法所釀酒的氨基態(tài)氮也較高,但其揮發(fā)酸和雜醇油也較高,而總酯卻較低。米粉經(jīng)液化后,淀粉被分解,蛋白質(zhì)顆粒分散在發(fā)酵醪中,易被蛋白酶作用,因此其氨基態(tài)氮水平較高,而酒液中雜醇油水平是與氨基態(tài)氮是有一定關(guān)系的,尤其在主酵時(shí)期,氨基酸的含量是合成高級(jí)醇的首要因素,當(dāng)發(fā)酵醪中氨基態(tài)氮水平很低時(shí),酵母營(yíng)養(yǎng)欠缺,致使酵母活性衰退,對(duì)α-酮酸的反饋抑制建立不起來(lái),產(chǎn)生多量的酮酸,且無(wú)法轉(zhuǎn)變?yōu)榘被?從而轉(zhuǎn)化為高級(jí)醇,當(dāng)發(fā)酵醪中氨基酸過(guò)多時(shí),酵母將多數(shù)的氨基酸轉(zhuǎn)變?yōu)橥?再轉(zhuǎn)變?yōu)楦呒?jí)醇。適量的高級(jí)醇對(duì)酒的品質(zhì)和風(fēng)味有一定的促進(jìn)作用,過(guò)多就影響酒質(zhì)和對(duì)人體產(chǎn)生危害,通過(guò)液化法發(fā)酵的黃酒中高級(jí)醇含量為0.212g/L,這比日本清酒雜醇油的平均含量0.5g/L要低,所以液化法生產(chǎn)的黃酒雖然其高級(jí)醇含量較高,但卻不是過(guò)高。通過(guò)口味品評(píng),兩種總體上相差不大,傳統(tǒng)法所釀的酒麥曲味重,苦澀味較大,酒味較少,而液化法所釀的酒苦味和曲味都較少,但酒味較濃,有點(diǎn)偏向于清淡型黃酒。2.4.3液化法與傳統(tǒng)法所發(fā)酵的氨基酸的對(duì)比黃酒以氨基酸豐富著稱(chēng),它是黃酒中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)也是黃酒中的重要風(fēng)味物質(zhì),表7所示的是液化法與傳統(tǒng)法所發(fā)酵的酒的氨基酸的不同。從表7中可看出兩種方法所釀的酒的氨基酸差別不大,液化法在總量上稍高于傳統(tǒng)法,氨基酸的產(chǎn)生與原料和微生物有關(guān),而我們只是改變了部分工藝,所用的原料和酵母都相同,因此其最終所產(chǎn)生的氨基酸差別也不大。3后酵時(shí)間和液化時(shí)間3.1我們可以通過(guò)無(wú)蒸煮工藝,將米粉碎、加淀粉酶液化后進(jìn)行發(fā)酵釀出黃酒,米粉完全液化的最適條件為:加酶量0.15%,液化溫度80℃,液化時(shí)間為80min。3.2發(fā)酵過(guò)程中酒中的氨基酸主要是原料中的蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生的,如果后酵時(shí)間不長(zhǎng),酵母自溶產(chǎn)生的氨基酸并不多。3.3液化時(shí)間不同所得到的酒的品質(zhì)也不同,液化時(shí)間太短淀粉利用率不高,并且酒味太淡,液化時(shí)間過(guò)長(zhǎng),酒的苦澀味太重,最適的液化時(shí)間為80min。3.4與傳統(tǒng)的發(fā)酵方法相比,