传统黄酒边糖化边发酵工艺的研究

传统黄酒边糖化边发酵工艺的研究

黄酒是中华民族的粮食财富，在世界生产史上占有重要地位。这是中华民族的遗产之一。作为传统的发酵食品,黄酒具有庞大稳定的市场占有量,经过几千年的发展,在食品工业领域中已形成相当规模。2009年,黄酒行业销售收入6.24亿元,比2004年增长了109.52%,产品远销到日本、美国、欧洲和东南亚等国家和地区。黄酒产业在缓解三农问题,带动关联产业发展,解决就业,增加税收,提高人民生活质量等方面发挥着极其重要的作用。黄酒的生产一直延用传统工艺,生产上可资借鉴的技术较少,生产规模也多以作坊式为主,技术进步缓慢,劳动强度大。随着人们物质文化生活水平的日益提高,全球经济市场一体化的形成,消费者对黄酒的要求也不断提高和变化,传统的黄酒产品已经制约着消费群体的进一步扩大,限制了地域性市场的进一步开拓。因此黄酒行业要迅速发展,必须积极开发新品种,发展新技术,实现黄酒工艺的技术创新。纯生酒是酒类产品目前发展的潮流,啤酒、日本的清酒、葡萄酒都在朝着纯生化方向发展,而纯生黄酒尚属市场空白。本研究通过研究纯生黄酒的生产工艺,以膜过滤代替传统的巴氏杀菌技术,达到酒体无菌的目的。1实验材料和设备1.1糖化酶、酵母和酵母粉的配制液化酶,无锡杰能科酶制剂公司的液体“α-淀粉酶”,20000U;糖化酶,张家港金源生物化工有限公司的糖化酶,糖化酶酶活力50000u,最适温度55～58℃,最适pH5.0～5.6;麦曲,浙江古越龙山绍兴酒股份有限公司;酵母,中国绍兴黄酒集团有限公司技术中心筛选的绍兴酒酵母;水,绍兴城市自来水(鉴湖水)。1.2分析⑴理化指标:按照国标方法检测。⑵氨基酸:高效液相色谱法。2结果与分析2.1工艺条件确定由于糯米淀粉几乎是支链淀粉,糊化时黏度比粳米、籼米大,只进行糊化不液化对后续糖化效果不利,影响最终出酒率。因此,先用耐高温a-淀粉酶进行液化。取100g糯米粉,加300mL水,采用“碘液法”确定液化工艺条件。每次试验平行做3次,取平均值。液化工艺流程如下:糯米→→粉碎→→调浆→→液化→→效果测定液化工艺中,除底物浓度、pH值、加酶量外,温度、时间等对液化效果都有不同程度的影响。试验表明,较为适宜的液化工艺为:加酶量20U/g米,在85～90℃下液化60min。2.2不同比例的糖化酶组合对果酒发酵的影响糯米经液化生成大量的糊精和少量低聚糖、双糖、单糖,而黄酒酵母所能发酵的糖为葡萄糖、麦芽糖等寡糖,因此还需对液化醪液进行糖化。糖化试验的工艺流程如下:液化醪液→冷却→调酸→糖化→效果测定从结果看,糖化酶用量140U/g,糖化5～6h效果较好。考虑到纯生黄酒的风味,须有一定的黄酒风格特征,曲作为酿酒总体风格特征的主要物质,试验中把握糖化酶总量在140U/g的前提下,采用不同比例的糖化酶、麦曲进行糖化发酵试验。结果表明,不同比例的麦曲和糖化酶组合糖化,对最终酒样的理化指标影响较小,而对酒样的口味影响较大。糖化时全部采用糖化酶或麦曲的酒样,口味有显著差异。通过感官品评与理化分析,麦曲60U/g、糖化酶80U/g,或麦曲90U/g、糖化酶50U/g,其结果最为理想。2.3发酵2.3.1影响过程的正交试验结果纯生黄酒的酿制与许多因素相关,除料水比外,发酵温度、发酵时间、酵母种类等都对风味有重要影响。以主酵温度、酵母种类、发酵周期为三因素,进行L9(34)正交试验,品评结果按照黄酒评定标准采用打分制(表1)。由极差分析可知,影响淡爽型纯生黄酒风味的主次因素为:酵母种类>发酵时间>发酵温度。发酵工艺的最佳组合是采用10#酵母,发酵周期为20～25d,主酵温度在25～28℃(图1)。2.3.2y12酵母酿酒实验表明,不同的酵母对酒样风味有较大影响。以上述选育出较好的10#酵母与绍兴酒生产中酒体口感较好的Y12酵母进行酿酒,结果见表2。从理化指标和品评结果看,Y12酵母相对风味较好,采用混合酵母不仅风味较好,还可提高发酵度,因此拟单独采用Y12或10#和Y12混合作为酵母菌种。2.3.3酵母粉糖度变化情况主酵是整个发酵过程中最为重要的一环,它的好坏直接影响产品的最终结果。因此确定主酵的温度、时间就显得尤其重要。通过观察发酵糖度指标的变化来确定主酵时间(图2),前期酵母生长期糖度变化较慢;6～8h后,酵母数逐渐增多,开始缓慢发酵;12～16后,糖度下降速度加快;到42h左右,糖度基本不变,主酵完成。在发酵48～60h后,主酵基本结束,进入后酵。为防止酵母在高温下自溶产生酵母味,和防止酸败,后酵期进行低温发酵,温度为10～15℃。根据醪液发酵的实际情况,后发酵温度宜控制在12～14℃为宜。2.4最佳澄清剂的确定黄酒稳定性问题一直以来困扰着各黄酒生产企业。纯生黄酒由于其独特的工艺,稳定性处理的难度更大,因其酒度相对较低,口感淡爽,澄清剂使用不当很容易将异味带入酒中。本研究通过添加稳定剂并经过破坏性试验,比较了单宁、明胶、鱼胶、PVPP、硅胶、复合硅胶、皂土、101A以及从魔芋中提取的甘露聚糖(JM澄清剂)的稳定性处理效果,发现单一澄清剂处理,均达不到预期目的;正交拉丁方组合使用后,101A与皂土的效果最好,如再结合冷冻过滤,则效果更佳。2.5该工艺的开发纯生黄酒口味清爽鲜洁,适合四季饮用,尤其适合夏秋季饮用,确定的工艺如下:2.6纯生黄油的氨基酸纯生黄酒的理化指标如表3所示。产品经绍兴的五位国家级评委(邹慧君、郑家华、潘兴祥、李博斌、李家寿)分别进行了感官品评,品评结果见表4。氨基酸是黄酒中的主要成分之一,它们既是黄酒的营养成分,又是黄酒的主要风味物质。虽然纯生黄酒的酒精度低,出酒率高,但氨基酸含量还是较高(错误!书签自引用无效。)。其中呈苦味的组氨酸、精氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸均明显较低,尤其是组氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸更明显;呈涩味的酪氨酸也明显含量低,可见纯生黄酒在口感上要更爽口。这可能与低温发酵也存在一定关系,因为绍兴传统黄酒的酿造过程中,有高温耙和低温耙之别,高温耙口感老辣,低温耙口感爽净,而日本的清酒口感比黄酒要爽净可能也与低温发酵有着一定的联系。2.7不同可以混合剂的不同贮存纯生黄酒能否长时间储,以及储存以后会发生什么变化?本研究后续实验证明,纯生黄酒完全可以进行长时间存放。存放后香更浓,且从感官品尝显示,呈多种复合香味,很是愉悦。只是味的爽口程度比未经储存的要差些,但与传统黄酒相比,仍显示出较为爽口(表6)。从储存情况看,纯生黄酒可以长期储存,但要确保包装物的有效灭菌,否则其存放时间将会大受影响。如果包装物能有效灭菌,则纯生黄酒经储存后也会产生陈香,且其香味很是优雅。3工艺、技术、酒、酒的结合(1)液化清液发酵法生产纯生黄酒是可行的。纯生黄酒突出的特点是“生”,即在成品包装前不进行高温灭菌,而通过无菌过滤达到除菌的目的。从纯生黄酒和传统黄酒的除菌过滤得出,终过滤膜的孔径≤0.45μm可达除菌要求,但必须保证盛酒容器的无菌。无菌过滤后的黄酒可以存放2年以上而酒体不变质。(2)工艺中采用了液化、糖化工艺,省掉了原来的浸米、蒸饭工序,不仅节约了大量的浸米水,更重要是采用了流体而顺利地使物料输送管道化,解决了传统黄酒中一直不能解决的蒸饭后物料输送问题,使黄酒生产的全过程可实行自动化控制,对黄酒生产过程技术含量的提高,品质的保证起到了决定性的作用。(3)由于采用了清液发酵技术,使传统黄酒生产中的长时间浸米,改为大米经精白后直接粉碎投料液化。去掉了浸米工序,也就取消了黄酒生产中较为严重的米浆水这一污染源,为中国黄酒的清洁化生产铺平了道路,对环境保护的贡献尤为突出。(4)黄酒从传统的“双边”发酵改为先糖化后发酵的方式是可行的。其酒精度可根据加水量的大小进行有效控制。酒中的非糖固形物比传统工艺更高,