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摘要 [目的]研究甜酒酿发酵过程中化学成分的变化规律，考察不同发酵条件对米酒酸甜度及酒精度的影响。 [方法]试验以徽王长糯米、普通长糯米、圆糯米3种糯米为原料，以石台县高路亭酒曲、青阳县酒曲 2种酒曲，在25 、30 、32 、35 ℃ 4种温度条件进行试验，对比分析各组处理所酿制米酒的pH、糖度以及酒精度等指标。[结果]试验表明，甜酒酿发酵参数的最佳工艺配置为使用圆糯米和高路亭酒曲，在32 ℃发酵温度条件下发酵68 h。该条件下酒酿酸甜适中、酒香浓郁、口感醇滑、无怪异气味、色泽澄清。[结论] 研究可为生产质量稳定、品质优良的米酒产品提供技术参考。
关键词 糯米种类；酒曲种类；酿酒温度；酸甜度；酒精度
中图分类号 S188；TS201 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）18-303-03
米酒为低酒精发酵酒。现代营养学认为，米酒的营养价值在于酒液中除水和乙醇外的糖分、有机酸、蛋白质、氨基酸、维生素和矿物质等营养物质[1]。甜米酒是我国传统的发酵食品，甜米酒中除了含有酒精、酯类外，还含有钙、磷、铁等元素及糖、糊精、甘油等多种营养成分，有些甜米酒还含有锌、铜、锰、硒等微量元素[2]。在甜米酒酿造中，主要用小曲作为糖化发酵剂，小曲中的主要微生物是根霉和酵母[3]。糯米中的淀粉分解产生葡萄糖、果糖等糖分；淀粉在发酵过程中根霉发酵产生乳酸、乙酸、柠檬酸等有机酸，对于提高米酒口味以及刺激消化液分泌有重要作用；发酵过程中大部分不溶于水的蛋白质被分解成溶于水的游离氨基酸和多肽类物质；根霉在发酵时产生的维生素主要有VB、VE[4]。适量饮用米酒，有助于血液循环，促进新陈代谢，并能补血养颜，舒筋活血，健身强心，延年益寿[5]。米酒不仅可以增强皮肤屏障功能和美白皮肤，还可以有效预防和治疗紫外线引起的皮肤老化[6]。市售米酒产品口感及质量不稳定，原因之一是对米酒生产的具体工艺条件研究不足。笔者主要探讨米酒生产中糖化发酵温度、酒曲种类、糯米种类等工艺参数标准，为生产质量稳定、品质优良的米酒产品提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料
供试糯米有徽王长糯米（Oryza Sativa ssp. Indica in HUIWANG）、普通长糯米（Oryza Sativa ssp. indica）、圆糯米（Oryza sativa Japonica）3种，酒曲选用安徽特有的石台县高路亭酒曲、青阳县酒曲。主要仪器有：糖量计折光仪；pH-D笔式高精度酸度仪，广州市三赢电子科技有限公司。
1.2 试验设计
以糯米种类、酒曲种类、糖化及发酵温度为3个自变量，安排试验。其中温度分别设置25、30、32、35 ℃ 4种。
1.3 试验步骤
1.3.1 洗米与浸米。
以糯米为原料，筛除碎米与杂质，洗米，清洗至水无白浊为止，然后浸米，使米粒中的淀粉吸水膨润，为大米蒸煮时的淀粉糊化提供必要条件。浸米程度为米粒保持完整，捏米呈粉状为宜。浸米时长与浸米温度的关系：温度在20～25 ℃时浸米时长控制在16～20 h，温度在7～20 ℃时浸米时长控制在24～28 h，温度在7 ℃以下时浸米时长控制在40～44 h[7]。
1.3.2 蒸煮。
将浸泡后的米沥干水分，常压下蒸煮米饭至熟透。蒸煮要求达到饭粒外硬内软，透而不烂，熟而不黏。米蒸煮时间为30 min，闷盖时间为5 min[8]。
1.3.3 凉饭冷却、拌曲和酵母。
米饭蒸熟后必须立即冷却，才能使微生物很好地生长并对米饭进行正常的生化反应。凉饭一般有淋饭法和摊饭法2种方法。在试验中，采取淋饭和摊饭结合的办法[9]，利用少量浸泡水淋饭冷却、再摊饭冷却，配以冷风冷却，使米饭的降温比较均匀一致，温度降到30 ℃左右即可。转移到发酵罐内，添加酒曲，搅拌均匀。
1.3.4 糖化。
米饭入罐后，在饭中央挖井搭窝，分别在25、30、32、35 ℃温度条件下糖化。
1.3.5 发酵。
在糖化好的米中加入原料米质量的1.5倍的消毒蒸馏水，分别在25、30、32、35 ℃温度条件下发酵。
1.3.6 灭菌。
发酵好的米酒根据巴氏杀菌法，采取65 ℃杀菌30 min[4]。至此，完成米酒酿造的全部工序。
1.4 指标测定
糖度测定使用糖量计折光仪；酒精度通过蒸馏-比重法[10]测量，用《酒精计温度浓度换算表》，查出标准（20 ℃的酒度）进行换算；pH测量使用 pH-D笔式高精度酸度仪。
Ⅰ 淀粉水解为葡萄糖：
（C6H10O5）n（淀粉）+ nH2O20～40 ℃淀粉酶nC6H12O6（葡萄糖）
Ⅱ 生成葡萄糖后，在酒化酶作用下，葡萄糖被氧化成乙醇：
C6H12O6（葡萄糖）酒化酶2CO2+2CH3CH2OH
Ⅲ米酒放久了会变酸，乙醇被空气中氧气氧化：
CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O
Ⅳ 温度水分等因素控制不当，易致乳酸含量过多而味道偏酸：
C6H12O6（葡萄糖）乳化酶2C3H6O3（乳酸）
2 结果与分析
2.1 温度对的米酒酸甜度及酒精度影响
将用酒曲拌匀的糯米分别在25、30、32、35 ℃的4种温度条件下糖化、发酵，并测定它们的pH、糖度、酒精度，通过试验，比较米酒的pH、糖度、酒精度等指标和口感来确定甜酒酿发酵的最佳发酵参数[11]，结果如表1所示。
温度与pH关系如图1。随糖化、发酵温度的升高，高路亭酒曲酿制出的米酒pH呈先上升后下降趋势。糖化、发酵温度在25～30 ℃内，高路亭酒曲酿造的米酒pH持续上升；温度超过30 ℃后，米酒pH开始下降。当温度在25～30 ℃时，青阳酒曲酿造的米酒pH保持上升趋势，温度超过30 ℃后，米酒pH略微下降又开始上升。发酵过程中应通过控制糖化、发酵温度来严格控制培养液中的pH，否则会影响成品质量，所以确定最佳糖化、发酵温度十分重要。 由图2可见，糖化、发酵温度在25～30 ℃内，高路亭酒曲酿造的米酒糖度缓慢增加，30～32 ℃内迅速增加，在32 ℃之后糖度开始下降。与其相似，青阳酒曲酿造的米酒在糖化、发酵温度25～30 ℃内糖度迅速增加，30 ℃之后糖度开始下降。原因可能是温度太低影响酵母活力，酵母不能有效地发挥作用，温度太高又抑制了酵母的活性。所以糖度会随温度的升高呈先上升后下降趋势。
从图3中可知，糖化、发酵温度在25～32 ℃内高路亭酒曲酿造的米酒和青阳酒曲酿造的米酒酒精度的变化都呈上升趋势，以温度32 ℃为折点，其后酒精度开始下降。其主要原因是25～32 ℃内，酵母生长很快，酒精度也迅速增长，等到32℃以后，酒精度变高抑制了米酒继续酒化。
表1表明，不同的酒曲会使米酒发酵速度与成分有所不同，对氨基酸态氮及口感的影响较为明显。为研究酒曲种类对米酒品质的影响，分别用高路亭酒曲和青阳酒曲拌米，在其他条件一致的情况下糖化发酵，并测定它们的pH、糖度、酒精度。
试验结果显示，高路亭酒曲较青阳酒曲酿造出的米酒pH更高，糖度低，酒精度更高，所以酸甜更适中，酒香更浓郁，提升了作为酒类饮料的风味。
2.2 糯米种类对米酒pH、糖度、酒精度的影响
长糯米生长在南方，因为气候原因，每年可以收获两季或三季。圆糯米生长在北方，气候较冷，所以只能收单季稻。由于单季稻生长时间长，因此圆糯米角质粒多，较硬，加工时不易产生碎米，出米率较高，米质胀性较小而黏性较大，口感较好。分别用徽王长糯米、普通长糯米、圆糯米3种糯米原料进行酿造，在其他条件一致的情况下糖化发酵，并测定它们的pH、糖度、酒精度。由表1以及图4、图5可知，3种糯米原料制得的米酒中，圆糯米米酒的糖度较高，酸度适中，酒香更浓。
3 结论与讨论
试验得出，在温度为25 ℃及其以下发酵得到的产品，酒味寡淡，甜味较重，有可能是微生物在此条件下只适合生长，不宜产酒，具体有待进一步研究。随着培养温度的升高，于28 ℃发酵的酒香适宜，口感协调。温度再上升后，微生物生长旺盛，产酒量增加，从而影响米酒的品质，此时发酵出的糯米酒有不爽苦味、涩味[12]。
酒曲种类、发酵温度是米酒发酵的关键，其与酒中可溶性糖转化为酒精、有机酸及风味物质有关。该试验条件下，高路亭酒曲最好，温度32 ℃最佳。这与叶阳等对新型红枣米酒饮料的研制[13]的研究相似，与利勤对香米米酒加工工艺研究及品质分析[14]的研究相似。蒸米30 min、发酵68 h的条件下发酵的甜酒酿色泽澄清、透明，呈乳白色，酒香浓郁，入口醇滑，无苦涩味及异味。比较糯米的种类，使用圆糯米作为原料的米酒的糖度较高，酸度适中，酒香更浓。这与陈慧娟等对米乳发酵饮料的工艺研究的研究[15]相似。
通过对甜酒酿发酵过程化学成分的变化规律进行研究，得到了发酵过程中pH、糖度以及酒精度变化情况。对甜酒酿发酵过程规律的了解将有助于甜酒酿生产的工艺控甜，并为甜酒酿的工业化生产提供科学的理论依据。
参考文献
[1] 汪建国.黄酒的营养价值、保健功能及产品创新[J].江苏调味副食品，2004，21（3）：10-23.
[2] 王克明.固定化多元菌液态发酵甜米酒的研究[J].酿酒，2005（6）：87-89.
[3] 陈雪梅，陈巧珊，黎英.红曲霉在甜米酒酿造中的应用研究[J].饮料工业，2010，13（3）：7-10.
[4] 韩建春，魏婧，姜帆，等.米酒发酵工艺条件对香气成分的影响[J].东北农业大学学报，2013，48（8）：6-13.
[5] 王晓玲.保健米酒酿造及利用米酒糟培养泰山赤芝的研究[D].无锡：江南大学，2009.
[6] SEO M Y，CHUNG S Y，CHOI W K，et al.Anti-aging effect of ricewine in cultured human fibroblasts and keratinocytes[J].Journal of Bioscience and Bioengineering，2009，107（3）：266-271.
[7] 鲁永强，王文磊.甜酒酿的制作与发酵控制[J].农产品加工，2007，103（6）：61-64.
[8] 周家骐.黄酒生产工艺[M].北京：中国轻工业出版社，1996：50-55.
[9] 刘达玉，马艳华，王新惠，等.黑米酒的酿造及其品质分析研究[J].食品研究与开发，2012，33（9）：86-89.
[10] 于海燕.黄酒品质和酒龄的近红外光谱分析方法研究[D].杭州：浙江大学，2007.
[11] 田亚红，王巍杰，贾长虹，等.甜酒酿发酵工艺及过程中成分变化规律的研究[J].食品科技，2008（6）：37-39.
[12] 边名鸿，叶光斌，陈欲云，等.新型桂花米酒的酿造工艺研究[J].酿酒科技，2013（8）：19-22.
[13] 叶阳，王洋，刘红梅.新型红枣米酒饮料的研制[J].中国酿造，2013，32（1）：157-160.
[14] 利勤.香米米酒加工工艺研究及品质分析[D].成都：西华大学，2013.
[15] 陈慧娟，刘晓茜，苗莉晨，等.米乳发酵饮料的工艺研究[J].农产品加工（学刊），2013（6）：20-23.
关键词 糯米种类；酒曲种类；酿酒温度；酸甜度；酒精度
中图分类号 S188；TS201 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2015）18-303-03
米酒为低酒精发酵酒。现代营养学认为，米酒的营养价值在于酒液中除水和乙醇外的糖分、有机酸、蛋白质、氨基酸、维生素和矿物质等营养物质[1]。甜米酒是我国传统的发酵食品，甜米酒中除了含有酒精、酯类外，还含有钙、磷、铁等元素及糖、糊精、甘油等多种营养成分，有些甜米酒还含有锌、铜、锰、硒等微量元素[2]。在甜米酒酿造中，主要用小曲作为糖化发酵剂，小曲中的主要微生物是根霉和酵母[3]。糯米中的淀粉分解产生葡萄糖、果糖等糖分；淀粉在发酵过程中根霉发酵产生乳酸、乙酸、柠檬酸等有机酸，对于提高米酒口味以及刺激消化液分泌有重要作用；发酵过程中大部分不溶于水的蛋白质被分解成溶于水的游离氨基酸和多肽类物质；根霉在发酵时产生的维生素主要有VB、VE[4]。适量饮用米酒，有助于血液循环，促进新陈代谢，并能补血养颜，舒筋活血，健身强心，延年益寿[5]。米酒不仅可以增强皮肤屏障功能和美白皮肤，还可以有效预防和治疗紫外线引起的皮肤老化[6]。市售米酒产品口感及质量不稳定，原因之一是对米酒生产的具体工艺条件研究不足。笔者主要探讨米酒生产中糖化发酵温度、酒曲种类、糯米种类等工艺参数标准，为生产质量稳定、品质优良的米酒产品提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 材料
供试糯米有徽王长糯米（Oryza Sativa ssp. Indica in HUIWANG）、普通长糯米（Oryza Sativa ssp. indica）、圆糯米（Oryza sativa Japonica）3种，酒曲选用安徽特有的石台县高路亭酒曲、青阳县酒曲。主要仪器有：糖量计折光仪；pH-D笔式高精度酸度仪，广州市三赢电子科技有限公司。
1.2 试验设计
以糯米种类、酒曲种类、糖化及发酵温度为3个自变量，安排试验。其中温度分别设置25、30、32、35 ℃ 4种。
1.3 试验步骤
1.3.1 洗米与浸米。
以糯米为原料，筛除碎米与杂质，洗米，清洗至水无白浊为止，然后浸米，使米粒中的淀粉吸水膨润，为大米蒸煮时的淀粉糊化提供必要条件。浸米程度为米粒保持完整，捏米呈粉状为宜。浸米时长与浸米温度的关系：温度在20～25 ℃时浸米时长控制在16～20 h，温度在7～20 ℃时浸米时长控制在24～28 h，温度在7 ℃以下时浸米时长控制在40～44 h[7]。
1.3.2 蒸煮。
将浸泡后的米沥干水分，常压下蒸煮米饭至熟透。蒸煮要求达到饭粒外硬内软，透而不烂，熟而不黏。米蒸煮时间为30 min，闷盖时间为5 min[8]。
1.3.3 凉饭冷却、拌曲和酵母。
米饭蒸熟后必须立即冷却，才能使微生物很好地生长并对米饭进行正常的生化反应。凉饭一般有淋饭法和摊饭法2种方法。在试验中，采取淋饭和摊饭结合的办法[9]，利用少量浸泡水淋饭冷却、再摊饭冷却，配以冷风冷却，使米饭的降温比较均匀一致，温度降到30 ℃左右即可。转移到发酵罐内，添加酒曲，搅拌均匀。
1.3.4 糖化。
米饭入罐后，在饭中央挖井搭窝，分别在25、30、32、35 ℃温度条件下糖化。
1.3.5 发酵。
在糖化好的米中加入原料米质量的1.5倍的消毒蒸馏水，分别在25、30、32、35 ℃温度条件下发酵。
1.3.6 灭菌。
发酵好的米酒根据巴氏杀菌法，采取65 ℃杀菌30 min[4]。至此，完成米酒酿造的全部工序。
1.4 指标测定
糖度测定使用糖量计折光仪；酒精度通过蒸馏-比重法[10]测量，用《酒精计温度浓度换算表》，查出标准（20 ℃的酒度）进行换算；pH测量使用 pH-D笔式高精度酸度仪。
Ⅰ 淀粉水解为葡萄糖：
（C6H10O5）n（淀粉）+ nH2O20～40 ℃淀粉酶nC6H12O6（葡萄糖）
Ⅱ 生成葡萄糖后，在酒化酶作用下，葡萄糖被氧化成乙醇：
C6H12O6（葡萄糖）酒化酶2CO2+2CH3CH2OH
Ⅲ米酒放久了会变酸，乙醇被空气中氧气氧化：
CH3CH2OH+O2CH3COOH+H2O
Ⅳ 温度水分等因素控制不当，易致乳酸含量过多而味道偏酸：
C6H12O6（葡萄糖）乳化酶2C3H6O3（乳酸）
2 结果与分析
2.1 温度对的米酒酸甜度及酒精度影响
将用酒曲拌匀的糯米分别在25、30、32、35 ℃的4种温度条件下糖化、发酵，并测定它们的pH、糖度、酒精度，通过试验，比较米酒的pH、糖度、酒精度等指标和口感来确定甜酒酿发酵的最佳发酵参数[11]，结果如表1所示。
温度与pH关系如图1。随糖化、发酵温度的升高，高路亭酒曲酿制出的米酒pH呈先上升后下降趋势。糖化、发酵温度在25～30 ℃内，高路亭酒曲酿造的米酒pH持续上升；温度超过30 ℃后，米酒pH开始下降。当温度在25～30 ℃时，青阳酒曲酿造的米酒pH保持上升趋势，温度超过30 ℃后，米酒pH略微下降又开始上升。发酵过程中应通过控制糖化、发酵温度来严格控制培养液中的pH，否则会影响成品质量，所以确定最佳糖化、发酵温度十分重要。 由图2可见，糖化、发酵温度在25～30 ℃内，高路亭酒曲酿造的米酒糖度缓慢增加，30～32 ℃内迅速增加，在32 ℃之后糖度开始下降。与其相似，青阳酒曲酿造的米酒在糖化、发酵温度25～30 ℃内糖度迅速增加，30 ℃之后糖度开始下降。原因可能是温度太低影响酵母活力，酵母不能有效地发挥作用，温度太高又抑制了酵母的活性。所以糖度会随温度的升高呈先上升后下降趋势。
从图3中可知，糖化、发酵温度在25～32 ℃内高路亭酒曲酿造的米酒和青阳酒曲酿造的米酒酒精度的变化都呈上升趋势，以温度32 ℃为折点，其后酒精度开始下降。其主要原因是25～32 ℃内，酵母生长很快，酒精度也迅速增长，等到32℃以后，酒精度变高抑制了米酒继续酒化。
表1表明，不同的酒曲会使米酒发酵速度与成分有所不同，对氨基酸态氮及口感的影响较为明显。为研究酒曲种类对米酒品质的影响，分别用高路亭酒曲和青阳酒曲拌米，在其他条件一致的情况下糖化发酵，并测定它们的pH、糖度、酒精度。
试验结果显示，高路亭酒曲较青阳酒曲酿造出的米酒pH更高，糖度低，酒精度更高，所以酸甜更适中，酒香更浓郁，提升了作为酒类饮料的风味。
2.2 糯米种类对米酒pH、糖度、酒精度的影响
长糯米生长在南方，因为气候原因，每年可以收获两季或三季。圆糯米生长在北方，气候较冷，所以只能收单季稻。由于单季稻生长时间长，因此圆糯米角质粒多，较硬，加工时不易产生碎米，出米率较高，米质胀性较小而黏性较大，口感较好。分别用徽王长糯米、普通长糯米、圆糯米3种糯米原料进行酿造，在其他条件一致的情况下糖化发酵，并测定它们的pH、糖度、酒精度。由表1以及图4、图5可知，3种糯米原料制得的米酒中，圆糯米米酒的糖度较高，酸度适中，酒香更浓。
3 结论与讨论
试验得出，在温度为25 ℃及其以下发酵得到的产品，酒味寡淡，甜味较重，有可能是微生物在此条件下只适合生长，不宜产酒，具体有待进一步研究。随着培养温度的升高，于28 ℃发酵的酒香适宜，口感协调。温度再上升后，微生物生长旺盛，产酒量增加，从而影响米酒的品质，此时发酵出的糯米酒有不爽苦味、涩味[12]。
酒曲种类、发酵温度是米酒发酵的关键，其与酒中可溶性糖转化为酒精、有机酸及风味物质有关。该试验条件下，高路亭酒曲最好，温度32 ℃最佳。这与叶阳等对新型红枣米酒饮料的研制[13]的研究相似，与利勤对香米米酒加工工艺研究及品质分析[14]的研究相似。蒸米30 min、发酵68 h的条件下发酵的甜酒酿色泽澄清、透明，呈乳白色，酒香浓郁，入口醇滑，无苦涩味及异味。比较糯米的种类，使用圆糯米作为原料的米酒的糖度较高，酸度适中，酒香更浓。这与陈慧娟等对米乳发酵饮料的工艺研究的研究[15]相似。
通过对甜酒酿发酵过程化学成分的变化规律进行研究，得到了发酵过程中pH、糖度以及酒精度变化情况。对甜酒酿发酵过程规律的了解将有助于甜酒酿生产的工艺控甜，并为甜酒酿的工业化生产提供科学的理论依据。
参考文献
[1] 汪建国.黄酒的营养价值、保健功能及产品创新[J].江苏调味副食品，2004，21（3）：10-23.
[2] 王克明.固定化多元菌液态发酵甜米酒的研究[J].酿酒，2005（6）：87-89.
[3] 陈雪梅，陈巧珊，黎英.红曲霉在甜米酒酿造中的应用研究[J].饮料工业，2010，13（3）：7-10.
[4] 韩建春，魏婧，姜帆，等.米酒发酵工艺条件对香气成分的影响[J].东北农业大学学报，2013，48（8）：6-13.
[5] 王晓玲.保健米酒酿造及利用米酒糟培养泰山赤芝的研究[D].无锡：江南大学，2009.
[6] SEO M Y，CHUNG S Y，CHOI W K，et al.Anti-aging effect of ricewine in cultured human fibroblasts and keratinocytes[J].Journal of Bioscience and Bioengineering，2009，107（3）：266-271.
[7] 鲁永强，王文磊.甜酒酿的制作与发酵控制[J].农产品加工，2007，103（6）：61-64.
[8] 周家骐.黄酒生产工艺[M].北京：中国轻工业出版社，1996：50-55.
[9] 刘达玉，马艳华，王新惠，等.黑米酒的酿造及其品质分析研究[J].食品研究与开发，2012，33（9）：86-89.
[10] 于海燕.黄酒品质和酒龄的近红外光谱分析方法研究[D].杭州：浙江大学，2007.
[11] 田亚红，王巍杰，贾长虹，等.甜酒酿发酵工艺及过程中成分变化规律的研究[J].食品科技，2008（6）：37-39.
[12] 边名鸿，叶光斌，陈欲云，等.新型桂花米酒的酿造工艺研究[J].酿酒科技，2013（8）：19-22.
[13] 叶阳，王洋，刘红梅.新型红枣米酒饮料的研制[J].中国酿造，2013，32（1）：157-160.
[14] 利勤.香米米酒加工工艺研究及品质分析[D].成都：西华大学，2013.
[15] 陈慧娟，刘晓茜，苗莉晨，等.米乳发酵饮料的工艺研究[J].农产品加工（学刊），2013（6）：20-23.