红曲糯米酒酿造工艺优化

陈艳;罗玮;顾秋亚;余晓斌

【摘 要】以糯米为原料，采用自制纯种红曲、甜酒曲以及活性干酵母为糖化发酵剂酿造具有保健功能的红曲糯米酒，确定最佳酿造方案为先添加甜酒曲糖化糯米淀粉，再加入红曲、酵母、水进行发酵产酒；最佳酿造工艺条件为：甜酒曲、红曲、活性干酵母加入量分别为投料量的0．8％、10％、1％，料水比1：2，发酵温度28℃，糖化发酵时间5d，采用此工艺酿造的红曲米酒感官评定得分最高。%In this experiment, red starter healthcare wine was developed by using glutinous rice as raw material, and self-made red starter, liqueur koji and active dry yeast as saccharifying ferments. The optimum brewing scheme was determined as follows: adding liqueur koji at first for sac- charification of glutinous flee, then red starter, yeast and water were added for fermentation. In order to produce red starter rice wine with the highest sensory evaluation scores, the following technical conditions were recommended: the addition levels of liqueur koji, red starter and active dry yeast accounted for 0.8 %, 10 %, 1‰ of the feeding capacity, respectively, the ratio office and water was 1:2, fermentation temperature was at 28 ℃, and saccharification and fermentation time was 5 days.

【期刊名称】《酿酒科技》

【年(卷),期】2012(000)011

【总页数】5页(P20-24)

【关键词】红曲糯米酒;发酵;保健酒

【作 者】陈艳;罗玮;顾秋亚;余晓斌

【作者单位】江南大学生物工程学院,糖化学与生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生物工程学院,糖化学与生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生物工程学院,糖化学与生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122;江南大学生物工程学院,糖化学与生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214122

【正文语种】中 文

【中图分类】TS262.4;TS261.4

红曲起源于中国，是中国及周边国家特有的用于传统米酒酿造的发酵剂。红曲霉产生的红色素作为天然的食品着色剂，从古至今被广泛应用于制酱、制豆腐乳、酿酒、烹饪等食品领域。红曲同时具有药用价值，《本草纲目》中记载，红曲具有“活血消食，健脾燥胃”之功效；1979年日本学者从红曲中发现了强力的胆固醇合成阻碍剂Monacolin K，并陆续分离出多种Monacolins类物质，研究显示这类物质具有降低血胆固醇、降血糖、降血压、防癌之功效[1]。

红曲应用于酿酒，不仅起到了良好的增色增香作用，红曲霉产生的红曲色素、Monacolin K、γ-氨基丁酸（GABA)等代谢产物还具有降血压、降血脂、抗氧化和防癌等

保健功能。挖掘和发展传统红曲黄酒，是振兴红曲酒的一个方面，更重要的是发挥红曲霉菌及其发酵酒的医疗保健作用，把现代科研成果应用到造福人民健康方面，提高红曲酒的内在品质和产品外延。这就是红曲酒的广阔开发前景和研究方向[2]。

本实验在筛选具有生长周期短、糖化力强和酯化酶活力高等特性的红曲霉菌株的基础上，探索有效的纯种红曲制作方法，弥补了传统红曲制曲时引入大量杂菌，而对黄酒的风味产生不良影响这一缺点，改善了红曲的品质。以红曲为主要糖化发酵剂，确定了红曲米酒的最佳酿造方案，并通过单因素实验，以酒精度、总糖、总酸、口感等为指标，确定了红曲米酒酿造的最佳工艺条件。

1 材料与方法

1.1 材料

糯米：市售；红曲：自制；甜酒曲、黄酒活性干酵母：湖北安琪酵母股份有限公司；红曲霉菌：本实验室提供。

1.2 实验方法

1.2.1 纯种红曲的制备

1.2.1.1 工艺流程

1.2.1.2 操作要点

浸米：浸米程度一般要求米粒保持完整，用手捏米粒呈粉状为宜。由于米会吸水膨胀，水位要高于米层一定距离，以防杂菌滋长[3]。浸米时间冬季2 d，春秋季1 d，夏季12 h即可。

洗米：以淋出的水无白浊为宜。

蒸米：蒸饭要求达到饭粒外硬内软，透而不烂，熟而不黏。一般糯米上蒸桶至透气时间26～27m in，焖盖时间为 5～6m in[4]。

接种：制母曲时试管斜面加10m L无菌水洗涤，三角瓶接1m L菌液，可接10瓶[1]。

三角瓶米饭培养：接种4 d左右时，于超净工作台无菌环境下喷上10%pH3.5～4.5的无菌水，以补充三角瓶中的水分。每天早中晚摇匀3次，使红曲霉在米饭颗粒间均匀生长。培养7 d左右成熟[1]。

1.2.2 红曲米酒的酿造

1.2.2.1 工艺流程

1.2.2.2 操作要点

浸曲：提前浸曲可使红曲中的各种酶类物质大量溶出，缩短米酒发酵周期。称取红曲，加红曲10倍左右的水，冬季要求水温在40℃，春秋季在30～35℃，夏季时室温即可，

水温不宜低于25℃；浸曲时间：冬季2～3 d，春秋季1 d，夏季6～12 h即可；浸曲后外观标准：曲粒浮起，表面有小气泡（发酵现象），略有轻微酒气[1]。

黄酒活性干酵母的活化：酵母用量为投料量的1‰。取2.5 g活性干酵母在50m L 2%蔗糖液中38～40℃复水活化，搅拌均匀，自然降温到34℃以下活化15～30min，时间不宜过长，否则酵母易老化。

糖化：糖化的目的是促使糯米淀粉转化为糖分，以利于发酵。待米饭品温降到30℃左右时，加甜酒曲（根霉曲）与米饭拌匀、搭窝，于28℃保温培养。根据鲁永强[5]等人的研究发现，糖化时间在50 h左右时，糖化酶活力最高，之后霉菌的生长进入了衰亡期，糖化酶活力也逐渐下降。为操作方便，糖化时间控制在48 h，即2 d。

发酵：根据试验方案加入红曲、酵母、水，充分搅拌均匀，用蜡纸扎口于生化培养箱中恒温发酵[6]，至米粒下沉为止。

压榨：目的是使酒液与糟粕分离。

过滤：先用双层纱布过滤，再进行抽滤，酒液应澄清透明。

煎酒：煎酒的目的是灭菌，以利于久藏。考虑到乙醇的沸点为78℃，故将温度设在60℃，维持30m in[7]。

1.2.2.3 试验方案

按表1所示的方案进行米酒发酵试验，测定酒精度、总糖、总酸，确定最佳方案。在此基础上，通过单因素实验，以酒精度、总糖、总酸、口感等为指标，确定红曲米酒酿造的糖化加曲量、红曲用量、料水比、发酵温度、发酵时间等工艺条件。根据单因素实验，选择对红曲米酒酿造影响较大的因素，进行正交实验，优化酿造条件。

1.3 指标测定及感官评价

1.3.1 各指标测定

酒度、还原糖、总酸的测定[8]；色价的测定：分光光度计法；总糖的测定：苯酚-硫酸法[9]。

1.3.2 红曲米酒感官评定

评定小组由10名本实验室人员组成，主要针对酒的外观、香气、滋味和风格进行评价，评定标准见表2。

2 结果与讨论

2.1 工艺方案的确定

米酒的质量好坏，与酒精含量、总糖含量、总酸含量有着密切的关系。在制备合适红曲的基础上，根据1.2.1所示的工艺流程，以不同方案酿制的红曲米酒中，酒精、总糖、总酸含量见表3。

从表3可以看出，方案3较方案1先添加甜酒曲糖化，其出酒率显著提高，而方案3因未添加酵母，其酒精含量较方案4低，而其总糖和总酸含量偏高，会影响米酒的风味及其保健功效。因此，综合各指标，确定方案4为最佳方案。

2.2 单因素实验确定红曲米酒酿造工艺条件

2.2.1 甜酒曲加入量的确定

有研究者[10]认为，使用糖化力高于2500 U/g的曲会使酒的苦涩味加重，但若低于1000 U/g，酒的苦味也较重，故应对曲的糖化力及曲的用量进行定量控制。为研究甜酒曲对米酒品质的影响，分别添加0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的甜酒曲，于28℃糖化2 d，再加入红曲10%，酵母1‰，料水比1∶2，发酵3～4 d。测定结果如图1。

图1 甜酒曲用量对红曲米酒酒质的影响

由图1可知，随着酒曲的增加，红曲酒的酒精度呈先上升后下降的趋势。这可能是因为随着甜酒曲用量的增加，淀粉糖化率提高，供红曲和酵母发酵生成酒精，提高了酒精度。而随着甜酒曲用量的进一步增大，糖化速度过快，大量的糖分赋予醪液较强渗透压，使酵母菌呼吸作用受到抑制，过早衰亡，发酵中期酒精含量就停止上升。研究发现，当甜酒曲用量为0.8%左右时，红曲米酒酒精度最高，此时总糖含量也最低，通过品尝发现此时的红曲酒口感也较好，并有浓厚的醇香。因而，确定甜酒曲最佳用量为糯米的0.8%。

2.2.2 红曲加入量的确定

红曲不仅具有糖化和产酒精作用，红曲的添加量对红曲酒的色、香、味及各种理化指标都有直接的影响。按甜酒曲加入量0.8%，于28℃糖化2 d，分别添加红曲用量 6%、8%、10%、12%，酵母 1‰，料水比 1∶2，28℃发酵3～4 d，测定结果见表4。

由表4可以看出，随着红曲添加量的增多，酒精度和色价明显提高，酸度和还原糖则呈下降趋势。红曲添加量为6%时，酒体淡黄，微带酸味，酒香淡薄；添加量为8%时，酒体橙红，颜色鲜艳，酒香味也浓烈一些；当添加量为10%和12%时，酒体颜色为柔和的宝石红色，而红曲添加量为12%时的酒度略微低于添加量为10%时的，这可能是由于过多的红曲会产生抑菌生理活性物质 [11]，从而抑制酵母的生长和发酵。因而，确定发酵时添加红曲的合适量为10%左右。

2.2.3 料水比的确定

料水比对酵母发酵影响很大，料水比太小，酵母很难起酵。增大料水比可以提高淀粉转化率，从而提高酒度，降低酒中的残糖含量。这是因为糖化后加水可以降低酒醪中还原糖的浓度，从而减轻高渗透压对酵母生长及发酵产酒精的抑制；加水量大，成品酒度、总糖含量均不够，反之则过于浓稠，糖度高，出酒率低。为确定最适加水量，取料水比分别为 1∶1、1∶1.5、1∶2、1∶2.5、1∶3，按照 1.2.2中米酒酿造的方法，于28℃下糖化糖化发酵6～7 d。发酵结束后测定各指标，其结果见图2。

图2 料水比对酒度和总糖的影响

由图2可知，当料水比增大至1∶2时，酒度最高，继续增加加水量，酒中的残糖含

量下降不明显，且酒度开始下降。这可能是因为1∶2的料水比已经完全可以使酵母起酵，从而将酒醪中的大部分可发酵性糖转变为酒精，继续增大加水量会对酒中成分和色泽起到稀释作用。

通过品尝发现，当料水比较小时，米酒有很浓的指甲油味，这是因为料水比过小，会造成酒中杂醇油含量的上升[12]，过多的杂醇油是米酒苦味物质的主要来源。当料水比超过1∶2后，随料水比的增大，酒的滋味逐渐淡薄，口感变得不协调。因此，综合各指标，确定最适料水比为1∶2。

2.2.4 发酵温度的确定

发酵温度是影响微生物生长最重要的因素之一。发酵温度过高，发酵周期缩短，发酵产酸快，酸度升高，酒度降低；反之发酵周期延长，亦不利于生产。红曲霉的最适生长温度为30～35℃，若将温度设定在此范围内，红曲霉生长迅速，糖化发酵旺盛，同时有利于红曲色素和酯化酶的合成，但温度高于30℃时，又会影响酵母的生长和发酵作用，米酒的酒精度就会较低[13]。因此，设定24℃、26℃、28℃、30℃4个发酵温度，添加0.8%糖化曲，28℃糖化2 d后，加红曲10%，料水比1∶2，分别在4个发酵温度下发酵3～4 d。

实验发现，温度越高，进入快速发酵的时间也越早，但发酵周期较短，因此，发酵结束后酒精度比较低。此外发酵温度过低会影响糖化酶的活性，只有达到一定温度后，糖化酶活性才能起到较好的效果。而杂醇油的含量又会随着发酵温度的上升而增大，适量的杂醇油对酒的品质和风味有一定的促进作用，过多会影响酒质且对人体产生危害[14]。综合

各个指标发现，28℃发酵的红曲米酒各指标比较协调，通过品尝其口感也较好。因此，确定最适发酵温度为28℃。

2.2.5 发酵时间的确定

发酵时间对红曲米酒酒度、还原糖、总糖含量及口感影响较为明显。按照0.8%的甜酒曲28℃糖化2 d，再加入10%红曲、1‰酵母、料水比1∶2，于26℃发酵。测定不同发酵时间红曲米酒的酒度、还原糖、总糖含量，其结果见图3。品尝不同发酵时间的米酒，根据表2的感官评定标准品尝米酒并打分，结果见表5。

从图3可以看出，随发酵时间增加，红曲米酒的还原糖和总糖含量整体呈下降趋势，酒精度逐步上升。这是因为糖化酶将糯米中的淀粉分解为可发酵性糖，进一步转化成酒精，从而使糖度不断下降，酒精度逐渐增加。

从表5可以看出，酵母繁殖及产酒精的过程中会使酒的口感逐渐发生变化，发酵3 d后的米酒口感最佳。随发酵时间的延长，酒香和米香逐渐明显，但从发酵4 d开始，米酒中酒味刺激性变大，且苦涩味逐渐加重。原因可能是由于随发酵时间的延长，酵母将可发酵性糖逐渐转变为乙醇，使酒度不断升高，因此酒味增大。且酒曲中的蛋白酶逐渐将蛋白质分解成氨基酸和多肽，同时由于营养条件的变化，酵母逐渐自溶，释放出氨基酸和多肽，从而使米酒变苦。综上所述，确定最适发酵时间为3 d。

图3 发酵过程中物质变化曲线

2.3 正交实验确定红曲米酒酿造的最佳工艺条件

红曲酒的发酵过程要使糖化、发酵协调进行。料水比、发酵温度等也会影响酶的活性以及微生物的生长繁殖和代谢作用，最终影响成品酒的质量。为确定出红曲米酒酿造的最佳工艺条件，本试验在单因素实验的基础上，用0.8%的甜酒曲和1‰的黄酒活性干酵母作为酿制红曲酒发酵工艺的基本参数，选择3个主要因素：红曲添加量、料水比、发酵温度进行3因素3水平的正交试验。正交试验因素水平见表6，对发酵好的红曲酒按表2的评价标准进行打分，确定最佳的发酵工艺条件。正交试验结果方差分析见表7。

由表6和表7结果分析可知，红曲用量对红曲酒品质影响显著，其次为发酵温度，料水比的影响最小，最优水平为 A2B2C2，即红曲添加量为 10%、料水比 1∶2、发酵温度为28℃时，红曲米酒品质最佳。在此水平实验条件下进行重复实验，所得的红曲酒感官评分为95分，与正交结果基本一致，说明此酿造工艺是最佳的。

3 结论

试验确定了红曲米酒的最佳酿造方案：先添加甜酒曲糖化糯米淀粉，再加入红曲、酵母、水发酵产酒。

通过单因素和正交试验，以酒精度、总糖、总酸、口感等为指标，确定了红曲米酒酿造的最佳工艺条件为：甜酒曲加入量0.8%，在28℃糖化2 d，再加入红曲10%、黄酒活性干酵母1‰，加水比1∶2，发酵温度28℃，发酵时间3 d。酿造的红曲酒具有红酒的柔和色泽和黄酒特有的醇香，甜润爽口且具有一定的保健功能。

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