藜麦皮胎果果粮蒸馏酒酿造工艺

Study on fermentation process of the distilled fruit-grain liquor with Quinoa and Pyrus sinkiangensis

摘要

目的 开发藜麦皮胎果复合果粮蒸馏酒新产品。 方法 以甘肃临夏州产的高原藜麦和皮胎果为原料，采用半固态发酵，利用单因素和正交试验，以乙酸乙酯和感官评价为指标，对皮胎果添加量、增香曲用量、糖化及发酵时长对复合果粮蒸馏酒品质的影响开展了较为详尽的研究。 结果 在皮胎果添加量40%、增香曲用量0.4%、糖化时长24 h、26~28 ℃发酵时长30 d的条件下，藜麦皮胎果果粮酒酒精度可达到47%以上，感官评分高，符合国标要求。 结论 研究成果为藜麦皮胎果果粮酒的生产提供了依据。

Abstract

Objective The study aimed to develop a new distilled fruit-grain liquor product of quinoa and Pyrus sinkiangensis. Method With the quinoa and Pyrus sinkiangensis produced in Linxia prefecture of Gansu Province as the materials， the semi-solid fermentation was carried out by single-factor and orthogonal experiments.The effects of the amounts of P.sinkiangensis and Xiangba， saccharification and fermentation time on the quality of the distilled liquor were studied in details by using ethyl acetate and sensory evaluation as indexes. Result Under the conditions of 40% of P.sinkiangensis，0.4% of Xiangba，saccharification for 24 h，and fermentation for 30 d at 26~28 ℃，the alcohol content of the distilled liquor could reach up to 47%，and its sensory score was high，which met the requirements of national standards. Conclusion The results laid a basis for production of the compound distilled liquor with quinoa and P.sinkiangensis.

Graphical abstract

关键词

藜麦 / 皮胎果 / 果粮酒 / 工艺优化

Key words

Quinoa / Pyrus sinkiangensis / fruit and grain liquor / process optimization

中国白酒、白兰地、威士忌、伏特加、金酒和朗姆酒是世界著名的六大蒸馏酒^［1］。蒸馏酒通常由单一谷物或水果以及多种谷物或多种水果混合酿制而成，谷物与水果混酿，其风味独特，产品深受消费者喜爱。有关谷物和水果混合酿制蒸馏酒的研究报道较多，如刘福振等^［2］以蓝莓和葡萄为原料、赵莹^［3］以柚子和青梅为原料，研制出了复合水果白兰地。贾亚伟等^［4］将苹果、柑橘、红薯和糯米单独发酵，混合蒸馏制成了一种果粮复合白酒。

藜麦（Chenopodium quinoa willd.）富含优质植物蛋白质、多种氨基酸、不饱和脂肪酸、天然活性物质及微量元素^［5-7］，具有抗氧化、抗肿瘤、抑菌、免疫调节等功效^［8-10］。甘肃省是较早开展藜麦种植的省份之一^［11］，省内40多个区（县）均有种植^［12］。皮胎果（Pyrus sinkjorgensis）热能高，具有独特的果香^［13］，后熟褐变后方可食用^［14］。后熟的皮胎果富含粗脂肪、粗纤维、铁和维生素B₂，总糖和总酸高于其他梨类^［15］，具有软化血管、消痰止咳、养胃润肺、解酒保肝及美容养颜等多种功效。目前，有关藜麦皮胎果果粮酒的开发尚未见报道。果粮酒酿造的关键是原料配比，增香曲用量，糖化和发酵时长的控制等。为延长地方优质农产品产业链，本试验在单因素试验的基础上，采用正交试验对藜麦皮胎果复合蒸馏酒酿造工艺条件进行优化，旨在为藜麦皮胎果复合蒸馏酒新产品开发和生产奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

藜麦、高粱、大米、皮胎果：购自临夏州农贸市场；力克曲王：丽水力克生物科技有限公司；葡萄酒活性干酵母（RV171）：安琪酵母股份有限公司；增香曲（香霸）：安琪酵母股份有限公司。

1.2 仪器与设备

蒸饭柜：广东志高空调有限公司；BS224S电子分析天平：赛多利斯科学仪器（北京）有限公司；250升不锈钢盘管冷却蒸馏器：烟台帝伯仕自酿机有限公司；不锈钢发酵桶：烟台帝伯仕自酿机有限公司；0-50酒精计：南昌科伟仪器设备有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 主要操作要点

浸泡：水面淹过谷物面约30 cm，水温控制在20~25 ℃，浸泡12 h。蒸料：把浸泡的谷物沥干，冲洗2遍，加纯净水淹没谷物表面，汽蒸1 h。降温拌曲：将谷物摊凉至35 ℃时，加入力克牌酒曲8 g/kg和一定比例增香曲。糖化：熟料与酒曲搅拌均匀，不密封，30 ℃糖化一定时间，备用。

皮胎果醪制备：选择无病虫害、损伤的皮胎果，经清洗、去梗、破碎，按皮胎果质量加入15%的白砂糖和2%活化酵母。

发酵：将皮胎果醪与谷物醪混合，在26~28 ℃不锈钢发酵桶发酵至排气阀不排气，转入后发酵15 d。

蒸馏：不锈钢盘管冷却蒸馏器蒸馏时，掐去酒头200 mL，收集酒精度35 %vol以上蒸馏液。

陈酿：蒸馏基酒装坛，室温储存1个月后取样进行指标检测。

1.3.3 单因素试验方法

在预试验确定的发酵温度26~28 ℃、谷物用量藜麦∶高粱∶大米为10∶2∶3（即10 kg藜麦、2 kg高粱、3 kg大米）的基础上，以乙酸乙酯含量和感官评分为指标（权重分别为0.3和0.7），设置皮胎果添加量20% 、30% 、40% 、50%、60%，增香曲用量0、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%，糖化时长0、12、24、36、48 h，发酵时长25、30、35、40、45 d进行单因素试验，每组重复3次。

1.3.4 正交试验

以皮胎果添加量（A）、增香曲用量（B）、糖化时长（C）、发酵时长（D）为影响因素，进行四因素三水平正交试验，以果粮酒感官评分为指标，对生产工艺进行优化，正交试验因素水平见表1。

1.3.5 指标测定

甲醇、氰化物的测定：按照GB/T5009.48-2003蒸馏酒与配制酒卫生标准中甲醇、氰化物的方法测定；酒精度测定：按照GB5009.266-2016食品安全国家标准测定；总酸的测定：按照GB 12456-2021 食品安全国家标准 食品中总酸的方法测定；乙酸乙酯的测定：按照国家标准GB/T 10345-2007方法测定；感官评定小组由10人组成，参照GB 2757-2012《食品安全国家标准 蒸馏酒及其配制酒》卫生标准和白兰地国家标准GB/T 11856-2008 ^［16-17］，对果粮酒的感官品质从色、香、味、风格进行判断，满分100分，具体评分细则见表2。

1.4 数据分析

用Excel软件进行单因素试验数据分析并制作相关图表，采用SPSS 17.0软件对正交试验数据进行相关分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 皮胎果添加量

由图1可知，果粮酒中乙酸乙酯含量和感官评分在皮胎果添加量20%~60%范围内，随添加量的增大，均呈先上升后降低的趋势。当皮胎果添加量为40%时，果粮酒的乙酸乙酯含量和感官评分均达到最大值，此时酒口感最好，果粮味协调。皮胎果特有的香味混合藜麦发酵后，可改善藜麦酒口味，使藜麦酒具有特殊果香。但皮胎果添加量过大，会使果香味突出，藜麦等谷物味不足。因此，宜选取皮胎果添加量为40%开展后续试验。

2.1.2 增香曲用量

图2表明，增香曲用量在0~0.4%，果粮酒中乙酸乙酯含量随增曲香添加量的增加而增大；感官评分则随着增香曲的增加先增大后降低，说明添加增香曲对果粮酒品质产生了一定影响。依据试验设计确定的权重（感官0.7），适宜的添加量应为0.3%。增香曲由酿酒酵母、根霉、淀粉酶、蛋白酶、酯化红曲等复合而成，可产生酸性蛋白酶、糖化酶及酯化酶，分解葡萄糖产生酒精和二氧化碳，一部分生成酒精，一部分被氧化成有机酸，一部分与氨基酸及有机酸等化合成酯，在酿酒过程中适量添加可使酒酯香浓郁。有研究发现，根霉曲与小曲协同使用，能明显促进酒醅的糖化作用，增加酯类和酸类等挥发性风味成分的种类，乙酸乙酯含量也明显提高，使酒的清香更为纯正，风味更为谐调^［18］。

2.1.3 糖化时间

由图3可见，糖化时长在0~12 h，乙酸乙酯含量呈缓慢上升，感官评分则显著增高，12 h达到最大值，之后二者均逐渐下降。糖化是提升酒质和出酒率的关键步骤之一^［19］，酒曲不同糖化时间不同。本研究采用了主发酵酒曲力克和增香曲香霸，力克酒曲含有酿酒酵母和复合酶，能快速起到糖化作用，一定量的增香曲对香味的产生具有重要作用。管健等^［20］使用生香酵母、酯化红曲和酿酒酵母多种复合微生物进行发酵，发现能快速启动发酵，淀粉利用率也相对提高，与本研究结果类似。

2.1.4 发酵时间

预试验表明，酒曲力克和增香曲香霸适宜的发酵温度为26~28 ℃。由图4可以看出，乙酸乙酯含量和感官评分在发酵25~35 d，随发酵时间延长均呈上升趋势，发酵35 d时，乙酸乙酯和感官评分均达到最高，之后随发酵时长的继续增大逐渐降低。因此，确定最适发酵时长为35 d。

2.2 正交试验结果与分析

根据极差R值可知（表3），影响果粮酒感官的因素主次顺序是：皮胎果添加量（A）>糖化时间（C）>发酵时间（D）> 增香曲添加量（B），即皮胎果添加量是影响复合果粮酒感官评价的最大因素。本试验的最优配方组合为A₂B₃C₃D₁，即皮胎果添加量40%、增香曲添加量0.4%、糖化时间24 h 、发酵时间30 d。

表4表明，皮胎果添加量、糖化时间及发酵时间对藜麦酒感官评分的影响均不显著。究其原因可能是试验误差较大且误差自由度小，使检验的灵敏度降低，而掩盖了考察因素的显著性。由于各因素对感官评分影响都不显著，不再进行各因素水平间的多重比较。

2.3 果粮酒验证试验及质量指标测定

对正交最优组合进行了3次验证试验，平均检测结果见表5。表5表明，最佳发酵条件组合 A₂B₃C₃D₁ 3次验证试验的平均值为：酒体酒精度47.8 %vol（20 ℃）、氰化物（以HCN计）≤8.0 mg/L、甲醇≤ 2.0 g/L（100 %vol乙醇）、总酸0.36 g/L、乙酸乙酯0.33 g/L，感官评分93.40。色泽微黄、澄清透明、香气复合优雅，既具有皮胎果丰富果香，又富有浓郁的藜麦清香，口感清新净爽，纯正无杂。

3 结论

藜麦和皮胎果混合发酵的复合果粮蒸馏酒不仅具有果香味，而且具有特有的藜麦香。在谷物用量藜麦∶高粱∶大米为10∶2∶3，皮胎果添加量40%、增香曲用量0.4%、糖化时长24 h、26~28 ℃发酵时间30 d的条件下，可制成酒精度：47.8 %vol（20 ℃）、氰化物（以HCN计）≤8.0 mg/L、甲醇≤2.0 g/L（100 %vol乙醇），口感纯正净爽，理化指标符合蒸馏酒国标要求的复合果粮蒸馏酒。

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基金资助

甘肃省临夏州2020年科技计划项目(2020-N-5-013)