紅曲紅素型廣東客家娘酒的研制

廣東客家酒是黃酒的一個(gè)重要分支。黃酒是中國(guó)最古老的酒種之一。享有“國(guó)家葡萄酒”的美譽(yù)，被稱為世界三大發(fā)酵酒。黃酒含多種氨基酸、肽類、礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),發(fā)熱量高,易被人體消化吸收,被譽(yù)為“液體蛋糕”?？图夷锞剖且耘疵诪橹饕?經(jīng)紅曲霉與其他微生物共同發(fā)酵而成的低度釀制酒。紅曲霉菌能產(chǎn)生多種對(duì)人體有益的初級(jí)、次級(jí)代謝產(chǎn)物。1979年,日本學(xué)者遠(yuǎn)藤章從紅色紅曲霉菌(Monascusruer)培養(yǎng)物中發(fā)現(xiàn)了降固醇活性物質(zhì)MonacolinK(lovastatin)且食用后未發(fā)現(xiàn)急、慢性中毒現(xiàn)象,也無(wú)致突變作用。近幾年來(lái),專家學(xué)者們對(duì)紅曲色素、GABA等紅曲代謝產(chǎn)物也進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)其具抑菌防腐、保鮮,抗氧化,抗腫瘤,抗疲勞,降低血脂、血壓,抗炎癥,抗突變,增強(qiáng)免疫力,抗抑郁癥,預(yù)防動(dòng)脈硬化等多種生理活性。將產(chǎn)MonacolinK紅曲霉菌應(yīng)用于客家娘酒生產(chǎn)中,采用單因素正交試驗(yàn)對(duì)廣東客家娘酒進(jìn)行優(yōu)化,得到一種功能性客家娘酒曲種優(yōu)化條件,對(duì)提高娘酒中功能性成分及生產(chǎn)功能性客家娘酒具有一定的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。1材料和方法1.1儀器、試劑和儀器紅曲菌種:WH-1、WH-2(廣東五華紅曲廠);SH(福建古田縣生華有限公司);LF(福建綠峰紅曲有限公司);ZJ(廣東河源紫金酒廠);GT-1、GT-2(福建古田紅曲廠);FG(廣東梅州峰山國(guó)紅曲有限公司);ZS-1、ZS-2(浙江三禾生物科技有限公司);JN-1、JN-2(江西諾博生物科技有限公司);白糯米(海珠區(qū)興安超市);米酒(廣東石灣酒廠有限公司);甜酒藥、麥曲(廣東河源紫金酒廠)。試劑:硫酸銅(CuSO4·5H2O);亞甲基藍(lán);酒石酸鉀鈉;亞鐵氰化鉀[K4FeCN6];無(wú)水葡萄糖、無(wú)水乙醇、氫氧化鈉等均為分析純;甲醇(色譜純);洛伐他丁(標(biāo)品,Sigma公司)。儀器設(shè)備:高效液相色譜儀1100:AgilentTechnologies;ZORBAXEclipsePlusC18柱4.6×250mm,5μm:AgilentTechnologies;紫外分光光度計(jì)DU730;可控溫超聲波清洗器KQ5200;電子精密天平BS223S;微量高速離心機(jī)TG16-W;數(shù)顯恒溫水浴鍋HH-2;立式壓力蒸汽滅菌鍋LDZX-30KBS;生化培養(yǎng)箱SPX-150;手持糖度計(jì);酸度計(jì)等。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1lg1lg1催化淀粉6d活性單位的選擇以廉愛(ài)農(nóng)法測(cè)定還原糖含量,酶活性單位為1min催化淀粉產(chǎn)生lmg還原糖(以葡萄糖計(jì))所需的酶量為1個(gè)活力單位(U/g)。1.2.2吸光度測(cè)定用70%vol乙醇溶液溶解0.2000g紅曲(40~60目)樣品,并將其轉(zhuǎn)入100mL容量瓶中,取一定量稀釋液于10mm比色皿中,以70%vol乙醇溶液做參比,在波長(zhǎng)510nm和410nm下測(cè)定其試樣浸泡稀釋液的紅曲黃與紅曲紅的吸光度A。式中:X——試樣的色價(jià),U/g;A——浸泡稀釋液的吸光度;m——稱取樣品的質(zhì)量,g。V——吸取乙醇浸泡液的體積,mL。1.2.3測(cè)波長(zhǎng)和流速利用HPLC法對(duì)MonacolinK進(jìn)行測(cè)定,色譜條件為甲醇/0.1%磷酸水溶液=75∶25;檢測(cè)波長(zhǎng)238nm;柱溫33℃;流速1.00mL/min。對(duì)兩種形式的MonacolinK進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制(見(jiàn)表1)以及加標(biāo)回收率、重現(xiàn)性試驗(yàn),在加標(biāo)回收率試驗(yàn)中平均加標(biāo)回收率已達(dá)73.43%,重現(xiàn)性試驗(yàn)中相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.729%~0.892%,說(shuō)明該方法具有較高的準(zhǔn)確度及精密度。1.2.4傳統(tǒng)婦酒配方參照一般廣東客家娘酒釀制工藝(傳統(tǒng)娘酒配料:糯米100g,紅曲5g,麥曲0.7g,酒藥0.7g),工藝流程見(jiàn)圖1。1.2.5甜型婦酒感官評(píng)分參考黃酒國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T13662—2000)制定甜型娘酒感官評(píng)分方法,對(duì)黃酒的色澤(A)、香氣(B)、滋味(C)和風(fēng)格(D)4個(gè)因素,以很好、較好、一般、較差和差所代表的不同分值進(jìn)行評(píng)價(jià),記錄結(jié)果。1.2.6正交試驗(yàn)試驗(yàn)分別對(duì)麥曲用量、酒藥用量、紅曲用量以及紅曲的配比進(jìn)行單因素釀酒試驗(yàn),以MonacolinK含量、感官評(píng)價(jià)及酒精度為評(píng)價(jià)指標(biāo),選出3個(gè)影響娘酒感官評(píng)價(jià)的因素進(jìn)行L9(34)的正交及對(duì)照試驗(yàn)。2結(jié)果與分析2.1細(xì)菌篩選2.1.1各菌株糖化力的檢測(cè)紅曲中含多種酶類,將其應(yīng)用于釀制娘酒,能夠?qū)⒃现械牡矸酆椭痉纸?在酵母協(xié)同作用下,生成有機(jī)酸、醇和酚等代謝產(chǎn)物,從而使娘酒具有獨(dú)特的風(fēng)味。糖化力高低直接關(guān)系到娘酒的質(zhì)量和產(chǎn)量,因此,在實(shí)驗(yàn)中篩選出糖化力高的紅曲作為特征性紅曲,對(duì)各菌株的糖化力進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)圖2。從圖2可知,FG曲中糖化活力是其他曲種的2~1000倍,確定糖化力高的曲種為紅曲FG。2.1.2特征性紅曲的篩選紅曲色素是通過(guò)紅曲霉生長(zhǎng)代謝產(chǎn)生的一種聚酮體混合物,具多種生物活性,在娘酒釀制過(guò)程中易溶入酒體,使酒體不但具娘酒獨(dú)特色澤,同時(shí)還具有紅曲色素所獨(dú)有的功效。諸多數(shù)據(jù)表明,紅曲色素的測(cè)定以測(cè)定紅曲紅素與紅曲黃素為主,在實(shí)驗(yàn)中擬篩選出色價(jià)高的紅曲作為特征性紅曲。圖3為不同紅曲的色價(jià)測(cè)定結(jié)果。從圖3可知,WH-1色價(jià)最高。因此,選擇WH-1作為特征紅曲。2.1.3紅外曲子檢測(cè)紅曲中MonacolinK含量對(duì)于制備含MonacolinK的娘酒至關(guān)重要。實(shí)驗(yàn)中對(duì)12種紅曲曲種進(jìn)行了MonacolinK含量的測(cè)定,結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可知,僅4個(gè)紅曲曲種被檢測(cè)到MonacolinK。綜合紅曲糖化力和成本等因素考慮,本實(shí)驗(yàn)并未選擇MonacolinK含量最高的曲種,而是選擇紅曲ZS-1作為特征性紅曲。根據(jù)Endo教授的研究:每天服用0.01~0.05mg的MonacolinK可使膽固醇含量明顯降低,假設(shè)每人每天攝入10mL以ZS-1曲種釀制的娘酒能達(dá)到降低膽固醇功效,根據(jù)釀酒實(shí)驗(yàn)得ZS-1紅曲添加量為1g/100g糯米(以下試驗(yàn)菌種的加入量均以每100g糯米換算)。2.2優(yōu)化測(cè)試2.2.1曲種對(duì)婦酒酒品的影響在檢測(cè)各紅曲曲種糖化酶活力、紅曲色素、MonacolinK含量的基礎(chǔ)上,以傳統(tǒng)的客家娘酒生產(chǎn)工藝,改變紅曲(FG/WH-1)配比(0∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶0)、紅曲(FG/WH-1)的加入量(3g、4g、5g、6g、7g)、麥曲的加入量(0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g)、酒藥的加入量(0.5g、0.6g、0.7g、0.8g、0.9g)進(jìn)行釀酒試驗(yàn),研究曲種對(duì)娘酒酒品的影響。各單因素最優(yōu)水平及其試驗(yàn)指標(biāo)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。分析各單因素的試驗(yàn)結(jié)果,對(duì)照傳統(tǒng)客家娘酒曲種復(fù)配條件,考察四因素對(duì)娘酒發(fā)酵過(guò)程的作用及影響,紅曲的添加量基本確定為ZS-11g,其余紅曲5g,考慮到產(chǎn)品品質(zhì)及生產(chǎn)成本不再進(jìn)行優(yōu)化。選擇紅曲FG/WH-1配比,麥曲及酒藥的量進(jìn)行正交試驗(yàn)。2.2.2曲種配比及含量對(duì)總氧精度和酒精度的影響根據(jù)上述單因素的分析結(jié)果對(duì)紅曲FG/WH-1配比(1∶2、1∶1、2∶1)、麥曲(0.6g、0.7g、0.8g)及酒藥(0.6g、0.7g、0.8g)的量為3因素,以MonacolinK含量、感官、酒精度為評(píng)價(jià)指標(biāo),進(jìn)行L9(33)正交試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表4。對(duì)上述結(jié)果進(jìn)行了極差分析發(fā)現(xiàn),在含MonacolinK紅曲加入量一定的條件下,酒藥的加入量對(duì)總MonacolinK含量、酒精度和感官評(píng)價(jià)均有較大影響,主要是因?yàn)榫扑幬⑸镆越湍笧橹?。酵母發(fā)酵產(chǎn)生酒精,MonacolinK屬于醇溶性物質(zhì),同時(shí)醇類物質(zhì)又是酒的骨架成分之一。依據(jù)表4正交結(jié)果可知,曲種配比及含量為A1B1C1(FG/WH-1為1/2,麥曲0.6g,酒藥0.6g)時(shí),MonacolinK含量、酒精度和感官評(píng)價(jià)均為最好。為迎合現(xiàn)代人對(duì)酒品的要求,在保證一定的MonacolinK含量及娘酒特色的前提下,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐需要,確定各因素水平最優(yōu)配比為A1B1C1。2.2.3關(guān)于“觀念類”me為驗(yàn)證正交所得結(jié)果的可靠性與準(zhǔn)確性,以此水平進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)及對(duì)照試驗(yàn),選擇正交最優(yōu)水平(A1B1C1)和單因素中最優(yōu)菌種復(fù)配(A3B2C2),與傳統(tǒng)客家娘酒進(jìn)行對(duì)照。各指標(biāo)見(jiàn)表5。從表5可知,采用A1B1C1工藝條件,無(wú)論在MonacolinK含量、感官評(píng)價(jià),還是其他指標(biāo)均優(yōu)于傳統(tǒng)娘酒酒樣與A3B2C2,且總糖、總酸相對(duì)比較適宜,賦予A1B1C1娘酒清醇柔和、細(xì)膩鮮爽的風(fēng)味特征。同時(shí),在重復(fù)性試驗(yàn)中釀制娘酒的MonacolinK含量為3.560mg/L,酒精度為18.2%vol,與正交結(jié)果基本一致,且保持穩(wěn)定,說(shuō)明配料比是合適的,可滿足生產(chǎn)需要。3復(fù)配條件確定廣東客家娘酒以紅曲為特色曲種,紅曲的加入使得客家娘酒具備很多功能。但其種類繁多,功能傾向不同,做出來(lái)的娘酒的品質(zhì)也各異。通過(guò)對(duì)不同廠家的12種紅曲中MonacolinK含量、糖化酶活力、紅曲色素進(jìn)行分析,選出3種特征性紅曲:紅曲ZS-1MonacolinK含量為13.410mg/g,糖化酶活力為112.972U/g;紅曲FG糖化酶活力為1011.192U/g;紅曲WH-1中紅曲紅色價(jià)1220U/g,紅曲黃1165U/g。通過(guò)單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)確定了釀酒的最佳曲種復(fù)配條件:糯米10