添加中藥材對米曲性能指標影響的規(guī)律性

雷學俊，楊俊，李麗，2，羅芳，趙盈盈，張文學，，吳正云，*

（1.四川大學輕紡與食品學院，四川成都610065；2.四川理工學院生物工程學院，四川自貢643000；3.四川大學錦江學院白酒學院，四川眉山620860）

添加中藥材對米曲性能指標影響的規(guī)律性

雷學俊1，楊俊1，李麗1，2，羅芳1，趙盈盈3，張文學1，3，吳正云1，*

（1.四川大學輕紡與食品學院，四川成都610065；2.四川理工學院生物工程學院，四川自貢643000；3.四川大學錦江學院白酒學院，四川眉山620860）

以添加懷牛膝、白芍、黨參等19種中藥材的米曲制備試驗數(shù)據(jù)為基礎，對米曲性能指標與藥材的種類、藥性、所含主要化學成分進行了統(tǒng)計學逐步回歸分析。結果顯示，添加黨參、紅景天、白芍對米曲糖化力和液化力的提高具有明顯的促進作用；對于各藥材主要化學成分的統(tǒng)計分析結果顯示，藥材中的三萜及其皂苷類和多酚類成分可能是提高米曲糖化力的主要原因。

中藥材；米曲；糖化力；液化力；逐步回歸分析

在制曲過程中加入中藥材在我國有悠久的歷史。早在北魏時期，《齊民要術》中就有“制曲入藥”的記載［1］，一些中藥材對有害菌具有較強的抑制作用，而對功能菌無害，并且還可促進其生成與酶代謝［2］，目前相關文獻中，對于中藥材對制曲發(fā)酵微生物及制曲性能的影響有些報道，如王民俊［3］等在中藥材制曲中探討了酵母菌生長情況，本實驗室已對多種藥材制作純種藥曲的性能進行了比較［4］。但對中藥材本身的特性及其組分與制曲性能指標間的關聯(lián)性及其規(guī)律探討很少，本文以添加19種中藥材的米曲制備試驗為基礎，探討了藥材種類、性味、歸經(jīng)等特性及其主要化學成分對米曲性能指標的影響進行了統(tǒng)計學分析，為探索制曲入藥的規(guī)律性提供參考。

1材料與方法

1.1材料

制曲菌種：清酒曲霉（Aspergillus oryzae）（由四川大學食品生態(tài)工程與生物技術研究室保藏）。

大米：市售；中藥材懷牛膝、白芍、黨參、紅景天、黃芪、麥冬、山藥、決明子、金銀花、西洋參、山楂、絞股藍、當歸、百合、橘皮、益母草、玫瑰花、黃銀杏葉、綠銀杏葉：購自藥店。

1.2方法

1.2.1霉菌的擴大培養(yǎng)

土豆淀粉培養(yǎng)基在茄子瓶中經(jīng)121℃，20 min滅菌冷卻后，從4℃保藏的斜面試管中挑取適量孢子接種，在32℃條件下培養(yǎng)4 d～5 d，低溫保藏備用。

1.2.2中藥材的預處理

稱取一定量的藥材（15 g～20 g）加入定量的冷水淹沒藥面3 cm～5 cm，浸泡30 min，熬制約1 h，直至藥材與水的混合物總量約加水量的一半時停止熬煮，然后過濾待用。

1.2.3藥曲的制備

先把大米清洗3遍，加水浸泡45 min，然后瀝干0.5h，蒸煮45min，攤冷至30℃左右，得到水分為30%～35%的蒸米。按照熟米重的1%接入孢子菌懸液（1.0× 105孢子/g大米），然后添加制備好的中藥材藥汁（加重為熟米重的0.4%～1%），拌勻后于溫度32℃～38℃、濕度95%條件下堆積培養(yǎng)48 h，期間翻曲2次，控制溫度40℃，同時除去濕度，通風干燥培養(yǎng)至曲含水量在15%左右，干燥后制得米曲。

1.3分析方法

藥曲成品含水量、糖化力和液化力的測定均參照文獻［13］。

1.4數(shù)據(jù)分析

由于制曲試驗分為多批進行，為使測定數(shù)據(jù)有更好的可比性，將空白（不加藥汁）制曲樣品的指標設為100，對不同批次藥曲樣品的各項性能指標分別進行校正。

采用SAS軟件對添加中藥材所制得米曲的糖化力、液化力和水分進行相關分析；以各種藥材的添加量為自變量，米曲的各理化指標為因變量，采用逐步回歸分析建立回歸方程，探討添加不同種類中藥材對米曲性能指標的影響；然后以藥材的性、味、歸經(jīng)及其主要化學成分為自變量，以前述回歸方程中各藥材對應的系數(shù)為因變量，再次分別采用逐步回歸分析以探討藥材的藥性、味、歸經(jīng)及其主要化學成分對米曲性能指標影響。

回歸分析中，藥曲性能指標采用根據(jù)各批次空白對照校正后的數(shù)據(jù)，藥材添加量采用原始數(shù)據(jù)；藥材的性、味、歸經(jīng)及其主要化學根據(jù)文獻報道［6-9］，將藥材的主要的化學成分歸納為黃酮類、三萜及其皂苷類、多糖類、多酚類、鞣質類等17種。采用0-1的表示方式，其中“1”代表該藥材具有某種性質（或組分），“0”代表該藥材不具有某種性質（或組分）。

2結果與討論

2.1添加中藥材的制曲試驗結果

按照上述1.2中試驗方法進行了6批次試驗制曲，每批次添加不同添加量的3～4種藥材進行制曲。然后分別測定米曲的糖化力、液化力、水分性能指標。糖化力范圍為800（U/g干曲）～1 300（U/g干曲），液化力為20（U/g干曲）～50（U/g干曲），水分含量為10%～35%。共獲得試驗數(shù)據(jù)6組。

對米曲的糖化力、液化力、水分含量進行相關分析的結果顯示，糖化力與液化力之間的相關系數(shù)為0.68（p＜0.01）有顯著相關性；水分與其他指標間無明顯相關性。這與文獻［10］對酒曲的理化指標之間相關性的研究結果類似。曲的糖化力與液化力通常與曲中的微生物生長繁殖情況有關。本試驗的結果顯示，在制曲過程中加入藥材對于曲的糖化酶與液化酶活力的影響是比較一致的。

2.2添加中藥材的種類對米曲性能指標影響的回歸分析

以19種藥材的添加量為自變量，校正后的米曲糖化力為因變量，采用逐步回歸分析，得到回歸方程為：

式中：Y為校正后的米曲糖化力（U/g干曲）；X為各藥材的添加量（g藥汁/g熟米質量，g/g）。

由回歸系數(shù)看，黨參、紅景天、白芍對米曲糖化力的提高具有明顯的促進作用，根據(jù)前期試驗結果，在制曲中添加0.4%～0.5%的黨參、紅景天或白芍，糖化力可提高40%以上；而當歸、百合則具有明顯的降低糖化力的作用，添加0.4%左右的當歸或百合使糖化力降低20%左右。

式中：Y為校正后的米曲液化力（U/g干曲）；X為各藥材的添加量（g藥汁/g熟米質量，g/g）。

由回歸系數(shù)看，對米曲液化力提高具有明顯促進作用的仍然是白芍、黨參和紅景天，添加0.4%～0.5%的這幾種藥材可使米曲液化力提高30%以上；而山楂、橘皮具有明顯的降低液化力的作用，0.4%左右的添加量導致液化力降低40%～50%。

以19種藥材的添加量為自變量，校正后的米曲水分含量為因變量，采用逐步回歸分析得到如下方程：

式中：Y為校正后的米曲水分含量（%）；X為各藥材的添加量（g藥汁/g熟米重，g/g）。

從決定系數(shù)看，模型的擬合效果較好?；貧w系數(shù)的大小反映了各變量對水分含量的影響程度。添加金銀花增加米曲水分的作用最為顯著；添加當歸和百合明顯降低米曲中的水分含量。

研究表明米曲水分含量應控制在24.4%～33.3%［11］，曲水分含量過大，則生成大量的葡萄糖，并在曲坯上擴散。葡萄糖過多對糖化酶、液化酶等酶的生成有反饋作用，菌的攝取速度降低，于是酶的生成亦隨之下降。曲水分含量不足，孢子內部物質溶解不好，霉菌就不能很好生長代謝。為控制成品米曲的水分，藥材的添加量應保持一定的范圍。

2.3添加中藥材的藥性、味、歸經(jīng)及主要化學成分對米曲性能指標影響的分析

回歸方程（1）～（3）中各變量所對應的系數(shù)反映了各種藥材對藥曲性能指標的影響程度，為進一步探討這種影響與各藥材特性及其組分之間的關系及其規(guī)律性，以各藥材的性、味、歸經(jīng)及主要化學成分為自變量，以式（1）～（3）中各藥材所對應的系數(shù)為因變量，進行逐步回歸分析。結果顯示，各藥材的藥性、味、歸經(jīng)對米曲性能指標影響，未得到有意義的回歸方程。提示所添加藥材對于液化力、糖化力及水分的影響不能僅根據(jù)其藥性、味和歸經(jīng)進行簡單判斷或預測。

以對米曲理化指標有顯著影響的藥材種類的主要化學成分的種類為自變量，米曲理化指標-藥材回歸方程中各藥材的回歸系數(shù)為因變量，采用逐步回歸分析得到回歸方程：

式中：各化學成分存在，則系數(shù)為1；不存在，則系數(shù)為0。

對米曲液化力的逐步回歸分析未得到適當?shù)幕貧w方程。

相關文獻表明，中藥材所含豐富的生長素能促進霉菌、酵母的生長發(fā)育；多酚類、黃酮類物質對細菌產(chǎn)生抑制作用，特別是多酚類對細菌的生育繁殖具有極強的抑制能力［12-13］。因而能促進曲中有益微生物生長代謝產(chǎn)生酶類物質。

由回歸方程（4）、（5）看，藥材中的三萜及其皂苷類和多酚類成分可能是提高米曲糖化力的主要原因；黃酮類成分可能導致米曲水分含量的增加；而多酚類成分則可能導致米曲水分含量的減少。

盡管因為試驗范圍有限以及各藥材成分的報道信息較為粗略，本研究中分析結果的精確程度受到一定限制并有待進一步驗證，但仍然可以為進一步研究提供了有價值的參考信息。對米曲糖化力的提高而言，篩選添加富含三萜及其皂苷類、多酚類成分的藥材可能會起到一定效果。

3結論

在對于添加19種藥材的制曲試驗的基礎上，運用SAS軟件對添加中藥材所制得米曲性能指標與藥材的種類、藥性、所含主要化學成分進行了統(tǒng)計學逐步回歸分析。分析結果表明：添加黨參、紅景天、白芍對米曲糖化力和液化力的提高具有明顯的促進作用，對各藥材主要成分的統(tǒng)計分析結果顯示，藥材中的三萜及其皂苷類和多酚類成分可能是提高米曲糖化力的主要原因。

［1］張文學，賴登燡，余有貴.中國酒概述［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2011

［2］周恒剛.制曲入藥［J］.釀酒科技，1999，94（4）:16-20

［3］王民俊，馬宗杰，賈翹彥.中藥材對酵母菌生長的影響探討［J］.現(xiàn)代食品科技，1997（1）:4

［4］羅芳，吳正云.多種中藥材制作純種藥曲的性能比較及其優(yōu)化研究［J］.釀酒科技，2014（4）:7-12

［5］沈怡方.白酒生產(chǎn)技術全書［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，2007: 10-11，213-237

［6］時維靜，王甫成.中藥分析與檢測［M］.北京:化學工業(yè)出版社，2010

［7］范強，張鈺，周先禮，等．藏藥脈花黨參化學成分的研究［J］．中國藥學雜志，2011，46（4）:256-259

［8］宋月英，馬玉珍.紅景天屬植物化學成分及藥理作用的研究進展［J］.中草藥，2004，35（2）:235-237

［9］龍雅宜，張金政，張?zhí)m年．百合一球根花卉之王［M］．北京:金盾出版社，1995，7-9

［10］唐玉明，陳靖余.大曲幾個理化指標的變化分析［J］.釀酒，1997（5）: 27-30

［11］周恒剛.制曲水分［J］.釀酒科技，2004（6）:23-25

［12］李新社，陸步詩，汪良紅.何首烏葉對小曲質量的影響性研究［J］.中國釀造，2008（5）:43-44

［13］陸步詩，李新社.辣蓼草對小曲質量的影響研究［J］.釀酒科技，2006（11）:42-43

Investigating the Effect of Adding Chinese Herbs on the Properties of Rice-koji

LEI Xue-jun1，YANG Jun1，LI Li1，2，LUO Fang1，ZHAO Ying-ying3，ZHANG Wen-xue1，3，WU Zheng-yun1，*
（1.College of Light Industry，Textile&Food Science，Sichuan University，Chengdu 610065，Sichuan，China；2.Biotechnology Engineering College，Sichuan University of Science&Engineering，Zigong 643000，Sichuan，China；3.School of Liquor-Making Engineering，Sichuan University Jinjiang College，Meishan 620860，
Sichuan，China）

Based on the experimental data of rice-koji preparation，in which Achyranthes，Peony，Codonopsis and other 19 kinds of Chinese herbs were added，the statistical regression analysis was employed to analyze the relationship between the property indicators of rice-koji and species，medicine properties and the main chemical components of medicinal material.The experimental results suggested that the addition of Codonopsis，Rhodiola and Peony led to obvious promoting of saccarification and liquefaction of rice-koji.On the other hand，the statistical analysis of the main component of medicinal material showed that the main reason of the improvement of saccarification of rice-koji may be the triterpenoids，saponins and polyphenolic in the medicinal material.

Chinese herbs；rice-koji；saccharifying power；liquefying power；stepwise regression analysis

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.15.013

2014-04-18

國家國際科技合作項目（2011DFA30560）；四川省國際科技合作項目（2012HH0005）；發(fā)酵資源與應用四川省高校重點實驗室課題（2012KFJ003）

雷學?。?990—），女（漢），碩士研究生，研究方向：食品生物技術。

吳正云，副教授，研究方向：食品生物技術。