百合糯米甜酒加工配方

齊成媚 ，楊靜蕓，劉怡君，盧雯，楊永雪，全沁果 *

1. 湖南科技學(xué)院化學(xué)與生物工程學(xué)院（永州 425199）；2. 土傳病害綠色防控湖南省工程研究中心（永州 425199）；3. 湘南優(yōu)勢植物資源綜合利用湖南省重點實驗室（永州 425199）

百合（Lilium）是百合科百合屬多年生草本球根植物，在我國分布廣泛，占到了世界上百合資源總量的50%以上，超過了36個種為中國特有[1]。百合鱗莖是已知的具有高蛋白、低脂肪特性的保健食品，且為首批藥食同源的食物[2]。《中華人民共和國藥典》對百合的理脾健胃、潤肺止咳、寧心安神、止血等功效有明確記載，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)亦證明，百合鱗莖有廣譜的抗癌活性，臨床中已應(yīng)用于鼻咽癌、白血病等癌癥的輔助治療[3]。

隨著農(nóng)業(yè)部對“精準營養(yǎng)”概念的提出，人們對飲食健康問題的關(guān)注度持續(xù)提高，這也促使食品工業(yè)加大了對功能性食品的研發(fā)力度。功能型糯米甜酒不僅保留了糯米甜酒原有的風(fēng)味，還融入了多糖、黃酮、膳食纖維等活性物質(zhì)，賦予了傳統(tǒng)酒飲料的保健功效，成為了近年來針對糯米酒配方改良的研究熱點[4-6]。目前，我國百合資源主要以鮮銷和干制品銷售為主，深加工程度低。為此，引入百合作為糯米甜酒的配方之一，以綜合感官評分為指標，采用模糊數(shù)學(xué)感官評價法結(jié)合單因素-響應(yīng)面試驗研究百合糯米甜酒發(fā)酵工藝的配方，以期進一步提高百合的產(chǎn)業(yè)附加值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

百合（干品）、糯米及安琪甜酒曲均購于湖南省永州市零陵區(qū)；所用其它原料及器具均為食品級，所用試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

YRE200A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，鞏義市予華儀器有限公司；PHB-10酸度計，上海虹益儀器有限公司，PA1004電子天平，上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司；ATAGO pocket refractometer PAL-1手持式數(shù)顯糖度計，日本艾拓；BS-2E恒溫培養(yǎng)箱，日本島津公司；01J2003-04型立式壓力蒸汽滅菌器筒，上海博迅實業(yè)有限公司。

1.3 工藝流程

1.4 操作要點

1) 糯米清洗、浸泡：將糯米淘洗干凈后于涼開水中靜置過夜，次日檢查其吸水膨脹情況，以顆粒均勻、飽滿為宜。

2) 蒸飯：用雙層孔徑0.150 mm的紗布將浸泡后糯米的水分瀝干，隨后移入立式滅菌筒內(nèi)，121 ℃滅菌15 min。

3) 淋冷：將糯米取出后用涼開水充分淋洗，使其冷卻至室溫。

4) 調(diào)節(jié)pH和糖度：將百合與糯米充分混合后的料液的pH調(diào)至4.0左右，糖度控制在28%左右，隨后加入糖化酶和酵母菌進行發(fā)酵。

5) 發(fā)酵：將拌好的原料裝入250 mL錐形瓶后于恒溫培養(yǎng)箱中在28 ℃下培養(yǎng)7 d。

1.5 糯米甜酒的感官評定

參考Sallam[7]的方法，挑選具有食品專業(yè)背景知識的人員10人（男女比例為1∶1），年齡范圍為19—22歲，進行3 d專業(yè)食品感官評定培訓(xùn)，組成感官評定小組。在感官評定前12 h內(nèi)禁止飲酒、禁食刺激性食物，根據(jù)糯米酒感官評定標準對產(chǎn)品進行評價，評價表見表1。

表1 糯米酒感官評定標準表

1.6 建立因素集

以糯米酒樣品的氣味（u1）、色澤（u2）、形態(tài)（u3）和口感（u4）構(gòu)建單元結(jié)構(gòu)，以此子集組成感官評定的因素集U={u1，u2，u3，u4}。

1.7 建立評語集

在對各因素感官描述的基礎(chǔ)上確定優(yōu)秀（v1）、良好（v2）、一般（v3）、較差（v4）4個等級為餅干的感官評語集V={v1，v2，v3，v4}，其對應(yīng)的分值見表1。

1.8 確定質(zhì)量因素權(quán)重集

根據(jù)感官評價員對氣味、色澤、形態(tài)、口感的分數(shù)確定每個評定因素的權(quán)重系數(shù)，組成權(quán)重集K={氣味k1，色澤k2，形態(tài)k3，滋味k4}，滿足k1+k2+k3+k4=1。

1.9 建立模糊數(shù)學(xué)感官評價法

將10人感官評價小組對糯米酒的氣味（u1）、色澤（u2）、形態(tài)（u3）和口感（u4）的打分情況匯總，統(tǒng)計其在4個評價等級中的票數(shù)，將該票數(shù)分別除以總?cè)藬?shù)得到了感官評價的模糊數(shù)學(xué)關(guān)系矩陣A，對應(yīng)的模糊數(shù)學(xué)評價集則為Y=K×A。設(shè)糯米酒優(yōu)秀、良好、一般和較差的模糊綜合評價等級R={95，85，70，30}，則綜合感官評分T=Y×R。

1.10 單因素試驗

確定初始配方為：物料質(zhì)量比（百合與糯米）1∶2、糖化酶添加量0.2%、酵母添加量為0.2%、發(fā)酵時間為3 d、料液比為1∶2（g/mL）、發(fā)酵溫度為30 ℃。研究物料質(zhì)量比（1∶2，1∶3，1∶4，1∶5和1∶6）、糖化酶添加量（0.2%，0.3%，0.4%，0.5%和0.6%）、酵母添加量（0.2%，0.3%，0.4%，0.5%和0.6%）和發(fā)酵時間（3，5，7，9和11 d）的改變對糯米酒綜合感官評分的影響。

1.11 響應(yīng)面試驗

將糖化酶添加量、酵母添加量和發(fā)酵時間按X1、X2和X3進行編碼，其因素水平表見表2。

表2 響應(yīng)面試驗因素水平表

1.12 數(shù)據(jù)處理與分析

各試驗組均平行3次，取其平均值。利用Origin 2017作圖，并用SPSS 19.0采用Duncan法對數(shù)據(jù)進行差異顯著性檢驗（p＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評價權(quán)重的確定

綜合10名感官評價員的評價結(jié)果，可計算得到糯米酒感官評價的權(quán)重分布，結(jié)果見表3。權(quán)重由高到低排序為口感＞氣味＞形態(tài)＞色澤，將其得分除以100即得權(quán)重集K={氣味，色澤，形態(tài)，口感}={0.27，0.14，0.18，0.41}。

表3 糯米酒感官評定權(quán)重分布統(tǒng)計

2.2 單因素試驗

圖1顯示了物料質(zhì)量比（A）、糖化酶添加量（B）、酵母添加量（C）和發(fā)酵時間（D）的改變對糯米酒綜合感官評分的影響。

由圖1A知，物料質(zhì)量比的變化糯米酒綜合感官評分的影響明顯，總體呈先上升后下降的趨勢。結(jié)果表明，物料質(zhì)量比為1∶3時，糯米酒的綜合感官評分最高，因此確定物料質(zhì)量比1∶3為最適比例。

由圖1B知，隨著糖化酶添加量的增加，糯米酒的綜合感官評分逐漸提升，當加酶量達0.5%以后，綜合感官評分開始下降。因此，確定0.5%附近為響應(yīng)面試驗的研究區(qū)間。

由圖1C知，酵母添加量對糯米酒綜合感官評分的影響較大，添加量在0.4%以前呈逐漸上升的趨勢，當其添加量超過0.4%后，糯米酒的綜合感官評分急劇下降，因此確定0.4%附近為響應(yīng)面試驗研究區(qū)間。

由圖1D知，相比之下，發(fā)酵時間是影響糯米酒品質(zhì)的主要因素，當發(fā)酵時間超過5 d后，糯米酒的綜合感官評分迅速下降。因此，確定5 d附近為響應(yīng)面試驗研究區(qū)間。

圖1 各因素對糯米甜酒綜合感官評分的影響

2.3 響應(yīng)面試驗

采用Design Expert 8.0.5b軟件對表4中試驗結(jié)果進行多項擬合回歸，得到水解度對X1、X2和X3的二次多項回歸模型方程：R=91.18+1.45X1-0.60X2+2.45X3-0.05X1X2+0.16X1X3+0.25X2X3-0.52X12-5.83X22-7.72X32。

表4 響應(yīng)面試驗方案及結(jié)果

2.4 試驗?zāi)Ｐ头讲罘治?/h3>

為了檢驗回歸方程的有效性，進一步確定各因素對水解度的影響程度，對回歸模型進行了方差分析，結(jié)果見表5。模型的F=489.83、p=0.000 5＜0.01，差異極顯著；失擬項的p=0.576 6，不顯著，說明數(shù)據(jù)沒有異常點；決定系數(shù)R2=0.957 2、變異系數(shù)CV為2.09%，說明響應(yīng)值的變化有95.72%來源于X1、X2和X3，模型擬合度好；且回歸方程能很好的描述各因素與響應(yīng)值之間的關(guān)系，方法可靠。

回歸模型中一次項的X3的p=0.005 7＜0.01，二次項中X22和X32的p值均小于0.01，均達到極顯著水平，表明其對試驗結(jié)果的影響較為明顯。而交互項對試驗?zāi)Ｐ偷挠绊戄^弱。表明該模型不是簡單的線性關(guān)系，而是一種非線性關(guān)系。

響應(yīng)曲面坡度越陡峭，表明響應(yīng)值對于操作條件的改變越敏感；反之曲面坡度越平緩，操作條件的改變對響應(yīng)值的影響也就越小[8]。圖2直觀地反映了各因素交互作用對響應(yīng)值的影響，結(jié)合回歸模型亦可發(fā)現(xiàn)交互項p的大小關(guān)系為X2X3＞X1X3＞X1X2。

表5 回歸模型方差分析

圖2 各因素之間的交互作用影響

2.5 驗證性試驗

用Design Expert 8.0.5b軟件對二次多項式回歸方程進行計算，得到糯米酒最佳工藝條件為糖化酶添加量0.6%、酵母添加量0.4%、發(fā)酵時間為5.34 d，預(yù)測感官評分為92.34?？紤]到實際操作的局限性，并結(jié)合單因素結(jié)果，工藝條件最終修正為糖化酶添加量0.5%、酵母添加量0.4%、發(fā)酵時間為5 d。此條件下設(shè)置3次平行試驗驗證，得到糯米酒的綜合感官評分為91.87（±3.06%），與預(yù)測模型相近，表明模型可信。

3 結(jié)論

研究以模糊數(shù)學(xué)綜合感官評價法通過單因素-響應(yīng)面試驗得到了百合糯米酒最佳工藝參數(shù)為百合糯米物料質(zhì)量比1∶3、糖化酶添加量0.5%、酵母添加量0.4%、發(fā)酵時間5 d、料液比為1∶2（g/mL）、發(fā)酵溫度為30 ℃，該條件下綜合感官評分為91.87。釀制的百合糯米酒香氣濃郁、口感適宜，有望進一步延長功能型糯米甜酒的產(chǎn)業(yè)鏈。