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黑米糠是黑米碾磨的副产品,富集了黑米的大部分营养物质,主要由米胚芽、种皮、糊粉层和部分胚乳组成。黑米糠中主要的有效成分是花青素,研究表明,花青素具有很强的抗氧化能力,但由于黑米糠不易保存,活性物质多以结合态存在,口感差,导致黑米糠的利用受到较大的限制。蜂胶的化学成份非常复杂,类黄酮物质含量高。研究表明,类黄酮物质具有很强抗氧化活性,并且在水和乙醇中均有较好的溶解性与稳定性,可有效清除自由基。蜂胶在保健酒中运用广泛,但将黑米糠和蜂胶结合在米酒酿造中尚缺乏研究。因此,本实验以糯米、黑米糠、蜂胶为原料酿造一款具有黑米与蜂胶独特风味的功能性米酒,既保留了黑米糠与蜂胶的营养价值,又提高黑米糠与蜂胶产品的口感,还能达到协同增效的抗氧化作用。该研究不仅提高了黑米糠的加工利用率,促进了黑米产业的可持续发展,且为生产功能性米酒的企业降低了成本。本研究通过响应面试验与正交试验对功能性米酒的酿造工艺进行优化,并对陈酿后的功能性米酒进行理化性质与抗氧化活性物质的检测。并对比分析了功能性米酒、未添加蜂胶的米酒与市售三款黑米酒的活性成分、矿物质元素及挥发性风味物质。主要研究结果如下:(1)通过单因素试验得到功能性米酒的最佳酒曲添加量(A)0.45%,最佳发酵温度(B)32℃,最佳蜂胶添加量(C)1.0%。以感官评分为评价标准,对功能性米酒的发酵条件进行响应面试验优化,确定了回归方程:Y=+91.38-0.29A-1.27B+1.86C-1.80AB+0.38AC+0.50BC-4.28A~2-6.00B~2-3.93C~2,最佳发酵工艺参数为:酒曲添加量0.45%,发酵温度32℃,蜂胶添加量1.0%。在此最佳条件下酿制的功能性米酒感官评分91.0分,酒精度7.5%vol,总酚1010.4 mg GAE/L,总黄酮110.7 mg RE/L。(2)采用超声-微波协同催陈功能性米酒,通过以DPPH自由基清除率和ABTS+自由基清除率为评价指标,在单因素基础上进行正交试验。以DPPH自由基清除率作为评价指标,由正交试验的极差分析可知,影响超声-微波协同功能性米酒陈酿效果的主次因素为:陈酿时间>超声功率>陈酿温度>微波功率;以ABTS+自由基清除率为评价指标,由正交试验的极差分析可知,影响超声-微波协同功能性米酒陈酿效果的主次因素为:陈酿温度>陈酿时间>微波功率>超声功率,经验证试验得到最佳工艺条件为:微波功率160W,陈酿时间4min,陈酿温度60℃,超声功率100℃。在此工艺条件下可以将功能性米酒中DPPH自由基清除率提高至56.4%,ABTS+自由基清除率提高至64.9%。此时酒中:可溶性固形物35.5%,总酸5.7g/L,总糖285.7g/L,粗纤维0.506g/100g,花青素含量由高到低依次为:矢车菊色素(575 mg/kg)>芍药素(5.97 mg/kg)>锦葵色素(1.71mg/kg)。(3)以功能性米酒、未添加蜂胶的米酒与市售三款黑米酒为待测酒样,检测其中的活性成分、矿物质元素及挥发性风味物质,结果表明:功能性米酒的总黄酮为120.9mg RE/L,是未添加蜂胶米酒的1.37倍,是黑米酒A的2.67倍,是黑米酒B的3.64倍,是黑米酒C的4.69倍;功能性米酒含有8种必需氨基酸(苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸),其氨基酸总量(TAA)与必需氨基酸总量(EAA)分别为2.587g/100g、1.025g/100g,是未添加蜂胶米酒的1.38~1.47倍,是黑米酒A的7.46~9.05倍,是黑米酒B的10.4~13.3倍,是黑米酒C的753.7~1829.6倍;通过氨基酸比值系数法进行营养评价分析,功能性米酒的氨基酸比值系数分(SRC)为65.3,营养价值相对较高;从风味氨基酸评价分析可知,功能性米酒中鲜味氨基酸总量更高,鲜味更浓,更易获得广大消费者的青睐。五种米酒中均含有钙、磷、钾、钠、镁、铁、锌、铜、锰、硒10种矿物质,其中功能性米酒中硒、铜、锰、锌含量分别为0.0232mg/kg、1.01mg/kg、10.6mg/kg、6.81mg/kg,均高于其他四种米酒。功能性米酒鉴定出40种挥发性风味物质,未添加蜂胶的米酒鉴定出22种挥发性风味物质,黑米酒A鉴定出19种挥发性风味物质,黑米酒B鉴定出4种挥发性物质,黑米酒C鉴定出11种挥发性物质。酯类是形成米酒香气的重要成分,功能性米酒鉴定出20种酯类物质,未添加蜂胶的米酒鉴定出12种酯类物质,黑米酒A鉴定出12种酯类物质,黑米酒C鉴定出6种酯类物质,即新功能米酒中酯类物质的种类相对比较多。醇类物质可以赋予米酒独特的香气,其中在功能性米酒与未添加蜂胶的米酒中苯乙醇的相对含量较高,分别为10.1%、9.07%。醛酮类物质是黑米酒的微量成分,影响其呈香呈味,功能性米酒检出4-甲基-3戊烯-2-酮、苯甲醛等9种醛酮类的物质(14.92%),未添加蜂胶的米酒主要检出糠醛、苯甲醛等5种醛酮类的物质(15.3%),黑米酒A主要检出苯乙酮(1.03%),黑米酒B主要检出苯乙酮(0.220%)。与其他四种米酒相比,添加黑米糠与蜂胶有助于提高功能型米酒中的挥发性风味物质,使米酒具有独特的风味。