紅薯白酒的制備工藝及甲醇的控制方法 發(fā)表定稿.doc

紅薯白酒的制備工藝及甲醇的控制方法郝萍萍1 黃玉蓮1 張楷正2 1 張文學(xué) 基金項(xiàng)目：四川統(tǒng)籌城鄉(xiāng)發(fā)展科技行動(dòng)專項(xiàng)（2009NZ0077-006）；瀘州老窖科研獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目（09ljzk11）作者簡(jiǎn)介：郝萍萍（1987-），女，河南安陽人，在讀碩士，主要研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。Email:。*通訊作者：張文學(xué)，男(1963-)，教授,博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)槭称飞锛夹g(shù)。Email：。* 宋寶珠3 鄭天力3 鄒光友3(1 四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院 四川成都 610065; 2 四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院 四川自貢 643000; 3 四川光友薯業(yè)有限公司 四川綿陽 621000)摘要：本文介紹了紅薯白酒的主要制作工藝，并總結(jié)了紅薯酒生產(chǎn)中甲醇產(chǎn)生的原因，同時(shí)闡述了控制和減少甲醇的主要方法。關(guān)鍵詞：紅薯白酒；制備工藝；酒母；感官評(píng)定；甲醇Technology ofSweet PotatoLiquorand Control of MethanolHAO Ping-ping1, HUANG Yu-lian1, ZHANG Kai-zheng21, ZHANG Wen-xue1*, SONG Bao-zhu3, ZHENG Tian-li3, ZOU Guang-you3(1 College of Light Industry & Textile & Food Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065; 2 College of Biotechnology Engineering, Sichuan University of Science and Engineering, Zigong 643000; 3 Sichuan Guangyou Sweet Potato and Food Products Co., Ltd., Mianyang 643000) Abstract: This article describesthe mainproduction processofsweet potato liquor, the causeof methanol duringthe production,it also illustrates thecontrol and reduction ofthe primary meansof methanol.Key words: sweet potato liquor; making process; yeast culture; sensory evaluation; methanol; 紅薯（學(xué)名：Ipomoea batatas），又名甘薯、番薯、白薯、地瓜、山芋、紅苕等，在我國(guó)分布較廣，除西藏和東北的部分地區(qū)外，其他各省都有栽培，在四川、山東、河南、安徽、河北等省產(chǎn)量較多。紅薯抗旱耐旱，適應(yīng)性比較強(qiáng)，管理粗放，來源廣，種植成本低。紅薯屬高產(chǎn)作物，含有豐富的淀粉，還含有膳食纖維、多種維生素、胡蘿卜素以及鉀、鈣、銅、鐵、硒等10余種微量元素和亞油酸等，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常高，被營(yíng)養(yǎng)學(xué)家們稱為營(yíng)養(yǎng)最均衡的保健食品。紅薯具有減肥、健美、防止亞健康、通便排毒、補(bǔ)虛、益氣、健脾、強(qiáng)腎等功能，對(duì)白血病、糖尿病等多種疾病有較好的輔助治療作用。紅薯中的活性物質(zhì)去雄酮，能有效地抑制結(jié)腸癌和乳腺癌的發(fā)生。紅薯是真正的綠色保健食品，深受廣大消費(fèi)者的青睞1。在日本，用紅薯做酒早已非常風(fēng)行，而且自20世紀(jì)80年代以來，由于紅薯燒酒的保健功效作用得到不少學(xué)者的實(shí)驗(yàn)證實(shí)2,3，飲用紅薯燒酒一度成為時(shí)尚；但是在我國(guó)，紅薯主要用來作為人們的輔助食物和動(dòng)物飼料，還沒有形成大規(guī)模的紅薯釀酒行業(yè)。用紅薯烤酒，酒醇味香，在市場(chǎng)上非常受歡迎。紅薯釀酒的工藝簡(jiǎn)單，投資少，收益大，既可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，又適合家庭和小作坊釀制，是一個(gè)既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，風(fēng)險(xiǎn)又少的“短、平、快”致富項(xiàng)目1。因此，用紅薯做白酒是一項(xiàng)非常有潛力和有價(jià)值的投資。1 紅薯白酒的制備工藝1.1 紅薯的預(yù)處理首先對(duì)紅薯進(jìn)行挑選，要求紅薯個(gè)體新鮮、干凈、無霉變、無病蟲害，并盡可能選擇含雜質(zhì)較少的紅薯，以減少設(shè)備磨損和防止輸送管道堵塞4。用清水充分將紅薯洗干凈，削皮，切成小塊，紅薯切塊是為了更好地蒸熟煮透。1.2 原料的蒸煮預(yù)處理之后進(jìn)行加熱處理。熱處理可起到三個(gè)作用，一是紅薯原料表面附著大量的微生物，如果不將這些微生物殺死，會(huì)引起發(fā)酵過程的嚴(yán)重污染，使生產(chǎn)失敗，高溫蒸煮下可以對(duì)紅薯原料起到滅菌的作用；二是紅薯蒸煮之后變軟，有利于之后的粉碎和混合；另外蒸煮可以使紅薯的組織細(xì)胞徹底破裂，在高溫下大分子的淀粉顆粒吸水膨脹破裂被破壞，從而使淀粉由顆粒變成溶解狀態(tài)的糊液，利于下一步的糖化和液化作用5。以紅薯熟透為標(biāo)準(zhǔn)，蒸煮溫度不可太高，控制在100以下，否則容易使果膠分解產(chǎn)生甲醇。將薯塊放在蒸鍋內(nèi)用均勻的火蒸煮熟透，蒸煮30-40分鐘，至熟而不爛即可。1.3 糖化菌種由淀粉質(zhì)原料來制備酒，必須經(jīng)過糖化，這個(gè)過程就需要糖化劑把淀粉轉(zhuǎn)變成可發(fā)酵性的糖。在本工藝中采用的糖化劑主要是米曲，是在蒸煮之后的大米上接種日本燒酒曲霉培養(yǎng)之后制得的。釀酒過程中制曲所用的糖化菌有一定的要求，如要含有一定的-淀粉酶、活性強(qiáng)的糖化酶和適當(dāng)?shù)牡鞍酌?，以及菌種不易退化，容易培養(yǎng)制曲等。一般情況下，曲霉菌能夠基本滿足這些要求。本工藝使用的曲霉菌是本實(shí)驗(yàn)室保存的日本燒酒曲霉，其糖化力、液化力均達(dá)到了比較高的水平，符合釀酒的要求6。1.4 酒母的制備釀酒生產(chǎn)中的酵母菌要求具有以下性能：（1）含有較強(qiáng)的酒化酶，發(fā)酵能力強(qiáng)，發(fā)酵速度快；（2）生命力強(qiáng)，繁殖速度快，增殖能力強(qiáng)；（3）在一定環(huán)境中有較強(qiáng)的抵抗雜菌能力；（4）耐溫性能好，可以在較高的溫度下進(jìn)行繁殖和發(fā)酵；（5）耐酸能力強(qiáng)；（6）耐酒精能力強(qiáng)，在較高濃度的酒精發(fā)酵醪中仍能進(jìn)行發(fā)酵；（7）發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生泡沫較少；（8）自身和生產(chǎn)性能穩(wěn)定，變異性小7。酵母的擴(kuò)大培養(yǎng)過程，生產(chǎn)上稱為酒母的制備。酒母擴(kuò)大培養(yǎng)的目的就是從少量酵母繁殖出大量酵母細(xì)胞，以供給發(fā)酵時(shí)所需的酵母種子。實(shí)驗(yàn)室階段培養(yǎng)基的制備：本工藝中采用的是米曲汁。由于米曲汁中含有豐富的碳源、氮源及其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，很適宜于酵母菌開始繁殖時(shí)，在試管、三角瓶培養(yǎng)階段的營(yíng)養(yǎng)需要。米曲的制備：取一定量的大米，用清水淘洗三遍，然后用水浸泡一夜。傾去水后，用紗布將米粒表面水分沾干，再將米攤在紗布上，常壓下蒸30-40min，如果大米過干，可以淋澆熱水拌勻，蒸到熟而不爛為宜。取下蒸米攤涼至3638，接種一只曲霉斜面的孢子懸浮液，拌勻。大米放入潔凈的瓷盆中用玻璃棒攪拌均勻，再堆積起來，用紗布蓋住，置于30恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)20h。待米粒表面長(zhǎng)出白色菌絲時(shí)，用玻璃棒將曲劃碎，以利于通氣。待培養(yǎng)至40h左右，菌絲已長(zhǎng)滿米粒表面，此時(shí)酶已大量形成，培養(yǎng)成熟，即得米曲8。米曲汁的制備：取一定量的米曲，加入其3倍體積的水，于5560恒溫糖化1416h，用紗布過濾，再用濾紙過濾后，即得米曲汁。調(diào)整其糖度到10-12Bx，分裝試管或三角瓶即可備用8。實(shí)驗(yàn)室階段的酒母擴(kuò)大培養(yǎng)流程：原菌斜面試管液體試管三角瓶培養(yǎng)卡氏罐這一階段的培養(yǎng)，是擴(kuò)大酒母種子的開始。生產(chǎn)上希望在這一階段培養(yǎng)得到細(xì)胞健壯、沒有雜菌的種子酵母。因此，無菌條件要求較嚴(yán)，酵母培養(yǎng)基的營(yíng)養(yǎng)成分要求也高。1.5 糖化發(fā)酵經(jīng)過蒸煮之后的糖化醪，在發(fā)酵前必須加入一定量的糖化劑，使溶解狀態(tài)的淀粉變?yōu)榻湍改軌虬l(fā)酵利用的糖類。糖化過程是通過糖化酶的作用，把淀粉糖化變成可發(fā)酵性糖。將蒸煮之后的紅薯趁熱移入預(yù)先洗凈經(jīng)過消毒殺菌的酒甑內(nèi)，缸中最多只能裝23的薯泥，不能裝滿，用棍子攪成泥狀。將酒曲拌水，混合均勻后，加入發(fā)酵壇內(nèi)與紅薯混合，攪拌均勻，使充分接觸，攪成稀糊狀，利于糖化液化和加酒母發(fā)酵。糖化發(fā)酵罐用薄膜蓋嚴(yán)，用細(xì)繩扎牢，使其發(fā)酵，控制溫度為2832，發(fā)酵時(shí)間一般為815天。注意發(fā)酵過程中每天攪拌1-2次，至排氣量減少以至無排氣感覺時(shí)，表示已完全發(fā)酵。1.6 蒸餾當(dāng)發(fā)酵混合物散發(fā)出較濃的酒香時(shí)即可進(jìn)行蒸餾。蒸餾時(shí)，將物料放入加有水的蒸餾釜中，注意：物料和水的總體積不超過蒸餾釜體積的2/3。在物料量比較多的情況下，采用多次蒸餾。蒸餾釜連接有冷卻管道，冷卻管里面盛有冷水。先用大火將蒸餾釜中的水燒開，之后改用文火，使水保持沸騰即可?；鹛?，不但會(huì)出現(xiàn)火燒味，且酒的產(chǎn)量也會(huì)受影響。冷卻管中的水要經(jīng)常換，使水溫保持在3O以下。出酒管道須暢通清潔，如堵有雜物、酒糟，則會(huì)出現(xiàn)異味。出酒管道連接收集裝置，收集裝置要求清潔、經(jīng)過消毒殺菌1。為盡量減少酒中甲醇含量，收集的液體中棄去1%的酒頭。1.7 密封保存酒度的調(diào)整：為了使紅薯白酒的酒精含量符合市場(chǎng)銷售標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)對(duì)酒度進(jìn)行調(diào)整。如濃度不足，可適量加些食用酒精；反之，如濃度過高，則需加水稀釋。酒度調(diào)整后，即可裝入密封的容器貯藏9。要將酒保存留用，宜選用無沙眼破損的小口徑陶瓷容器裝好，然后嚴(yán)密封口。一般每100千克紅薯可產(chǎn)薯酒4050千克。出廠銷售前，可根據(jù)需要對(duì)原酒勾兌調(diào)配后，選用適宜的酒瓶和酒盒封裝保存即可。傳統(tǒng)芳香白酒的酒香和優(yōu)良風(fēng)味口感主要源自于發(fā)酵、勾兌和陳釀等3個(gè)關(guān)鍵工序，最關(guān)鍵、最根本的是發(fā)酵。為了增進(jìn)酒的風(fēng)味和口感，需要對(duì)新蒸餾出來的白酒進(jìn)行一定時(shí)間的陳釀。在蒸餾之后，因酒中還有一定雜質(zhì)和某些氣體散發(fā)出來的臭味，可加用0.Ol0.02高錳酸鉀和0.5活性炭，放置48小時(shí)過濾。需要注意：高錳酸鉀用量不能過多,否則危害人體的健康9。2 理化指標(biāo)測(cè)定及感官評(píng)定2.1 酒精濃度測(cè)定取100 mL蒸餾得到的白酒于蒸餾瓶中，加等量蒸餾水，蒸餾出100 mL溶液，用酒精比重計(jì)測(cè)定溶液中的酒精濃度，用溫度計(jì)測(cè)定酒液的溫度，并將觀測(cè)酒度，通過酒精度與溫度校正表，換算為20時(shí)的酒度，即為所得酒精的濃度，一般用v/v表示（v/v:100體積單位的酒中含有乙醇的體積數(shù)）。本工藝釀制的白酒一般酒精度在2540v/v,屬于低度白酒。2.2 產(chǎn)酒率計(jì)算產(chǎn)酒率，間接地表示為淀粉利用率，表示發(fā)酵進(jìn)行程度的大小，是用實(shí)際得到的酒精質(zhì)量與理論上酒精產(chǎn)量的比值來表示的。計(jì)算公式如下：產(chǎn)酒率（%）=100V產(chǎn)酒體積；m原料質(zhì)量；A原料中的淀粉含量；0.78934乙醇的密度。2.3 總酸指示劑法：白酒中的有機(jī)酸，以酚酞為指示劑，采用氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和滴定，以消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的量計(jì)算總酸的含量。2.4 總酯（以乙酸乙酯計(jì)）采用中和滴定（指示劑）測(cè)定法：先用堿中和白酒中的游離酸 再加入一定量的堿使酯皂化過量的堿再用酸進(jìn)行反滴定，以酚酞為指示劑指示滴定終點(diǎn)2.5 固形物采用重量法：白酒經(jīng)蒸發(fā)、烘干后，不揮發(fā)性物質(zhì)殘留于蒸發(fā)皿中，用稱量法測(cè)定。2.6 乙酸乙酯采用填充柱氣相色譜法測(cè)定：根據(jù)己酸乙酯等香味組分在氣液兩相中具有不同的分配系數(shù)，于色譜柱中經(jīng)氣液兩相作用先后從色譜柱中流出，在氫火焰中電離檢測(cè)，內(nèi)標(biāo)法定量。2.7 己酸乙酯原理同2.6。2.8 乳酸乙酯原理同2.6。2.9 低度白酒理化標(biāo)準(zhǔn)和感官要求低度酒理化標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目?jī)?yōu)級(jí)一級(jí)酒精度（體積分?jǐn)?shù)）/%2540（標(biāo)簽標(biāo)示值允許差為0.1）總酸（以乙酸計(jì)）/(g/L) 0.300.25總酯（以乙酸乙酯計(jì)）/(g/L) 1.000.08乳酸乙酯/乙酸乙酯 0.8乳酸乙酯/(g/L) 0.400.30己酸乙酯/(g/L) 0.03低度酒感官要求項(xiàng)目?jī)?yōu)級(jí)一級(jí)色澤和外觀無色（或微黃），清亮透明，無懸浮物，無沉淀香氣醇香清雅，具有乳酸乙酯和乙酸乙酯為主體的自然諧調(diào)的復(fù)合香氣醇香清雅，具有乳酸乙酯和乙酸乙酯為主體的復(fù)合香氣口味酒體諧調(diào)、醇和甘潤(rùn)、回味較長(zhǎng)酒體諧調(diào)、醇和甘潤(rùn)、有回味風(fēng)格具有本品典型的風(fēng)格具有本品明顯的風(fēng)格當(dāng)酒的溫度低于10時(shí)，允許出現(xiàn)白色絮狀沉淀物質(zhì)或失光。10以上時(shí)應(yīng)恢復(fù)正常3 甲醇的控制3.1 甲醇的危害性甲醇是無色有酒精氣味易揮發(fā)的液體。眾所周知，甲醇有毒，且危害性很大。一次性攝入甲醇過量時(shí)，會(huì)引起嚴(yán)重的急性中毒，輕則出現(xiàn)惡心、胃痛，重則出現(xiàn)呼吸困難甚至昏迷等癥狀。甲醇對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響最大，它經(jīng)消化道、呼吸道或皮膚攝入都會(huì)產(chǎn)生毒性反應(yīng)，甲醇蒸氣還能損害人的呼吸道粘膜及對(duì)視力產(chǎn)生影響。甲醇攝入量超過4克就會(huì)出現(xiàn)中毒反應(yīng)，誤服一小杯超過10克就能造成雙目失明，飲入量大造成死亡，致死量為30毫升以上。甲醇在體內(nèi)不易排出, 會(huì)發(fā)生蓄積，在體內(nèi)氧化生成的甲醛和甲酸也都有毒性。因此，利用各種工藝手段盡量減少酒中的甲醇含量，對(duì)飲酒者的健康和安全是非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。3.2 甲醇的產(chǎn)生原因鮮紅薯中含有果膠質(zhì)，果膠質(zhì)在高溫條件下，會(huì)被分解為果膠酸和甲醇。在紅薯薯皮中和作為細(xì)胞組成部分的細(xì)胞壁中存在著果膠質(zhì)，原料不同果膠質(zhì)的含量也不同。而鮮紅薯中的果膠質(zhì)含量一般較高。在白酒釀造過程中，甲醇主要通過以下幾個(gè)途徑產(chǎn)生10。3.2.1 原料中的果膠質(zhì)在高溫高壓下蒸煮時(shí)，果膠質(zhì)分解產(chǎn)生甲醇。反應(yīng)方程如下：RCOOCH3n+nH2ORCOOHn+nCH3OH果膠質(zhì) 水 果膠酸 甲醇通過實(shí)驗(yàn)證明，蒸煮溫度愈高，時(shí)間越長(zhǎng)，所產(chǎn)生的甲醇的量越多，生產(chǎn)中大部分的甲醇都是通過這個(gè)途徑產(chǎn)生的，果膠質(zhì)只在高溫下分解產(chǎn)生甲醇，而在室溫下比較穩(wěn)定。3.2.2 在釀造糖化過程中，可能由于糖化劑酶系不純，糖化醪液中的部分果膠質(zhì)被果膠酶分解產(chǎn)生果膠酸和甲醇，從而也生成了少量甲醇。3.2.3 由于發(fā)酵產(chǎn)熱，發(fā)酵壇內(nèi)溫度較高，在高溫條件下，醪液中的部分果膠質(zhì)會(huì)繼續(xù)分解產(chǎn)生少量甲醇。3.3 甲醇含量的降低方法根據(jù)以上總結(jié)的甲醇產(chǎn)生的原因以及甲醇自身的特點(diǎn)，建議采取一下措施，以降低酒精中的甲醇含量。3.3.1 加強(qiáng)收購(gòu)和保管，減少爛薯，由于爛薯中果膠質(zhì)含量高于新鮮薯。3.3.2 鮮紅薯最好經(jīng)過削皮后再蒸煮，因果膠質(zhì)主要存在于薯皮中。3.3.3 降低蒸煮溫度，將蒸煮溫度由110l20降為90100，減少高溫對(duì)果膠質(zhì)分解的影響。3.3.4 盡量縮短紅薯的蒸煮時(shí)間，將蒸煮時(shí)間由原來的90分鐘降低到30-40分鐘，減少分解反應(yīng)的時(shí)間。在降低蒸煮溫度，縮短燕煮時(shí)問后，由于減少了糖分在蒸煮過程中的損失，同時(shí)鮮薯淀粉的糊化也不受影響，使淀粉出酒率反而上升11.5。3.3.5 由于甲醇的沸點(diǎn)低于乙醇，在蒸餾時(shí)屬于頭段雜質(zhì)，因此在蒸餾過程中，需要排取產(chǎn)量1的酒頭。另外，發(fā)酵工藝上采用低溫發(fā)酵，貯藏上經(jīng)常流動(dòng)倒桶等，也可有效降低白酒中的甲醇含量。除此之外，通過微生物育種選取含果膠酶較低的菌種，也是降低甲醇含量的方法之一。4 結(jié)束語紅薯白酒目前在我國(guó)還沒有得到非常廣泛的應(yīng)用，主要因受傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵工藝