摘 要：以糯米为原料，研究了单一酶制剂和多种酶制剂复合后对醪糟感官品质的影响。结果表明：使用单一酶制剂时，单一酶制剂最佳添加量分别为：糖化酶0.4 g/kg，α-淀粉酶为1.5 g/kg，酸性蛋白酶为0.8 g/kg，异淀粉酶为1.2 g/kg；在最佳单一酶制剂使用量的基础上，通过正交试验，进一步研究出多种酶共同使用时的最佳配比：糖化酶添加量为0.3 g/kg、α-淀粉酶为1.0 g/kg、酸性蛋白酶添加量为0.6 g/kg、异淀粉酶添加量为0.6 g/kg。该配比下生产的醪糟质地均一、白色、有光泽，具有醪糟特有的醇香，风味复杂，口感柔和。
关键词：醪糟；酶制剂；模糊数学
醪糟俗称米酒、伏汁酒、酒酿儿等，以大米（糯米）为主要原料，经蒸煮、加曲、糖化、发酵而成，是中国的一种传统发酵食品。醪糟以其特殊的口感、丰富的营养成分以及良好的保健效果而广泛流传，深受我国国民的喜爱[1]。但至今，醪糟仍以自然发酵、作坊式生产为主，生产周期长，热能损耗大。酶制剂是生物制剂，对人体不具有任何毒害作用，同时还具有作用专一、高效的特点，被广泛应用于酿酒工业，但目前在醪糟生产上还没有得到应用。本文主要研究在缩短发酵时长的情况下不同酶制剂对醪糟感官品质的影响，以探求适合其生产的酶制剂，为指导企业生产提供一定的
参考。
1.1 试验材料
糯米：市售；甜酒曲：安琪酵母股份有限公司；糖化酶（130 000 U/g）：四川新华扬山野生物有限公司；α-淀粉酶（2 000 U/g）：邢台万达生物工程有限公司；蛋白酶（50 000 U/g）：张家港金源生物化工有限公司；异淀粉酶（2 000 U/g）：武汉远城科技发展有限公司。
1.2 试验仪器
JY601电子称：上海沪粤明科学仪器有限公司；MC-EP201电磁炉：广东美的生活电器电磁炉制造有限公司；YX280B高温灭菌锅：上海隆拓仪器设备有限公司；LRH-150B恒温箱：青岛扬中仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 工艺流程
1）洗米蒸饭：将糯米淘洗干净，用水浸泡至米无硬心，捞起放于置有滤布的钢丝碗内，于高压锅内蒸熟（约0.1 MPa，15 min）。
2）淋水降温：先用少量凉开水淋洗蒸熟的糯米饭，使其降温至60℃左右，然后加入配置好的酶液，温度应控制在（34±2）℃。
3）落缸搭窝：将酒曲粉按0.4%用量均匀拌入饭内（留少许洒入不锈钢口盅内），然后将饭松散放入不锈钢口盅中，（30±2）℃培养24 h，为使酶与底物充分接触，转速15 r/min。
4）灭菌：发酵后的产品在盖上盖子煮沸，即为成品。1.3.2 单因素试验设计
α-淀粉酶（2 000 U/g）的用量分别设定为1.0、1.5、2.0、2.5 g/kg，糖化酶（130 000 U/g）、蛋白酶（50 000 U/g）、异淀粉酶（谷氨酰胺转氨酶谷氨酰胺转氨酶2 000 U/g）用量分别设为0.4、0.8、1.2 g/kg，试验中将各种酶制剂配制成一定浓度的酶溶液，然后按梯度要求添加浇淋到糯米饭中，对照组内不加酶制剂。
1.3.3 正交试验设计
按照1.3.1的工艺，在单因素试验结果的基础上各取3个水平进行L9（34）正交设计试验，正交设计因素和水平见表1。
表1 正交设计因素和水平
Table 1 Factors and levels oforthogonaldesign
水平 A糖化酶/ （g/kg）D异淀粉酶/（g/kg）1 0.2 0.5 0.4 0.4 2 0.3 1.0 0.6 0.6 3 0.4 1.5 0.8 0.8 Bα-淀粉酶/（g/kg）C蛋白酶/ （g/kg）
1.3.4 醪糟感官评价方法
以感觉、嗅觉正常的4位食品专业老师和6位学生为参评员对醪糟进行品质感官评定，每组取3瓶醪糟的平均值。感官评定的评分标准见表2。
要求评定前12 h不吸烟、不饮酒、不食辛辣等刺激性食物；每个人的评定过程单独完成，每评完一个样品以清水漱口，间隔5 min后再评定下一个样品。
采用调查发确定醪糟各感官指标的权重为组织状态0.3、色泽0.2、气味0.2、口感0.3，总和为1。权重集X={X1，X2，X3，X4}={0.3，0.2，0.2，0.3}，且总和为1。
表2 感官评定标准
Table 2 Standards of sensory evaluation
项目 评分标准 分值/等级组织状态固、液相分界不明显，或液相混浊固液两相，呈块团状，饭粒破碎，液相半透明固液两相，呈块团状，饭粒完整，液相透明70/差80/中90/优色泽 无光泽，饭粒黄色；酒液呈黄色有光泽，饭粒呈不均匀白色、乳白色或微黄色；酒液淡黄色有光泽，饭粒呈均匀白色、乳白色，酒液呈乳白色70/差80/中90/优气味 酸味重，有异味，几乎无醇香，风味单有酒酿固有的气味，醇香较淡，风味复杂多样有酒酿固有的气味，风味复杂多样70/差80/中90/优口感 米粒有硬心，过酸，有苦涩味、呛味米粒空，无弹性，甜酸适口，无苦涩味、酒辣米粒有弹性，甜味浓，略带酸味，酒味醇厚70/差80/中90/优
醪糟感官指标综合评判集Y=XR，式中：X为权重集；R为模糊矩阵。
2.1 糖化酶添加量对醪糟品质的影响
葡萄糖淀粉酶简称糖化酶，可以迅速的从淀粉的非还原性末端将淀粉水解，释放出葡萄糖，并能使水解下来的葡萄糖发生构型变化，形成β-D-葡萄糖，它也可以微弱的水解α-1，6糖苷键和α-1，3连接的碳链。因其一般都能将淀粉百分之百地水解生成葡萄糖，因此被广泛地应用于酒精、白酒、抗生素、氨基酸、有机酸、甘油、淀粉糖等工业中，是我国产量最大的酶制剂产品[2]。糖化酶添加量对醪糟品质的影响见表3。
表3 糖化酶添加量对醪糟品质的影响
Table 3 Effect ofdifferentglucoamylase additives on the quality of fermented glutinous rice
添加量/ （g/kg）组织状态 色泽 气味 口感优中差优中差优中差优中差0.4 4 6 0 3 6 1 6 4 0 5 5 0 0.8 5 5 0 2 5 3 2 4 4 2 3 5 1.2 3 4 3 2 4 4 2 4 4 3 3 4
试验过程中发现，糖化酶添加量为0.4 g/kg时，醪糟品质最好，糖化酶添加量为0.8 g/kg时酒味过重，1.2 g/kg时甜味重、酒味淡、酸味轻。这可能是糖化酶添加量为0.8 g/kg时发酵过度，1.2 g/kg时发酵不足导致。添加量为1.2 g/kg时糖化速度过快，导致醪糟样品内渗透压迅速增加，使得酵母菌活力不足，发酵不旺，酒精度表现为降低；另一方面，汁液的通气性变差，发酵主要以酒精发酵为主，不利于好气的乙酸、乳酸等的发酵，酸味表现为轻。
由表3可见，10名评价人员的评检结果存在差异，据此可建立模糊矩阵。模糊评定矩阵根据评定人员的评定结果（见表3）确定，即将表3中的数字除以评定人总数（10人），就可以得到模糊矩阵R，R1表示当糖化酶添加量为0.4 g/kg的模糊评定矩阵，R2为0.8 g/kg时的模糊评定矩阵，R3为1.2 g/kg时的模糊评定矩阵。
醪糟感官特性的综合评定结果是指标权重集X与模糊矩阵R的合成，即根据模糊变换原理，用矩阵乘法计算3组醪糟样品对各因素的综合评判结果Y=XR。
归一化后得：Y1=（0.494，0.484，0.022）。
同理得：Y2=（0.29，0.42，0.29），Y3=（0.26，0.37，0.37）。这说明添加糖化酶0.4 g/kg时有49.4%的人认为品质为优等，48.4%的认为中等；添加量为0.8 g/kg时有29%的人认为品质为优等，42%的人认为为中等；为1.2 g/kg时时，26%的人认为为优等，37%的人认为为中等，因此认为糖化酶的最佳添加糖化酶为0.4 g/kg。
2.2 α-淀粉酶添加量对醪糟品质的影响
α-淀粉酶也叫液化酶，是内切型糖苷酶，能随机水解直链淀粉和支链淀粉内部的α-1，4键，对外侧α-1，4键不易切割，对α-1，6键及与α-1，6键紧靠的α-1，4键不能切割，能把淀粉快速将淀粉分解为大、小糊精，专起液化作用[3]。试验过程中发现，随α-淀粉酶的增加，醪糟出水速度增加，发酵结束，添加量为1.0 g/kg的出汁量最少，另外3个没区别。当添加量为2.5 g/kg时糟液变得混浊，这说明α-淀粉酶迅速将支链淀粉分解，但很不彻底，其残留物中带有α-1，6分枝的小分子糊精，这种糊精不能被酵母发酵成酒精，成为醪液中的残余淀粉。不同α-淀粉酶添加量对醪糟品质影响结果按2.1计算，归一化后得：Y1= （0.27，0.55，0.18），Y2=（0.55，0.40，0.05），Y3=（0.402，0.413，0.185），Y4=（0.26，0.48，0.26）。由计算结果可知，α-淀粉酶添加量为1.5 g/kg时，有55%的人认为醪糟品质优等，其它添加量时认为优等的人数均少于该数值，因此认为α-淀粉酶的最佳添加量为1.5 g/kg。
2.3 酸性蛋白酶添加量对醪糟品质的影响
在酿酒业中应用酒用酸性蛋白酶，可在白酒酿造的发酵过程中起协同作用，具有溶解发酵原料的颗粒、促进微生物的生长、繁殖及酶的形成、强化酵母菌等的酒精代谢、分解蛋白质生成香味物质、降解酵母菌体蛋白等多种功能[4-5]。研究过程中发现，随着酸性蛋白酶添加量的增加，醪糟酒味增大、酸味下降、风味变复杂、颜色由白变浅黄。说明酸性蛋白酶在酿酒的酸性环境中，将原料蛋白质水解成氨基酸，氨基酸是生成白酒香味成分的前体物质，经过不同微生物及酶的代谢，生成多种香味物质。当添加量为1.2 g/kg时，醪糟甜味与0.8相比略低，有焦苦味、米粒空，口感无弹性。酸性蛋白酶后醪糟的感官品质评价结果按2.1对进行计算，归一化后得：Y1=（0.22，0.50，0.28），Y2= （0.48，0.49，0.03），Y3=（0.22，0.37，0.41）。由计算结果可知，酸性蛋白酶添加量为0.8 g/kg时，有48%的人认为醪糟品质优等，为最佳添加量。
2.4 异淀粉酶添加量对醪糟品质的影响
在糯米中，支链淀粉占98%，支链淀粉是由α-1，4-葡萄糖链通过α-1，6-糖苷键产生侧枝而形成高度分支的多糖，由于每隔20～25个葡萄糖单位就有一个支链点，支链淀粉含4%～5%的α-1，6-糖苷键。异淀粉酶是一类能够专一地切开支链淀粉分支点中的α-1，6糖苷键，将最小单位的支链分解，从而剪下整个侧枝，最大限度地利用淀粉原料，形成直链淀粉的酶类[6]。在淀粉加工中，异淀粉酶和糖化酶协同作用时，可以加速糖化过程，提高糖化率；和β-淀粉酶联合作用时则可以大大提高麦芽糖得率[7]。试验时发现，添加异淀粉酶与对照相比，醪糟感官品质改变不明显。结果按2.1计算，归一化后得：Y1=（0.0，0.47，0.53），Y2= （0.0，0.64，0.36），Y3=（0.0，0.74，0.26）。由计算结果可知，在该给定酒曲添加量和发酵时长下，单一的添加异淀粉酶醪糟感官品质达不到优等；当异淀粉酶添加量为1.2 g/kg时，有74%的人认为醪糟品质中等，为该试验的最佳添加量。
2.5 正交试验结果
在单因素试验结果基础上，进行正交试验。为降低生产成本，对各因素进行水平选择时，除异淀粉酶外，其它酶最大水平为单因素试验时最佳添加量；异淀粉酶价格较高，其在淀粉水解成葡萄糖的过程中起协同作用，因此，最大水品设定为0.8 g/kg。试验组感官评分结果和数据处理方法也与单因素相同。正交试验设计及评价结果见表4。
结论推算：将模糊综合评价结果的各个量分别乘以其对应的分值，并进行加和得到各试验组的模糊处理评价分数。如：Y1=0.52×90+0.42×80+0.06×70= 84.6。对感官评价结果进行模糊数学计算后得知，9组样品每组都有50%以上的人认为产品感官品质为优等，其中2号样品认可人数最多，为84%，其次是5号为73%。
表4 正交试验设计及综合评价结果
Table 4 Effectof differentα-amylase additives on the quality offermented glutinous rice
样品序号 A糖化酶 Bα-淀粉酶 C蛋白酶 D异淀粉酶 综合评判集 综合得分1 1 1 1 1 Y1=（0.52，0.42，0.06） 84.60 2 Y2=（0.84，0.16，0.00） 88.40 3 1 3 3 3 Y3=（0.70，0.21，0.09） 86.10 1 2 2 2 4 Y4=（0.65，0.35，0.00） 86.50 5 2 2 3 1 Y5=（0.73，0.27，0.00） 87.30 2 1 2 3 6 Y6=（0.65，0.35，0.00） 86.50 7 3 1 3 2 Y7=（0.61，0.36，0.03） 85.80 2 3 1 2 8 Y8=（0.65，0.35，0.00） 86.50 9 3 3 2 1 Y9=（0.56，0.38，0.06） 85.00 3 2 1 3 K1 86.37 85.63 85.87 85.63 K2 86.77 87.40 86.63 86.90 K3 85.77 85.87 86.40 86.37 R 1.00 1.77 0.76 1.27
由表4可知，各因素对醪糟的综合感官评定得分影响大小顺序为：B＞D＞A＞C，即α-淀粉酶影响最大，其次为支链淀粉酶，然后糖化酶，酸性蛋白酶影响最小，最优水平的组合为A2B2C2D2，即糖化酶添加量为0.3 g/kg，α-淀粉酶为1.0 g/kg，酸性蛋白酶添加量为0.6 g/kg，异淀粉酶添加量为 0.6 g/kg。按照组合A2B2C2D2进行验证试验，综合感官评定得分为Y= （0.90，0.07，0），说明有90%的人认为醪糟品质优等，高于正交试验84%；综合评分89，高于正交试验的最高值88.4，说明配方可行。
通过正交试验与模糊数学综合评价相结合的方法研究醪糟酶生产时制剂对其品质的改良效果，当糖化酶添加量为0.3 g/kg、α-淀粉酶为1.0 g/kg、酸性蛋白酶添加量为0.6 g/kg、异淀粉酶添加量为0.6 g/kg时发酵24 h，就能生产出质地均一、白色、有光泽，具有醪糟特有的醇香，风味复杂，口感柔和的醪糟产品。
参考文献：
[1]胡代欣.醪糟的营养[J].营养健康新观察,2006(2):53-55
[2]武金霞,王沛,李晚明.糖化酶研究进展及趋势[J].自然杂志,2003, 25(3):161-163
[3]张中义,畅晓霞,钟其顶.等.酒曲酶系、菌系特征及酿造过程中微生物动态变化[J].酿酒,2008,35(5):24-29
[4]唐胜球,董小英,许梓荣.酒用酸性蛋白酶的研究进展[J].酿酒科技,2005,26(1):41-44
[5] 阎致远,张益庆,廖德胜,等.酸性蛋白酶生产酒的代谢研究[J].粮食与饲料工业,1995(8):24-25
[6]袁勤生.应用酶学[M].上海:华东理工大学出版社,1994
[7]李勃,王弋博,张双强,等.异淀粉酶性质研究[J].北民族大学学报(自然科学版),2004,25(1):32-34
Study of Enzyme Preparation on Improvement of Quality of Fermented Glutinous Rice
Abstract：The effects ofa single enzyme and compound enzyme preparations for the sensory quailty offermented glutinous rice have been studied by taking the glutinous rice as raw material.The results indicated thatsingle enzyme used，optimum amountofeach enzyme were saccharifying enzyme 0.4 g/kg，α-amylase 1.5 g/kg，acid proteinase 0.8 g/kg，isoamylase 1.2 g/kg.Based on the usage ofthe optimalsingle enzyme preparations，the optimal proportion of compound enzyme had been carried out by orthogonal test：saccharifying enzyme 0.3 g/kg，α-amylase 1.0 g/kg，acid proteinase 0.6 g/kg，isoamylase 0.6 g/kg.Under these conditions，the production of fermented glutinous rice was uniform texture，white，shiny，with a unique aroma of fermented glutinous rice，complex flavor，softtexture.
Key words：fermented glutinous rice；enzyme preparation；fuzzy mathematics
DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.12.025
收稿日期：2016-01-31