罗平县地处滇东高原的东南部，气候温和湿润，雨水调匀，土壤沙质，最适宜种植小种生姜[1]。罗平小黄姜是云南省曲靖市注册地理标志证明商标产品，远销东南亚、中东和欧美、日韩等国。姜含有多种化学成分，有挥发油、姜辣素和二苯基庚烷三大类[2]，生姜具有止呕、强心、抗炎等作用[2]。生姜还对保护消化器官有一定的作用，是治疗盐酸-乙醇性溃疡的有效药物[3]，在生姜的挥发油中的一些单萜类具有很强的抗菌性[4]。糯米中含有20种蛋白质水解氨基酸，还有大量的具有生物活性的短肽和维生素[5]，以及含有大量的糖类，适量的有机酸和酒精[6]，对于特殊人群如：老人、小孩、孕妇以及身体虚弱者，是一种很好的食物，可以起到补气血的作用。并且在糯米酒中也含有丰富的营养物质，常喝糯米酒可促进胃液分泌，增加食欲，提高血液循环[7]。
姜和糯米是人们生活中所常用的两种食材，不仅口感好，而且都具有各自的药用价值。姜酒一直是我国民间用于驱寒、治疗偏风和心腹冷痛助消化的药酒[8]，但并没有引起人们很大的重视，造成了资源的浪费。本试验以罗平小黄姜和糯米为原料，生姜和糯米充分混合后发酵并陈酿，经微孔半透膜过滤而得到澄清透明的小黄姜保健酒。既有了酒酿的口感，还包含了大量的多肽、维生素和糖类和大量的姜酚，承接两者的功效，符合现代人追求健康的要求。
1 材料与方法
1.1 材料与主要仪器
CP114型分析天平：美国奥豪斯天平有限公司；TU-1810型紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；XMTD-600电子恒温不锈钢水浴锅：上海宜昌仪器纱筛厂；UPH-IV-20T超纯水机：成都超纯科技有限公司；酒精计：国营武强仪表厂。
糯米：从超市选购，选择圆糯米，无虫害，白色不透明，无发黄发霉，无爆腰，气味良好，以当年生产的优质糯米为主要原料；小黄姜：选用色泽鲜美，辣味充足，根茎饱满，无霉烂的罗平小黄姜；淀粉酶（固体，2 000 U/g）、糖化酶（固体，100 000 U/g）、甜酒曲：安琪酵母股份有限公司；氢氧化钠、葡萄糖、DNS试剂：分析纯。
1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程
图1 工艺流程图
Fig.1 Flow chart
1.2.2 操作要点
1）小黄姜姜汁的制备：选择个大、无霉变、无异味，无发芽的新鲜生姜，去皮用清水洗净，加入200 mL无菌蒸馏水在调理机中打浆。
2）糯米的浸泡与蒸煮：糯米洗净，蒸馏水浸泡8 h～10 h，常压蒸煮，要求饭粒松软，熟而不糊，外硬内软，内无白心[9]。
3）淋饭及混匀：淋饭用水要用无污染的无菌冷水，翻拌均匀，分别放入无菌盆中。
4）液化糖化：将淋饭后的糯米与姜汁按一定比例混合后，加入一定量的淀粉酶于60℃的恒温水浴箱中液化40 min；加入一定量的糖化酶于65℃条件下恒温水浴40 min，进行糖化，得糖化液[10]。
5）主发酵：待糖化液冷却后，加入按比例称取好的甜酒曲，于33℃下进行主发酵。
6）后发酵：主发酵结束，为使小黄姜中的有效成分进一步溶出，将酒液与酒渣分离，用双层纱布过滤澄清的液体，放置在10℃温度下后发酵7 d。
7）陈酿：后发酵结束后，将酒液与酒渣分离，用硅藻土澄清酒液，然后将酒液置于低温20℃下陈酿，促进酒体的稳定和澄清，陈酿结束后，用孔径为0.45 μm的微孔膜过滤得小黄姜保健酒[11]。
1.2.3 检测方法
1.2.3.1 酒精度的测定
酒精度的测定采用蒸馏法，按照GB/T 15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》。
1.2.3.2 葡萄糖标准曲线的制作
吸取葡萄糖标准液（1 mg/mL）0、0.2、0.4、0.6、1.0、1.2 mL于25 mL的比色管中，用蒸馏水补齐至2.0 mL，再分别加入1.5 mL的DNS溶液，摇匀，沸水浴5 min，冷却至室温，蒸馏水定容至25 mL，540 nm处测定吸光度，以吸光度为纵坐标，葡萄糖含量（mg）为横坐标，得线性回归方程y=0.609 3x-0.009 2（R2=0.999 3）。
图2 葡萄糖标准曲线
Fig.2 Glucose standard curve
1.2.3.3 残总糖、产酒率、淀粉利用率的测定
残总糖、产酒率、淀粉利用率的测定参照文献[12]方法。
1.2.4 发酵条件的优化
1.2.4.1 单因素试验
确定淀粉酶添加量为25 U/g、糖化酶添加量为350 U/g、甜酒曲的添加量为0.36 g/100 g的条件下，选择姜汁与糯米质量比为 1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1 ∶50进行试验，考察其对发酵的影响；确定姜汁糯米质量比为1∶40、糖化酶添加量350 U/g、以及甜酒曲添加量0.36 g/100 g的条件下，选择淀粉酶添加量15、20、25、30、35 U/g进行试验，考察其对发酵的影响；确定姜汁糯米质量比为1∶40、淀粉酶的添加量为30 U/g、甜酒曲添加量为0.36 g/100 g的条件下，选择糖化酶添加量为 250、300、350、400、450 U/g 进行试验，考察其对发酵的影响；确定姜汁糯米质量比为1∶40、淀粉酶的添加量为30 U/g、糖化酶添加量的300 U/g的条件下，选择甜酒曲添加量为 0.28、0.32、0.36、0.4、0.44 g/100 g 进行试验，考察其对发酵的影响。
1.2.4.2 正交试验
选用姜汁糯米比、淀粉酶添加量、糖化酶添加量、甜酒曲添加量四因素三水平进行正交试验，以感官评价为指标选出最优组合。
表1 正交因素水平表
Table 1 Orthogonal horizontal design
水平甜酒曲添加量/（g/100 g）1 1∶30 15 250 0.36 2 1∶40 20 300 0.4 3 1∶50 25 350 0.44因素姜汁糯米质量比淀粉酶添加量/（U/g）糖化酶添加量/（U/g）
1.3 感官评价标准
选取15名专业人员组成评定小组，将15人分为3组，感官评价结果取3组平均值，具体的感官评价标准见表2。
表2 感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation index
项目 评定色泽和外观色泽呈清亮的黄色，透明度高，有光泽（11分～20分）色泽微黄，透明度低，少许光泽度（6分～10分）色泽发白，不透明，无光泽度（0～5分）香气 有糯米酒特有的醇香以及小黄姜的清香（26分～30分）糯米酒特有香气较淡，有少许小黄姜清香（16分～25分）只有糯米香，无小黄姜香气（0～15分）口感及风味醇厚甘甜，爽口，和谐纯正，无异味（31分～40分）口感醇厚，略甜，鲜美柔和（21分～30分）爽口，但不够柔和，酒味稍淡（16分～20分）酒味淡，略带涩味（0～15分）组织 无肉眼可见外来杂质，容器底部有微量聚合物（9分～10分）无外来杂质，容器底部聚合物较多（6分～8分）有外来杂质（0～5分）
2 结果与分析
2.1 姜汁糯米质量比对感官品质及发酵工艺的影响
姜汁糯米质量比对感官品质及发酵工艺的影响见图3、图4。
由图3、图4结果显示，姜汁糯米比例添加量对小黄姜姜酒的感官品质和发酵工艺影响很大。从感官得分和理化指标上分析，1∶10和1∶20这两个高浓度的姜汁糯米质量比，姜酒感官评分较低，产酒量和淀粉利用率较低。当姜汁糯米质量比达到1∶30之后各项指标在逐渐升高，1∶40为最高点，分析原因为姜中含有大量姜酚，过多的姜酚会抑制酵母的生长，因此选择姜汁糯米质量比为1∶40。
图3 姜汁糯米质量比对感官品质的影响
Fig.3 Effect of glutinous rice ratio of ginger juice on sensory quality
图4 姜汁糯米质量比对发酵工艺的影响
Fig.4 Effect of glutinous rice ratio of ginger juice on fermentation process
2.2 淀粉酶添加量对感官品质及发酵工艺的影响
淀粉酶添加量对感官品质及发酵工艺的影响见图5、图6。
图5 淀粉酶添加量对感官品质的影响
Fig.5 Effect of amylase on sensory quality
由图5和图6的结果分析，淀粉酶的添加量影响着原料的液化程度，从而影响后续的发酵过程，随着淀粉酶的添加量逐渐增多，姜酒的感官评分在淀粉酶添加量30 U/g时最高，各理化指标也呈现好的趋势，因此选择淀粉酶添加量为30 U/g。
图6 淀粉酶添加量对发酵工艺的影响
Fig.6 Effect of amylase on fermentation process
2.3 糖化酶添加量对感官品质及发酵工艺的影响
糖化酶添加量对感官品质及发酵工艺的影响见图7、图8。
图7 糖化酶添加量对感官品质的影响
Fig.7 Effect of glucoamylase on sensory quality
图8 糖化酶添加量对发酵工艺的影响
Fig.8 Effect of glucoamylase on fermentation process
糖化酶是在淀粉酶之后作用于发酵液，是将多糖转化为单糖以供酵母更好的利用，由图7和图8的分析结果，糖化酶的添加量对发酵工艺的影响在250 U/g～350 U/g这个范围之间呈现最佳水平，在300 U/g为最佳水平。
2.4 甜酒曲添加量对感官品质及发酵工艺的影响
甜酒曲添加量对感官品质及发酵工艺的影响见图9、图10。
图9 甜酒曲添加量对感官品质的影响
Fig.9 Effect of Sweet song on sensory quality
图10 甜酒曲添加量对发酵工艺的影响
Fig.10 Effect of sweet song on fermentation process
甜酒曲的添加量是影响发酵的重要影响因素，由图9和图10由感官评分和理化指标可以得出，随着甜酒曲添加量的增加，发酵过程进行的会越来越好，但并不是处于一直增加状态，在甜酒曲添加量为0.4 g/100 g时各项指标最好，故选择甜酒曲添加量为0.4 g/100 g。
2.5 正交试验
通过单因素试验分析以后，按L9（34）正交表进行试验，正交试验结果见表3。
表3 正交试验结果
Table 3 Orthogonal experimental results
试验号 A B C D 感官评分1 1 1 1 1 72 2 1 2 2 2 80 3 1 3 3 3 85 4 2 1 2 3 82 5 2 2 3 1 95 6 2 3 1 2 77 7 3 1 3 2 90
续表3 正交试验结果
Continue table 3 Orthogonal experimental results
试验号 A B C D 感官评分8 3 2 1 3 88 9 3 3 2 1 79 K1 237 244 237 246 K2 254 263 241 247 K3 257 241 270 255 k1 79 81 79 82 k2 85 88 80 82 k3 86 80 90 85极差R 7 8 11 3主次因素 C＞B＞A＞D最优组合 A3B2C3D3
由表3正交试验可知最佳方案为A3B2C3D3，在9组正交试验中得分最高的组合为A2B2C3D1，与正交分析的最优组合不一致，故进行验证试验，试验结果表4所示。
表4 验证试验
Table 4 Verification test
项目序号 感官评分 产酒量/% 酒精度/% 淀粉利用率/%残总糖/（mg/mL）A3B2C3D3 96 22.79 9 39.86 5.88 A2B2C3D1 95 21.05 8 37.14 6.41
由极差分析可知，影响发酵的主要因素为糖化酶添加量和淀粉酶添加量，各因素的主次顺序为糖化酶用量＞淀粉酶用量＞姜汁糯米质量比＞甜酒曲用量，最佳方案为姜汁糯米质量比1∶50、淀粉酶添加量20 U/g、糖化酶添加量350 U/g、甜酒曲添加量0.44 g/100 g。
利用最优组合作出主发酵液，进行10℃的低温后发酵7 d，后发酵结束后，将酒液与酒渣分离，用硅藻土澄清酒液，然后将酒液置于低温20℃下陈酿，促进酒体的稳定和澄清，陈酿结束后，用孔径为0.45 μm的微孔膜过滤得小黄姜保健酒，具有姜酒特有的醇香，酒质澄清透明，口感怡人。
3 结论
通过研究，得到罗平小黄姜糯米保健酒传统发酵工艺的最佳条件为：姜汁糯米质量比1∶50、淀粉酶添加量20 U/g、糖化酶添加量350 U/g、甜酒曲添加量0.44 g/100 g。主发酵结束后，经后发酵及陈酿过程，所得的罗平小黄姜糯米保健酒具有姜酒特有的醇香，酒质澄清透明，口感怡人，质量符合标准要求。
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