红米是我国古老而珍贵的稻种资源，因其糙米皮具有红色沉淀而得名。红米稻主要分布在我国云南、广西、湖南、贵州等地[1]。红米富含蛋白质、植物脂肪、维生素、氨基酸以及人体必需的微量元素Se、Zn、Fe、Mn、Ge 等[2]，且其米糠中总酚含量较高[3]，具有降低胆固醇[4]、抗氧化[5]、抗动脉粥样硬化[6]等保健功效，是药食同源的滋补珍品。有研究表明，云南元阳哈尼梯田红米的矿物质含量如锌、镁和钙等均高于其他地区红米的含量[7]，推测可能与其独特的耕种方式有关。
米酒起源于中国，因其酿造工艺简单、风味柔和、营养价值高等特点[8]，在华夏民族千年沿袭的酒文化中占据着重要的位置。米酒的原料、酒曲种类以及发酵条件都会影响米酒的风味和品质[9]。米酒酿造的原料主要是籼米和糯米[10]。近年来，有许多学者对小米[11]、黑米[12]、紫米[13]等其他原料米应用于米酒生产的可行性进行了研究。陈祈磊等[14]利用红米进行半固态发酵，所制得的米酒酸度和杂醇油含量均低于使用大米酿成的米酒，味道柔和，酒质醇香。利勤等[15]将香米和糯米混合酿造香米米酒，气相色谱质谱联用仪（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）结果表明，香米米酒中乙基苯等5种香气成分为香米所特有，且苯乙醇等香气成分显著高于纯糯米米酒。
近年来，红米色素的提取和利用已成为研究热点[16-18]，但是关于红米的产品加工却鲜有报道[19]。本文以营养丰富的云南元阳红米为原料，通过半固态发酵研制香气浓郁、口感细腻的红米水酒，并从理化指标和感官评价两个维度对米酒品质进行评价，以期为有色稻米的开发利用提供新思路。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
云南元阳红米、安琪甜酒曲：市售。没食子酸：美国Sigma公司；福林酚：北京半夏生物科技有限公司；氢氧化钠、无水葡萄糖：西陇科学股份有限公司；浓盐酸、浓硫酸、溴甲酚绿、甲基红、硼酸：国药集团化学试剂有限公司。以上试剂均为分析纯。
8400全自动型凯氏定氮仪：德国Foss公司；98-1-B型电子调温电热套：天津市泰斯特仪器有限公司；STARTER2100pH计：上海奥豪斯仪器有限公司；ME103E-203E-303E-403E电子天平：梅特利—托利多（上海）仪器有限公司；HH-2恒温水浴锅：金坛市杰瑞尔电器有限公司；SPX-250B-Z型生化培养箱：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；CR22N高速离心机：日本Hitachi公司；Synergy H1MDG多功能酶标仪：美国BioTek公司；ZN28YK807电蒸锅：浙江苏泊尔股份有限公司；ATC手持折光仪：池州九华光学仪器有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 工艺流程
红米→浸泡→淘洗→蒸熟→摊凉→拌曲→糖化→发酵→过滤→成品
1.2.2 主要操作要点
1.2.2.1 红米的清洗与浸泡
称取一定量红米，洗净。在25℃条件下，加入红米体积2倍的清水浸泡24 h。浸米可以使米中淀粉吸水膨胀，淀粉颗粒变得疏松，为蒸煮糊化创造条件。浸泡程度为米粒保持完整，手指捏米成粉状为止。每次试验以500 g红米为基础。
1.2.2.2 蒸米与摊凉
将浸泡后的红米沥干水分，均匀地平铺在蒸笼蓖上，蒸煮40 min，闷盖5 min。通过蒸煮使淀粉糊化，同时达到对原料的灭菌作用，保证发酵的正常进行。米的蒸煮要求为熟而不烂、疏松均匀、外硬内软、内无白心[20]。将煮好的红米用少量凉开水淋冷，摊凉至30℃左右。
1.2.2.3 拌曲、糖化及发酵
在米饭中分别按生米质量的0.8%、1.0%接入安琪甜酒曲，搅拌均匀，然后将拌匀的米粒在玻璃碗中进行搭窝，中间挖一个呈“倒喇叭”的孔，四周高中间低，于28℃下糖化24 h。然后按照料液比1∶1.2（g/mL）向糖化好的米中加入凉开水，用保鲜膜密封容器，在30 ℃下分别恒温发酵 2、3、4 d[21]。
1.2.2.4 过滤及离心
将发酵好的红米水酒取出用两层纱布过滤并经7500r/min，10min离心处理后取上清液作为样品备用。
1.2.3 品质评价
1.2.3.1 产酒量的测定
将发酵后的醪液放入两层厚的纱布中，用力挤压，将酒液充分挤压出来，直到再没有酒液挤出为止，用量筒测定其体积并记为V。
式中：W为产酒量，mL/100 g；V为酒液体积，mL；m为红米质量，g。
1.2.3.2 酒精度的测定
采用蒸馏法测定，参照GB/T 13662-2018《黄酒》。
1.2.3.3 pH值的测定
利用pH计测定，参照GB/T 13662-2018《黄酒》。
1.2.3.4 总酸的测定
采用电位滴定法测定，参照GB/T 13662-2018《黄酒》。
1.2.3.5 还原糖的测定
采用3，5-二硝基水杨酸法（3，5-dinitrosalicylicacid，DNS）[22]测定。标准曲线的绘制：取7只10 mL比色管，分别吸取葡萄糖标准溶液 0、0.4、0.8、1.0、1.2、1.6、2.0 mL，补水至2 mL，加入DNS试剂3 mL，混合均匀后，沸水浴加热5 min，迅速流水冷却，定容至10 mL，于540 nm波长处测定吸光度值。以葡萄糖质量浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制标准曲线。得到的标准曲线方程为y=0.454x＋0.105 7，相关系数为R2=0.999 2。
样品的测定：取0.5 mL样品，稀释100倍，取稀释液1 mL于波长540 nm处进行测定。根据葡萄糖标准曲线回归方程，计算样品中还原糖含量。
1.2.3.6 可溶性固形物的测定
采用手持折光仪法测定[23]。将发酵醪液取出混匀，将醪液滴在折光仪上，记录数值。
1.2.3.7 蛋白质的测定
采用凯氏定氮法测定[24]。
1.2.3.8 总酚的测定
采用福林-酚（Folin-Ciocalteu）法测定[25]。标准曲线的制作：称取0.050 g没食子酸，用蒸馏水定容至100 mL，即得到500 μg/mL的没食子酸溶液，分别取0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mL 上述溶液加入50 mL容量瓶中，加入10 mL水，摇匀。分别加入1 mL Folin-Ciocalteu显色剂，3 mL 20%Na2CO3溶液，用蒸馏水定容，充分混合后，室温（room temperature，RT）避光静置显色1.5 h，显色后，于波长760 nm处测定吸光度值，以没食子酸质量浓度为横坐标，吸光度值为纵坐标，绘制没食子酸标准曲线。得到的标准曲线方程为y=1.019 7x＋0.051 8，相关系数为 R2=0.999。
样品的测定：取1 mL样品于波长760 nm处进行测定。根据没食子酸标准曲线回归方程，计算样品中总酚含量。
1.2.3.9 感官评价
请8名接受过感官评价培训的食品专业在校大学生（4男4女）作为评判员，根据喜好程度就4个品质指标（色泽、风味、口感和组织状态）对样品进行评定。评分标准见表1，样品各项品质指标得分为所有评判员评定的平均值[26]。
表1 红米水酒感官评定标准
Table 1 Sensory evaluation standards of red rice wine
色泽（20分）风味（20分）口感（30分）组织状态（30分）项目 评分标准 感官评分色泽均匀，有光泽 15～20色泽较均匀，光泽度欠佳 10～14浑浊，不均匀 0～9清香协调，无异味 15～20香气较浓或较淡，无异味 10～14香气过浓或过淡 0～9口感细腻，味道柔和，香甜可口 20～30口感较粗糙，酒味较淡薄 10～19口感粗糙，酒味淡薄 0～9质地均匀，酒液清澈 20～30质地均匀，酒液较清澈 10～19有明显的沉淀物或悬浮物 0～9
1.3 数据处理
所有试验均重复3次，最终结果以平均值±标准差表示。采用SPSS19.0和Excel软件进行数据处理与分析。
2 结果与分析
2.1 不同酒曲添加量和发酵时间对红米水酒产酒量和酒精度的影响
酒曲添加量和发酵时间对红米水酒产酒量的影响见图1，酒曲添加量和发酵时间对红米水酒酒精度的影响见图2。
由图1和图2可知，随着发酵时间的延长和酒曲添加量的增加，红米水酒的产酒量和酒精度均不断上升。其中，添加了1%酒曲的红米水酒在发酵4 d后的酒精度高达15.2%vol。酒曲中的主要成分是酵母和根霉菌[27-28]，酵母菌主要是利用米酒中的糖分和淀粉，通过代谢生成酒精。发酵时间越长，酒曲添加量越多，淀粉水解程度越高，分解的总糖含量越多，从而加速了酒精的发酵过程，导致产酒量增加，同时酒精度也会有所上升[29]。
图1 酒曲添加量和发酵时间对红米水酒产酒量的影响
Fig.1 Effects of addition amount of koji and fermentation time on red rice wine yield
不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
图2 酒曲添加量和发酵时间对红米水酒酒精度的影响
Fig.2 Effects of addition amount of koji and fermentation time on red rice wine alcoholicity
不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
2.2 不同酒曲添加量和发酵时间对红米水酒pH值和总酸含量的影响
酒曲添加量和发酵时间对红米水酒pH值的影响见图3，酒曲添加量和发酵时间对红米水酒总酸含量的影响见图4。
图3 酒曲添加量和发酵时间对红米水酒pH值的影响
Fig.3 Effects of addition amount of koji and fermentation time on red rice wine pH
不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
总酸含量会随着酸性代谢物的增加而增加，而酸性代谢物主要来自酵母、细菌和发酵过程中的霉菌[30]。由图3和图4可知，红米水酒的pH值随着发酵时间的延长和酒曲添加量的增加，大体呈逐渐降低的趋势。总酸的变化与pH值正好相反，均呈上升趋势。这可能是因为在发酵时，根霉及乳酸菌分解产生乳酸等有机酸，引起酸度的上升[31]。其中，添加1%酒曲的红米水酒在发酵4 d后总酸含量可达10.77 g/L。
图4 酒曲添加量和发酵时间对红米水酒总酸含量的影响
Fig.4 Effects of addition amount of koji and fermentation time on red rice wine acidity
不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
2.3 不同酒曲添加量和发酵时间对红米水酒还原糖和可溶性固形物含量的影响
酒曲添加量和发酵时间对红米水酒还原糖含量的影响见图5，酒曲添加量和发酵时间对红米水酒可溶性固形物含量的影响见图6。
图5 酒曲添加量和发酵时间对红米水酒还原糖含量的影响
Fig.5 Effects of addition amount of koji and fermentation time on red rice wine reducing sugar
不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
图6 酒曲添加量和发酵时间对红米水酒可溶性固形物含量的影响
Fig.6 Effects of addition amount of koji and fermentation time on red rice wine soluble solid
不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
米酒发酵过程中的一部分多糖和寡糖在各种微生物和酶的作用下会转变为还原糖，因此还原糖含量可以作为米酒发酵程度的判断依据之一[32]。由图5可知，红米水酒的还原糖含量均随着发酵时间的延长和酒曲添加量的增多呈逐渐降低的趋势，这可能是因为在发酵时，糖分作为发酵基质，逐渐被酒中的酵母菌和乳酸菌等利用，将糖化阶段生成的还原糖无氧发酵生成酒精、CO2和有机酸，导致其含量逐渐降低[33]。由图6可知，可溶性固形物的含量随着发酵时间的延长呈逐渐降低的趋势，且添加1%酒曲的红米水酒的固形物含量略高于添加了0.8%酒曲的红米水酒。这可能是因为在发酵初期酵母生长繁殖旺盛，迅速利用发酵醪中的可溶性固形物，将其进一步降解成酒精、有机酸和其他风味物质[34]。
2.4 不同酒曲添加量和发酵时间对红米水酒总酚含量的影响
酒曲添加量和发酵时间对红米水酒总酚含量的影响见图7。
图7 酒曲添加量和发酵时间对红米水酒总酚含量的影响
Fig.7 Effects of addition amount of koji and fermentation time on red rice wine total phenols
不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
由图7可知，红米水酒在发酵过程中的总酚含量略有上升，这可能是因为微生物生长活动比较旺盛，使某些具有抗氧化活性的成分可提取性增加[35]，导致总酚含量有所上升。酒曲添加量为1.0%的组别，在不同的发酵时间，总酚含量无显著变化。
2.5 不同酒曲添加量和发酵时间对红米水酒蛋白质含量的影响
酒曲添加量和发酵时间对红米水酒蛋白质含量的影响见图8。
由图8可知，红米水酒的蛋白质含量随着发酵时间的延长和酒曲添加量的增多而逐渐上升。这可能是因为随着发酵的进行，酒曲中的蛋白酶使米中的蛋白质逐渐溶出。其中，添加1%酒曲发酵4 d的红米水酒蛋白质含量高达18.46 mg/mL，相较于一些其他相关文献[27，36]，蛋白质含量明显较高，说明红米酿造出的水酒营养价值较高。
图8 酒曲添加量和发酵时间对红米水酒蛋白质含量的影响
Fig.8 Effects of addition amount of koji and fermentation time on red rice wine protein
不同小写字母表示差异显著（p＜0.05）。
2.6 不同酒曲添加量和发酵时间对红米水酒感官品质的影响
酒曲添加量和发酵时间对红米水酒感官品质的影响见表2。
表2 酒曲添加量和发酵时间对红米水酒感官品质的影响
Table 2 Effects of addition amount of koji and fermentation time on red rice wine sensory quality
酒曲添加量/% 发酵时间/d 感官评分0.8 2 79.2 0.8 3 87.0 0.8 4 71.8 1 2 85.3 1 3 91.7 1 4 62.0
由表2可知，红米水酒的感官评分随着发酵时间的延长呈先增加后减小的趋势，发酵3 d组的红米水酒感官评分均较高，其中，添加1%酒曲发酵3 d的红米水酒感官评分高达91.7分，入口香甜，酸度适中；发酵4 d组的红米水酒感官评分均为每组最低，添加1%酒曲发酵4d的红米水酒感官评分仅为62分，口感酸苦，并伴有明显涩味。这可能是因为加曲量过多，发酵时间过长，导致发酵体系逐渐升温，引起红米水酒酸败，同时酵母菌大量繁殖，导致发酵体系失衡，酵母自溶产生酪醇，使酒泛苦[37]。感官评价是衡量水酒品质的重要指标，因此，选择1%酒曲添加量、发酵时间3 d作为红米水酒的最佳发酵工艺条件。
3 结论
红米作为一种营养丰富的有色稻米，具有较高的食用价值，因此开发红米食品具有重要意义。本研究以红米为原料，通过半固态发酵的方式，初步确定了红米水酒的生产工艺。综合理化指标、营养指标和感官评价的结果，选择1%酒曲添加量，28℃下糖化24 h，30℃下发酵3 d作为红米水酒的最佳发酵工艺条件。在此条件下酿成的红米水酒色泽鲜亮，酸甜适口，营养丰富，回味绵长，感官评分高达91.7分，产酒量可达175.5 mL/100 g，酒精度 10.3%vol，pH 4.1，总酸含量10.0 g/L，还原糖含量108.4 g/L，可溶性固形物含量14.9%，蛋白质含量17.6 mg/mL，总酚含量0.4 mg/mL，其理化指标均符合NY/T 1885-2017《绿色食品米酒》的要求。红米水酒的开发不仅可以拓展红米深加工的新途径，提高红米的附加值，还可以带动当地经济发展，改善农民生活。由此可见，红米水酒具有十分广阔的开发前景。
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