技术领域本发明属于沙苑子酒酿造工艺，具体涉及一种沙苑子酒的生物发酵酿造方法。
背景技术：
沙苑子是中医中常用的果实类补益药,为多年生双子叶豆科草本植物扁茎黄芪AstragaluscomplanatusR.Br.的干燥成熟种子，又名潼蒺藜、夏黄草、沙苑蒺藜、白蒺藜、曼黄芪等名称，收入历代诸家本草。主要分布于陕西、甘肃、浙江、山西、内蒙等地，陕西省渭南地区大荔县沙苑一带为其道地产区。沙苑子性温而柔润,归肝肾二经，能补肝益肾、壮阳,缩尿、固精明目，补先天之不足治后天之所伤,是一味平补阴阳的药物。始载于《神农本草经》，性温、味甘、归肝、肾经；在《本草纲目》记载“白蒺藜甘温无毒,补肾,治腰痛泄精、虚损劳乏”；《本草求原》认为,沙苑子能治“肾冷、尿多、遗溺”；《本草从新》说,沙苑子能“补肾强阴、益精、明目，性能固精”。临床以沙苑子为主药，配用相关药物可用于治疗肾虚腰痛、遗精早泄、白浊带下、小便余沥、眩晕目昏等症。据现代医学研究表明,沙苑子中含氨基酸、多肽、蛋白质、脂肪、碳水化合物、脂肪酸、维生素A、维生素C、维生素E、鞣质、甾醇及具有生理活性的生物碱类、黄酮类、三萜类等成分，以及与人体生长发育和代谢关系密切的铁、镁、磷、锌、锰、硒等微量元素。已有研究表明：多酚类、黄酮类、生物碱类、皂苷类、三萜类、多糖类是沙苑子的主要生物活性成分，具有抗肿瘤、降压降脂、保肝、抗辐射等作用。沙苑子作为陕西特产，其本为药食同源，除了能作药用外，在食品加工方面尤其保健食品行业还有广阔的用途和升值空间。目前，有关沙苑子的加工产品仅有沙苑子茶、沙苑子奶糖、沙苑子醋和沙苑子蜂王浆等；而关于沙苑子酒的报道，除渭南地区沙苑子研究组在1983年曾研制出沙苑子酒并由白水杜康酒厂生产外，再未见其他研究报道；需要特别指出的是该酒的生产主要由浸泡而并非发酵所得，若直接用酒精浸泡，所用酒精度相对较高，酒中物质含量较低且单一，沙苑子中功能性成分不能有效转入酒中，因此，该酒虽然具有一定的保健作用，但口感较为单一、不够柔和、有效成分含量也低。鉴于此，本发明报道了一种通过生物发酵来制备低度沙苑子保健酒的方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种保健效果好、人体吸收较快、口感醇香且营养功效显著的沙苑子酒的生物发酵酿造方法。为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是由以下步骤组成：(1)将精选的沙苑子清洗，去除杂质后加水，20～40℃温度下浸渍4～10小时，后在100～160℃下烘干至沙苑子中水分的含量为4wt％；(2)将烘干的沙苑子粉碎至20～60目，按沙苑子与水的质量比为1：10～20的量加水，形成沙苑子与水的混合液；(3)向混合液中加入蔗糖，蔗糖的第一次填加量为50～80g/L，用酒石酸盐或柠檬酸调pH至3.2～3.8，在60～65℃条件下灭菌15～30min，待降温至20～28℃向沙苑子水中添加160～350μg/L的亚硫酸钠，使SO2浓度达到60～100ppm，即得到待发酵液；(4)称量安琪葡萄酒酵母，活化，按照每100mL的待发酵液中添加1.1～2.0g酵母的量将活化液添加至步骤(3)的待发酵液中，于24～28℃下进行酒精发酵，搅动，发酵4～8天后，再次加蔗糖，蔗糖的第二次填加量为60～80g/L，发酵；(5)将发酵液过滤后置于容器内静置，在温度为18～25℃条件下陈酿6～18个月，期间倒罐2次，除去酒脚；(6)向陈酿原液中加入明胶和单宁，澄清后，装瓶。进一步，上述步骤(3)为：向混合液中加入蔗糖，蔗糖的填加量为50～70g/L，用酒石酸盐或柠檬酸调pH至3.5～3.8，在60～65℃条件下灭菌20min，待降温至20～28℃向沙苑子水中添加200～300μg/L的亚硫酸钠，使SO2浓度达到70～90ppm，即得到待发酵液。进一步，上述步骤(4)为：称量安琪葡萄酒酵母，活化，按照每100mL的待发酵液中添加1.1～1.8g酵母的量将活化液添加至步骤(3)的待发酵液中，于24～28℃下进行酒精发酵，搅动，发酵6～8天后，再次加蔗糖，蔗糖的填加量为65～75g/L，发酵。上述酒石酸盐可以是酒石酸钠，也可以是酒石酸钾。上述安琪葡萄酒酵母为RV100安琪葡萄酒高活性干酵母、RW安琪葡萄酒果酒专用酵母或SY安琪葡萄酒果酒专用酵母，均可，但是优选RW安琪葡萄酒果酒专用酵母。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)本发明对沙苑子进行了预处理，即先浸渍后烘干，一方面经过浸渍沙苑子中活性成分(如γ-氨基丁酸、沙苑子苷等)会得以提高；另一方面，经过烘干工艺可以使沙苑子中氨基酸、蛋白质与糖类发生反应生成有色物质，从而改善所制得酒体的颜色。2)本发明是带渣发酵沙苑子，以液态发酵为主，综合了固态发酵和液态发酵的优势，通过酵母菌作用可产生更多小分子活性物质，且酵母本身含有丰富的脂肪和B族维生素，其发酵产物有酒精、氨基酸、维生素等更易于通过血脑屏障与人体细胞蛋白结合，具有在人体中吸收较快、保健效果较好等优势，此外，通过酵母直接代谢沙苑子自身所含糖类物质和加入到发酵液中的糖类物质，发酵过程与有效成份浸提、转移同时进行，在发酵初期，水溶性成分如糖等强极性成分溶解较多，随着发酵的进行及酒精的产生(乙醇10％左右)，可以使鞣质、黄酮类及苷类等成分溶出，所以发酵后期沙苑子有效成分溶出较高；另外，酵母菌代谢过程中产生的纤维素酶、果胶酶等使沙苑子细胞壁破裂，也使有效物质溶出，从而提高了活性成分的浓度，更大程度浸提了它原有的大部分营养功效成分，保证沙苑子的有效成分浸出率高。3)本发明的酵母菌通过代谢合成作用可以将沙苑子中营养素转移到酒中，使沙苑子中不易被人体吸收利用的大分子，被酵母菌所产生的酶类物质分解或改构为真正的小分子活性物质和易吸收的络合物，更易通过血脑屏障与人体细胞蛋白结合，被肠道迅速吸收发挥作用，且吸收较完全,保健效果好，如苷类化合物被降解为分子量小、极性弱的苷元，更易于机体吸收而发挥功效。4)本发明的沙苑子酒在发酵过程中酵母菌代谢可产生有机酸和高级醇，以及具有香味的酯类等风味物质，使其固有的豆腥味减淡，起到一定的矫味作用，同时赋予沙苑子酒具有果酒的口感，气醇香而特异，酒体丰富，保健功效也相对较好，消费者更易接受；其代谢产物能够起到抑菌作用，可防止变质，延长保质期。因此，沙苑子保健酒口味纯正、易于保存。5)本发明采用多次加糖发酵，可以避免由于渗透压过高，初期发酵速度慢的弊端；从而使发酵高峰提前并得以持续，此外本发明采用酵母菌发酵，利用酵母菌自身的优势的同时，具有补充或增强沙苑子功效的功能，酵母菌及其代谢产物的积极影响包括直接的营养作用(合成B族维生素、氨基酸、核酸、生物素、微量元素等营养性代谢产物)以及其作为肠道菌的生物调控剂和增强宿主的自然防御能力。因此，该发酵酒营养功效更显著。6)本发明的沙苑子酒属于一种含酒精饮料，除了拥有沙苑子本身具有的功效外，酒作为炮制辅料具有引药归经的功效，还能促进血液循环，通经活络、祛风湿，因此拥有沙苑子和酒的双重功效，药借酒力、酒助药势而充分发挥其效力，更有利于人体保健，具有很好的经济效益和消费市场。7)本发明中原料沙苑子购置西北药材市场，产地是陕西省渭南地区大荔县，干燥后含沙苑子苷0.075％，是道地药材，符合《中国药典》2010版规定沙苑子本品按干燥计算，应含沙苑子苷(C28H32O16)必须大于0.040％的质量标准。附图说明图1为不同预处理方式对发酵后酒液亮度L*的影响对比图。图2为不同预处理方式对发酵后酒液绿色a*的影响对比图。图3为不同预处理方式对发酵后酒液蓝色b*的影响对比图。具体实施方式现结合实验和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明，但是本发明不仅限于下述的实施方式。本实施例沙苑子酒的生物发酵酿造方法是由以下步骤实现：(1)将精选完好的沙苑子清洗，去除杂质，按沙苑子重量加1％～5％水，20～40℃温度下浸渍4～10小时，烘干，至沙苑子中水分的含量为4wt％；(2)将烘干的沙苑子粉碎至20～60目，按沙苑子与水的质量比为1：10～20的量加水，形成沙苑子与水的混合液；(3)向混合液中第一次加入蔗糖，之后用酒石酸盐或柠檬酸调pH，在60～65℃条件下灭菌处理，待降温至20～28℃向沙苑子水中添加160～350μg/L的亚硫酸钠，使SO2浓度达到60～100ppm，得到待发酵液；(4)称量RW安琪葡萄酒果酒专用酵母，按照说明进行活化，按照每100mL的待发酵液中添加1.1～2.0g酵母的量将活化液添加至步骤(3)的待发酵液中，于24～28℃下进行酒精发酵，搅动，发酵4～8天后，再次加蔗糖，发酵；(5)将发酵液过滤后置于容器内静置，陈酿，期间倒罐2次，除去酒脚；(6)向陈酿原液中加入明胶和单宁，澄清后，装罐。具体的工艺条件以及所得沙苑子酒的酒精度和总多酚含量见表1。表1为各实施例的工艺条件及沙苑子酒的酒精度和总多酚含量上述实施例中步骤(4)所用RW安琪葡萄酒果酒专用酵母，也可以用RV100安琪葡萄酒高活性干酵母或SY安琪葡萄酒果酒专用酵母来替换。为了验证本发明的有益效果，申请人还做了以下对比实验，具体如下：1、不同预处理方式对发酵后酒液颜色的影响本发明采用带渣发酵的方法酿造沙苑子酒，原料酿造前进行加水浸渍烘制后粉碎，酿造过程中加糖2次的方法，并通过实验确定沙苑子发酵的最佳条件发酵工艺为温度26℃、pH值为3.7，酵母添加量为1.1％，SO2添加量87ppm。在此条件下，酒精度为7.5％，沙苑子总多酚含量为67.6mgGAE/L。将本发明所得沙苑子酒与未经预处理、在酿造前未加水烘制所得沙苑子酒进行对比，分析其发酵后酒液颜色-亮度(L*)、发酵后酒液绿色度(a*)、发酵后酒液蓝色度(b*)，结果如图1和2、3所示。由图1表明，加水浸渍然后烘(干)制所得沙苑子酒的亮度，低于直接烘制和未处理的沙苑子酒的颜色，即烘制处理颜色较深、亮度较小，色素类营养物质多，主要源于烘制过程所发生的焦糖化、美拉德反应。由图2和3表明，沙苑子原料经过加水浸渍处理及烘制比未处理或单独烘制处理的沙苑子酒的颜色较深，品质较好，沙苑子中糖类物质和蛋白质等大分子在适当含水量干制时发生降解并相互作用，发生美拉德和焦糖化反应。反应发生前必须有足够的自由水进行离子化或水化作用；同时美拉德反应的前体物质糖类和含氨基酸化合物是水溶性的，因此，烘制前适量加入水量可使原料中还原糖、游离氨基酸含量升高，离子化加快，促进美拉德、焦糖化反应，从而有利于提升沙苑子酒的颜色等感官品质。2、加糖方式对发酵的影响将本发明在步骤(4)发酵过程中，2次加蔗糖与1次加蔗糖进行对比，结果如下表2所示。表2加糖方式对发酵的影响项目1次加糖2次加糖起酵时间(h)145结束时间(d)>1712口感有甜味略有豆腥味有甜味豆腥味较淡由表2可以看出，沙苑子酒发酵过程中，2次加糖比1次加糖发酵快，因为分次加糖可使沙苑子酒发酵过程中保持较低的糖度、渗透压低,发酵速度比较快,酿制出的果酒质量也较佳。1次加糖法，因酵母菌在发酵开始时就在高渗透压的条件下生长,代谢活动受到阻碍,起酵速度受到影响,发酵周期延长,进而影响发酵质量，所以分次加糖酿酒效果好。3、不同酿酒酵母种类对沙苑子酒品质的影响将安琪耐高温酿酒高活性干酵母、RV100安琪葡萄酒高活性干酵母、SY安琪葡萄酒果酒专用酵母以及RW安琪葡萄酒果酒专用酵母的发酵效果进行对比，结果如下表3：表3不同酿酒酵母种类对沙苑子酒品质的影响由表3可以看出，高温高活性干酵母、安琪葡萄酒果酒专用酵RV100、RW、SY母通过发酵，所得到的酒精度均在6％vol以上，符合实验的预期要求。其中，安琪葡萄酒果酒专用酵母RW起酵时间早、发酵较平稳且彻底，发酵过程沙苑子多酚转移到酒体中最多；同时结合对沙苑子发酵酒色泽、风味、滋味的感官评价结果，综合评分最高。因此，通过比较几种安琪酿酒酵母的比较，最终选择果酒专用酵母RW作为发酵菌种。4、沙苑子发酵酒与沙苑子浸渍酒的比较将本发明的酵母发酵工艺所酿造的沙苑子酒与常规的酒精浸渍所得沙苑子酒的酒精度、多酚、口感以及颜色等进行对比，结果如下表4所示：表4沙苑子发酵酒与沙苑子浸渍酒的比较由表4对比可知，本发明的酵母发酵酿造所得沙苑子的酒精度低、多酚含量高且口感柔和，味道醇香，可以作为保健酒，具有在人体中吸收较快、保健效果较好等优势。