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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710572445.0 (22)申请日 2017.09.27 (71)申请人 西昌学院 地址 615000 四川省凉山彝族自治州西昌 市北工业园区 申请人 凉山州天美益农业科技有限公司 (72)发明人 林巧刘军华彭徐张忠 巩发永史碧波杨越周清华 罗静易蒲红 (74)专利代理机构 北京华仲龙腾专利代理事务 所(普通合伙) 11548 代理人 李静 (51)Int.Cl. C12G 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种响应面法优化马铃薯酒酿造工艺 (57)摘要 本。
2、发明一种响应面法优化马铃薯酒酿造工 艺， 包括2） 采用马铃薯白酒的制作流程进行酿 造， 3） 测试步骤2） 中马铃薯和玉米的比例对马铃 薯白酒的影响， 4） 测试步骤2） 中加曲量对马铃薯 白酒的影响， 5） 测试步骤2） 中曲料含水量对马铃 薯白酒的影响， 6） 测试步骤2） 中发酵时间对马铃 薯白酒的影响， 7） 测试步骤2） 中响应面法优化马 铃薯白酒生产工艺的影响， 本试验通过响应面设 计分析方法， 研究马铃薯与玉米的比例、 加曲量、 含水量、 发酵时间四种因素对马铃薯白酒出酒率 的影响， 实验结果表明发酵时间对马铃薯酒出酒 率影响较大， 接种量与含水量的交互影响对马铃 薯酒出酒率影。
3、响较大。 权利要求书1页 说明书5页 附图11页 CN 107338153 A 2017.11.10 CN 107338153 A 1.一种响应面法优化马铃薯酒酿造工艺， 其特征在于： 所述的响应面法优化马铃薯酒 酿造工艺包括有： 1)、 准备马铃薯、 玉米、 安琪酒曲、 活性干酵母、 糖化酶等材料， 氢氧化钠、 盐酸、 蒸馏水、 酚酞等指示剂， 以及酒精计、 发酵箱、 蒸酒锅等仪器； 2） 、 采用马铃薯白酒的制作流程进行酿造， 制作工艺流程如下： 将玉米进行反复清洗之后浸泡， 之后将浸泡后的玉米进行蒸煮， 蒸煮完成后冷却； 将马 铃薯进行反复清洗之后蒸熟， 之后将蒸熟后的马铃薯进行碎泥流程。
4、， 碎泥工作完成后进行 冷却， 之后将冷却后的玉米与马铃薯混合后加入酵母、 酒曲一糖化酶， 之后落缸搭窝， 然后 进行发酵流程， 发酵完成后进行蒸馏， 蒸馏完成后进行检验； 3） 、 测试步骤2） 中马铃薯和玉米的比例对马铃薯白酒的影响， 加曲量 （酒曲） 为1%， 曲料 含水量为65%， 发酵时间7d时， 测试马铃薯与玉米的比例分别是0.6:1.4、 0.8:1.2、 1： 1、 1.2: 0.8、 1.4:0.6对马铃薯酒的影响， 测定得出最优的比例； 4） 、 测试步骤2） 中加曲量对马铃薯白酒的影响， 马铃薯与玉米的比例为1:1， 曲料含水 量为65%， 发酵时间7d时， 考查加曲量分。
5、别是0.4%、 0.7%、 1.0%、 1.3%、 1.6%对马铃薯酒影响， 测定得出最优的加曲量； 5） 、 测试步骤2） 中曲料含水量对马铃薯白酒的影响， 马铃薯与玉米的比例为1： 1， 加曲 量1%， 发酵时间7d时， 考查曲料含水量分别是65%、 70%、 75%、 80%、 85%对马铃薯酒影响， 测定 得到最佳的曲料含水量； 6） 、 测试步骤2） 中发酵时间对马铃薯白酒的影响， 马铃薯与玉米的比例为1： 1， 加曲量 1%， 曲料含水量是65%时， 考查发酵时间是7d、 10d、 13d、 16d、 19d对马铃薯酒影响， 分析得出 最佳的发酵时间； 7） 、 测试步骤2） 中响。
6、应面法优化马铃薯白酒生产工艺的影响， 以单因素试验为基础做 响应面优化， 以马铃薯和玉米的比例、 加曲量、 曲料含水量、 发酵时间四因子为响应变量， 测 定马铃薯白酒出酒率为响应值， 应用Design-Expert.V8.0.6软件， 优化马铃薯白酒的生产 工艺； 根据Box-Behnken 中心组合设计试验原理， 选取马铃薯和玉米比例 （A)、 加曲量(B)、 曲 料含水量(C)、 发酵时长(D)对马铃薯白酒整体影响显著4个因素， 每一因子有3水平， 用 （-1、 0、 1） 进行编码。 2.根据权利要求1所述的响应面法优化马铃薯酒酿造工艺， 其特征在于： 所述步骤4） 步骤7） 中酒精度测。
7、定： 参照GBT 10345-2007 白酒分析方法； 出酒率的测定： 出酒率= （酒精 度出酒量） /原料的质量； 酸度测定： 参照GBT 10345-2007 白酒分析方法； 微生物指标检 测： 菌落总数： 参照GB 4789.2-2016菌落总数测定， 大肠菌群： 参照GB 4789.36-2016 大肠 菌群计数， 沙门氏菌： GB 4789.4-2016 沙门氏菌检验。 权利要求书 1/1 页 2 CN 107338153 A 2 一种响应面法优化马铃薯酒酿造工艺 技术领域 0001 本发明涉及马铃薯酒酿造技术领域， 尤其涉及一种响应面法优化马铃薯酒酿造工 艺。 背景技术 0002 。
8、马铃薯比较容易糊化， 浆液的流动性能比较好， 同时具备充沛的含氮物质， 所以是 出产酒精的原料中最符合工艺要求的。 0003 结合马铃薯与白酒的优点来研究马铃薯白酒， 选取马铃薯和玉米的混合比例， 酒 曲的加入量， 曲料含水量， 发酵时间四个因素做单因素试验并对产品的酒精度， 出酒率， 酸 度， 感官进行测定研究； 再采用响应面分析法设计出比较完整的马铃薯白酒酿造工艺， 建立比较直观的数据评 价体系， 而该评价体系与试验数据是否能够很好的拟合证明了酿造工艺研究中马铃薯白酒 各步骤是否能达到标准， 从而有助于控制马铃薯白酒酿造生产过程， 对马铃薯白酒生产提 供有力的科学理论指导。 0004 于是。
9、， 发明人有鉴于此， 秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验， 针对现有的结构及缺失予以研究改良， 提供一种响应面法优化马铃薯酒酿造工艺， 以期达 到更具有更加实用价值性的目的。 发明内容 0005 本发明的目的在于提供一种响应面法优化马铃薯酒酿造工艺， 以解决上述背景技 术中提出的问题。 0006 本发明响应面法优化马铃薯酒酿造工艺的目的与功效， 由以下具体技术手段所达 成： 一种响应面法优化马铃薯酒酿造工艺， 所述的响应面法优化马铃薯酒酿造工艺包括 有： 1)、 准备马铃薯、 玉米、 安琪酒曲、 活性干酵母、 糖化酶等材料， 氢氧化钠、 盐酸、 蒸馏水、 酚酞等指示剂， 以及酒精。
10、计、 发酵箱、 蒸酒锅等仪器； 2） 、 采用马铃薯白酒的制作流程进行酿造， 制作工艺流程如下： 将玉米进行反复清洗之后浸泡， 之后将浸泡后的玉米进行蒸煮， 蒸煮完成后冷却； 将马 铃薯进行反复清洗之后蒸熟， 之后将蒸熟后的马铃薯进行碎泥流程， 碎泥工作完成后进行 冷却， 之后将冷却后的玉米与马铃薯混合后加入酵母、 酒曲一糖化酶， 之后落缸搭窝， 然后 进行发酵流程， 发酵完成后进行蒸馏， 蒸馏完成后进行检验； 3） 、 测试步骤2） 中马铃薯和玉米的比例对马铃薯白酒的影响， 加曲量 （酒曲） 为1%， 曲料 含水量为65%， 发酵时间7d时， 测试马铃薯与玉米的比例分别是0.6:1.4、 0。
11、.8:1.2、 1： 1、 1.2: 0.8、 1.4:0.6对马铃薯酒的影响， 测定得出最优的比例； 4） 、 测试步骤2） 中加曲量对马铃薯白酒的影响， 马铃薯与玉米的比例为1:1， 曲料含水 说明书 1/5 页 3 CN 107338153 A 3 量为65%， 发酵时间7d时， 考查加曲量分别是0.4%、 0.7%、 1.0%、 1.3%、 1.6%对马铃薯酒影响， 测定得出最优的加曲量； 5） 、 测试步骤2） 中曲料含水量对马铃薯白酒的影响， 马铃薯与玉米的比例为1： 1， 加曲 量1%， 发酵时间7d时， 考查曲料含水量分别是65%、 70%、 75%、 80%、 85%对马铃薯。
12、酒影响， 测定 得到最佳的曲料含水量； 6） 、 测试步骤2） 中发酵时间对马铃薯白酒的影响， 马铃薯与玉米的比例为1： 1， 加曲量 1%， 曲料含水量是65%时， 考查发酵时间是7d、 10d、 13d、 16d、 19d对马铃薯酒影响， 分析得出 最佳的发酵时间； 7） 、 测试步骤2） 中响应面法优化马铃薯白酒生产工艺的影响， 以单因素试验为基础做 响应面优化， 以马铃薯和玉米的比例、 加曲量、 曲料含水量、 发酵时间四因子为响应变量， 测 定马铃薯白酒出酒率为响应值， 应用Design-Expert.V8.0.6软件， 优化马铃薯白酒的生产 工艺。 0007 根据Box-Behnke。
13、n 中心组合设计试验原理， 选取马铃薯和玉米比例 （A)、 加曲量 (B)、 曲料含水量(C)、 发酵时长(D)对马铃薯白酒整体影响显著4个因素， 每一因子有3水平， 用 （-1、 0、 1） 进行编码， 试验因素与水平设计见说明书附图图1。 0008 进一步的， 所述步骤4） 步骤7） 中酒精度测定： 参照GBT 10345-2007 白酒分析方 法； 出酒率的测定： 出酒率= （酒精度出酒量） /原料的质量； 酸度测定： 参照GBT 10345- 2007 白酒分析方法； 微生物指标检测： 菌落总数： 参照GB 4789.2-2016菌落总数测定， 大肠 菌群： 参照GB 4789.36-。
14、2016 大肠菌群计数， 沙门氏菌： GB 4789.4-2016 沙门氏菌检验。 0009 与现有结构相较之下， 本发明具有如下优点： 1.本试验以马铃薯、 玉米为原料， 采用传统白酒酿造工艺， 通过响应面设计分析方法， 研究马铃薯与玉米的比例、 加曲量、 含水量、 发酵时间四种因素对马铃薯白酒出酒率的影 响， 实验结果表明发酵时间对马铃薯酒出酒率影响较大， 接种量与含水量的交互影响对马 铃薯酒出酒率影响较大； 2.在(马铃薯与玉米总量2.0Kg)马铃薯与玉米比例1.19： 0.81、 加曲量1%、 含水量 75.63%、 发酵时间10.7d的条件下能得到较好的品质。 附图说明 0010 图。
15、1为本发明Box-Behnken设计试验因素水平表格图； 图2为本发明马铃薯与玉米的比例对马铃薯酒的影响表格图； 图3为本发明加曲量对马铃薯白酒的影响表格图； 图4为本发明含水量对马铃薯白酒的影响表格图； 图5为本发明发酵时间对马铃薯白酒的影响表格图； 图6为本发明响应面实验分析方案及结果表格图； 图7为本发明方差分析表格图； 图8为本发明马铃薯与玉米的比例与加曲量对马铃薯酒出酒率交互影响响应面及等高 线图； 图9为本发明马铃薯与玉米的比例与含水量对马铃薯酒出酒率交互影响响应面及等高 线图； 说明书 2/5 页 4 CN 107338153 A 4 图10为本发明马铃薯与玉米的比例与发酵时间对。
16、马铃薯酒出酒率交互影响响应面及 等高线图； 图11为本发明加曲量与含水量对马铃薯酒出酒率交互影响响应面及等高线图； 图12为本发明加曲量与发酵时间对马铃薯白酒出酒率交互影响响应面及等高线图； 图13为本发明含水量与发酵时间对马铃薯酒出酒率交互影响响应面及等高线图。 0011 图14为本发明马铃薯白酒理化指标表格图； 图15为本发明马铃薯白酒微生物指标表格图； 图16为本发明权利要求书步骤2中的流程图。 具体实施方式 0012 下面， 将详细说明本发明的实施例， 其实例显示在附图和以下描述中。 虽然将结合 示例性的实施例描述本发明， 但应当理解该描述并非要把本发明限制于该示例性的实施 例。 相反。
17、， 本发明将不仅覆盖该示例性的实施例， 而且还覆盖各种替换的、 改变的、 等效的和 其他实施例， 其可包含在所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。 0013 参照图1-16： 一种响应面法优化马铃薯酒酿造工艺， :所述的响应面法优化马铃薯 酒酿造工艺包括有： 1)、 准备马铃薯、 玉米、 安琪酒曲、 活性干酵母、 糖化酶等材料， 氢氧化钠、 盐酸、 蒸馏水、 酚酞等指示剂， 以及酒精计、 发酵箱、 蒸酒锅等仪器； 2） 、 采用马铃薯白酒的制作流程进行酿造， 制作工艺流程如下： 将玉米进行反复清洗之后浸泡， 之后将浸泡后的玉米进行蒸煮， 蒸煮完成后冷却； 将马 铃薯进行反复清洗之后蒸熟， 。
18、之后将蒸熟后的马铃薯进行碎泥流程， 碎泥工作完成后进行 冷却， 之后将冷却后的玉米与马铃薯混合后加入酵母、 酒曲一糖化酶， 之后落缸搭窝， 然后 进行发酵流程， 发酵完成后进行蒸馏， 蒸馏完成后进行检验； 3） 、 测试步骤2） 中马铃薯和玉米的比例对马铃薯白酒的影响， 加曲量 （酒曲） 为1%， 曲料 含水量为65%， 发酵时间7d时， 测试马铃薯与玉米的比例分别是0.6:1.4、 0.8:1.2、 1： 1、 1.2: 0.8、 1.4:0.6对马铃薯酒的影响， 测定得出最优的比例； 4） 、 测试步骤2） 中加曲量对马铃薯白酒的影响， 马铃薯与玉米的比例为1:1， 曲料含水 量为65%，。
19、 发酵时间7d时， 考查加曲量分别是0.4%、 0.7%、 1.0%、 1.3%、 1.6%对马铃薯酒影响， 测定得出最优的加曲量； 5） 、 测试步骤2） 中曲料含水量对马铃薯白酒的影响， 马铃薯与玉米的比例为1： 1， 加曲 量1%， 发酵时间7d时， 考查曲料含水量分别是65%、 70%、 75%、 80%、 85%对马铃薯酒影响， 测定 得到最佳的曲料含水量； 6） 、 测试步骤2） 中发酵时间对马铃薯白酒的影响， 马铃薯与玉米的比例为1： 1， 加曲量 1%， 曲料含水量是65%时， 考查发酵时间是7d、 10d、 13d、 16d、 19d对马铃薯酒影响， 分析得出 最佳的发酵时间。
20、； 7） 、 测试步骤2） 中响应面法优化马铃薯白酒生产工艺的影响， 以单因素试验为基础做 响应面优化， 以马铃薯和玉米的比例、 加曲量、 曲料含水量、 发酵时间四因子为响应变量， 测 定马铃薯白酒出酒率为响应值， 应用Design-Expert.V8.0.6软件， 优化马铃薯白酒的生产 工艺。 说明书 3/5 页 5 CN 107338153 A 5 0014 根据Box-Behnken 中心组合设计试验原理， 选取马铃薯和玉米比例 （A)、 加曲量 (B)、 曲料含水量(C)、 发酵时长(D)对马铃薯白酒整体影响显著4个因素， 每一因子有3水平， 用 （-1、 0、 1） 进行编码， 试验。
21、因素与水平设计见说明书附图图1。 0015 如上述所述的响应面法优化马铃薯酒酿造工艺的较佳实施例， 其中， 步骤5） 中温 度为545， 时间为0.52min。 0016 如上述所述的响应面法优化马铃薯酒酿造工艺的较佳实施例， 其中， 步骤4） 步 骤7） 中酒精度测定： 参照GBT 10345-2007 白酒分析方法； 出酒率的测定： 出酒率= （酒精度 出酒量） /原料的质量； 酸度测定： 参照GBT 10345-2007 白酒分析方法； 微生物指标检测： 菌落总数： 参照GB 4789.2-2016菌落总数测定， 大肠菌群： 参照GB 4789.36-2016 大肠菌群 计数， 沙门氏菌。
22、： GB 4789.4-2016 沙门氏菌检验； 马铃薯和玉米配置比例对马铃薯白酒整体情况的影响试验结果如图2， 由图2可见， 在 发酵时间、 含水量、 加曲量相同的条件下， 当马铃薯与玉米比例为0.6:1.4时马铃薯酒的酒 精度和口感都较差， 且出酒率较低。 当比例在1： 1、 1.2:0.8、 1.4:0.6时， 马铃薯白酒出酒率、 感官、 酒精度更优， 又以比例为1.2:0.8时最好。 0017 加曲量的多少对马铃薯白酒的整体情况的影响试验结果如图3， 由图3可见， 当加 曲量在0.7%、 1.0%、 1.3%时， 马铃薯白酒的口感、 出酒率、 酒精度较好， 且酸度适中， 又以加曲 量是。
23、1.0%时口感、 出酒率都最好。 0018 含水量的多少对马铃薯白酒的整体情况的影响试验结果如图4， 由图4中可见， 随 着含水量的加大， 马铃薯白酒的产酒量随着增加6。 在含水量为70%、 75%、 80%时发酵程度 很好， 酒精度高， 同时出酒率也较高， 其中以75%出酒率最好。 0019 发酵时间对马铃薯白酒的整体情况的影响试验结果如图5， 由图5中可见， 在发酵 时间为7d、 10d、 13d时总体考虑酒精度、 出酒率和感官评分较好， 其中10天的时候最好。 0020 马铃薯与玉米的比例 （A)、 加曲量(B)、 含水量(C)、 发酵时间(D)四要素为自变量， 测定马铃薯白酒的出酒率(。
24、Y)做响应值， 做响应面分析实验， 实验分析方案及结果见图6。 0021 利用Box-Benhnken的中心组合设计试验数据进行分析， 然后利用Design Expert 7软件对测定的马铃薯白酒的出酒率进行回归分析， 所得方差分析结果见图7， 由图7可 知， 模型pr0.00010.05， 失拟项pr=0.6841 0.05， 说明此模型与实际情况拟合良好且较 为准确， 由上可得， 可以用此模型对实验的数据结果做分析和响应值的预测。 获得马铃薯白 酒品质的出酒率Y对自变量马铃薯与玉米的比例 （A） 、 加曲量 （B） 、 含水量 （C） 、 发酵时间 （D） 的多元回归方程： Y=29.67。
25、-0.35 A-0.12B+0.54C+0.64D-0.48AB+0.56AC-0.058AD+ 0.64BC+0.053BD+0.037CD-3.11A-2.12B-2.07C-1.38D 方程里各个项前面数值多少表示各个因子影响响应值程度， 数值+、 -代表影响响应值 方向。 此方程式说明了马铃薯白酒出酒率和4个因素变量之间的线性关系是显著的， 即是可 行且可靠的。 0022 为了说明此方程的有效性， 将得到的模型通过方差分析， 再通过对各因素的偏回 归系数的检验， 结果见图7。 D前面的系数较大， 表明发酵时间影响马铃薯白酒出酒率显著， 交互项BC回归系数比其他大， 表明含水量与加曲量交。
26、互影响对马铃薯白酒出酒率更显著。 0023 因素两两交互作用影响马铃薯白酒出酒率的响应面分析， 两因素之间的交互作用 说明书 4/5 页 6 CN 107338153 A 6 是否明显以及程度， 也能从此方程分析情况看出， 根据此回归方程， 得出响应面考查拟合响 应曲面的形状， 如图9-13所示； BC、 AC的3D曲面坡度相对更陡一点， 等高线图中等高线排列 更密集， 形状更椭， 说明该交互作用使马铃薯白酒出酒率影响较大。 在椭圆范围中心， 响应 值达到最大。 根据图以及方差分析， 影响马铃薯白酒出酒率顺序为:BCACABADBDCD。 0024 把二次回归方程求1阶偏导， 在Y达到较大， 。
27、可得工艺数据： 马铃薯与玉米比例 1.19： 0.81、 加曲量1%、 含水量75.63%、 发酵时间10.7d， 理论出酒率为29.79。 0025 拟合优化的验证， 验证模型是否准确， 做3个验证试验取平均值， 平均值为29.53， 与模型预测的响应值29.79差0.26%， 验证了此模型和真实数据两者较好的拟合度。 0026 在单因素试验的条件下， 可得各因素最适条件区域， 再通过响应面法做四因素三 水平的实验设计优化马铃薯白酒的出酒率， 总计29组。 通过响应面分析数据， 得到以马铃薯 白酒出酒率为响应值， 以马铃薯与玉米的比、 含水量、 加曲量、 发酵时间四个因子的模型， 经 方差分。
28、析表明拟合较好。 经过给回归方程进行优化， 得到马铃薯白酒最佳酿造工艺条件是： 马铃薯和玉米比例1.19： 0.81、 加曲量1%、 含水量75.63%、 发酵时间10.7d， 再对所构建的模 型做实验去验证， 结果马铃薯白酒出酒率为29.53， 与理论值29.79基本一致。 0027 综上所述， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 对于本领域的技术 人员来说， 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改， 或者对其中部分技术 特征进行等同替换， 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均 应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 5/5 页 7 C。
29、N 107338153 A 7 图1 说明书附图 1/11 页 8 CN 107338153 A 8 图2 说明书附图 2/11 页 9 CN 107338153 A 9 图3 图4 说明书附图 3/11 页 10 CN 107338153 A 10 图5 说明书附图 4/11 页 11 CN 107338153 A 11 图6 说明书附图 5/11 页 12 CN 107338153 A 12 图7 说明书附图 6/11 页 13 CN 107338153 A 13 图8 图9 图10 说明书附图 7/11 页 14 CN 107338153 A 14 图11 说明书附图 8/11 页 15 CN 107338153 A 15 图12 说明书附图 9/11 页 16 CN 107338153 A 16 图13 图14 说明书附图 10/11 页 17 CN 107338153 A 17 图15 图16 说明书附图 11/11 页 18 CN 107338153 A 18 。