紫山药(Dioscorea alata)一种药食同源,一年或多年生的块茎类植物,是紫红肉山药品种的一种。本文以采自江苏省农科院试验基地的苏蓣1号紫山药为研究原料,分析紫山药营养成分的基础上,通过响应面法和正交试验分别确定紫山药淀粉酶解的最优工艺条件和糖化工艺条件。采用正交试验对紫山药酒的最优发酵工艺条件进行了优化,确定其最适合的澄清剂及复配比例。最后,对紫山药酒发酵前、发酵后、陈酿后进行营养成分分析及其抗氧化性的研究并对成品进行出厂检验。主要研究与结果如下:(1)紫山药成分分析:水分75%(鲜重),脂肪2.8%,蛋白质8.76%,灰分3.4%,总糖64 mg/g(干重);一共测得脂肪酸12种,其中不饱和脂肪酸含量高达60.537%,以油酸为主的单不饱和脂肪酸含量为11.253%,以亚油酸和a-亚麻酸的多不饱和脂肪酸总含量为49.284%,棕榈酸含量为29.285%;紫山药中氨基酸总量达6.325g/100g;支链淀粉为64.47%,直链淀粉为23.31%,总淀粉为87.78%;花青素含量为23.8mg/100g。(2)以还原糖释放率(DE)为考察指标,探究α-淀粉酶添加量、酶解pH、酶解温度、酶解时间对紫山药淀粉的酶解效果,并用响应面法对以上工艺参数进行优化。紫山药淀粉的最佳酶解工艺条件:α-淀粉酶添加量为23 U/g,酶解温度75℃,酶解pH 5.5,酶解时间 77 min。在此条件下,DE 为 27.17%,Vm= 4.141 mg/(mL·min),Km=4.329 mg/mL,酶解动力学方程为:v=6.98[S]/(7.94+[S]),R2=0.9966。以还原糖含量为指标,探究葡萄糖化酶添加量、温度、pH和时间对糖化效果的影响,并采用正交试验优化紫山药淀粉糖化工艺及在模拟过程中的消化特性。最优糖化工艺条件为糖化酶添加量240 U/g,糖化温度55℃,糖化pH 4.5,糖化时间60 min。体外消化模拟试验表明,与酶解过程相比,紫山药的可溶性糖释放率以及还原性糖释放率显著较低。(3)对紫山药酒发酵工艺的影响程度为接种量>SO2添加量>温度>时间。最佳发酵工艺条件为:S02添加量0.09g/kg,活性干酵母的接种量0.5%,温度28℃,发酵时间8天。此条件下,紫山药酒的感官评分可得88分。探究壳聚糖、皂土、明胶和PVPP这4种澄清剂对紫山药酒单一和复合澄清试验的影响,并研究紫山药酒的稳定性。试验结果表明:单一澄清剂试验时,壳聚糖>皂土>明胶>PVPP;复合澄清剂试验时,1%壳聚糖和1%皂土复合使用时,其澄清效果显著优于其他复合澄清剂,而1%壳聚糖和3%皂土复合使用时,透光率高达99.65%,且紫山药酒的稳定性较好。(4)采用GC-MS和HPLC法对紫山药酒发酵前、发酵后、陈酿后三个不同时期的香气成分和有机酸进行比较研究,同时探究单三个不同时期的抗氧化活性,最终对成品酒进行出厂检验。试验结果表明陈酿后酯类显著增加,杂环物质显著减少,表明,陈酿不但可以增加酒的香气,而且可以去除不良气味;酒石酸含量陈酿后>发酵后>发酵前,且陈酿后有机酸含量减少;随着时间的延长,紫山药酒DPPH.和02-·的清除效果均显著增加,发酵后,清除OH.的能力最强,陈酿后,反而下降。成品酒的出厂检验结果表明:紫山药酒色泽紫红,澄清透明,有紫山药味,味微酸,入口柔顺,具有典型的干型果酒风格;酒精度 9.8(20℃)%V/V;总糖 3.76g/L;滴定酸 4.875 g/L;挥发酸 34.2g/L;游离二氧化硫97.5 mg/L;干浸出物42.1 g/L。本文建立了紫山药酒的酿造工艺,为紫山药高附加值产品的开发应用奠定了理论基础。