工坊啤酒在中國的新發展

陳 熙，蒲順昌，丁 斌，張勝利，劉西嶺，張 敏

（1.亳州學院，安徽亳州236800； 2.安徽大學，安徽合肥230601）

工坊啤酒，目前啤酒行業對其還沒有明確的定義或界限。而根據中國酒業協會發布的《工坊啤酒及其生產規范》為管理型標準草案，對工坊啤酒生產的“人、機、料、法、環（人員、機器、原料、方法、環境）”進行了全面規范[1]。

工坊啤酒通常是以傳統風格釀制而成的啤酒，并通過調整工藝、原料等，使其帶有一些新鮮的風味和口感[2]。如加入蕎麥、青稞、水果、花椒和一些可發酵的輔料（如蜂蜜）就可以把主流啤酒變成工坊啤酒。簡而言之，工坊啤酒是基于主流啤酒，但又有所創新和突破，因此吸引了越來越多的消費者。

本文選取了市面上廣泛關注的4類工坊啤酒——低卡路里啤酒、低酒精或無醇啤酒、果味啤酒、功能性啤酒的新發展進行了討論。

1 低卡路里啤酒

啤酒中糖類是由葡萄糖、麥芽糖等可發酵糖和糊精、阿拉伯聚糖等不可發酵糖組成。酵母在發酵過程中由于對淀粉水解不完全，而造成不可發酵性多糖最終仍殘留在啤酒里，根據研究發現，啤酒中糖類含量中65%～70%是糊精等不可發酵糖。而這些多糖在人體中被消化水解成葡萄糖進而被血液吸收，從而攝取了能量[3-4]。對攝取熱量比較敏感的部分消費者選擇啤酒時有一定的抵制心理，從而促使啤酒行業轉型開發低卡路里啤酒。

低卡路里啤酒是指通過制備高發酵糖含量的麥汁，并在發酵過程中發酵糖被酵母菌消耗，從而降低成品啤酒中糖含量。然而，隨著可發酵糖含量的提高，啤酒的甜度增加，苦味值降低，從而使啤酒的風味物質減少、酒體飽滿性喪失，水感足[5-6]。

因此如何生產均衡和完整啤酒風味的低卡路里啤酒是一個復雜的挑戰。研究學者指出，可添加具有特殊風味物質的麥芽，使用強效啤酒花以及僅添加少量的糖漿。此外，還通過兩次發酵法生產具有可接受風味的低卡路里啤酒，這樣避免了由于高濃釀造而導致的風味受損，以及由于稀釋而導致的酒體飽滿性的缺乏[7]。除了傳統工藝改進方法外，還可以通過現代分子生物學手段開發酵母目的菌株，增加其淀粉糖苷酶的活性，從而提高其分解糊精中的α-1,4糖苷鍵和α-1,6-糖苷鍵[8]的能力。

最新研究表明，可將低卡路里啤酒作為有益物質的提供源，如β-連接的葡聚糖和阿拉伯木聚糖中得到的可溶性纖維[9-10]。因為這些碳水化合物并不能被酵母發酵和人體代謝，也就不能產生卡路里，但卻能夠對健康有益。研究表明，長鏈多糖如阿拉伯木聚糖具有益生菌活性，β-葡聚糖能增強腸道內乳酸菌耐受力，對益生菌的生存可能有積極的影響。

2 低醇或無醇啤酒

因為酒精的過量攝入而引發的健康問題、社會治安問題，促使啤酒行業生產低醇和無醇啤酒。低醇和無醇啤酒可以通過物理和生物方法生產，物理方法主要是指通過物理技術，如加熱、膜過濾方式進行酒精去除，生物方法則是通過改良發酵過程來抑制酒精的產生[11-13]。

加熱處理法是指通過在大氣壓力下對啤酒進行蒸發或蒸餾來降低啤酒酒精度，但與此同時揮發性的芳香物質也被揮發出去，導致啤酒中風味物質的缺失。同時，當啤酒在高溫下維持一段時間后容易導致啤酒質量的惡化，這主要是由于啤酒中糖和蛋白質在高溫下發生了美拉德反應，從而使啤酒顏色發生了變化以及風味物質的揮發，導致啤酒口感質量下降[14]。

膜過濾方式可以分為滲透和反滲透兩種方式。在膜過濾過程中，半透膜的特性促進了小分子的分離，導致酒精被去除。目前使用的大多數膜都是由纖維素衍生物或合成材料制作，如聚砜或聚醚砜，通常被排列成一束中空纖維狀[15]。

生物方法是通過對啤酒發酵過程的控制和改造，以降低酒精的產生量。通常可以根據所需的生產設備進行分類。如將釀酒酵母在衰減期之前被除去從而抑制酵母的代謝。盡管在低酒精含量的情況下將麥芽汁轉化為啤酒很難實現，但仍可以通過溫度滅活將酵母從發酵麥芽汁中去除而快速抑制發酵活性[16]。

低醇或無醇啤酒的生產方法是生物工程法，它基于麥芽汁中主要的可發酵糖是麥芽糖，但某些種類的酵母菌缺乏轉化酶和麥芽糖酶，不能發酵麥芽汁中的可發酵糖如麥芽糖和麥芽三糖，因此可以利用這種酵母控制發酵過程。并且，由此產生的啤酒將含有低含量的酒精[17-18]。

可以通過選擇一個合適的釀酒酵母菌株進行定向突變或基因工程法獲得傾向于能產生少量酒精的釀酒酵母菌株。通過對菌種進行紫外線照射，之后選擇合適的突變體，就可以利用檸檬酸循環使非重組酵母菌菌株與缺陷菌株分離。相反，也可以對甘油-3-磷酸脫氫酶等酶過度表達的酵母菌株進行研究，但這種方法可能導致乙醛和其他非風味物質含量偏高[19-20]。

為了降低物理方法所帶來的這些影響，可將物理和生物方法結合起來，因為當啤酒混合時，可以得到稀釋的麥芽汁，改善酒體的柔和度，并掩蓋低酒精或不含酒精的啤酒的特性。因為酒精對啤酒的風味有重要的影響，可將脫去酒精的啤酒混合到未經處理的啤酒，且不超過允許的最大酒精濃度，或者是加入從酒精中提取的部分芳香提取物。

3 果味啤酒

果味啤酒是添加水果、水果提取物或水果味進行調配的啤酒，也可通過無添加物純發酵產生。

目前市場上比較受歡迎的果味啤酒有蔓越莓啤酒、藍莓啤酒、青蘋果啤酒等，均是通過添加水果、水果提取物或水果味進行調配而成。此類果味啤酒制作工藝比較簡單，在發酵過程中加入已滅菌的濃縮果汁、水果提取物等進行調配，并最終使成品啤酒中含有相應的水果味。此類果味啤酒兼具啤酒的風味特性和水果特有的外觀、口感，且由于在調配過程中啤酒的酒精度降低，因此廣泛受到女性消費者的喜愛。因其釀造工藝簡單，國內大多數工坊啤酒廠采用的是此類果味啤酒釀造工藝[21]。

而啤酒的風味是一種整體的感覺，是由多種揮發性和非揮發性成分之間的相互作用所衍生而來的，在某種程度上是由于啤酒中含有的少聚物和多聚物成分導致的。眾所周知，通過釀酒酵母菌合成揮發性酯有助于提高啤酒的果香。在果味啤酒中，乙酸異戊酯的濃度通常高于閾值水平，因此，乙酸異戊酯被認為是啤酒果味的主要來源。且不同的酯類可能發揮協同作用，并最終在啤酒風味中發揮作用[22]。

成品啤酒的品質與酵母的生理條件密切相關，因為它影響了整個發酵和成熟過程中有機酸、酯、高級醇和醛的含量，最終導致了啤酒的整體感官特性。此外，單個酯的相對比例和特定的酯型分布以及平均酯的生產都因菌株的不同而有顯著的不同。酵母在發酵過程中使用的氨基酸與啤酒的風味特性有關，添加氨基酸增加了相應的雜醇類物質的產生，從而導致芳香活性酯的合成[23]。因此，可以通過控制麥芽汁中相應氨基酸的濃度來調整相應的高級醇的形成來控制果味啤酒中特定酯的產生[24]。

控制啤酒中的酯含量從而改變啤酒果味最簡單的方法，即是通過使用轉基因突變菌株，控制乙酸異戊酯的合成，利用不同的基因編碼的乙酰轉移酶，來選擇性地增加或減少乙酸異戊酯的產生。研究表明[25]，在釀酒酵母中，ATF1基因缺失顯著地降低了乙酸異戊酯的產生和乙酸乙酯的產生，而ATF2基因的缺失對酯的生成也有類似的影響。同樣，這些基因的過度表達能夠增加乙酸乙酯和異戊酯的生成。因此，基因改造有可能產生新的酵母菌株，使其具有理想的酯生產特性，從而控制啤酒的果香特性[26]。

但基因工程在食品和飲料市場的應用仍面臨著消費者的抵觸，因此可通過選擇合適的非釀酒酵母來研究更復雜的啤酒風味，這有助于啤酒風味種類的豐富。由于非釀酒酵母菌可能過量生成乙酸和其他非風味化合物，但一些非釀酒酵母菌，能產生高水平異戊酯，因此也可以用來釀造果味啤酒。

4 功能性啤酒

啤酒含有一些如礦物質、維生素、多酚、纖維素等對人體健康有利的物質，適量飲用啤酒有益身體健康，這也為開發各種功能性啤酒奠定了良好基礎[27-28]。

啤酒釀造過程中，啤酒花是最基本的原料之一，提供了很多啤酒的基礎風味，如酸味、酒花香味和苦味等，還具有防腐和抗菌作用。目前，重點研究將啤酒花作為一種具有生理健康效益的成分的來源。最近對啤酒花中類黃酮化合物的生物活性的研究發現[29]，此類物質對人體的健康有著良好的作用，因此生產富含這些物質的啤酒對啤酒行業具有潛在的利益。由于世界上90%以上的啤酒花都是在啤酒業中使用，所以啤酒是這些類黃酮的最重要來源。

除了啤酒本身原料自帶的功能特性外,還可以在發酵過程中添加輔料、菌種等改善工藝配方來釀造功能性啤酒。其中比較流行的一種是采用藥食同源類食品作為輔料釀造啤酒；另一種是發酵過程中添加益生菌進行發酵的啤酒，也稱為益生菌啤酒[26]。

藥食同源產品是指既是食品又是藥品的產品。根據國家衛計委公布的最新藥食同源產品目錄，共有111種藥食同源的產品。藥食同源產品作為啤酒輔料，在糖化或者煮沸過程中添加，使啤酒風味得到改善，豐富了啤酒的口感，賦予啤酒一定的功能特性。目前比較廣泛使用的藥食同源產品有花椒、姜、菊花、蜂蜜、人參、枸杞等，最終釀造成獨具中國特色風味的工坊啤酒[30]。

添加具有一定功能特性的輔料，不僅能夠改善啤酒的口感和風味，給消費者更多的新鮮感，而且能夠給予啤酒行業更多的啟發。未來隨著啤酒行業的發展，更多藥食同源產品作為輔料的應用，能夠推動中國啤酒業的進一步發展[31-32]。

學者們通過選取了一種副干酪乳桿菌，利用麥芽汁里的糖分，產生乳酸，使啤酒具有酸味、并散發出芬芳，且最終成品啤酒酒精度僅為3.5%vol。在發酵過程中添加益生菌，使釀酒酵母在發酵過程中，益生菌同時進行生長和繁殖，最終釀造成富含益生菌的啤酒。近幾年，由于益生菌對人體的健康益處，使含益生菌的食品飲料急劇推動著市場需求，通過將益生菌和啤酒結合而成的功能性啤酒也備受歡迎，相信未來功能性啤酒的開發和研究將會越來越深入。

5 其他

除了以上幾種典型的工坊啤酒外，還有一些特征性比較明顯的工坊啤酒，如青稞啤酒、無麩質啤酒等。

青稞作為中國青藏高原特有的一種谷類作物，有著廣泛的藥用及營養價值。研究發現，青稞種子中β-葡聚糖的含量平均為6.57%，約為小麥的50倍。β-葡聚糖通過減少腸道黏膜與致癌物質的接觸和間接抑制致癌微生物作用來預防結腸癌；通過降血脂和降膽固醇的合成預防心血管疾病；通過控制血糖防治糖尿病。另根據美國科學研究表明，青稞除含有β-葡聚糖外，還含有一種專門的膽固醇抑制因子，其含量約每公斤100～150 mg[33-34]。

青稞中總纖維含量16%，其中不可溶性療效纖維9.68%，可溶性療效纖維6.37%，前者是小麥的8倍，后者是小麥的15倍。膳食纖維具有清腸通便，清除體內毒素的良好功效。此外，青稞中還含有多種微量元素、稀有營養成分。因而近幾年開始開展青稞作為原料進行啤酒釀造的研究，且頗具成效。

麩質是描述小麥中蛋白質含量的總稱，可分為可溶性醇溶蛋白和不溶性谷蛋白，統稱為麩質。麩質是患有腹腔疾病人的過敏原，因此在食品攝入過程中不能攝入麩質。因此為迎合此類消費者，啤酒釀造時需要選用不含谷蛋白的谷物包括高粱、水稻、玉米和小米，而蕎麥、藜麥和莧菜則屬于富含碳水化合物的不含麩質谷物[35-36]。

越來越多的人尋求無麩質啤酒，因為他們認為無谷蛋白是一種更健康的飲食方式，或者只是因為人們普遍認為這些產品適合減肥。然而，麩質獨特的特性對食品科學家生產無谷蛋白產品提出了一個挑戰。如高粱、玉米、燕麥均可用于生產無麩質啤酒。

6 結語

隨著人們生活水平的提高和消費升級，對于啤酒行業也提出了更高的要求。隨著國內啤酒行業的進一步發展，工坊啤酒也將繼續迎來新的發展。