決明子啤酒的工藝

譚兆順，姜鑫，鄧?guó)欌暎畛绍S，宋揚(yáng)，董小雷*

齊魯工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院/山東省微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（濟(jì)南 250353）

決明子為豆科植物決明或小決明的干燥成熟種子，始載于《神農(nóng)草本經(jīng)》，并被列為上品。《本草綱目》中指出決明子“除肝膽風(fēng)熱，淫膚白膜，青盲”，《本草正義》中亦有“決明子明目，乃滋益肝腎，以鎮(zhèn)潛補(bǔ)陰為義，是培本之正治”的記載。決明子為我國(guó)中醫(yī)中常用中藥材，也是中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)（原衛(wèi)生部）公布的藥食同源的食物之一。研究發(fā)現(xiàn)，決明子中除含有蒽醌類、萘并吡酮類等主要成分之外，還含有一些揮發(fā)性成分、脂肪酸類成分、多糖及蛋白質(zhì)類成分，具有較高的藥用價(jià)值及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[1]。研制出一款新穎而具保健作用的典型決明子風(fēng)味保健啤酒，既保證了啤酒風(fēng)味的層次豐富，又發(fā)揮了決明子清瀉肝火、滋補(bǔ)肝腎、潤(rùn)腸通便的功效[2]，符合當(dāng)代消費(fèi)者對(duì)健康生活的需求，具有一定的研究意義。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

薩茲啤酒花、馬格努門(mén)啤酒花（美國(guó)雅基瑪酒花公司）；進(jìn)口澳大利亞麥芽：永順泰（昌樂(lè)）麥芽有限公司；比利時(shí)S-189酵母（弗曼迪斯）；決明子、炒決明子（山東鄄城志遠(yuǎn)中藥飲片有限公司）；碘液、氫氧化鈉、酚酞、鹽酸、有機(jī)硅消泡劑（天津市福晨化學(xué)試劑廠）；鄰苯二胺（分析純，天津市北聯(lián)精細(xì)化學(xué)品開(kāi)發(fā)有限公司）。

1.1.2 儀器與設(shè)備

YXQ-LS-75SII立式壓力滅菌鍋（上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；SW-CJ-1BU無(wú)菌超凈工作臺(tái)（蘇州尚田潔凈技術(shù)有限公司）；SD9012BEBC色度計(jì)（上海昕瑞儀器設(shè)備有限公司）；WGZ-2PJ濁度計(jì)（上海昕瑞儀器設(shè)備有限公司）；SPL-250生化培養(yǎng)箱（天津萊玻特瑞儀器有限公司）；WYT-J手持糖度計(jì)（成都豪創(chuàng)光電儀器有限公司）；EBC標(biāo)準(zhǔn)磨粉碎機(jī)（天津萊玻特瑞儀器有限公司）；GSP-77-03磁力攪拌器（江蘇姜堰市分析儀器廠）；ME204分析天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；UV2350紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)：尤尼柯（上海）儀器有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點(diǎn)

粉碎：使用增濕粉碎法將澳洲大麥芽進(jìn)行粉碎，粉碎后的麥芽應(yīng)做到麥皮破而不碎，粗細(xì)得當(dāng)，無(wú)未破碎的整粒，勿粉碎得過(guò)細(xì)，以免麥皮破碎以及細(xì)粉的比例太高，造成過(guò)濾時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、麥汁氧化的風(fēng)險(xiǎn)[3]。

糖化：采用單醪升溫浸出糖化法[4]。糖化溫度見(jiàn)表1 。采用料水比1∶3.5（kg/L），在50 ℃熱水下料，下料后攪拌并恒溫保持20 min，升溫至65 ℃，保溫40 min，升溫至68 ℃，保溫30 min，升溫到72 ℃，保溫10 min，此時(shí)碘檢，用玻璃棒蘸取麥汁溶液放入碘反應(yīng)瓷板上液，變涼后，再將碘液滴入麥汁中，利用碘遇淀粉變藍(lán)色的原理，如果碘液變藍(lán)黑色說(shuō)明淀粉分解不完全，則需要增加糖化時(shí)間直至碘不變色。當(dāng)?shù)鈾z反應(yīng)不變色后升溫至78 ℃，滅活麥汁中的酶，進(jìn)行過(guò)濾，糖化結(jié)束。在糖化過(guò)程中，不同溫度的糖化階段對(duì)酶的作用各不相同，適當(dāng)?shù)乜刂茰囟?，以提供各種酶的不同最適溫度，可以得到所需要的不同產(chǎn)物。

表1 糖化溫度及其效應(yīng)

麥汁過(guò)濾：先在過(guò)濾槽中加入剛好沒(méi)過(guò)篩板的78℃的洗糟水，而后將糖化所得的麥汁打入過(guò)濾槽，靜置20 min，重復(fù)回流2次，直到麥汁較為清亮后再開(kāi)始過(guò)濾，且過(guò)濾速度不能過(guò)快，避免因?yàn)榱魉龠^(guò)快破壞糟層影響過(guò)濾效果。將78 ℃的熱水分兩次均勻倒到過(guò)濾槽中進(jìn)行洗糟，直至過(guò)濾完成。

麥汁煮沸[5]：從麥汁開(kāi)始沸騰時(shí)計(jì)時(shí)，分3次添加啤酒花。麥汁初沸后10 min時(shí)加入0.1 g/L馬格努門(mén)啤酒花；沸騰后30 min時(shí)添加0.16 g/L馬格努門(mén)啤酒花；沸騰后65 min加入0.3 g/L薩茲啤酒花。適宜的酒花添加量賦予啤酒爽口苦味和特有的香味，使啤酒更有層次感[6]。

回旋沉淀[7]：在麥汁煮沸結(jié)束后，將熱麥汁迅速打入回旋沉淀槽進(jìn)行回旋沉淀，靜置15 min，而后分離熱麥汁中的各種熱凝固物，獲得較為澄清的熱麥汁。

麥汁冷卻[8]：利用已經(jīng)滅好菌的板式換熱器將麥汁溫度降至11 ℃左右進(jìn)罐，利用文丘里管對(duì)麥汁進(jìn)行充氧，麥汁溶氧量為8~9 mg/L。

發(fā)酵：接種比利時(shí)S-189酵母，采用2×107個(gè)/mL的酵母接種量接種。發(fā)酵溫度保持11 ℃，直至發(fā)酵液糖度降到（4±0.2）°P，封罐，進(jìn)入后發(fā)酵階段，此時(shí)啤酒中的鋅離子促進(jìn)雙乙酰的還原[9]，每隔24 h檢測(cè)1次雙乙酰含量，當(dāng)測(cè)定雙乙酰含量降至0.1 mg/L以下時(shí)，開(kāi)始降溫[10-11]，降至0 ℃后，保持0 ℃后儲(chǔ)7 d左右，使啤酒酒體發(fā)酵到完全成熟。

除菌：在發(fā)酵完成后，采用微膜過(guò)濾法對(duì)成品啤酒進(jìn)行過(guò)濾，該方法能夠起到良好的殺菌效果，并保證啤酒的色度和香氣[3,12]。

1.3 品評(píng)標(biāo)準(zhǔn)

由齊魯工業(yè)大學(xué)中德啤酒技術(shù)中心實(shí)驗(yàn)室啤酒感官品評(píng)小組來(lái)品評(píng)決明子啤酒，分別從啤酒的外觀、泡沫、香氣、口感這幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)論[13]，具體的評(píng)分細(xì)則見(jiàn)表2。

表2 感官品評(píng)細(xì)則

2 結(jié)果與分析

2.1 決明子啤酒工藝優(yōu)化

以感官品評(píng)為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)，探究決明子添加類型、決明子添加量和決明子添加時(shí)機(jī)三因素對(duì)決明子啤酒決明子浸出物的影響。在單因素的基礎(chǔ)上，采用三因素三水平正交試驗(yàn)進(jìn)行分析，得出最合適的平衡的香氣與口感，試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3。由表4和表5可知，F(xiàn)比為決明子添加類型（1.695）＞決明子添加時(shí)機(jī)（0.964）＞決明子添加量（0.341），且F比越大，影響因素越顯著，因此決明子添加類型對(duì)啤酒的影響最顯著，決明子添加時(shí)機(jī)對(duì)啤酒的影響其次，最后是決明子添加量。由圖1可知，決明子添加量變化的影響為較為平緩的上升而后開(kāi)始下降，決明子添加類型的變化趨勢(shì)是先顯著上升后緩慢下降，決明子添加時(shí)時(shí)機(jī)先顯著上升再緩慢地下降，直觀地說(shuō)明決明子添加時(shí)機(jī)和決明子添加類型對(duì)決明子啤酒評(píng)分的影響之大，所以最佳組合為煮沸結(jié)束前5 min添加3%的粉碎決明子共同煮沸至煮沸階段結(jié)束。

圖1 決明子啤酒工藝正交試驗(yàn)效應(yīng)曲線圖

表3 決明子啤酒工藝正交試驗(yàn)因素與水平

表4 決明子啤酒工藝正交試驗(yàn)直觀分析表

表5 決明子啤酒工藝正交試驗(yàn)方差分析表

2.2 決明子啤酒品質(zhì)分析

2.2.1 理化指標(biāo)

根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果制定出的最優(yōu)方案，在此優(yōu)化條件下進(jìn)行釀造決明子啤酒，對(duì)其品質(zhì)檢測(cè)分析，結(jié)果見(jiàn)表6。結(jié)果顯示，最終成品啤酒理化指標(biāo)符合GB/T 4927—2008[14]的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。這對(duì)該款啤酒發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

表6 成品決明子啤酒的理化指標(biāo)

2.2.2 感官品評(píng)

啤酒的理化指標(biāo)和儀器分析不足以完全表達(dá)的啤酒的風(fēng)味物質(zhì)和綜合口味口感，在啤酒品質(zhì)監(jiān)督方面，感官品評(píng)同樣起決定作用。由于每個(gè)人的偏好不同，并且儀器很難做出綜合的判斷，但是人可以通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)等多種感覺(jué)來(lái)直感地對(duì)該款啤酒做出綜合判斷。

經(jīng)過(guò)感官品評(píng)，決明子啤酒的感官品評(píng)結(jié)果見(jiàn)圖2。決明子啤酒顏色呈通體通透的淺棕色；泡沫豐富細(xì)膩潔白，并且該啤酒的泡沫掛杯時(shí)間較長(zhǎng)；香氣包含了大麥芽的麥香、酒花的清香和炒決明子的焦香；味道干凈利落、清新，口味較為純正，無(wú)雜味、無(wú)高級(jí)醇的上頭口味，新鮮有殺口感，其中在煮沸結(jié)束前5 min添加3%的粉碎炒決明子共同煮沸的啤酒得分最高，各種香味達(dá)到共同的平衡點(diǎn)，無(wú)異香，是一款符合標(biāo)準(zhǔn)的啤酒。這項(xiàng)優(yōu)化工藝與試驗(yàn)預(yù)測(cè)所得結(jié)論一致，證明了此項(xiàng)決明子啤酒優(yōu)化工藝的可行性。

圖2 成品決明子啤酒的感官品評(píng)

3 結(jié)論

結(jié)果表明，生產(chǎn)工藝的最優(yōu)組合為在煮沸結(jié)束前5 min添加2%的粉碎炒決明子共同煮沸。在此優(yōu)化條件下釀造的決明子啤酒，口感純正，味道清新，苦香兼優(yōu)，泡沫潔白細(xì)膩掛杯持久，并伴有淡淡的炒決明子的焦香，在享受啤酒風(fēng)味的同時(shí)還有保健作用，是一種新興的保健飲用品。根據(jù)消費(fèi)者對(duì)健康生活的要求和市場(chǎng)上對(duì)于啤酒多樣化的需求，決明子啤酒有著巨大的市場(chǎng)潛力。