常用天然保鮮劑對(duì)鮮啤酒保質(zhì)期的影響研究

付 博，齊 明，劉艷燦，王小博，盧潔兒

（佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品科學(xué)系，廣東 佛山 528137）

鮮啤酒因其擁有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，備受消費(fèi)者喜愛(ài)。但隨著消費(fèi)者對(duì)鮮啤酒的新鮮度要求不斷提高，鮮啤酒的保鮮研究已成為啤酒生產(chǎn)中待解決的重要問(wèn)題[1]。在鮮啤酒的生產(chǎn)中添加天然無(wú)副作用的保鮮劑，可以在保證鮮啤酒風(fēng)味穩(wěn)定的前提下延長(zhǎng)其保質(zhì)期[2-5]。本試驗(yàn)選用溶菌酶[6-8]、魚(yú)精蛋白[9]、植酸[10]、茶多酚[11]、異VC 鈉[12]、葡萄糖氧化酶[13]、乳酸鏈球菌素[14-15]和納他霉素[16]作為天然保鮮劑添加到鮮啤酒中進(jìn)行研究。

試驗(yàn)采用模糊矩陣法對(duì)啤酒感官評(píng)價(jià)進(jìn)行綜合性研究，評(píng)價(jià)分優(yōu)、良、一般、勉強(qiáng)接受和差5 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，用以鑒定8 種天然保鮮劑對(duì)鮮啤酒外觀、泡沫性能、麥芽香氣、酒花香氣和口味5 個(gè)方面感官指標(biāo)的影響。同時(shí)對(duì)抑菌效果進(jìn)行理化指標(biāo)檢測(cè)、大腸菌群最可能數(shù)（Most probable number，MPN）試驗(yàn)和微生物數(shù)量觀察，以篩選出既能穩(wěn)定鮮啤酒的質(zhì)量，又能延長(zhǎng)其保質(zhì)期的天然保鮮劑。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

鮮啤酒（保鮮桶中常溫下保質(zhì)期為2 d）：佛山市青鮮啤酒有限公司。

葡萄糖氧化酶（酶活力20 000 U/mg），山東一品食品配料有限公司；茶多酚（有效成分含量≥98%）、溶菌酶（酶活力＞18 000 U/g）、異VC 鈉（D-異抗壞血酸鈉，有效成分含量≥98%）、乳酸鏈球菌素（生物效價(jià)≥1 000 IU/mg，乳鏈菌素≥1 000 IU/mg，乳鏈菌素含量≥2.5%，氯化鈉含量≥50%）、植酸（有效物質(zhì)含量70%），浙江一諾生物科技有限公司；魚(yú)精蛋白（有效成分含量≥99%），廣東嘉業(yè)食品配料有限公司；納他霉素（有效成分含量≥95%），柘城耕道貿(mào)易有限公司。以上材料均為食品級(jí)。

煌綠乳糖膽鹽肉湯、月桂基硫酸鹽胰蛋白胨肉湯，廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

SPS2001F 電子天平，梅特勒-托利多儀器（常州）有限公司；ML54T 電子分析天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；SHZ-CB 循環(huán)水式多用真空泵，北京神泰偉業(yè)儀器設(shè)備有限公司；YXQ-LS-50SII 立式壓力蒸汽滅菌器、101AS-3 型不銹鋼數(shù)顯電熱鼓風(fēng)干燥箱、SPX-250B-Z 型生化培養(yǎng)箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；U-RFLT50 型三目顯微鏡，奧林巴斯。

1.2 方法

1.2.1 模糊矩陣法的建立

試驗(yàn)根據(jù)天然保鮮劑的理化性質(zhì)和作用機(jī)理[17-21]，確定各種天然保鮮劑最適添加量，并將空白（未添加天然保鮮劑）和分別添加0.3 g/L 溶菌酶、0.03 g/L 乳酸鏈球菌素、0.3 g/L 茶多酚、0.2 g/L 納他霉素、20 g/L 魚(yú)精蛋白、0.002 g/L 葡萄糖氧化酶、0.02 g/L 異VC 鈉、0.015 g/L 植酸的鮮啤酒分別編號(hào)為A（空白）和B、C、D、E、F、G、H 和I。

鮮啤酒的泡沫潔白細(xì)膩、持久掛杯，酒體協(xié)調(diào)、柔和，無(wú)異香、異味，殺口力強(qiáng)是其顯著特征。為了從數(shù)學(xué)角度表征添加天然保鮮劑的鮮啤酒對(duì)鮮啤酒的口感和質(zhì)量變化的影響，參照黃盟盟[22]、孫娜等[23]和譚沙等[24]的方法建立模糊矩陣法評(píng)價(jià)體系。

1.2.2 感官評(píng)定域的建立

參照GB 4927—2008[25]中規(guī)定的內(nèi)容將啤酒的感官特征分為5 個(gè)部分：外觀、泡沫性能、酒花香氣、麥芽香氣和口味，并對(duì)其進(jìn)行評(píng)分。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。評(píng)定域是鮮啤酒的感官特征指標(biāo)集合，用U 表示，確定啤酒產(chǎn)品感官品質(zhì)評(píng)定的因素集合U={外觀，泡沫性能，酒花香氣，麥芽香氣，口味}。

表1 鮮啤酒感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria of fresh beer

1.2.3 被評(píng)樣品權(quán)重集合

鮮啤酒的各項(xiàng)感官指標(biāo)：外觀、泡沫性能、酒花香氣、麥芽香氣和口味在總體感官品質(zhì)上所占權(quán)重分別為0.10、0.15、0.20、0.20、0.35，5 項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重之和為1。被評(píng)樣品權(quán)重集合記作X={0.10，0.15，0.20，0.20，0.35}。

1.2.4 評(píng)語(yǔ)論域的建立

評(píng)語(yǔ)論域即為被評(píng)對(duì)象所屬質(zhì)量級(jí)別的集合。設(shè)置優(yōu)（5）、良好（4）、一般（3）、勉強(qiáng)接受（2）、差（0）5 個(gè)質(zhì)量等級(jí)；品評(píng)人員在不知道樣品編號(hào)的情況下按照各自喜好給樣品打分。評(píng)價(jià)的集合記作V={優(yōu)（5），良好（4），一般（3），勉強(qiáng)接受（2），差（0）}。

1.2.5 測(cè)定項(xiàng)目與方法

大腸菌群MPN：參照GB 4789.3—2016[26]測(cè)定；啤酒持泡性、總酸含量：分別參照GB/T 4928—2008[27]中的秒表法、指示劑法測(cè)定；酒精度：參照GB5009.225—2016[28]中的密度瓶法進(jìn)行測(cè)定；微生物生長(zhǎng)情況：使用三目顯微鏡觀察。

1.2.6 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2003 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，矩陣運(yùn)算采用DPS V9.01 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)處理，顯微鏡圖片采用Adobe Illustrator CS3 編輯。

2 結(jié)果與分析

2.1 模糊矩陣的建立

感官評(píng)定試驗(yàn)中，聘請(qǐng)8 名專(zhuān)業(yè)人士分別對(duì)空白和8 個(gè)添加不同天然保鮮劑的鮮啤酒樣品進(jìn)行評(píng)定，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 9 個(gè)鮮啤酒樣品感官評(píng)定結(jié)果Table 2 Sensory evaluation results of 9 fresh beer samples

由表2 可知，空白和添加溶菌酶、乳酸鏈球菌素、茶多酚、納他霉素、魚(yú)精蛋白、葡萄糖氧化酶、異VC鈉、植酸的鮮啤酒各項(xiàng)單因素綜合評(píng)價(jià)矩陣，分別為RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG、RH和RI：

模糊矩陣變換與啤酒感官質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)值記為B，權(quán)重X={0.1，0.15，0.2，0.2，0.35}，B=X×R。計(jì)算結(jié)果如下：

2.2 感官評(píng)定結(jié)果與分析

由表3 可知，樣品A、B、C、D、E、F、G、H、I 屬于“優(yōu)”的隸屬度分別為0.437 8、0.656 3、0.418 8、0.193 8、0.187 5、0.318 8、0.087 5、0.150 0、0.087 5。樣品B 屬于“優(yōu)”的隸屬度最大，其他樣品由大到小排序依次是樣品A、C、F、D、E、H、G、I；樣品A、B、C、D、E、F、G、H、I 屬于“良好”的隸屬度分別為0.556 3、0.325 0、0.581 3、0.768 8、0.775 0、0.293 8、0.675 0、0.850 0、0.762 5，屬于“一般”的隸屬度分別為0、0.018 8、0、0.037 5、0.037 5、0.343 8、0.237 5、0、0.150 0，屬于“勉強(qiáng)接受”的隸屬度則分別為0、0、0、0、0、0.043 8、0、0、0，屬于“差”的隸屬度均為0。

表3 經(jīng)矩陣變換后的9 個(gè)鮮啤酒樣品的感官評(píng)定結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results of 9 fresh beer samples via matrix transform

樣品A、B、C、D、E、F、G、H、“I優(yōu)”與“良好”隸屬度 之 和 分 別 為：0.994 1、0.981 3、1.000 1、0.962 6、0.962 5、0.612 6、0.762 5、1、0.85，其中樣品C 的評(píng)分最高，其他樣品由大到小排序依次為樣品H、B、A、D、E、I、G、F。8 名專(zhuān)業(yè)人士均認(rèn)為分別添加0.03 g/L 乳酸鏈球菌素，0.02 g/L 異VC 鈉和0.3 g/L 溶菌酶的鮮啤表現(xiàn)較佳，啤酒麥香濃郁、口味醇厚、香氣協(xié)調(diào)。

2.3 樣品微生物及理化指標(biāo)

空白和添加8 種天然保鮮劑的鮮啤酒在4 d 后的微生物及理化指標(biāo)檢測(cè)報(bào)告見(jiàn)表4。

表4 9 個(gè)鮮啤酒樣品的微生物及理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Table 4 Microbiological and physicochemical indexes test results of 9 fresh beer samples

根據(jù)9 個(gè)樣品的大腸菌群最可能數(shù)（MPN）可看出，樣品B、C、D、E、F、G、I 的大腸菌群MPN 數(shù)均小于等于3.0 MPN/mL，符合NY/T 273—2021[29]對(duì)鮮啤酒中微生物的要求；而樣品A 和樣品H 的大腸菌群MPN 數(shù)均大于3.0 MPN/mL，不符合NY/T 273—2021[29]標(biāo)準(zhǔn)的要求。由酒精度、總酸、泡持性測(cè)定結(jié)果可以看出，除樣品H 的酒精度高于樣品A 外，其他樣品均低于樣品A，可見(jiàn)溶菌酶、乳酸鏈球菌素、茶多酚、納他霉素、葡萄糖氧化酶和植酸對(duì)鮮啤酒中酵母的發(fā)酵具有抑制作用；添加了保鮮劑的鮮啤酒樣品，其泡持性與樣品A（空白）相比變化不大，說(shuō)明保鮮劑的添加對(duì)鮮啤酒泡持性影響不大；樣品H 的總酸比樣品A 上升約8 倍，對(duì)鮮啤酒總酸的影響較大，其他樣品相對(duì)穩(wěn)定，符合NY/T 273—2021[29]對(duì)于鮮啤酒總酸的限量要求。綜上可見(jiàn)，分別添加0.3 g/L 溶菌酶，0.03 g/L 乳酸鏈球菌素，0.3 g/L 茶多酚，0.2 g/L 納他霉素，20 g/L魚(yú)精蛋白，0.002 g/L 葡萄糖氧化酶和0.015 g/L 植酸的鮮啤酒，其保質(zhì)期均從2 d 至少延長(zhǎng)到了4 d。

2.4 微生物觀察

利用三目顯微鏡對(duì)比觀察9 個(gè)鮮啤酒樣品的微生物生長(zhǎng)情況，結(jié)果如圖1 所示：

圖1 9 個(gè)鮮啤酒樣品微生物生長(zhǎng)情況Fig.1 Microbial growth in 9 fresh beer samples

由圖1 可知，與樣品A（空白）對(duì)比，樣品B、C、F、G、H、I 均有明顯抑制微生物生長(zhǎng)的作用，而樣品D和樣品E 的抑菌效果不明顯。可見(jiàn)分別添加0.3 g/L溶菌酶，0.03 g/L 乳酸鏈球菌素，20 g/L 魚(yú)精蛋白，0.002 g/L 葡萄糖氧化酶，0.02 g/L 異VC 鈉和0.015 g/L植酸均對(duì)鮮啤酒的抑菌效果較明顯。

3 結(jié)論

通過(guò)選取溶菌酶、植酸、茶多酚、異VC 鈉、葡萄糖氧化酶、乳酸鏈球菌素和納他霉素作為天然保鮮劑添加進(jìn)鮮啤酒中，并在4 d 后利用模糊矩陣法進(jìn)行感官評(píng)價(jià)并測(cè)定其理化指標(biāo)和大腸菌群最可能數(shù)（MPN），使用三目顯微鏡進(jìn)行微生物數(shù)量的觀察。綜合以上結(jié)果表明：分別添加0.3 g/L 溶菌酶，0.002 g/L葡萄糖氧化酶，0.03 g/L 乳酸鏈球菌素對(duì)鮮啤酒均有明顯的抑菌效果，能有效延長(zhǎng)其保質(zhì)期且質(zhì)量穩(wěn)定。