黑枸杞花青素菠蘿風(fēng)味啤酒的研制

王靖婷

（齊魯理工學(xué)院，山東章丘 250200）

目前傳統(tǒng)工藝釀造的啤酒已經(jīng)無法滿足人們的需求，純手工釀制的精釀啤酒、果味啤酒以品種多樣、品質(zhì)高端等特點(diǎn)開始嶄露頭角。而在保健型啤酒方面，人們嘗試過用藥材和椰棗來代替啤酒花釀造，但因保健功效啤酒釀造效率低、原料價格高、口味不適等因素并沒有得到廣泛發(fā)展。因此，本文將開發(fā)一種新型的、具有保健功效的啤酒，并在此基礎(chǔ)上添加黑枸杞花青素浸提液進(jìn)行菠蘿風(fēng)味的調(diào)味，且因花青素在堿性條件下呈藍(lán)色，在酸性條件下呈紅色，會給人一種特殊的視覺體驗[1]。黑枸杞中所富含的花青素含量極高，被稱為“花青素之王”[2]。花青素可清除人體自由基，可作為天然強(qiáng)效自由基清除劑且藥用價值極高[3]。以增加黑枸杞的方式，改善人們對于保健功效啤酒的認(rèn)識，填補(bǔ)國內(nèi)保健功效風(fēng)味啤酒市場的空缺。

1 材料與方法

1.1 材料

黑枸杞、菠蘿濃縮汁、大麥和小麥，均由超市采購；啤酒花，湖北福潤德食品原料有限公司；酵母，安琪酵母股份有限公司；純凈水。

1.2 儀器

實驗粉碎機(jī)、糖化鍋、過濾器、煮沸鍋、旋沉槽和發(fā)酵罐，均來自山東申東發(fā)酵裝備有限公司；紫外分光光度計，上海菁華有限公司；分析天平，上海力辰科技有限公司；pH計，上海越平有限公司；TD10手持糖度計，上海力辰邦西儀器科技有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 啤酒釀造流程

啤酒釀造基本流程為罐路清洗→麥芽破碎→麥芽糖化→過濾→煮沸→旋沉→冷卻→發(fā)酵。

1.3.2 單因素實驗

（1）料液比對花青素浸提效果的影響。稱取一定量的黑枸杞和水，料液比設(shè)置為黑枸杞∶水（g∶mL）=1∶20、1∶25、1∶30、1∶35和1∶45，在浸提溫度75 ℃的條件下浸提50 min。浸提完成后分別測出各組的花青素提取率，選出最適料液比。

（2）浸提溫度對花青素浸提效果的影響。選擇最佳料液比1∶30，控制浸提溫度分別為45 ℃、65 ℃、75 ℃、85 ℃和95 ℃，浸提時間為50 min。浸提完成后分別測出各組的花青素提取率，選出最適浸提溫度。

（3）浸提時間對花青素浸提效果的影響。在上述最佳單因素實驗基礎(chǔ)上，選擇浸提時間分別為30 min、50 min、70 min和90 min。浸提完成后分別測出各組的花青素提取率，選出最適浸提時間[4]。

（4）花青素提取率的測定。花青素提取率的計算公式為

式中：C為花青素含量，g·L-1；V為黑枸杞浸提液體積，L；M為黑枸杞干質(zhì)量，g；a為黑枸杞干水分含量，為9.75%。

1.3.3 黑枸杞花青素菠蘿風(fēng)味啤酒的制備

經(jīng)過單因素實驗得到黑枸杞花青素的最佳浸提條件，將黑枸杞在此條件下進(jìn)行浸提從而提取出花青素。將啤酒、菠蘿濃縮汁以及黑枸杞花青素浸提液按照1.00∶0.05∶1.00的調(diào)配比例進(jìn)行調(diào)配[5]，制備黑枸杞花青素菠蘿風(fēng)味啤酒。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實驗結(jié)果

2.1.1 料液比對花青素浸提效果的影響

由圖1可知，花青素提取率隨著料液比的升高表現(xiàn)為先升高后下降的趨勢。當(dāng)料液比較少時，黑枸杞花青素在該溶液體積下的濃度已經(jīng)達(dá)到飽和，黑枸杞植物細(xì)胞壁的壁外花青素濃度過高而抑制了花青素的進(jìn)一步滲出；當(dāng)料液比達(dá)到1∶30時，黑枸杞花青素的提取率達(dá)到最大值；而當(dāng)料液比超過1∶30后，由于黑枸杞細(xì)胞壁外滲透壓大于內(nèi)滲透壓，花青素由壁內(nèi)向壁外的傳導(dǎo)阻力增加，從而抑制了提取效率，曲線呈現(xiàn)下降趨勢。因此，最佳提取料液比為1∶30。

圖1 不同料液比對黑枸杞花青素浸提效果的影響

2.1.2 浸提溫度對花青素浸提效果的影響

由圖2可知，花青素浸提率隨著浸提溫度的升高呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢。當(dāng)浸提溫度為85 ℃時，花青素浸提率達(dá)到最大。當(dāng)浸提溫度超過85 ℃時，花青素提取效率開始下降，可能由于浸提溫度過高而導(dǎo)致溶液中的花青素氧化速度加快，使提取率降低。因此，最適浸提溫度為85 ℃。

圖2 不同浸提溫度對黑枸杞花青素浸提效果的影響

2.1.3 浸提時間對花青素浸提效果的影響

由圖3可知，花青素提取率隨著浸提時間的增大表現(xiàn)為先升高后下降的趨勢，當(dāng)浸提時間達(dá)到70 min時，花青素提取率達(dá)到最大值。當(dāng)浸提時間超過70 min后，黑枸杞細(xì)胞壁內(nèi)外滲透壓達(dá)到平衡，浸提時間對于提取率的影響失去主導(dǎo)地位，且花青素在高溫條件下，浸提時間過長導(dǎo)致其逐漸氧化，提取率降低，曲線呈現(xiàn)下降趨勢。因此，在最佳浸提溫度85 ℃條件下的最佳浸提時間為70 min。

圖3 不同浸提時間對黑枸杞花青素浸提效果的影響

2.2 響應(yīng)面結(jié)果分析

使用Design-Expert軟件選擇以料液比（A）、浸提溫度（B）、浸提時間（C）3個因素為自變量，感官評分（X）作為響應(yīng)值對二次回歸方程的曲線進(jìn)行擬合[6]，得到線性回歸方程為X=87.40+4.25A-

2.13B+1.38C-0.25AB+0.25AC-6.00BC-13.20A2-4.45B2-2.95C2。響應(yīng)面實驗組和與感官評分結(jié)果見表1，方差分析見表2。

表1 響應(yīng)面實驗組和與感官評分結(jié)果

由表2可知，A、B以及BC、A2、B2、C2對于感官評分的影響極顯著（P＜0.01）；C對于感官評價的影響顯著（P＜0.05）；AB、AC的交互作用對于感官評價的影響不顯著。

表2 方差分析表

根據(jù)響應(yīng)面最終分析得到的數(shù)據(jù)表明，最佳的工藝條件為料液比1∶35（g∶mL），浸提溫度75.62 ℃，浸提時間90 min，感官評分為81.07分，因素影響的顯著性為料液比＞浸提溫度＞浸提時間。

2.3 啤酒成品的檢測

將配制好的啤酒成品送至檢測室，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《啤酒》（GB 4927—2008）相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行檢測，指標(biāo)均合格。

3 結(jié)論

在啤酒調(diào)配過程中使用的花青素含量為151.74 mg·L-1，調(diào)配前酒精度為10.8%vol。最終成品啤酒的花青素含量為74.02 mg·L-1，酒精度為5.3%vol。通過檢測室檢測結(jié)果可以證明這款酒的啤酒質(zhì)量符合相關(guān)國標(biāo)要求。黑枸杞花青素菠蘿風(fēng)味啤酒的最佳工藝條件為料液比1∶35（g∶mL），浸提溫度75.62 ℃，浸提時間90 min，感官評分為81.07分，所得黑枸杞花青素菠蘿風(fēng)味啤酒品質(zhì)最佳。