趙春杰,張鐵鋒
(1.內蒙古農業大學職業技術學院,內蒙古呼和浩特 010010;2.內蒙古大學生命科學學院,內蒙古呼和浩特 010010)
啤酒發展歷史悠久,公元前3000 年起源于古埃及和美索不達米亞,在公元六世紀初傳入德國,公元十七八世紀啤酒工藝傳播到世界各地。啤酒行業在中國的起步較晚,最早是清朝光緒二十六年(1900 年)俄國人在哈爾濱建立了我國首個啤酒廠——烏爾盧布列夫斯基啤酒廠(即哈爾濱啤酒的前身),1903 年英國和德國商人在青島創立了年產2000 噸的蘇德釀酒有限公司(即青島啤酒產的前身)[1],1904 年中國人在哈爾濱開辦了第一家啤酒廠——東北三省啤酒廠。經過百年的發展,中國啤酒產量增長迅速,2002年首次超過美國成為啤酒生產和消費世界第一大國,此后總體產量呈上升態勢,2013 年達到頂峰,之后在國外品牌的競爭壓力和國內消費群體變化等多方面原因影響下,產量逐步下滑,但是市場銷售額卻連年走高[2](如圖1 所示)。在總量增長艱難的情況下,需求結構發生了改變。從圖2 可以看出,高端產品逐步起量,2020年市場份額約達35 %,高檔啤酒對市場的影響大于產量下滑,中國啤酒行業從高速發展轉向高質量發展。啤酒作為一種大眾時尚飲品必然會成為保健功能的重要載體,研發具有特殊功能的保健啤酒,讓消費者享受更多的實用價值,成為啤酒行業新的發展方向。在現代人崇尚健康、自然、個性化的生活方式下,保健啤酒具有巨大的消費潛力[3]。

圖2 2011—2021年我國不同檔次啤酒銷售額占比情況
啤酒是以麥芽、啤酒花和水為主要原料,經原料粉碎、糖化、發酵而成,含有充足的二氧化碳和少量酒精[1]。啤酒本身含有多種氨基酸、維生素、碳水化合物、礦物質及其他對人體有益的營養成分,能具有保護血管、提供能量、滋補身體等功效,因此啤酒又被稱為“液體面包”。適量喝啤酒可起到消暑解熱、開胃健脾、增強血液循環等作用[4]。在人們消費升級的背景下,消費需求日益趨于高端化、個性化、多樣化。我國的啤酒生產技術也在不斷革新,啤酒的品質不斷提升,種類也日益豐富。在尊重傳統口感喜好的同時,添加有益于健康的成分,研制出具有多種滋補、食療或者輔助作用的新型高端保健啤酒。根據添加的功能原料不同,市面上的保健啤酒主要有以下幾大類。
果汁啤酒又簡稱“果啤”,是一種含有水果成分,口感介于果汁和啤酒之間的低度酒精飲料[5-6]。最早出現在歐洲,在21 世紀70 年代末,人們嘗試在啤酒中兌入果味汽水一起飲用,研究人員受到啟發,在傳統啤酒釀制過程中加入適量的水果提取液,如菠蘿汁、獼猴桃汁、檸檬汁、香蕉汁、蘋果汁等,按照一定的物料配比,在適宜的條件下,經過特殊的發酵工藝釀制而成[7-8]。啤酒含有較豐富的營養成分,但是礦物質離子如鈉、鈣等含量不足,水果中維生素和微量元素(鈣、鎂、磷、鉀、鐵、鋅等)含量豐富,作為配料加入啤酒中,在保留啤酒原有特性的同時彌補了啤酒的不足,增加了啤酒的附加值,深受消費者的青睞。果啤中豐富的果香味在一定程度上降低了酒精的刺激感,二氧化碳含量更加充足,賦予果啤愉快的“殺口感”。果啤中含多種人體所需的營養元素如鉀、鈣、鋅等,還有較豐富的糖類、維生素和多種酶類,適量飲用可以軟化血管、防止骨質疏松、緩解疲勞,男女老幼皆可飲用。蘋果中含有多酚、果膠、膳食纖維、糖類等,具有抗癌、增強記憶力、降血壓、減脂等作用,劉連成等[9-10]在主發酵的高泡期加入30 %蘋果汁,嚴格控制發酵條件,研制出了生津止渴、色澤誘人的蘋果保健鮮啤酒。
谷物是高蛋白、低脂肪、多碳水、B 族維生素和微量元素豐富的最經濟、穩定的食物來源[11],在預防心腦血管疾病、減脂、防癌抗癌等方面起到很好的作用。在傳統啤酒釀造工藝基礎上,在生產不同階段添加一些優質谷物雜糧,如黑米、高粱、玉米、蕎麥、燕麥等,代替部分大麥芽原料,釀制出可以調節人體生理機能的新型啤酒。在保證原有啤酒特有風味的同時,兼有新谷物賦予的保健和營養雙重功效,具有重要的現實意義。谷物原料沒有經過發芽,自身酶活力偏低,需要合理控制添加量和工藝條件。朱鳳嬌等[12]通過優化糖化和發酵工藝,降低高粱經過發酵生成的高級醇含量,添加0.9 %的皂土作為澄清劑,釀造出酒體澄清透明、色澤誘人、風味獨特的高粱啤酒。郭澤峰[13]研究發現,在釀制新型燕麥啤酒時燕麥的添加量在20%以下不需要外源糖化酶就能順利糖化,當燕麥的添加量達到40%以上如果沒有外源酶制劑釀造過程將無法進行,外源酶的合理選擇和添加是釀制燕麥啤酒的關鍵。青稞中含有極高的β-葡聚糖,周韶華等[14]通過調整原料配比參數及糖化工藝,經過二次發酵,得到β-葡聚糖含量比普通啤酒高出兩倍的青稞啤酒。
大健康時代養生意識越來越強烈,將中藥與啤酒相結合的中藥保健啤酒應運而生。利用中藥材特殊的“藥食同源”藥理功能,在啤酒釀制過程中或發酵后加入中藥原汁(一種或多種中藥按一定比例混合后提取),生產出具有一定中藥活性成分,感觀、氣味、色澤更富有特色并兼具一定保健功效的功能啤酒[15-16]。大部分中藥都具有特殊的氣味,中藥本身的藥理成分對啤酒酵母的生長也有一定的影響[17],如何在保證中藥自身功效不被消減的情況下,發酵過程、產品適口性和啤酒的非生物穩定性不受影響是研究的關鍵。決明子享有“東方咖啡”的美譽,具有清瀉肝火、潤腸通便、滋補肝腎等功效[18],張惠玲等[19]通過對比試驗在分離酒花糟后的熱麥芽汁中加入10 %決明子浸提液進行發酵,研發出顏色呈淡棕黃色、泡沫細膩、口味醇厚,具有淡淡決明子焦香味的保健啤酒。杜娟等[20]利用現代靈芝真菌深層發酵技術,將靈芝菌種與啤酒酵母混合發酵,研制出營養價值非常高的靈芝保健啤酒。三七花中皂苷含量較高,有增強免疫力、活血化瘀、疏肝解郁等功效;朱卓[21]將三七花代替部分酒花,采用傳統啤酒生產工藝釀造三七花啤酒,總皂苷含量達7.8 mg/100 mL。
蔬菜中含有大量的維生素A、C、E、膳食纖維以及人體必需的多種礦物質(鉀、鈣、鎂、鐵等),可以調節體液酸堿平衡,改善腸道功能。在啤酒生產中添加一種或多種蔬菜汁,釀制成獨具風味的保健啤酒,也是啤酒產品研發的熱點。苦瓜不但有很高的營養價值,還具有藥用功效,可以起到明目解毒、降血糖、降膽固醇、調節內分泌等作用,藥食兼用的苦瓜被廣泛用于保健食品中。2000 年我國首批苦瓜啤酒投入市場,大受歡迎,保健啤酒也隨之走紅。程飛宇等[22]用超聲輔助酶法從新鮮紫皮洋蔥中提取功能性物質黃酮,添加至麥芽汁中進行啤酒發酵,得到口感純正的洋蔥啤酒。
許多藻類中含有大量的維生素、蛋白質、膳食纖維和無機鹽,有增強免疫力、促進腸蠕動、降低血脂等多種保健功能。螺旋藻還被譽為“人類最理想最完美的食物”,具有增強人體免疫力、防治心腦血管疾病、降血糖、抗疲勞、保護腸胃等作用。王傳榮[23]將0.15 %~0.2 %螺旋藻提取液加入啤酒中,釀制出顏色呈淡黃綠色的螺旋藻保健啤酒。海帶被日本人稱為長壽菜、健康菜,內含豐富的碘、鈣、褐藻酸鹽以及褐藻氨酸、甘露醇等,對增強免疫力、降壓降脂、調節生理等有很大幫助,海帶多糖還具有抗凝血功效,襲祥雨[24]在麥汁煮沸過程中分兩次加入海帶粉,對釀造出的海帶啤酒的主要理化指標進行檢測分析,發現海帶啤酒中含有一定的海帶多糖組分,賦予海帶啤酒特有的抗凝血功效。
眾所周知,花卉具有美容護膚、強身健腦、延年益壽等藥用和保健功能,我國食用鮮花的歷史源遠流長,如桂花、藏紅花、菊花、金銀花等已經成為人們喜愛的美食佳品。在傳統啤酒制作過程中加入可食用的一種或多種鮮花,釀制出色澤艷麗、口感獨特、營養豐富、味道多樣、香味綿長的鮮花啤酒,具有豐富的營養和保健作用。孫傳伯等[25]采用德國黑啤釀造工藝,在煮沸過程中添加菊花,利用拉格酵母發酵,釀造出具有清肝明目、清喉潤肺功能,兼有菊花香味的菊花精釀啤酒;鄧鴻鈺等[26]在后發酵時添加2%的玫瑰花細胞液,釀制出具有玫瑰香味、養顏保健的玫瑰啤酒。
另外,還有一些特色啤酒,如膳食纖維啤酒、功能性低聚糖(又稱雙歧因子)類啤酒,以及添加具有特殊功能因子的啤酒,研究較多的是含多酚類化合物、微量元素(常見的有鐵、硒、錳、銅、鋅等)類功能因子的新型啤酒[27]。岳宗翠等[28]用壓縮空氣將巖藻多糖溶液加入到發酵后的清酒中,巖藻多糖起到非常好的促泡作用,釀制的巖藻多糖啤酒泡沫更加潔白細膩。徐賓朋[29]利用馴化后的富硒酵母進行啤酒發酵,得到富含有機硒的富硒啤酒。針對酒精過敏或者不能喝酒精飲料的特殊群體研發的無醇啤酒,采用的原料與普通啤酒相同,經過限制發酵和發酵后脫醇兩種特制的工藝釀制而成[30]。無醇啤酒酒精含量低,甚至不含酒精,原麥汁濃度比普通啤酒低,多數在5~10°P,熱值低,適量飲用不易發胖,口感清爽,具有啤酒的風味和特色。也有將幾種原料通過適當比例經特殊工藝研制出的混合原料型啤酒,楊繼遠等[31]研發的苦瓜螺旋藻復合啤酒;劉俐彤等[32]利用大麥芽、小麥為主要原料,添加葡萄籽和百香果經過工藝優化生產出口味獨特的葡萄籽百香果啤酒;李丹等[33]精選優質茉莉花茶為輔料,結合經典拉格和現代IPA(印度淡色愛爾)啤酒的糖化、發酵工藝釀制出一款具有茉莉風味和保健功效的精釀拉格啤酒。
國內保健啤酒的生產工藝通常是在傳統工藝的基礎上采用添加法進行生產,通過特殊的處理工藝將功能性原料進行預處理后,在發酵前、發酵中或發酵后一次或分次添加,見圖3。

圖3 保健啤酒生產工藝流程
釀造前添加的功能性輔料多為糧谷類、果蔬汁等,通常在大麥芽糖化或煮沸時加入具有保健成分的輔料,使有效成分充分浸出并溶入到麥汁中,制成混合麥汁。付香斌等[34]將經預處理的黑米與除根后的大麥芽一起糊化、糖化、發酵,得到色澤黃亮、口味純正、醇厚爽口的黑米啤酒;李培等[35]的研究發現將金銀花與大麥汁共同煮沸,制得的金銀花啤酒風味和穩定性最好。這種工藝操作相對簡單,功能性輔料用量較大,利用率偏低,原料成本偏低的常用此種工藝。
對于成分比較復雜的功能性輔料,有些成分會使麥汁出現渾濁、產生不易接受的味道或者影響酵母活性等,需要將輔料進行特定的預處理,提取其有效成分,在糖化或發酵階段一次或多次加入。發酵過程中添加功能原料或其提取物,可以避免功效成分高溫下被破壞,還能為酵母菌提供豐富的營養,有利于發酵。孫科[36]將紅棗經過烘烤、打漿、糖化、過濾后制成紅棗原漿,以12%的比例加入麥汁中進行發酵,成功釀制出紅棗保健啤酒。這種工藝相對復雜,但可以大大提高原料的利用率和轉化率,減少不利于啤酒品質或影響釀造進程的成分含量。
有人將原料糖化發酵后,在后發酵液或清酒中加入功能成分,比如低聚糖、活性酶、活性肽或微量元素(如Ca2+、Zn2+等),以此來加強和突出啤酒的保健功能[37]。王國良[38]用此法從絞股藍中提取皂苷液,加入到主發酵結束后的嫩啤酒中,制得絞股藍啤酒;趙玉巧[39]在啤酒發酵的第7 天加入經脫腥處理的裙帶菜粗提液,釀制出裙帶菜啤酒。這種工藝制得的保健啤酒既能保證產品符合質量標準,具有明顯的保健功效。
保健啤酒在市場上逐步走俏,種類也日漸繁多,產品品質良莠不齊,對保健啤酒的評價標準缺乏行業規范,主要以GB/T 4927—2008《啤酒》國標中的共性指標為基準[40],包括感官指標(外觀、泡沫、色度、香氣、口味)、理化指標、微生物指標。我國也在不斷修訂并實施“新國標”,如T/CBJ 3102《原漿啤酒》和T/CBJ 3102《白啤酒》,但還沒有制定專門針對保健啤酒的質量標準。有些保健啤酒過高的夸大功效,適得其反,使部分消費者產生“信任危機”,不容易接受。制定規范的質量標準,進一步完善檢測項目,將檢測指標盡可能的“量”化,通過先進準確的檢測手段將啤酒定級,使啤酒行業發展更加規范。
保健啤酒以多種原料為酒基,在口感和風格上都有很大的改變,由于采用的原料、配方、生產工藝等的不同,如果不進行科學釀造,會使許多保健啤酒適口性差、保質期縮短、質量不穩定,出現渾濁、沉淀,風味和色澤也發生一定的改變[37,41]。保健功能原料的添加,使得生產工藝復雜、成本投入增加,將動植物化學、醫藥化學、機械設備、發酵工藝等現代新的技術手段,應用于對保健啤酒安全性和保健機制的研究中,避免低水平的重復研究,通過正交試驗找到最理想的工藝。
目前,保健啤酒在國外市場已占35%,國內保健啤酒的研發雖已取得了很大成就,種類也非常豐富,但大多還局限在實驗室階段,實現啤酒的規模化生產并進入啤酒市場還有許多待解決的難點問題。國內對于新型保健啤酒的研究主要集中在生產工藝或風味方面,關于保健啤酒功能性和功效成分研究的深度不夠[3],加強技術革新成為保健啤酒發展的當務之急。國內新型保健啤酒主要加入一些具有特殊功效成分的原料或者微量元素,從而賦予啤酒一定的保健功效。但是,含功效成分的原料利用率不高,缺乏工業化生產的可行性,還需進一步優化生產工藝,將工業化生產納入研究的重點。
近幾年來,隨著全球新冠疫情的蔓延和大眾認知水平的提高,人們對養生保健越來越重視,單一的傳統啤酒種類已經不能滿足人們的消費需求。人們在飲用啤酒時,不再單純追求口味,也開始注重其保健功能。目前,我國啤酒品類還是以經濟型為主,種類單一,缺乏市場競爭力。我國是啤酒生產大國,但還沒有達到啤酒強國的水平,對于新型保健啤酒的研究還有很長的路要走。我國啤酒產業已經達到成熟期,要持續發展就必須積極進行產品升級,走中高端路線,突破技術壁壘,進行產能整合,提高啤酒行業競爭力[42]。保健啤酒將成為人們的時尚消費,也是啤酒企業新的利潤增長點,有巨大的未來發展空間。