桂花精釀啤酒工藝研究與品質分析

摘要：精釀啤酒因具有高麥汁濃度、高酒精度、高酒花苦味等特有風味及口感，成為近些年來啤酒企業關注的焦點。桂花香氣舒適濃郁，香氛中富含大量的活性健康成分。因此，探究不同桂花添加量對精釀啤酒產生的品質差異具有重要的實際意義。通過理化指標檢測、揮發性成分分析及感官評價結果確定桂花精釀啤酒的工藝配方。實驗結果表明桂花添加量影響精釀啤酒的揮發性成分，其與精釀啤酒的酒精度、濃度、酸度等理化指標成正比，和發酵度成反比。桂花精釀啤酒揮發性成分主要以醇類和酯類為主，具有醇厚濃郁香氣。桂花添加量為0.6%時所制得的桂花精釀啤酒泡沫豐富細膩、持久，酒體爽口、入口純正，酒體協調，無異香、異味，具有桂花的典型性香氣。

關鍵詞：桂花；精釀啤酒；發酵工藝；香氣成分

中圖分類號：TS262.5文獻標志碼：A文章編號：1002-4026（2024）06-0059-08

啤酒是以麥芽、水為主要原料，添加啤酒花（包括酒花制品），經酵母發酵釀制而成的、含有二氧化碳的、起泡的、低酒精度的發酵酒，目前已成為全球僅次于水和茶的第三大消費性飲品[1]。其富含多種有利于人體健康的營養成分，如氨基酸、微生物和礦物質等[2-3]，其中氨基酸達17種之多。研究表明，適量飲用啤酒有利于保護心臟、增強大腦記憶力、預防Ⅱ型糖尿病、降低血壓等疾病[4-5]。作為啤酒生產和消費大國，我國啤酒的市場廣大。伴隨著生活水平不斷提高，消費者對啤酒的要求開始向高品質、個性化和多元化發展。與傳統工業啤酒相比，精釀啤酒作為一種新型啤酒，具有原料選擇精細、風味多樣的特點，具有較強的市場競爭力和廣闊的發展空間[6]。目前對精釀啤酒的研究較多，主要集中在工藝研究與開發、生產質量與安全等方面。在工藝上，有致力于新風味精釀啤酒的研發，如米草精釀啤酒[7]、黃桃精釀啤酒[8]、枸杞精釀啤酒[9]、百香果精釀啤酒、西柚精釀啤酒等，不僅具有精釀啤酒應有的諸多特性，還被賦予了所添加原料的風味及功能性。

桂花，我國十大名花之一，木犀科木犀屬植物[10-11]?！侗静菥V目》記載，桂花，味咸甘，具有止咳化痰的功效，以及散寒止痛之功效。桂花在中國烹飪中被廣泛用作食品原料、草藥和提取芳香精油，常被用來制作桂花茶、桂花果醬、桂花蛋糕以及酒。桂花被廣泛應用于食品配料中，不僅因為其獨特而濃郁的香味可以改善食品的色澤和口感，還因為其所含的營養和生物活性化合物可以促進健康[12]。近年來生物化學研究發現桂花中含有約上百種活性功能成分[13]，如含有天然植物類黃酮、木脂素、酚酸、苯環甲烷等，具有一定的消炎抗菌、抗腫瘤、保護神經、抗氧化、抗衰老的作用[14]。Liu等[15]探究了桂花中的主要活性物質毛蕊花苷可以通過調節腸道菌群緩解結腸炎。Lin等[16]對市售添加桂花的草本啤酒進行了多酚含量及抗氧化能力的評價，發現啤酒釀造過程中添加桂花等草藥可有效提高啤酒多酚的含量和抗氧化能力， 尤其是富含黃酮類化合物的草藥對啤酒抗氧化能力的貢獻最為顯著，有助于提高啤酒品質。因此，桂花作為一個優質原料參與精釀啤酒的釀造，能夠賦予精釀啤酒更純正、更新鮮，甚至更具保健價值的特色。

因此，本研究以麥芽和桂花為原料釀造桂花精釀啤酒，探究不同桂花添加量對精釀啤酒品質的影響。通過測定桂花精釀啤酒的基本理化指標以及揮發性成分分析，從感官評價的角度確定桂花精釀啤酒的最佳釀造工藝參數，從而延伸桂花產業鏈，擴寬精釀啤酒市場，為開發和生產桂花精釀啤酒提供釀造生產工藝參考和技術支持。

1材料與方法

1.1材料與試劑

小麥芽、大麥芽（購于永順泰（昌樂）麥芽有限公司），酒花（青島大花與薩茲，購于雅基瑪酒花有限公司），比利時弗曼迪斯特種干酵母（WB-06，購于北京巴特哈斯貿易有限公司），桂花（購于泰安大潤發超市），釀造用水。

1.2主要儀器與設備

BGT-8A糖化儀，杭州博日科技有限公司；DMA4500全自動啤酒分析儀，奧地利Anton Paargmbh公司；美國Clarus 500GC氣相色譜儀，美國Perkin Elmer公司；TGL-16G離心機，上海安亭科學儀器廠；pH計，METTLER TOLED（中國）儀器有限；HHW-4數顯恒溫水浴鍋，金壇市雙捷實驗儀器廠。

1.3桂花精釀啤酒釀造工藝流程

本實驗擬通過探究原料組成、生產工藝及品質監控關鍵點，開發一種以精釀啤酒為基礎的富含桂花香的精釀啤酒。具體工藝流程見圖1。

1.3.1麥汁的制備

本實驗以大麥芽和小麥芽為原料，大麥芽與小麥芽混合比例為60%：40%。將大麥芽、小麥芽粉碎經過標準糖化工藝進行麥汁糖化，過濾得到醪液；加入0.2%酒花及適當比例干桂花煮沸，經過阿魏酸休止、蛋白休止、糖化、熱過濾、洗糟、煮沸及冷卻等階段，最終得到12 °P定型麥汁。

接種WB-06酵母后，于20 ℃控溫發酵，發酵結束后封蓋降溫至5 ℃后熟，得到桂花精釀啤酒。對成品啤酒進行理化分析，結合感官品評確定桂花精釀啤酒的最佳釀造工藝。

1.3.2樣品處理

本實驗以桂花添加量（質量分數）為變量，探究不同桂花添加量對精釀啤酒品質的影響。分別將桂花以0.3%、0.6%和1.0%三種質量配比加入糖化醪液中進行煮沸，分別命名為樣品一、樣品二、樣品三。分析不同桂花添加量對桂花精釀啤酒的理化指標、揮發性成分及感官方面的影響，確定最優釀造工藝配方。三種桂花添加量配比如表1所示。

1.3.3發酵過程跟蹤

跟蹤測定啤酒發酵過程中可溶性固形物下降規律，及時做好封罐處理。待啤酒成熟后，對制備啤酒進行酒精度、原麥汁濃度、總酸、pH、真發酵度等基本指標全分析；分析成品啤酒中揮發性風味物質，監控啤酒品質并做感官品評。

1.4成品精釀啤酒品質監控及分析方法

（1）參照GB/T 4928—2008《啤酒分析方法》[17]分析測定成品啤酒中酒精度、原麥汁濃度、總酸、pH、濁度、真發酵度等指標。

（2）色譜條件DB-WAX 色譜柱（30 m ×0.53 mm ×1 μm）；FID檢測器溫度230 ℃；進樣口溫度220° C：氮氣流速8 mL/min，氫氣流速45 mL/min，空氣流速450 mL/min，分流比5：1；頂空條件：進樣針溫度100 ℃，爐溫5 ℃，保溫32 min;分析條件：進樣時間0.05 min，拔針時間0.1 min，保溫32 min；升溫程序為37 ℃保溫2 min，10 ℃/min升溫至60 ℃，20 ℃/min升至120 ℃，30 ℃/min升至200 ℃。

（3）感官品評：由10名經過感官鑒定培訓的品評員組成評審團，對其外觀、味道、香氣、典型性等進行打分，得分標準見表2。按得分組的敏感程度，將每個項目的權重分成20、20、30、30，并按加權平均值進行。

2結果與分析

2.1發酵過程中可溶性固形物分析

圖2表明4種樣品在不同的發酵期內可溶性固形物的質量分數變化。由圖中數據可知，4個樣品的可溶性固形物質量分數隨著發酵時間的增加呈現下降趨勢，其中在第2、3天時下降尤為明顯，可見桂花添加量對可溶性固形物下降速度無顯著影響。

2.2成品啤酒理化指標分析

表3為成品桂花精釀啤酒各項基本理化指標數據。由表中數據可以發現，桂花添加量和成品啤酒的酒精度、濃度、酸度等指標成正比，同發酵度成反比。酒精發酵初期，釀酒酵母進行一系列代謝產生多種有機酸使總酸度升高，進而提高發酵液的緩沖性[18-19]。伴隨著發酵過程的持續進行，發酵產生的有機酸與發酵生產的醇類發生酯化反應，產生揮發性物質，導致酸度會有所下降，pH升高[20-21]。由于桂花中富含糖，桂花的添加導致酵母可利用的糖增多，從而產生出更多酒精[22-23]。酒精的存在降低了發酵液比重，因此表觀濃度低于實際濃度[24]。

2.3成品啤酒中揮發性物質的分析

桂花是具有香氣的一種優質原料。表4所示為采用頂空氣相色譜法檢測出的桂花精釀啤酒中揮發性成分。三個酒樣檢測出的揮發性香氣物質均含有乙醛、二甲基硫（DMS）、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸異丁酯、正丙醇、異丁醇、乙酸異戊酯、異戊醇、己酸乙酯、辛酸乙酯等物質。分析揮發性成分組分及質量濃度可發現，所檢測到的揮發性化合物以醇、酯為主。桂花添加量為0.3%（樣品一）和0.6%（樣品二）的啤酒中共檢出的揮發性物質主要有10種，檢出物大多為醇類和酯類物質。前期研究表明桂花精釀啤酒的特點是以酯香為主，同時含有醇香[25-27]。Hong等[28]采用氣相色譜/質譜法、氣相色譜-嗅覺法和電子鼻系統分析了不同極性分離的桂花揮發物和氣味活性物質，Sheng等[29]探究了不同酶解處理對桂花香氣成分的影響。與樣品一和樣品二相比，樣品三組檢出的揮發性物質共11種，但由于桂花的加入量更高，樣品三中醇類和酯類物質的質量濃度比較高，推測其較高質量濃度的醇類和脂類更多來自于啤酒中的桂花原料。其中酯類與醇類在桂花添加量為1.0%時質量濃度最高，證明在此添加量下釀造的啤酒風味和品質最好[30]。此實驗同時證明了樣品中原料添加量的不同對于成品酒中揮發性物質的含量具有一定的影響。

2.4成品啤酒感官品評分析

根據啤酒感官評分標準得到表5不同桂花添加量的精釀啤酒感官品評結果。表5可知，成品桂花精釀啤酒呈現黃色、渾濁且上下均一，泡沫豐富細膩、且掛杯持久。隨著桂花添加量的增加，桂花香氣明顯，酒體具有酒花香及麥芽香氣，酒體爽口、入口純正，酒體協調，無異香、異味，具有桂花的典型性香氣。因此，桂花添加量為0.6%時，發酵精釀啤酒口感最優。

2.5桂花精釀啤酒理化指標與揮發性成分相關性分析

采用皮爾森相關分析探究啤酒各基本理化指標和揮發性物質之間的關系。圓圈表示各指標之間存在相關性（plt;0.05），紅色表示正相關，藍色則表示負相關。從圖3可發現，發酵產生的揮發性物質（醇類、酯類）與啤酒的酒精度真正濃度、表觀濃度顯著正相關，與發酵度成負相關。

3結語

本論文探究了不同桂花添加量對精釀啤酒品質的影響，通過理化指標檢測和揮發性成分分析確定桂花精釀啤酒最佳工藝。實驗結果表明，桂花添加量和成品桂花精釀啤酒的酒精度、濃度、酸度等指標成正比，同發酵度成反比。揮發性物質包括以醇類、酯類物質為主的11種物質，賦予桂花精釀啤酒醇香濃厚的特有香氣。通過理化指標測定與感官品評結果表明，當桂花添加量為0.6%時，所釀桂花精釀啤酒泡沫豐富細膩、持久，具有桂花典型性香氣、酒花香及麥芽香氣，酒體爽口、入口純正，酒體協調，無異香、異味。該研究意于增強我國啤酒市場活力，對促進桂花精深加工、豐富我國精釀啤酒產業市場具有重要的意義。

參考文獻：

［1］de FLAVIIS R， SANTARELLI V， GRILLI S， et al. An integrative multi-omics approach aimed to gain insight on the effect of composition， style， yeast， and wheat species on wheat craft beer flavour[J]. Food Chemistry， 2024， 441： 138387. DOI： 10.1016/j.foodchem.2024.138387.

[2]ZHANG T Y， ZHANG H J， YANG Z， et al. Black rice addition prompted the beer quality by the extrusion as pretreatment[J]. Food Science amp; Nutrition， 2019， 7（11）： 3664-3674. DOI： 10.1002/fsn3.1223.

[3]樊偉. 啤酒營養與健康的研究進展[J]. 中外酒業·啤酒科技， 2020（1）： 9-14.

[4]MAIA P D D S， DOS SANTOS BAIO D， DA SILVA V P F， et al. Microencapsulation of a craft beer， nutritional composition， antioxidant stability， and drink acceptance[J]. LWT， 2020， 133： 110104. DOI： 10.1016/j.lwt.2020.110104.

[5]陳彩嬌， 崔云前， 襲祥雨， 等. 新型啤酒生產工藝及功效研究進展[J]. 食品科技， 2021， 46（2）： 73-77. DOI： 10.13684/j.cnki.spkj.2021.02.012.

[6]李萍. 精釀啤酒發展現狀及前景分析[J]. 中國食品工業， 2022（10）： 58-61.

[7]付奕婷， 崔云前， 張增浩， 等. 米草精釀啤酒釀造工藝優化及其品質分析[J]. 中國釀造， 2024， 43（1）： 174-179. DOI： 10.11882/j.issn.0254-5071.2024.01.027.

[8]羅躍中， 匡燕， 李忠英， 等. 響應面法優化黃桃精釀啤酒發酵工藝[J]. 武漢輕工大學學報， 2023， 42（6）： 99-105. DOI： 10.3969/j.issn.2095-7386.2023.06.014.

[9]張聰聰. 枸杞精釀啤酒的研發[D]. 天津： 天津科技大學， 2021.

[10]NELTNER T G， KULKARNI N R， ALGER H M， et al. Navigating the U.S. food additive regulatory program[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety， 2011， 10（6）： 342-368. DOI： 10.1111/j.1541-4337.2011.00166.x.

[11]侯丹， 付建新， 張超， 等. 桂花品種‘堰虹桂’‘玉玲瓏’和‘杭州黃’的香氣成分及釋放節律[J]. 浙江農林大學學報， 2015， 32（2）： 208-220. DOI： 10.11833/j.issn.2095-0756.2015.02.007.

[12]WU L P， LIU J Y， HUANG W S， et al. Exploration of Osmanthus fragrans Lour.’s composition， nutraceutical functions and applications[J]. Food Chemistry， 2022， 377： 131853. DOI： 10.1016/j.foodchem.2021.131853.

[13]劉龍昌， 向其柏. 木犀屬植物的研究進展[J]. 南京林業大學學報（自然科學版）， 2003， 27（2）： 84-88. DOI： 10.3969/j.issn.1000-2006.2003.02.020.

[14]LI H L， CHAI Z， SHEN G， et al. Polyphenol profiles and antioxidant properties of ethanol extracts from Osmanthus fragrans （thunb.） lour. flowers[J]. Polish Journal of Food and Nutrition Sciences， 2017， 67（4）： 317-325. DOI： 10.1515/pjfns-2017-0008.

[15]LIU Y， HUANG W S， ZHU Y H， et al. Acteoside， the main bioactive compound in Osmanthus fragrans flowers， palliates experimental colitis in mice by regulating the gut microbiota[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2022， 70（4）： 1148-1162. DOI： 10.1021/acs.jafc.1c07583.

[16]LIN R， CHEN X G， PENG Z C， et al. Evaluation of polyphenols content and antioxidant ability of commercial herbal beer[J]. Systems Microbiology and Biomanufacturing， 2024， 4（1）： 77-85. DOI： 10.1007/s43393-023-00185-0.

[17]全國食品工業標準化技術委員會釀酒分技術委員會. 啤酒分析方法： GB/T 4928—2008[S]. 北京：中國標準出版社， 2008.

[18]賈時榮， 安鳳平， 何洪， 等. 發酵茶多糖的研究現狀[J]. 糧食科技與經濟， 2019， 44（8）： 100-103. DOI： 10.16465/j.gste.cn431252ts.20190829.

[19]李巖， 姜鑫， 黃劍， 等. 響應面法優化刺梨精釀啤酒釀造工藝[J]. 食品工業， 2021， 42（4）： 170-174.

[20]鄧仕彬， 蔡伊萍， 林坍霖， 等. 果釀啤酒的釀造工藝和品質研究進展[J]. 中國釀造， 2023， 42（2）： 16-21. DOI： 10.11882/j.issn.0254-5071.2023.02.003.

[21]張健唯， 譚昊， 梁宸， 等. 桂花啤酒桂花浸提及添加工藝的研究[J]. 釀酒科技， 2022（11）： 36-44. DOI： 10.13746/j.njkj.2022098.

[22]廖世榮. 桂花香型精釀啤酒糖化工藝研究[J]. 福建師大福清分校學報， 2018（5）： 71-76. DOI： 10.3969/j.issn.1008-3421.2018.05.012.

[23]劉俐彤， 汪洋帆， 趙存朝， 等. 葡萄籽百香果啤酒發酵工藝優化[J]. 中國釀造， 2021， 40（11）： 209-216. DOI： 10.11882/j.issn.0254-5071.2021.11.038.

[24]王藝， 于華， 夏婷， 等. 茉莉花茶啤酒的釀造工藝優化[J]. 食品與發酵科技， 2023， 59（5）： 38-43. DOI： 10.3969/j.issn.1674-506X.2023.05-007.

[25]孫可澄， 趙鑫銳， 顧千輝， 等. 不同種類麥芽對下面發酵啤酒釀造風味的影響[J]. 中國釀造， 2021， 40（4）： 148-154. DOI： 10.11882/j.issn.0254-5071.2021.04.028.

[26]NIU C T， HAN Y P， WANG J J， et al. Comparative analysis of the effect of protein Z4 from barley malt and recombinant Pichia pastoris on beer foam stability： role of N-glycosylation and glycation[J]. International Journal of Biological Macromolecules， 2018， 106： 241-247. DOI： 10.1016/j.ijbiomac.2017.08.001.

[27]TSUJI H， MIZUNO A. Volatile compounds and the changes in their concentration levels during storage in beers containing varying malt concentrations[J]. Journal of Food Science， 2010， 75（1）： C79-C84. DOI： 10.1111/j.1750-3841.2009.01428.x.

[28]HONG S J， CHO J J， JEONG H， et al. Investigation of volatile profiles and odor-active compounds in Osmanthus fragrans var. aurantiacus separated by different polarities using GC/MS， GC-olfactometry and electronic-nose system[J]. Food Science and Biotechnology， 2024， 33（7）： 1585-1592. DOI： 10.1007/s10068-023-01455-2.

[29]SHENG X J， LIN Y N， CAO J M， et al. Comparative evaluation of key aroma-active compounds in sweet Osmanthus （Osmanthus fragrans lour.） with different enzymatic treatments[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2021， 69（1）： 332-344. DOI： 10.1021/acs.jafc.0c06244.

[30]于洪梅. 氣相色譜法分析啤酒中5種高級醇的方法研究[J]. 食品研究與開發， 2018， 39（18）： 151-154. DOI： 10.3969/j.issn.1005-6521.2018.18.027.