釀制過程中桂花啤酒性質的研究

翟淑紅，雷詩飛，曹 穎，楊淑佳

（武漢設計工程學院食品與生物科技學院，湖北 武漢 430205）

啤酒通過大麥芽、啤酒花等原料發酵而成，富含碳水化合物、蛋白質、B 族維生素等多種營養物質，具有助消化、增進食欲等功能[1-2]。啤酒釀造面臨著啤酒老化、風味變化的弊端[3]，而天然抗氧化劑不僅可以延長啤酒保質期，還可以給啤酒帶來特有感官特性[4]，因此提高啤酒本身尤其是啤酒原料的抗氧化性是解決風味穩定性的一種有效解決途徑。桂花是一種藥用和食用價值都很高的天然香料，香味獨特，含有揮發油約0.3%，含有22種氨基酸和各種維生素，具有化痰止咳、食欲不振、經閉腹痛等功效[5-6]。

以大麥芽、酒花、桂花為主要原料，探討桂花風味啤酒與無風味啤酒在釀制過程中理化性質的變化，通過添加桂花的形式，增加啤酒風味和內源性抗氧化能力，為桂花啤酒的深加工提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

酵母，安琪酵母股份有限公司提供；大麥麥芽、香型酒花、苦型酒花、桂花，均為市售；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器設備

KM-410C 型手持糖度計，廣州市科潔盟實驗儀器有限公司產品；722 型可見分光光度計，天津冠澤科技有限公司產品；YP5002 型分析天平，梅特勒-托利多儀器（上海） 有限公司產品；HH-S2 型恒溫水浴鍋，常州國華電器有限公司產品；BCD-254 型冰箱，博西華家用電器有限公司產品。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程

1.3.2 操作要點

（1） 麥芽粉碎。大麥芽用麥芽粉碎器粉碎，要求粉碎至皮殼破碎，粗細粉比例控制在1∶3 左右。

（2） 浸出糖化法糖化。按1∶4 的料水比添加水，37 ℃下加入糖化鍋，充分攪拌，升溫至50 ℃保溫30 min，升溫至65 ℃保溫60 min，再次升溫至78 ℃保溫15 min 左右。每隔5～10 min 做一次碘試，直至樣品不變藍時說明糖化完全。期間需不斷攪拌，控制原麥汁糖度為12 °Brix。

（3） 過濾。先將糖化醪用200 目濾布進行過濾,待過濾快結束時，在78 ℃下經水分2 次洗表面。

（4） 煮沸（加酒花和桂花）。將濾液加熱，溫度升至100 ℃進行煮沸。在煮沸過程中添加總量0.1%的啤酒花、桂花，分2 次加入，間隔60 min，煮沸時間控制在75 min。第1 次添加時間為沸騰后10 min，第2 次添加酒花、桂花后，用糖度計測定麥芽汁濃度，麥汁糖度為12 °Brix 時，煮沸結束。

（5） 沉淀分離。麥汁靜置10 min，使熱凝性蛋白質凝固，進行離心過濾，去除酒花、桂花渣和沉淀物。

（6） 啤酒酵母的活化。稱麥汁0.1%左右的安琪活性干酵母，加2%糖水（酵母質量的10 倍），攪拌使其溶解，恒溫活化30 min，每隔10 min 攪拌1 次。

（7） 發酵及裝罐。將酵母加入麥汁中，搖動，并轉移至錐形瓶中，進行主發酵，溫度為12 ℃。當糖度降為5 °Brix 時進行后發酵，棄去下層沉淀廢渣，將其置于4 ℃冰箱中冷貯、成熟。8 d 后，過濾，裝罐，巴氏殺菌。

1.3.3 總糖的測定

采用手持糖度計法測定糖度。

1.3.4 酒精度的測定

根據GB/T 4928—2008 中酒精度的容量法進行測定。所得結果保留1 位小數。

1.3.5 總酸的測定

根據GB/T 4928—2008 中啤酒總酸的指示劑法進行測定。試樣的總酸含量計算公式為：

式中：X——啤酒試樣的總酸含量，mL/100 mL；

C——NaOH 標準滴定溶液的濃度，mol/L；

V——消耗NaOH 標準滴定溶液的體積，mL；

10——換算成啤酒試樣的系數。

1.3.6 總黃酮的測定

亞硝酸鈉- 硝酸鋁比色法測定總黃酮含量[7]。取蘆丁標準溶液0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL分別置于6 支10 mL 具塞試管中，各加體積分數為30%的乙醇溶液至5 mL，質量分數為5%的NaNO2溶液0.3 mL，搖勻靜置6 min，加質量分數為10%的Al(NO3)3溶液0.3 mL，搖勻靜置 6 min 后加 1mol/L 的 NaOH 溶液4 mL，加水0.4 mL，搖勻，靜置15 min。以空白溶液做參照，于波長510 nm 處測定吸光度，繪制標準曲線，求出回歸方程。

用0.1 mol/L NaOH 將10 mL 啤酒樣液調至中性，于100 mL 容量瓶中定容。按照上述測定方法進行測定，樣品總黃酮含量用蘆丁當量（RTE mg/100 g）表示。

1.3.7 總酚的測定

采用福林酚法測定總酚含量[6]。稱取0.500 g 沒食子酸用水定容于100 mL 容量瓶中，制得5 mg/mL的標準酚溶液，分別吸取0.03，0.60，0.90，1.20，1.50 mL 標準酚溶液于100 mL 容量瓶中，用水定容，則酚質量濃度依次為 0，15，30，45，60，75 μg/mL。分別從其中吸取1 mL 標準溶液，加水至5 mL，再加入0.5 mL 福林酚，搖勻，加入1 mL 7.5%碳酸鈉溶液，45 ℃條件下反應15 min 后，于波長765 nm處測吸光度，以沒食子酸質量濃度、吸光度為橫縱坐標繪制標準曲線，得到線性回歸方程。

試驗組加樣液0.05，4.95 mL 去離子水，空白組為5 mL 水，向各管中加入0.5 mL 福林酚，搖勻，加1 mL 7.5%碳酸鈉溶液。按照上述測定方法測定，樣品總酚含量用GAE mg/L 表示。

1.3.8 DPPH 自由基清除率的測定[7]

用無水乙醇溶解0.007 9 g DPPH 標準品，在100 mL 容量瓶中定容，同時配制不同質量濃度梯度的樣液。吸取0.1 mL 樣品溶液，加3.9 mL DPPH 溶液，避光處理30 min 后，于波長517 nm 測定吸光度，0.1 mL 無水乙醇與3.9 mL DPPH 溶液混合后的吸光度A1，以及0.1 mL 樣品溶液與3.9 mL 無水乙醇混合后的吸光度A2，按以下公式計算DPPH 自由基清除率，同時用原味啤酒作對比。

1.3.9 感官評價

根據GB/T 4928—2008 感官評價的方法，從產品的口感（30分）、氣味（25分）、色澤 （20分）、外觀（15分） 和泡持性能（10分） 5 個方面進行檢查與分析評定。選取10 名品酒經驗者進行感官評定，滿分100分，取其平均值。

1.3.9 自釀啤酒與市售啤酒理化指標的測定

在市場購買5種啤酒，雪花啤酒、青島啤酒、哈爾濱啤酒、烏蘇啤酒、百威啤酒與實驗室釀造成熟后的桂花風味啤酒及原味啤酒在同一試驗條件下進行總酚、總黃酮、DPPH 自由基清除率的測定，測定3 次。

2 結果與分析

2.1 自釀啤酒糖度和酒精度的變化

桂花風味和原味啤酒糖度的變化見圖1，桂花風味和原味啤酒酒精度的變化見圖2。

圖1 桂花風味和原味啤酒糖度的變化

圖2 桂花風味和原味啤酒酒精度的變化

由圖1 可知，桂花風味啤酒與原味啤酒隨著發酵時間的延長，二者總糖改變量沒有明顯差異，二者總糖隨發酵時間延長而下降。發酵第2 天到第4 天，總糖量下降的最多。當總糖度下降為5 °Brix 時趨于穩定，不再變化。

由圖2 可知，桂花風味與原味啤酒隨著發酵時間的延長酒精度沒有顯著差異。在發酵前期2種啤酒酒精度都偏低，且都呈明顯上升趨勢，發酵中期兩種啤酒酒精度飽和趨于穩定。

2.2 自釀啤酒總酸的變化

桂花風味啤酒和原味啤酒不同發酵時期總酸的變化見圖3。

圖3 桂花風味啤酒和原味啤酒不同發酵時期總酸的變化

由圖3 可知，桂花風味啤酒總酸含量高于原味啤酒，二者總酸的含量隨發酵時間而減少。在第10 天時桂花風味和原味啤酒總酸含量分別為0.89 mL/100 mL和0.87 mL/100 mL。

2.3 自釀啤酒總黃酮的變化

蘆丁標準曲線見圖4，自釀啤酒不同發酵時期總黃酮含量的變化見圖5。

圖4 蘆丁標準曲線

圖5 自釀啤酒不同發酵時期總黃酮含量的變化

由圖4 可知，以蘆丁質量濃度、吸光度為橫縱坐標繪制的標準曲線，蘆丁質量濃度為20.00～140.00 μg/mL時線性關系良好，擬合的線性方程為Y=0.001 49X-0.006 57，R2=0.996 07。

由圖5 可知，桂花風味啤酒總黃酮含量均顯著高于原味啤酒，且總黃酮含量隨發酵時間而顯著增大（p＜0.05）。在第10 天時桂花風味啤酒和原味啤酒總黃酮含量最大值分別為104.27 RTE mg/100 g 和88.14 RTE mg/100 g，第4 天到第8 天桂花風味啤酒和原味啤酒總黃酮含量增長最快。

2.4 自釀啤酒總酚的變化

沒食子酸標準曲線見圖6，不同發酵時期自釀啤酒總酚含量變化見圖7。

圖6 沒食子酸標準曲線

圖7 不同發酵時期自釀啤酒總酚含量變化

由圖6 可知，以沒食子酸質量濃度、吸光度為橫縱坐標繪制的標準曲線，沒食子酸質量濃度為0.30～1.50 μg/mL 時線性關系良好，擬合的線性方程為 Y=1.106X-0.036，R2=0.995 7。

由圖7 可知，桂花風味啤酒其總酚含量均顯著高于原味啤酒（p＜0.05），且隨著發酵時間的延長，總酚含量呈增長趨勢。桂花風味啤酒總酚含量最高為88.5 GAE mg/L，4～10 d 啤酒總酚增長最快。

2.5 自釀啤酒DPPH 自由基清除率的測定

發酵過程中自釀啤酒DPPH 自由基清除率的變化見圖8。

圖8 發酵過程中自釀啤酒DPPH 自由基清除率的變化

由圖8 可知，在發酵過程中桂花風味啤酒DPPH自由基清除率分別為21.50%，50.50%，52.60%，59.20%，63.50%；原味啤酒DPPH 自由基清除率分別為9.50%，15.00%，16.80%，37.50%，48.20%。隨著發酵天數的增加，清除率均顯著增加（p＜0.05）。且桂花風味啤酒的抗氧化活性顯著高于原味啤酒（p＜0.05）。桂花風味啤酒在發酵 2～4 d DPPH 自由基清除率的上升趨勢最為明顯，后緩慢上升；原味啤酒在發酵前期DPPH 自由基清除率上升較平緩，6～10 d 呈明顯上升。由此可知桂花的加入使啤酒的抗氧化性增強。

桂花啤酒的總黃酮、總酚與DPPH 自由基清除率的相關系數分別為0.9424，0.892，原味啤酒的總黃酮、總酚與DPPH 自由基清除率的相關系數分別為0.929 5，0.973 3。由此可知啤酒中的總黃酮和總酚是啤酒消除DPPH 自由基的主要因素。由于外源性抗氧化劑的使用逐漸受到限制，啤酒的抗氧化力主要有啤酒的內源抗氧化力物質所決定[8]。

2.6 自釀啤酒感官評定

成熟后桂花風味啤酒和原味啤酒的感官評定見表1。

表1 成熟后桂花風味啤酒和原味啤酒的感官評定/分

由表1 可知，成熟后桂花風味啤酒平均得分為85.9分，最高分為91分，最低分為81分；原味啤酒感官鑒定平均得分為80.3分，最高分為85分，最低分為75分。桂花風味啤酒平均得分高于原味啤酒5.6分，顯著高于原味啤酒（p＜0.05）。桂花風味啤酒色澤金黃晶瑩剔透且具有桂花特殊香氣，酒花和桂花香協調。

2.7 自釀啤酒與市售啤酒理化性質對比

自釀啤酒與市售啤酒理化指標測定結果見表2。

表2 自釀啤酒與市售啤酒理化指標測定結果

由表2 可知，實驗室釀造成熟后的桂花風味啤酒與原味啤酒的總酚含量、總黃酮含量及DPPH 自由基清除率均顯著高于市售啤酒（p＜0.05），且桂花風味啤酒為最高，總酚含量為89.1 GAE mg/L，總黃酮含量為102.57 RTE mg/100 g，DPPH 自由基清除率為65.9%。

3 結論

啤酒的特殊香味和苦味都來源于主要原料，同時為啤酒提供了較多的營養成分。啤酒在發酵過程中風味物質對酒精度、糖度及變化趨勢沒有太大影響，對總黃酮、總酸、總酚值、DPPH 自由基清除率、風味及變化趨勢有明顯影響。桂花風味啤酒總黃酮、總酚值、抗氧化性能力均顯著高于原味啤酒，桂花啤酒色澤金黃晶瑩剔透，且具有桂花特殊香氣，酒花和桂花香相互協調。試驗所制的桂花風味啤酒總酚含量、總黃酮含量、DPPH 自由基清除率均顯著高于市售啤酒（p＜0.05）。桂花風味啤酒是一種較綠色、營養、健康的飲品，具有較高的保健功能，同時原料廣泛、生產成本低、工藝簡單，所以此產品具有廣闊的開發前景。