黑枸杞花青素菠蘿風味啤酒的研制

王靖婷

（齊魯理工學院，山東章丘 250200）

目前傳統工藝釀造的啤酒已經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、品質高端等特點開始嶄露頭角。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展。因此，本文將開發一種新型的、具有保健功效的啤酒，并在此基礎上添加黑枸杞花青素浸提液進行菠蘿風味的調味，且因花青素在堿性條件下呈藍色，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識，填補國內保健功效風味啤酒市場的空缺。

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、糖化鍋、過濾器、煮沸鍋、旋沉槽和發酵罐，均來自山東申東發酵裝備有限公司；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味啤酒的制備

經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的調配比例進行調配[5]，制備黑枸杞花青素菠蘿風味啤酒。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果

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為先升高后下降的趨勢。當料液比較少時，黑枸杞花青素在該溶液體積下的濃度已經達到飽和，黑枸杞植物細胞壁的壁外花青素濃度過高而抑制了花青素的進一步滲出；當料液比達到1∶30時，黑枸杞花青素的提取率達到最大值；而當料液比超過1∶30后，由于黑枸杞細胞壁外滲透壓大于內滲透壓，花青素由壁內向壁外的傳導阻力增加，從而抑制了提取效率，曲線呈現下降趨勢。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先升高后下降的趨勢。當浸提溫度為85 ℃時，花青素浸提率達到最大。當浸提溫度超過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為先升高后下降的趨勢，當浸提時間達到70 min時，花青素提取率達到最大值。當浸提時間超過70 min后，黑枸杞細胞壁內外滲透壓達到平衡，浸提時間對于提取率的影響失去主導地位，且花青素在高溫條件下，浸提時間過長導致其逐漸氧化，提取率降低，曲線呈現下降趨勢。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 響應面結果分析

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）作為響應值對二次回歸方程的曲線進行擬合[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。響應面實驗組和與感官評分結果見表1，方差分析見表2。

表1 響應面實驗組和與感官評分結果

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

根據響應面最終分析得到的數據表明，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，根據國家標準《啤酒》（GB 4927—2008）相關指標進行檢測，指標均合格。

3 結論

在啤酒調配過程中使用的花青素含量為151.74 mg·L-1，調配前酒精度為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。通過檢測室檢測結果可以證明這款酒的啤酒質量符合相關國標要求。黑枸杞花青素菠蘿風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味啤酒品質最佳。