植物乳桿菌酸化麥汁制備酸啤酒的工藝研究

◎郭盧云，馬 潔，劉光成

（湖北輕工職業技術學院，湖北 武漢 430070）

酸啤酒最早起源于比利時，現在比較著名的有蘭比克、貴茲以及法蘭德斯紅色艾爾。在歐洲其他地方，產于德國的柏林酸小麥和古斯也是非常著名的酸啤酒[1]。傳統上蘭比克啤酒是將制備的麥汁露天發酵而成，發酵過程充分利用了當地空氣中特有的野生酵母和野生細菌，也可以經由橡木桶的陳貯來豐富酸啤酒的風味和口感，釀造周期長達數年[2]。這些酸啤酒的生產多采用混菌發酵方式，但是混菌發酵很難控制，產品質量很難穩定[3]。為了快速、可控地生產酸啤酒，一些學者研究在主發酵前使用乳酸菌將麥汁酸化，再使用抗酸性高的酵母進行發酵制成[4]。本文研究了拉曼公司的植物乳桿菌粉酸化麥汁來生產酸啤酒的可行性，并對酸化麥汁的主要工藝參數進行了優化，再接種拉曼公司的諾丁漢全效酵母，以期釀得一款口感最佳的酸啤酒。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 菌株

諾丁漢全效酵母干粉，植物乳桿菌干粉，由拉曼公司提供。

1.1.2 原料

小麥芽，澳麥芽，馬格魯門酒花，酸啤酒，由市場購買。

1.2 試劑與設備

乙腈、乳酸標準品、麥芽粉碎機、30 L 糖化一體鍋、30 L 發酵桶、550 mL 啤酒瓶、小型壓蓋機、生化培養箱、冰柜、高壓蒸汽滅菌鍋、pH 計、高效液相色譜儀Waters 2695。

1.3 實驗方法

1.3.1 生產工藝

麥芽粉碎、糖化→過濾、洗糟→煮沸后冷卻→麥汁入發酵罐→接種植物乳桿菌→煮沸（添加酒花）后冷卻→麥汁入發酵罐→接種諾丁漢全效酵母→酒液發酵成熟后備壓、降溫→冷貯。

1.3.2 操作方法

粉碎：澳麥芽4.2 kg，小麥芽1.8 kg，噴少量水增濕后粉碎。

糖化：加20 L 水至30 L 糖化一體鍋，53 ℃投料，53 ℃蛋白休止15 min；升溫至63 ℃糖化25 min；升溫至72 ℃糖化20 min；最后升溫至78 ℃休止5 min。

過濾、洗糟和第一次煮沸：提升一體鍋內膽過濾，用5 L 76～78 ℃熱水洗糟三次后，煮沸30 min 后冷卻至35 ℃。

酸化和第二次煮沸：植物乳桿菌干粉添加量為0.1 g/L，酸化結束后麥汁煮沸，煮沸5 min 時添加馬格努門酒花，30 min 后冷卻至20 ℃。

冷卻、酵母發酵成熟：接種諾丁漢全效酵母干粉0.5 g/L，20 ℃下發酵7 d，待酒液成熟后進行降溫、備壓，定期排酵母和冷凝固物，0～1 ℃冷貯7 d。

1.4 檢驗方法

1.4.1 酒液中總酸含量和雙乙酰含量的測定參照GB/T 4928-2008 啤酒分析方法。麥汁濃度測定選用安東帕DMA 4100M 全自動啤酒分析儀測定。

1.4.2 發酵液中乳酸含量的測定[5]

發酵液離心后取上清液并稀釋，使稀釋液中的乳酸濃度在標準曲線范圍內，取部分稀釋液過0.45μm 濾膜，濾液作為試樣溶液。分別取乳酸標準溶液和試樣溶液進行液相色譜分析。以乳酸含量（μg/mL）為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制標準曲線。按下式計劃試樣中的乳酸含量X，以質量分數%表示。

式中：Cs為由標準曲線查得的乳酸濃度，單位（μg/mL）；V為試樣溶液總體積，單位（mL）；n為稀釋倍數；m為稱取試樣的質量，單位（g）。

液相色譜條件：色譜柱為C18 柱，柱溫35℃，流動相為乙腈:磷酸溶液=2.5:97.5（V/V），流速1.0 mL/min，檢測波長210 nm，進樣量20μL。

1.4.3 感官品質分析

由經過訓練的20 位品評員進行感官品評。

2 結果與分析

2.1 不同培養時間對酸化麥汁質量的影響

第一次煮沸冷卻后的麥汁濃度是12° P，按0.1 g/L 接種植物乳桿菌后，固定酸化溫度35 ℃，分別在12 h、18 h、24 h、30 h 和36 h 取樣檢測pH、總酸和乳酸含量，并對不同酸化時間的麥汁進行感官分析，考察不同培養時間對酸化麥汁質量的影響，結果見表1。

表1 不同培養時間對酸化麥汁質量的影響表

由表1 可知，隨著乳酸菌發酵時間的延長，pH逐漸降低，總酸和乳酸含量逐漸增加。在酸化18 h 前，由于營養物質豐富，產酸量增加明顯，pH 降低速率、總酸和乳酸增加速率均較快。在酸化18 h 后，營養物質濃度處于較低水平，pH 降低速率、總酸和乳酸增加速率均變緩。綜合以上分析結果，酸化18 h 最為合適。

2.2 不同培養溫度對酸化麥汁的影響

植物乳桿菌在不同培養溫度下的生長繁殖情況不同，這會影響酸化麥汁的性能和感官質量。在酸化時間等條件相同下，選取酸化溫度為30 ℃、35 ℃、40 ℃和45 ℃四個梯度進行單因素分析，考察不同酸化溫度對植物乳桿菌酸化性能和感官質量的影響，結果見表2。

由表2 可知，隨著酸化溫度逐漸降低，pH 值先降低后升高，35 ℃時的乳酸含量最高，且感官品評結果最好。綜合以上分析結果，酸化溫度35 ℃為最佳。

2.3 實驗酸啤酒的指標

選擇植物乳桿菌粉，酸化溫度35 ℃，酸化時間18 h 的酸化工藝，再在酸麥汁中添加諾丁漢全效酵母粉發酵制得實驗酒，并與對照酒及市場上采購的酸啤酒進行理化指標檢測及品評對比分析，對照酒按照正常啤酒生產流程生產，無麥汁酸化過程，原料及其他工藝和實驗酒相同，結果見表3。

從表3 可知，與對照酒相比，實驗酒的pH 值、總酸和乳酸含量差異明顯；與市場采購的酸啤酒相比，實驗酒pH 值、總酸和乳酸的指標上差距不明顯。從品評結果來看，實驗酒具有泡沫細膩、酸感適中、酒體柔和清爽、風味協調、有水果香味的特點，品評質量優于對照啤酒和市場采購的酸啤酒。

表3 實驗酸啤酒指標表

3 結語

選用拉曼公司的植物乳桿菌粉酸化麥汁時，工藝條件為接種量0.1 g/L，酸化溫度35 ℃，酸化時間18 h，酸化后麥汁接種0.5 g/L 諾丁漢全效酵母后20 ℃發酵7 d，酒液成熟后備壓并逐步降溫至0～1 ℃，定期排酵母和冷凝固物，冷貯7 d，制得的酸啤酒具有泡沫細膩，口感酸甜，酒體柔和清爽，風味協調和水果香味的特點。