無(wú)醇啤酒飲料及其生產(chǎn)工藝

湯衛(wèi)華，王 芃

無(wú)醇啤酒飲料及其生產(chǎn)工藝

湯衛(wèi)華，王 芃

（天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津市 300222）

主要探討了目前生產(chǎn)無(wú)醇啤酒的兩大類方法：限制發(fā)酵法和脫醇法。其中限制發(fā)酵法包括稀釋法、采用特殊酵母發(fā)酵法、高溫糖化法、超低溫發(fā)酵法和廢麥糟法等；脫醇法包括減壓蒸餾法、反滲透法、透析法和超臨界二氧化碳法等。

無(wú)醇啤酒；限制發(fā)酵法；脫醇法

無(wú)醇啤酒（Non－alcoholic Beer）是指不含酒精或酒精含量甚微的啤酒。它與普通啤酒一樣以大麥為主要原料，經(jīng)發(fā)酵而釀造的，并且仍保留著傳統(tǒng)啤酒的色、香、味特性。無(wú)醇啤酒在1968年由瑞士首次在德國(guó)推出，其后美國(guó)、英國(guó)、日本等國(guó)家相繼開發(fā)出同類產(chǎn)品。隨著人們對(duì)健康的日益重視，無(wú)醇啤酒的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在幾個(gè)方面［1］：第一，無(wú)醇啤酒的酒精含量很低，盡可能的減少了酒精對(duì)人體的危害；第二，低熱量，無(wú)醇啤酒的熱量是普通啤酒的1／2；第三，較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，無(wú)醇啤酒中含有人體所需的多種氨基酸、多酚化合物和多種微量元素?，F(xiàn)代人崇尚自然、特性化的生活方式，無(wú)醇啤酒盡可能的保持了其原來(lái)的色澤和風(fēng)味，具有低熱量、助消化、減少血管中脂肪沉積的特點(diǎn)，符合綠色消費(fèi)趨勢(shì)的需求。

在國(guó)外，無(wú)醇啤酒的產(chǎn)量年均增長(zhǎng)率在30%以上，其消費(fèi)量占啤酒總量的20%以上。在我國(guó)，1985年廣東江門市飲料廠首次從德國(guó)（懷納公司）引進(jìn)我國(guó)第一條無(wú)醇啤酒生產(chǎn)線，但這期間無(wú)醇啤酒發(fā)展緩慢。直至1997～2000年間山東多家啤酒廠如青島啤酒等引進(jìn)了無(wú)醇啤酒生產(chǎn)設(shè)備，這才開始走向規(guī)?；a(chǎn)。

每個(gè)國(guó)家對(duì)于無(wú)醇啤酒都有不同的定義，見表1［2］。在我國(guó)一般認(rèn)為酒精含量低于0．5%（v／v），但仍保留著傳統(tǒng)啤酒的色香味等典型性特點(diǎn)的啤酒，屬于無(wú)醇啤酒的范疇［3］。

表1 部分國(guó)家對(duì)無(wú)醇啤酒酒精度要求

無(wú)醇啤酒最主要的特點(diǎn)是大體上具有傳統(tǒng)的啤酒風(fēng)味，同時(shí)需要考慮無(wú)醇啤酒的顏色、泡沫和香氣成分，無(wú)醇啤酒和普通啤酒的理化性質(zhì)比較，見表2［4］。

表2 無(wú)醇啤酒和普通啤酒的理化性質(zhì)

分析項(xiàng)目 無(wú)醇啤酒 普通啤酒實(shí)濃（%） 4．35 3．68酒精（%重量百分比） 0．21 3．67酒精（%體積百分比） 0．27 4．67真正發(fā)酵度（%） 8．8 67．3蛋白質(zhì)（N×6．25；%） 0．25 0．32苦味質(zhì)單位（BU） 15．6 11．6 36 p H 4．43 4．

從表2可知，無(wú)醇啤酒的顏色（SRM）相對(duì)較深。無(wú)醇啤酒發(fā)酵的原麥汁濃度僅為4．75%，比普通啤酒低了2．3倍。發(fā)酵結(jié)束后，無(wú)醇啤酒的酒精含量為0．27%（v／v），而普通啤酒的酒精含量則為4．67%（v／v），降低了17．3倍。同時(shí)，無(wú)醇啤酒的蛋白質(zhì)含量、苦味值單位（BU）以及p H與普通啤酒相差無(wú)幾。這樣無(wú)醇啤酒盡可能的保持了普通啤酒的色香味特性。

一、無(wú)醇啤酒的生產(chǎn)工藝

無(wú)醇啤酒的生產(chǎn)工藝主要是限制發(fā)酵法和脫醇法。限制發(fā)酵法是限制麥汁中的可發(fā)酵性糖含量或者限制其向酒精轉(zhuǎn)化的方向，如高溫糖化法、特殊酵母發(fā)酵法等。脫醇法是將正常發(fā)酵啤酒中的酒精通過各種方法去除，如減壓蒸餾法、反滲透法、透析法等。

（一）限制發(fā)酵法

1．高溫糖化法

利用各種酶的特性，在糖化時(shí)在低溫（45℃）下進(jìn)行蛋白質(zhì)的分解；快速升溫至高溫（74～75℃），避開β－淀粉酶的作用最適溫度60～65℃的階段，盡可能降低麥汁中的可發(fā)酵糖含量。該工藝生產(chǎn)的麥汁在發(fā)酵過程中酵母只能發(fā)酵正常情況的25～30%的糖分，完全可以控制乙醇含量在0．5%以下。該工藝的缺點(diǎn)是糖化操作要求度很高。

2．采用特殊酵母發(fā)酵法

采用專門的路德類酵母（Saccharomycodes ludgwigii）對(duì)正常的麥汁進(jìn)行發(fā)酵，由于路德酵母不分泌麥芽糖水解酶，不能發(fā)酵麥芽糖和麥芽三糖，而只能發(fā)酵麥汁中占總糖含量15%左右的果糖、葡萄糖和蔗糖，因此只能產(chǎn)生少量的酒精。由于醪液中含有大量的未發(fā)酵麥芽糖，具有很濃的甜味。而且，發(fā)酵過程中由于低酒精高糖的醪液環(huán)境，使發(fā)酵醪的微生物控制要求非常嚴(yán)格，必須保證在發(fā)酵過程中醪液僅此一種酵母的存在，否則將導(dǎo)致發(fā)酵的失?。?］。

很多學(xué)者探討新的、其他適當(dāng)?shù)慕湍钙贩N來(lái)控制發(fā)酵，即能減少酒精的生產(chǎn)，又能保證啤酒的風(fēng)味。Radoslav等人［6］利用三羧酸循環(huán)酶缺陷菌株釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）發(fā)酵生產(chǎn)低醇啤酒，編碼延胡羧酸酶和α－酮戊二酸脫氫酶的FUM1、KGD1和KGD2基因中斷的酵母釀造無(wú)醇啤酒（乙醇含量小于0．5（v／v）），同時(shí)有機(jī)酸（檸檬酸、延胡索酸和蘋果酸）大幅增加彌補(bǔ)了低酒精含量帶來(lái)的風(fēng)味缺陷。宋剛等［7］從構(gòu)建的乙醇脫氫酶（ADH）工程菌株中篩選得到ADH活性最強(qiáng)的菌株HD34－1，經(jīng)過生產(chǎn)性發(fā)酵試驗(yàn)與理化指標(biāo)測(cè)定，證實(shí)HD34－1菌株的發(fā)酵酒精度低于1%（w／w）。

3．超低溫發(fā)酵法

這種方法是在較低的溫度下接種酵母進(jìn)行低溫發(fā)酵，控制發(fā)酵時(shí)間和減少酵母接種量，限制酵母的代謝活動(dòng)，從而減少乙醇的生成量。

張遠(yuǎn)平探索了低溫加酸發(fā)酵法生產(chǎn)無(wú)醇啤酒的方法，發(fā)現(xiàn)了低溫能控制酵母發(fā)酵的進(jìn)行，同時(shí)，加入有機(jī)酸能起到有效抑制酒精生成。

此法的缺點(diǎn)是生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，同時(shí)殘?zhí)呛枯^高。

4．廢麥糟法

糖化后的廢麥糟進(jìn)行消化、發(fā)泡和高壓蒸汽處理后，再用冷水洗糟，得到的洗糟水進(jìn)行煮沸，同時(shí)加入酒花，冷卻后接入酵母進(jìn)行發(fā)酵。因發(fā)酵液中含糖量低，酵母代謝產(chǎn)乙醇量低，這樣可降低乙醇生成的量，可以制成低醇或無(wú)醇啤酒。這種發(fā)酵工藝產(chǎn)生的啤酒的酒精含量較低，其缺點(diǎn)是操作煩瑣。

（二）脫醇法

1．減壓蒸餾法

利用酒精的揮發(fā)系數(shù)比水大，通過真空蒸餾的方法將乙醇從啤酒中蒸發(fā)而使酒精去除。鐘金文［10］等將普通啤酒中的酒精通過真空蒸餾法去除后，使啤酒中酒精含量低于0．5%（v／v）；同時(shí)研究發(fā)現(xiàn)該設(shè)備具有香味物質(zhì)回收裝置，能夠最大限度減少香味物質(zhì)的揮發(fā)，使無(wú)醇啤酒的口味達(dá)到最佳程度。Schedl［11］等人在低溫條件下，采用真空蒸餾法去除啤酒中乙醇，同時(shí)將蒸餾出來(lái)的揮發(fā)性物質(zhì)重新充填于啤酒中，保證啤酒的風(fēng)味不發(fā)生改變。該工藝的缺點(diǎn)表現(xiàn)在，第一、在蒸發(fā)過程中，其它的芳香物質(zhì)會(huì)隨著乙醇的蒸餾而揮發(fā)，影響啤酒的風(fēng)味。需要在蒸餾后進(jìn)行風(fēng)味物質(zhì)修飾和香氣補(bǔ)償。第二、設(shè)備投資費(fèi)用高，單套設(shè)備生產(chǎn)規(guī)模比較小。

2．反滲透法

所謂反滲透法就是將啤酒加壓（3．0～4．0 MPa），通過半透膜使酒精〔包括水和某些小分子揮發(fā)物質(zhì)〕透過半滲透膜而分離。啤酒中的各種成分，對(duì)膜的滲透能力相差很大，其中啤酒中的水最易透過，酒精次之，浸出物最困難，這樣可以達(dá)到脫醇的目的。Catarino等人［12］研究應(yīng)用反滲透技術(shù)從酒精含量為5．5%（v／v）的啤酒中生產(chǎn)無(wú)醇啤酒（酒精含量＜0．5%v／v）。

3．透析法

透析法是利用薄膜兩側(cè)的濃度差為推動(dòng)力的分離技術(shù)。在生產(chǎn)無(wú)醇啤酒的過程中，由于濃度差異，低分子的乙醇通過透析膜，通過擴(kuò)散作用擴(kuò)散到透析液（流動(dòng)水）中；同時(shí)透析液中的水分也向啤酒中擴(kuò)散，最終達(dá)到物質(zhì)平衡［3］。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在常溫或者低溫下處理啤酒，避免了啤酒受熱后蛋白質(zhì)變性；操作壓力為常壓或者低壓。此法在啤酒處理過程中也會(huì)有風(fēng)味物質(zhì)損耗，但損失量較其他方法要少，無(wú)醇啤酒的口感較好，是以后的發(fā)展趨勢(shì)。

4．超臨界二氧化碳萃取法

在高壓條件下超臨界二氧化碳與啤酒接觸并進(jìn)行萃取，將酒精萃取出來(lái)，然后再降低壓力，將酒精中的超臨界二氧化碳析出。由于該技術(shù)分離效率高，可得到品質(zhì)較好的無(wú)醇啤酒，但費(fèi)用昂貴［13］，限制其在工業(yè)生產(chǎn)上大規(guī)模的使用。

二、討論

以上介紹的兩大類無(wú)醇啤酒的生產(chǎn)工藝在實(shí)際生產(chǎn)過程各有特色和優(yōu)缺點(diǎn)（見表3）。對(duì)于生產(chǎn)廠家來(lái)說(shuō)，選擇合適的生產(chǎn)工藝是非常重要的。充分考慮啤酒的口感品質(zhì)是否符合當(dāng)?shù)厝说漠a(chǎn)品需求。同時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，盡可能做到產(chǎn)品風(fēng)格、價(jià)位、投資和生成成本四者之間的統(tǒng)一。

表3 兩種生產(chǎn)工藝的比較

［1］李磊，譚淑娟，肖澤儀等．無(wú)醇及低醇飲料的研制方法［J］．釀酒科技，2005，（03）：65－68．

［2］鄭義剛，黃勇，韓貞圣．8°P低醇啤酒的研制開發(fā)［J］．啤酒科技，2006，（03）：20－21．

［3］管敦儀．啤酒工業(yè)手冊(cè)（第1版）［M］．北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2007．

［4］馮志彪，李冬梅．無(wú)醇啤酒的研究進(jìn)展［J］．啤酒工業(yè)，1996，（04）：17－18．

［5］徐朝暉．低醇啤酒與無(wú)醇啤酒工藝概述［J］．釀酒，2003，（06）：59－60．

［6］Radoslav Selecky，Daniela mogroviová，Pavol Sulo．Beer with Reduced Ethanol Content Produced Using Saccharomyces cerevisiae Yeasts Deficient in Various Tricar boxylic Acid Cycle Enzy mes．Jour nal of The Institute of Brewing［J］．2008，（02），97－101．

Non－alcoholic Beer and Its Pr oduction Process

TANG Wei－h(huán)ua，WANG Peng

（Tianjin Moder n Vocational and Technical College，Tianjin 300222 China）

The article focuses on the present t wo non－alcoholic beer production methods：limit fer mentation and dealcholization methods：the for mer one includes the dilution method，yeast fer mentation，high－temperature saccharification method，ultra－low－temperature fer mentation method and waste－wheat－rotten method；and the latter one includes vacuum distillation，reverse osmosis，dialysis and supercritical carbon dioxide method．

TS262 non－alcoholic beer；li mit fer mentation；dealcholization method

TS262

A

1673－582X（2012）02－0050－04

2011－05－19

湯衛(wèi)華（1979－），女，江西吉安人，博士研究生，天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，主要從事生物化工方面的研究。