張振國,董建軍,孫軍勇,蔡國林,常宗明,陸 健,*,鄧 陽,尹 花,余俊紅,陳華磊
(1.江南大學(xué)工業(yè)生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇無錫 214122;2.啤酒生物發(fā)酵工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島 266061;3.江南大學(xué)糧食發(fā)酵工藝與技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室,江蘇無錫 214122;4.江南大學(xué)生物工程學(xué)院,江蘇無錫 214122)
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以未發(fā)芽大麥替代麥芽釀造啤酒及其麥香改善研究
張振國1,2,3,4,董建軍2,4,*,孫軍勇1,3,4,蔡國林1,3,4,常宗明2,陸健1,3,4,*,鄧陽2,尹花2,余俊紅2,陳華磊2
(1.江南大學(xué)工業(yè)生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇無錫 214122;2.啤酒生物發(fā)酵工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島 266061;3.江南大學(xué)糧食發(fā)酵工藝與技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室,江蘇無錫 214122;4.江南大學(xué)生物工程學(xué)院,江蘇無錫 214122)
本文研究了利用酶制劑Ondea Pro?進(jìn)行大麥啤酒的生產(chǎn),對(duì)其麥汁糖譜、氨基酸譜、蛋白質(zhì)區(qū)分、α-氨基氮和大麥啤酒理化成分及風(fēng)味物質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè),特別是對(duì)麥香物質(zhì)呋喃酮、2-乙酰吡咯、2-乙酰-1-吡咯啉、麥芽酚、2-甲基吡嗪、乙基吡嗪、乙酰呋喃和甲基糠醛等化合物進(jìn)行了分析,并邀請(qǐng)專業(yè)品酒委員進(jìn)行了感官品評(píng)。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),利用Ondea Pro?酶生產(chǎn)的麥汁,能夠滿足酵母發(fā)酵需求,然而大麥啤酒存在明顯的麥香缺陷。通過額外添加不同比例的焦香麥芽,分析大麥啤酒中主要麥香物質(zhì)的變化規(guī)律,結(jié)合感官品評(píng),結(jié)果表明添加1%的焦香麥芽釀造而成的大麥啤酒,其主要麥香物質(zhì)和品評(píng)口感與麥芽啤酒接近。添加少量焦香麥芽生產(chǎn)的大麥啤酒市場(chǎng)潛力具大,極具推廣價(jià)值。
大麥啤酒,麥芽啤酒,焦香麥芽,麥香
傳統(tǒng)啤酒釀造的糖化過程主要依靠麥芽中多種內(nèi)源酶將原輔料分解成小分子物質(zhì)。大麥啤酒以未發(fā)芽的大麥為主要原料,通過添加適量外源水解酶實(shí)現(xiàn)糖化[1]。大麥啤酒與麥芽啤酒的差別主要表現(xiàn)為原料不同,前者最突出的優(yōu)勢(shì)是比較廉價(jià),存在很大的市場(chǎng)潛力[2]。然而全大麥啤酒和普通麥芽啤酒相比口味比較淡,麥香不足,具有澀味和麥皮味,要達(dá)到麥芽啤酒的風(fēng)味口感,技術(shù)上的難題還需要進(jìn)一步解決。
麥香主要源于啤酒制備過程中的美拉德反應(yīng),麥香不足是導(dǎo)致大麥啤酒口味較淡的主要原因之一[3]。美拉德反應(yīng)自發(fā)地發(fā)生在含有熱量的麥芽和麥汁中,還原糖的活性羰基與氨基酸、多肽或蛋白質(zhì)的氨基在加熱,甚至在常溫下發(fā)生一系列復(fù)雜的反應(yīng),形成大量棕黑色的大分子物質(zhì)[4]。此外,反應(yīng)過程中還會(huì)產(chǎn)生多種具有不同氣味的中間體分子,包括大量吠喃酮類、吡嗪類化合物和麥芽酚等化合物,劉翔等人[5]的研究結(jié)果證實(shí),呋喃酮和2-乙酰吡咯是啤酒麥香的重要貢獻(xiàn)成分,其次是麥芽酚、噻吩、吡啶、噻唑、吡嗪類化合物,這些化合物為啤酒提供特殊的香氣,包括甜味、焦糖味和辛香,結(jié)合感官品評(píng)說明一定含量的麥香物質(zhì)更有助于啤酒口感和香氣的協(xié)調(diào)。
Mackie等人[6]研究了呋喃衍生物對(duì)麥芽啤酒麥香的影響,發(fā)現(xiàn)呋喃衍生物是麥芽啤酒中重要的風(fēng)味物質(zhì),對(duì)啤酒麥香貢獻(xiàn)顯著。王孔斌等人[7]將焦香麥芽酒精提取液用于微型麥芽啤酒的發(fā)酵,獲得的啤酒麥香更加突出,口味柔和醇厚。孫軍勇等人[8]將淺色焦香麥芽用于低度淡爽型啤酒的釀造,獲得的啤酒麥香明顯增加,成熟啤酒各項(xiàng)指標(biāo)符合當(dāng)時(shí)國標(biāo)(GB/T4928-2001啤酒分析方法)的要求。然而,關(guān)于焦香麥芽對(duì)大麥啤酒麥香缺陷的改善,國內(nèi)外還沒有相關(guān)研究報(bào)道。本文就改善大麥啤酒麥香缺陷做了初步研究,首先對(duì)大麥麥汁糖譜、氨基酸譜、蛋白質(zhì)區(qū)分、α-氨基氮和啤酒理化成分及風(fēng)味物質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行了檢測(cè),特別是對(duì)麥香物質(zhì)2-甲基吡嗪、乙基吡嗪、甲基糠醛、乙酰呋喃、麥芽酚、2-乙酰吡咯、2-乙酰-1-吡咯啉和呋喃酮進(jìn)行了分析,并邀請(qǐng)專業(yè)品酒委員進(jìn)行了感官品評(píng),確定了添加一定比例的焦香麥芽對(duì)大麥啤酒麥香的改善作用,以期接近麥芽啤酒麥香水平,實(shí)現(xiàn)大麥啤酒的風(fēng)味改良。
1.1材料與儀器
甘啤四號(hào)大麥、甘啤四號(hào)麥芽甘肅永昌縣金穗麥芽有限公司;慕尼黑焦香麥芽2號(hào)巴特哈斯(北京)貿(mào)易有限公司;青島大花啤酒花甘肅亞盛綠鑫啤酒原料集團(tuán)有限公司;酶制劑Ondea Pro?諾維信中國總部;下面發(fā)酵酵母TT-21(本文直接使用該菌株的酵母泥)青島啤酒二廠;分析純D-(-)-阿拉伯糖(>99%)、D-(+)-果糖(>98%)、D-(+)-葡萄糖(>98%)、D-(+)-蔗糖(>99%)、D-(+)-Maltose hydrate(>99%)、麥芽三糖(>96%)、麥芽四糖(>96%)、麥芽五糖(>95%)、麥芽六糖(>95%)、麥芽七糖(>94%)美國Sigma公司;衍生劑AQC、硼酸緩沖液美國Waters公司;氨基酸標(biāo)準(zhǔn)混合液(2.5 mmol/L)美國Waters公司;分析純異戊醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、乙酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;色譜純2-甲基吡嗪、乙基吡嗪、甲基糠醛、乙酰吡咯、乙酰呋喃、2-乙酰-1-吡咯啉、麥芽酚、4-羥基呋喃酮美國Sigma公司;其他常規(guī)試劑均為分析純購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
100 L啤酒糖化設(shè)備、100 L啤酒發(fā)酵罐上海嘉迪機(jī)械有限公司;粉碎機(jī)SJ山東雙佳農(nóng)牧機(jī)械科技有限公司;全自動(dòng)啤酒分析儀奧地利Anton Paar公司;PAL-1迷你數(shù)顯折射計(jì)ATAGO(愛拓)中國分公司;pH計(jì)上海茸研儀器有限公司;AVM色度計(jì)德國Hellige公司;紫外分光光度計(jì)美國GE公司;濁度計(jì)瑞典Sigrist公司;ME204電子分析天平瑞士Mettler Toledo公司;單寧分析儀德國Pfeuffer公司;氣-質(zhì)聯(lián)用儀(Agilent 6890N GC-5973MSD)、CAR/PDMS萃取頭美國Agilent公司;Waters Alliance 2695液相色譜儀,包括Phenomenex Rezex糖分析柱(ROA300 mm×7.8 mm)、Kromasil NH2柱(250 mm×4.6 mm)、Waters Column Heater Module和Waters2414示差折光檢測(cè)器美國Waters公司;氨基酸分析系統(tǒng)(Waters Alliance系統(tǒng)),包括AccQ.Tag氨基酸分析柱(4 μm,3.9 mm×150 mm)、2695分離單元、2996二極管陣列檢測(cè)器、2475熒光檢測(cè)器和Empower色譜管理系統(tǒng)美國Waters公司;固相微萃取裝置美國Supelco公司;純水儀(Milli-Q plus)德國Millipore公司。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1麥汁的制備稱取甘啤四號(hào)大麥和麥芽各21.22 kg,經(jīng)粉碎機(jī)粉碎后分別投料至糖化鍋(糖化鍋事先將80 L水加熱至54 ℃),酶制劑添加量1 g/kg大麥(麥芽不添加酶),在54 ℃條件下蛋白休止30 min,醪液以1 ℃/min的升溫速率從54 ℃升溫至64 ℃,保溫60 min,繼續(xù)升溫至78 ℃,保溫30 min后進(jìn)行麥汁過濾,麥汁過濾結(jié)束加入青島大花顆粒酒花0.82 g/L麥汁,進(jìn)行60 min煮沸。最后,經(jīng)回旋沉淀槽回旋15 min獲得麥汁[9]。分別在原料大麥中添加0.5%、1.0%、1.5%和2%(焦香麥芽占大麥和焦香麥芽總重的比例)的焦香麥芽制備麥汁,以研究不同比例的焦香麥芽對(duì)大麥啤酒麥香的影響。該部分實(shí)驗(yàn)均做三次平行,所測(cè)數(shù)據(jù)取平均值。
1.2.2啤酒發(fā)酵中試實(shí)驗(yàn)將80 L 10 °P(柏拉圖度,麥汁濃度單位)麥芽麥汁和大麥麥汁分別輸入100 L發(fā)酵罐,即時(shí)進(jìn)行麥汁充氧,通過控制空氣填充量使麥汁溶解氧水平達(dá)到9.0 mg/L,麥汁滿罐后添加相同代數(shù)的酵母泥400 g(酵母活力96%),控制麥汁滿罐溫度,自然升溫至主發(fā)酵溫度9.5 ℃,當(dāng)濃度降至5.6 °P后升溫至還原溫度12 ℃,雙乙酰降至50 μg/L時(shí),將沉降的酵母排放1~3次,然后進(jìn)行0~1 ℃低溫貯酒。相同實(shí)驗(yàn)條件,做三次平行,結(jié)果取三次實(shí)驗(yàn)的平均值,并計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.2.3麥汁理化指標(biāo)分析原麥汁濃度測(cè)定:麥汁樣品直接使用PAL-1迷你數(shù)顯折射計(jì)讀取原麥汁濃度數(shù)據(jù);糖譜分析、氨基酸譜分析方法見參考文獻(xiàn)[10-11];色度、α-氨基氮的測(cè)定參考GB/T1686-2008啤酒麥芽[12];pH、濁度、總酸的測(cè)定參考GB/T4298-2008啤酒分析方法[13];極限發(fā)酵度:采用Anton Paar全自動(dòng)啤酒分析儀測(cè)定極限發(fā)酵度;敏感蛋白和敏感多酚:采用單寧分析儀測(cè)定[14];總氮和蛋白質(zhì)區(qū)分:采用單寧、磷鉬酸沉淀法測(cè)定[15];β-葡聚糖:采用剛果紅法[16]。
1.2.4啤酒常規(guī)理化指標(biāo)分析采用Anton Paar全自動(dòng)啤酒分析儀對(duì)啤酒樣品進(jìn)行常規(guī)理化指標(biāo)分析。
1.2.5啤酒中常規(guī)風(fēng)味物質(zhì)含量的測(cè)定分析醇、酯和乙醛的標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備,定性、定量分析方法參考文獻(xiàn)[17];樣品處理和色譜條件參考文獻(xiàn)[18];分析雙乙酰和戊二酮的樣品處理和氣相色譜條件參考文獻(xiàn)[19]。
1.2.6啤酒中麥香物質(zhì)含量的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:分別精確稱取1.00 g 2-甲基吡嗪、乙基吡嗪、甲基糠醛、乙酰吡咯、乙酰呋喃、2-乙酰-1-吡咯啉、麥芽酚、4-羥基呋喃酮,溶解并定容至500 mL棕色容量瓶中,得到濃度為2.00 g/L的混標(biāo)溶液。將混標(biāo)溶液分別稀釋到0.2和0.008 g/L備用[20]。樣品處理:吸取過濾后的啤酒3 mL于15 mL具塞頂空瓶中,加入1 mL 0.008 g/L的混標(biāo)溶液,旋緊瓶蓋,進(jìn)行固相微萃取(SPME)操作,用75 μm的CAR/PDMS萃取頭于50 ℃水浴鍋中恒溫萃取40 min,結(jié)束后取出萃取頭,于進(jìn)樣口解析1 min[21]。操作條件:所使用色譜柱為ED-05色譜柱(60 m×0.53 mm×1.5 μm),柱流量為1 mL/min,采用高純He載氣,初始溫度為40 ℃,保持2 min后以2 ℃/min的速率升溫至170 ℃,進(jìn)樣口溫度為250 ℃,MS接口溫度為280 ℃。MS電離方式為EI,電子能量為70 ev,離子源溫度為180 ℃,四級(jí)桿溫度為150 ℃[22]。通過各組分加標(biāo)準(zhǔn)物后與本底的峰面積平均值之差,以及添加的標(biāo)準(zhǔn)物的含量,計(jì)算出各組分的校正因子,用外標(biāo)法計(jì)算酒樣中各麥香組分的含量。
1.2.7啤酒的感官品評(píng)將添加焦香麥芽發(fā)酵而成的大麥啤酒和麥芽啤酒貯存于4 ℃,邀請(qǐng)五位國家級(jí)和省級(jí)專業(yè)品酒委員對(duì)所釀啤酒進(jìn)行感官品評(píng)[23]。對(duì)啤酒所體現(xiàn)出來的麥香味、苦味、澀味、硫味、麥皮味、高級(jí)醇味、協(xié)調(diào)性以及柔和性等感官特性進(jìn)行了打分評(píng)判,1分到5分代表從很差到很好[24]。
2.1大麥麥汁分析
表1數(shù)據(jù)顯示,大麥麥汁α-氨基氮的濃度較低,酵母的生長及代謝活動(dòng)將會(huì)受到一定程度的影響。高分子含氮物質(zhì)占25.6%,保證了大麥啤酒形成充足的泡沫和醇厚的口感;中分子含氮物質(zhì)占19.91%,可提高大麥啤酒的“殺口力”;低分子含氮物質(zhì)的比例比麥芽麥汁的低8.9%,但對(duì)酵母的生長并不會(huì)造成顯著的影響。大麥麥汁β-葡聚糖含量較高,β-葡聚糖對(duì)麥汁粘度有較顯著的影響,因此糖化時(shí)可適當(dāng)增加β-葡聚糖酶的量,避免引起過濾問題[25]。
表1 麥汁常規(guī)理化指標(biāo)Table 1 Conventional physicochemical indices of worts
表2數(shù)據(jù)顯示,大麥麥汁葡萄糖含量比較低,低于麥芽麥汁葡萄糖的35%左右,然而,大麥麥汁麥芽糖含量高于麥芽麥汁28%,因此可以保證后期發(fā)酵過程順利進(jìn)行。
表2 麥汁的糖類物質(zhì)含量(g/L)Table 2 Carbohydrate content of worts(g/L)
表3 麥汁的氨基酸組成Table 3 Amino acid composition of worts
Jones[26]根據(jù)啤酒發(fā)酵過程中酵母對(duì)氨基酸的消耗速率將氨基酸分為四大組(快速吸收:Asp,Asn,Glu,Gln,Ser,Thr,Lys,Arg;中速吸收:Val,Leu,Ile,Met,His;慢速吸收:Gly,Ala,Phe,Tyr,Trp;幾乎不吸收:Pro),該分類結(jié)果是基于對(duì)發(fā)酵過程中氨基酸相對(duì)重要性的了解以及通過在高濃釀造中添加酵母浸膏或個(gè)別氨基酸對(duì)麥汁氮源組成進(jìn)行調(diào)整得來的[27]。由表3數(shù)據(jù)計(jì)算可得,快速吸收氨基酸占48%以上,可以滿足酵母發(fā)酵的需求;中速吸收氨基酸占38%以上,可以為酵母合成風(fēng)味物質(zhì)提供充足的氮源,也能夠提高大麥啤酒的泡沫穩(wěn)定性[28]。
2.2大麥啤酒理化分析
表4數(shù)據(jù)顯示,大麥啤酒和麥芽啤酒的包括真正發(fā)酵度在內(nèi)的常規(guī)理化指標(biāo)沒有明顯差異,證實(shí)了大麥麥汁的糖和氨基酸等組成可以滿足正常發(fā)酵需求。
表4 啤酒常規(guī)理化指標(biāo)Table 4 Conventional physicochemical indices of beer
表5 啤酒常規(guī)風(fēng)味物質(zhì)分析Table 5 Conventional flavor substance analysis of beer
由表5數(shù)據(jù)可知,大麥啤酒雙乙酰的濃度高于麥芽啤酒,雙乙酰由α-氨基氮和纈氨酸代謝而成,大麥麥汁的纈氨酸含量已經(jīng)達(dá)到麥芽麥汁水平,而α-氨基氮含量低于麥芽麥汁水平,提醒我們?cè)诖篼溼劸七^程中,需通過控制蛋白酶添加量以調(diào)節(jié)麥汁α-氨基氮含量;另外,大麥啤酒的正丙醇、異丁醇等醇類含量與麥芽啤酒相當(dāng),確保了酒體的醇厚性;并且,大麥啤酒的乙酸乙酯、乙酸異戊酯、己酸乙酯和辛酸乙酯等酯類物質(zhì)含量與麥芽啤酒相近,能保證大麥啤酒濃郁的酯香。
2.3大麥啤酒麥香物質(zhì)缺陷
大麥釀酒工藝不含制麥過程,該過程包含2~3 h 80~85 ℃的干燥階段,麥芽在此階段進(jìn)行美拉德反應(yīng),是產(chǎn)生麥香物質(zhì)的主要過程。本文著重對(duì)大麥啤酒和麥芽啤酒麥香物質(zhì)進(jìn)行了分析,表6數(shù)據(jù)顯示,2-甲基吡嗪、乙基吡嗪、甲基糠醛和乙酰吡咯在麥汁中的含量比啤酒中高,表明這些麥香物質(zhì)在發(fā)酵過程一部分揮發(fā)流失,一部分轉(zhuǎn)移至啤酒中。而乙酰呋喃、2-乙酰-1-吡咯啉和呋喃酮在啤酒中的含量較麥汁中高,說明在發(fā)酵過程酵母代謝使部分物質(zhì)發(fā)生化學(xué)轉(zhuǎn)化而形成乙酰呋喃、2-乙酰-1-吡咯啉和呋喃酮[18]。
麥芽酚、2-乙酰吡咯、2-乙酰-1-吡咯啉和呋喃酮是麥汁和啤酒中含量相對(duì)較高的物質(zhì),但目前麥芽酚的閾值高達(dá)7000 μg/L,在啤酒中的風(fēng)味強(qiáng)度(OAV)不足0.006;2-甲基吡嗪、乙基吡嗪、乙酰呋喃和甲基糠醛這4種物質(zhì)含量大多低于1 μg/L,它們的風(fēng)味閾值均超過20 μg/L,OAV不足0.05,表明它們對(duì)啤酒的麥香貢獻(xiàn)較少。呋喃酮的風(fēng)味閾值為160 μg/L,OAV可超過1.02;2-乙酰吡咯和2-乙酰-1-吡咯啉的風(fēng)味閾值在0.11 μg/L左右,在啤酒中OAV分別超過160和700,是非常強(qiáng)的風(fēng)味物質(zhì)。因此,從風(fēng)味實(shí)際貢獻(xiàn)上看呋喃酮、2-乙酰吡咯和2-乙酰-1-吡咯啉是目前啤酒中的重要麥香物質(zhì)。對(duì)比大麥啤酒和麥芽啤酒,發(fā)現(xiàn)前者的麥香物質(zhì)含量均顯著低于后者,尤其呋喃酮、2-乙酰吡咯和2-乙酰-1-吡咯啉的缺乏,將會(huì)對(duì)大麥啤酒的麥香風(fēng)味產(chǎn)生較大的影響[29]。
2.4不同比例的焦香麥芽對(duì)大麥啤酒麥香物質(zhì)濃度的影響
通過梯度添加焦香麥芽,分析大麥啤酒麥香物質(zhì)的變化規(guī)律,結(jié)果如表7數(shù)據(jù)顯示,隨著焦香麥芽比例的增加,大麥啤酒麥香物質(zhì)含量可得到明顯提高。當(dāng)焦香麥芽添加量達(dá)到1%時(shí),除2-乙酰-1-吡咯啉和麥芽酚含量略低于普通麥芽啤酒水平,其余麥香物質(zhì)含量可提高到普通麥芽啤酒水平,尤其是呋喃酮、2-乙酰吡咯和2-乙酰-1-吡咯啉含量的提高對(duì)大麥啤酒麥香改善的貢獻(xiàn)較大。然而,當(dāng)焦香麥芽添加量超過1%時(shí),大麥啤酒麥香物質(zhì)含量明顯超過普通麥芽啤酒水平,從經(jīng)濟(jì)節(jié)約的角度考慮,我們決定添加1%焦香麥芽。
表6 大麥啤酒麥香物質(zhì)含量(μg/L)Table 6 Content of malt aroma compounds in barley beer(μg/L)
表7 不同比例焦香麥芽對(duì)大麥啤酒麥香物質(zhì)的影響Table 7 The effect of different proportions of caramel malt on malt aroma compounds of barley beer
2.5大麥啤酒的感官品評(píng)
全大麥啤酒、添加1%焦香麥芽釀造而成的大麥啤酒和麥芽啤酒的具體感官品評(píng)結(jié)果見圖1。由圖1可知,與全大麥啤酒相比,添加1%焦香麥芽釀造而成的大麥啤酒澀味、硫味和表皮味顯著減少,麥香味更加濃郁,明顯彌補(bǔ)了全大麥啤酒的麥香不足和口味淡薄的問題,與麥芽啤酒口味較接近,同時(shí),我們還要考慮與啤酒中的醇香、酯香和酒花香氣等協(xié)調(diào)的問題,通過品評(píng)發(fā)現(xiàn)添加1%焦香麥芽釀造而成的大麥啤酒柔和性和協(xié)調(diào)性最好,綜合得分最高。
圖1 添加焦香麥芽釀造的大麥啤酒和麥芽啤酒的感官品評(píng)Fig.1 Sensory evaluation of malt beer and barley beer brewed with caramel malt
利用Ondea Pro?酶制備的大麥麥汁,經(jīng)過對(duì)其糖譜、氨基酸譜、α-氨基氮以及蛋白質(zhì)區(qū)分等指標(biāo)與麥芽麥汁的比較分析,證實(shí)大麥麥汁能夠滿足酵母發(fā)酵需求。通過大麥啤酒和麥芽啤酒之間的比較,可知大麥啤酒在理化指標(biāo)和風(fēng)味物質(zhì)方面滿足生產(chǎn)需要。通過梯度添加焦香麥芽,分析大麥啤酒麥香物質(zhì)的變化規(guī)律,確定添加1%焦香麥芽可使大麥啤酒麥香物質(zhì)含量得到明顯提高,麥香更加濃郁,品評(píng)結(jié)果顯示大麥啤酒麥香味得到顯著改善,口味更加柔和協(xié)調(diào),明顯彌補(bǔ)了全大麥啤酒的麥香不足和口味淡薄的問題,有利于提高該產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力。大麥啤酒釀造過程沒有制麥工序,減少了二氧化碳排放量,在很大程度上提升了啤酒企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,也有利于環(huán)境保護(hù),因此添加少量焦香麥芽釀造而成的大麥啤酒具有一定的推廣意義。
[1]Birgit Schnitzenbaumer,Elke K. Arendt. Effect of unmalted oats(Avena sativa L.)on the quality of high-gravity mashes and worts without or with exogenous enzyme addition[J]. European Food Research and Technology,2014(238):225-235.
[2]Braekeleirs,R. Vandenbussche. Practical experiences with mash filtration on thin-bed filters from brews made with several kinds of raw materials[J]. Technical Quarterly-Master Brewers Association of the Americas,2007,44(2):121-126.
[3]Steiner E,Auer A,Becker T,et al. Comparison of beer quality attributes between beers brewed with 100% barley malt and 100% barley raw material[J]. Journal of Food Agriculture and Environment,2012(92):803-813.
[4]鄭文華,許旭. 美拉德反應(yīng)的研究進(jìn)展[J]. 化學(xué)進(jìn)展,2005,1(17):122-129.
[5]劉翔,唐坤甜,江偉,等. 麥芽與黑啤中15種麥芽香特征物質(zhì)的分析[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2014,8(40):171-177.
[6]E.Mackie,Colin Slaughter. The Contribution of 4-Hydroxyfuranone Derivatives to the Aroma of Commercial Beers and Malts[J]. Journal of the Institute of Brewing,2000,4(106):209-214.
[7]王孔斌,王君高,李全國. 濃縮麥芽汁生產(chǎn)微型啤酒提高麥芽香氣的研究[J]. 釀酒科技,2014(6):54-56.
[8]孫軍勇,龔慶芳,初世才. 淺色焦香麥芽在低度淡爽型啤酒釀造中的應(yīng)用[J]. 釀酒科技,2006(2):46-48.
[9]楊小蘭,羅正明,王旭蘋,等. 降低高濃啤酒發(fā)酵中高級(jí)醇含量的研究[J]. 食品科學(xué),2011,9(32):188-192.
[10]李梅,董建軍,尹花,等. 體積排阻色譜法檢測(cè)啤酒生產(chǎn)過程中的糖類化合物和發(fā)酵產(chǎn)物[J]. 食品工業(yè)科技,2012,33(23):320-322.
[11]李梅,楊朝霞,董建軍,等. AQC柱前衍生高效液相色譜法測(cè)定啤酒中的21種游離氨基酸[J]. 色譜,2007,6(25):939-941.
[12]GB/T1686-2008. 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-啤酒麥芽[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[13]GB/T4298-2008. 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)-啤酒分析方法[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[14]Chapon L. Nephelometry as a method for studying the relations between polyphenols and protein[J]. Journal of the Institute of Brewing,1993(99):49-56.
[15]Billaud C,Nicolas J. Main oxidoreductases involved in the malting and brewing technological processes[J]. Sciences des Aliments,2001,21(2):83-131.
[16]Scott R W. The viscosity of worts in relation to their content ofβ-glucan[J]. Journal of the Institute of Brewing,1972,78(2):179-186.
[17]趙迎春. 無麥芽啤酒生產(chǎn)技術(shù)的研究[D]. 濟(jì)南:山東輕工業(yè)學(xué)院,2009.
[18]朱明光,崔云前,朱維岳,等. 不同發(fā)酵方法生產(chǎn)全大麥啤酒飲料的研究[J]. 現(xiàn)代食品科技,2014,10(30):231-236.
[19]鐘曉盈,楊永紅,曾玉萍. 啤酒中雙乙酰與戊二酮比值研究[J]. 啤酒科技,2015(4):22-26.
[20]肖天鵬,劉春鳳,李崎,等. 頂空-固相微萃取-氣相色譜法檢測(cè)可可麥汁中吡嗪類化合物[J]. 分析化學(xué),2012,40(10):1589-1592
[21]Kataoka H,Lord H,Pawliszyn J. Application of solid-profile micro extraction in food analysis[J]. Journal of Chromatography A,2000(880):35-35.
[22]胡國棟,張曉磊. 頂空固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜分析啤酒微量香味組分的研究[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè),2004,30(2):1-5.
[23]丁興華. 食品檢驗(yàn)工(技師、高級(jí)技師)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006:216-219.
[24]Cui Yun-qian,Cao Xiao-hong,Li Shan-shan,et al. Enhancing the concentration of 4-vinylguaiacol in top-fermented beers-a review[J]. Journal of the American Society of Brewing Chemists,2010,68(2):77-82.
[25]周廣田,聶聰,崔云前,等. 啤酒釀造技術(shù)[M]. 濟(jì)南:山東大學(xué)出版社,2003:138-143.
[26]Jones M.,Pierce J. S. Absorption of amino acids from wort by yeasts[J]. Journal of the Institute of Brewing,1964(70):307-315.
[27]OA’Connor-Cox E.S.C.,Ingledew W.M. Wort nitrogenous sources:their use by brewing yeasts:a review[J]. Journal of the American Society of Brewing Chemists,1989(47):102-108
[28]Kunz T,Müller C,Mato-Gonzales D,et al. The influence of unmalted barley on the oxidative stability of wort and beer[J]. Journal of the Institute of Brewing,2012,118(1):32-39.
[29]Martin Preininger,Ludmila Gimelfarb,Hui-Chen Li,et al. Identification of Dihydromaltol(2,3-Dihydro-5-hydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one)in Ryazhenka Kefir and Comparative Sensory Impact Assessment of Related Cycloenolones[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2009,21(57):9902-9908.
Brewing beer with unmalted barley replaced of malt and improvement of malt aroma defect of barley beer
ZHANG Zhen-guo1,2,3,4,DONG Jian-jun2,4,*,SUN Jun-yong1,3,4,CAI Guo-lin1,3,4,CHANG Zong-ming2,LU Jian1,3,4,*,DENG Yang2,YIN Hua2,YU Jun-hong2,CHEN Hua-lei2
(1.The Key Laboratory of Industrial Biotechnology,Ministry of Education,School of Biotechnology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.State Key Laboratory of Biological Fermentation Engineering of Beer.,Qingdao 266061,China;3.National Engineering Laboratory for Cereal Fermentation Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;4.School of Biotechnology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)
In this study,Ondea Pro? enzyme was used to produce barley beer. The sugar spectrum composition,amino acid spectrum,protein fraction value,α-amino nitrogen content in the wort samples and physicochemical indices,flavor substances in barley beer samples were examined. In particular,the malt aroma compounds which including furanone,2-acetylpyrrole,2-acetyl-1-pyrroline,maltol,2-methylpyrazine,ethylpyrazine,acetyl furan and methylfurfural were analyzed. Members of the professional alcohol tasting committee were invited to conduct sensory evaluations. We found that the wort produced by Ondea Pro? was able to meet the demand of yeast fermentation. However barley beer has obvious malt aroma defect. Variation law of malt aroma compounds content in barley beer were analyzed after appending extra different proportions of caramel malt to the raw materials. Combining with sensory evaluations,we found that barley beer produced with 1% caramel malt was close to malt beer on main malt aroma compounds and taste. Thus,the barley beer brewed with a small amount caramel malt has considerable market potential and promotional value.
barley beer;malt beer;caramel malt;malt aroma
2016-01-14
張振國(1990-),男,碩士研究生,研究方向:釀酒工程與食品生物技術(shù),E-mail:zhangzhen8g@163.com。
董建軍(1960-),男,博士,研究方向:釀造技術(shù)與工程,E-mail:dongjj@tsingtao.com.cn。
陸健(1968-),男,博士,教授,研究方向:釀造微生物與酶技術(shù)及新型生物制劑,E-mail:jlu@jiangnan.edu.cn。
國家高技術(shù)發(fā)展(863)計(jì)劃(2013AA102109);江蘇省普通高等學(xué)校科研成果產(chǎn)業(yè)化推動(dòng)項(xiàng)目(JHB2012-26);高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃(111計(jì)劃)資助項(xiàng)目(111-2-06);江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目;青島創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)軍人才計(jì)劃項(xiàng)目(13-cx-15)。
TS261
A
1002-0306(2016)15-0181-06
10.13386/j.issn1002-0306.2016.15.027