決明子啤酒的工藝

譚兆順，姜鑫，鄧鴻鈺，侯成躍，宋揚，董小雷*

齊魯工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院/山東省微生物重點實驗室（濟南 250353）

決明子為豆科植物決明或小決明的干燥成熟種子，始載于《神農(nóng)草本經(jīng)》，并被列為上品。《本草綱目》中指出決明子“除肝膽風(fēng)熱，淫膚白膜，青盲”，《本草正義》中亦有“決明子明目，乃滋益肝腎，以鎮(zhèn)潛補陰為義，是培本之正治”的記載。決明子為我國中醫(yī)中常用中藥材，也是中華人民共和國國家衛(wèi)生健康委員會（原衛(wèi)生部）公布的藥食同源的食物之一。研究發(fā)現(xiàn)，決明子中除含有蒽醌類、萘并吡酮類等主要成分之外，還含有一些揮發(fā)性成分、脂肪酸類成分、多糖及蛋白質(zhì)類成分，具有較高的藥用價值及營養(yǎng)價值[1]。研制出一款新穎而具保健作用的典型決明子風(fēng)味保健啤酒，既保證了啤酒風(fēng)味的層次豐富，又發(fā)揮了決明子清瀉肝火、滋補肝腎、潤腸通便的功效[2]，符合當代消費者對健康生活的需求，具有一定的研究意義。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

薩茲啤酒花、馬格努門啤酒花（美國雅基瑪酒花公司）；進口澳大利亞麥芽：永順泰（昌樂）麥芽有限公司；比利時S-189酵母（弗曼迪斯）；決明子、炒決明子（山東鄄城志遠中藥飲片有限公司）；碘液、氫氧化鈉、酚酞、鹽酸、有機硅消泡劑（天津市福晨化學(xué)試劑廠）；鄰苯二胺（分析純，天津市北聯(lián)精細化學(xué)品開發(fā)有限公司）。

1.1.2 儀器與設(shè)備

YXQ-LS-75SII立式壓力滅菌鍋（上海博訊實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）；SW-CJ-1BU無菌超凈工作臺（蘇州尚田潔凈技術(shù)有限公司）；SD9012BEBC色度計（上海昕瑞儀器設(shè)備有限公司）；WGZ-2PJ濁度計（上海昕瑞儀器設(shè)備有限公司）；SPL-250生化培養(yǎng)箱（天津萊玻特瑞儀器有限公司）；WYT-J手持糖度計（成都豪創(chuàng)光電儀器有限公司）；EBC標準磨粉碎機（天津萊玻特瑞儀器有限公司）；GSP-77-03磁力攪拌器（江蘇姜堰市分析儀器廠）；ME204分析天平：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；UV2350紫外可見分光光度計：尤尼柯（上海）儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點

粉碎：使用增濕粉碎法將澳洲大麥芽進行粉碎，粉碎后的麥芽應(yīng)做到麥皮破而不碎，粗細得當，無未破碎的整粒，勿粉碎得過細，以免麥皮破碎以及細粉的比例太高，造成過濾時間過長、麥汁氧化的風(fēng)險[3]。

糖化：采用單醪升溫浸出糖化法[4]。糖化溫度見表1 。采用料水比1∶3.5（kg/L），在50 ℃熱水下料，下料后攪拌并恒溫保持20 min，升溫至65 ℃，保溫40 min，升溫至68 ℃，保溫30 min，升溫到72 ℃，保溫10 min，此時碘檢，用玻璃棒蘸取麥汁溶液放入碘反應(yīng)瓷板上液，變涼后，再將碘液滴入麥汁中，利用碘遇淀粉變藍色的原理，如果碘液變藍黑色說明淀粉分解不完全，則需要增加糖化時間直至碘不變色。當?shù)鈾z反應(yīng)不變色后升溫至78 ℃，滅活麥汁中的酶，進行過濾，糖化結(jié)束。在糖化過程中，不同溫度的糖化階段對酶的作用各不相同，適當?shù)乜刂茰囟?，以提供各種酶的不同最適溫度，可以得到所需要的不同產(chǎn)物。

表1 糖化溫度及其效應(yīng)

麥汁過濾：先在過濾槽中加入剛好沒過篩板的78℃的洗糟水，而后將糖化所得的麥汁打入過濾槽，靜置20 min，重復(fù)回流2次，直到麥汁較為清亮后再開始過濾，且過濾速度不能過快，避免因為流速過快破壞糟層影響過濾效果。將78 ℃的熱水分兩次均勻倒到過濾槽中進行洗糟，直至過濾完成。

麥汁煮沸[5]：從麥汁開始沸騰時計時，分3次添加啤酒花。麥汁初沸后10 min時加入0.1 g/L馬格努門啤酒花；沸騰后30 min時添加0.16 g/L馬格努門啤酒花；沸騰后65 min加入0.3 g/L薩茲啤酒花。適宜的酒花添加量賦予啤酒爽口苦味和特有的香味，使啤酒更有層次感[6]。

回旋沉淀[7]：在麥汁煮沸結(jié)束后，將熱麥汁迅速打入回旋沉淀槽進行回旋沉淀，靜置15 min，而后分離熱麥汁中的各種熱凝固物，獲得較為澄清的熱麥汁。

麥汁冷卻[8]：利用已經(jīng)滅好菌的板式換熱器將麥汁溫度降至11 ℃左右進罐，利用文丘里管對麥汁進行充氧，麥汁溶氧量為8~9 mg/L。

發(fā)酵：接種比利時S-189酵母，采用2×107個/mL的酵母接種量接種。發(fā)酵溫度保持11 ℃，直至發(fā)酵液糖度降到（4±0.2）°P，封罐，進入后發(fā)酵階段，此時啤酒中的鋅離子促進雙乙酰的還原[9]，每隔24 h檢測1次雙乙酰含量，當測定雙乙酰含量降至0.1 mg/L以下時，開始降溫[10-11]，降至0 ℃后，保持0 ℃后儲7 d左右，使啤酒酒體發(fā)酵到完全成熟。

除菌：在發(fā)酵完成后，采用微膜過濾法對成品啤酒進行過濾，該方法能夠起到良好的殺菌效果，并保證啤酒的色度和香氣[3,12]。

1.3 品評標準

由齊魯工業(yè)大學(xué)中德啤酒技術(shù)中心實驗室啤酒感官品評小組來品評決明子啤酒，分別從啤酒的外觀、泡沫、香氣、口感這幾個方面進行評論[13]，具體的評分細則見表2。

表2 感官品評細則

2 結(jié)果與分析

2.1 決明子啤酒工藝優(yōu)化

以感官品評為主要評價指標，探究決明子添加類型、決明子添加量和決明子添加時機三因素對決明子啤酒決明子浸出物的影響。在單因素的基礎(chǔ)上，采用三因素三水平正交試驗進行分析，得出最合適的平衡的香氣與口感，試驗方案設(shè)計結(jié)果見表3。由表4和表5可知，F(xiàn)比為決明子添加類型（1.695）＞決明子添加時機（0.964）＞決明子添加量（0.341），且F比越大，影響因素越顯著，因此決明子添加類型對啤酒的影響最顯著，決明子添加時機對啤酒的影響其次，最后是決明子添加量。由圖1可知，決明子添加量變化的影響為較為平緩的上升而后開始下降，決明子添加類型的變化趨勢是先顯著上升后緩慢下降，決明子添加時時機先顯著上升再緩慢地下降，直觀地說明決明子添加時機和決明子添加類型對決明子啤酒評分的影響之大，所以最佳組合為煮沸結(jié)束前5 min添加3%的粉碎決明子共同煮沸至煮沸階段結(jié)束。

圖1 決明子啤酒工藝正交試驗效應(yīng)曲線圖

表3 決明子啤酒工藝正交試驗因素與水平

表4 決明子啤酒工藝正交試驗直觀分析表

表5 決明子啤酒工藝正交試驗方差分析表

2.2 決明子啤酒品質(zhì)分析

2.2.1 理化指標

根據(jù)正交試驗結(jié)果制定出的最優(yōu)方案，在此優(yōu)化條件下進行釀造決明子啤酒，對其品質(zhì)檢測分析，結(jié)果見表6。結(jié)果顯示，最終成品啤酒理化指標符合GB/T 4927—2008[14]的相關(guān)標準。這對該款啤酒發(fā)展提供了堅實的理論基礎(chǔ)與標準依據(jù)。

表6 成品決明子啤酒的理化指標

2.2.2 感官品評

啤酒的理化指標和儀器分析不足以完全表達的啤酒的風(fēng)味物質(zhì)和綜合口味口感，在啤酒品質(zhì)監(jiān)督方面，感官品評同樣起決定作用。由于每個人的偏好不同，并且儀器很難做出綜合的判斷，但是人可以通過視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺等多種感覺來直感地對該款啤酒做出綜合判斷。

經(jīng)過感官品評，決明子啤酒的感官品評結(jié)果見圖2。決明子啤酒顏色呈通體通透的淺棕色；泡沫豐富細膩潔白，并且該啤酒的泡沫掛杯時間較長；香氣包含了大麥芽的麥香、酒花的清香和炒決明子的焦香；味道干凈利落、清新，口味較為純正，無雜味、無高級醇的上頭口味，新鮮有殺口感，其中在煮沸結(jié)束前5 min添加3%的粉碎炒決明子共同煮沸的啤酒得分最高，各種香味達到共同的平衡點，無異香，是一款符合標準的啤酒。這項優(yōu)化工藝與試驗預(yù)測所得結(jié)論一致，證明了此項決明子啤酒優(yōu)化工藝的可行性。

圖2 成品決明子啤酒的感官品評

3 結(jié)論

結(jié)果表明，生產(chǎn)工藝的最優(yōu)組合為在煮沸結(jié)束前5 min添加2%的粉碎炒決明子共同煮沸。在此優(yōu)化條件下釀造的決明子啤酒，口感純正，味道清新，苦香兼優(yōu)，泡沫潔白細膩掛杯持久，并伴有淡淡的炒決明子的焦香，在享受啤酒風(fēng)味的同時還有保健作用，是一種新興的保健飲用品。根據(jù)消費者對健康生活的要求和市場上對于啤酒多樣化的需求，決明子啤酒有著巨大的市場潛力。