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(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 武漢 430070）

酸啤酒最早起源于比利時(shí)，現(xiàn)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(chǎn)于德國(guó)的柏林酸小麥和古斯也是非常著名的酸啤酒[1]。傳統(tǒng)上蘭比克啤酒是將制備的麥汁露天發(fā)酵而成，發(fā)酵過(guò)程充分利用了當(dāng)?shù)乜諝庵刑赜械囊吧湍负鸵吧?xì)菌，也可以經(jīng)由橡木桶的陳貯來(lái)豐富酸啤酒的風(fēng)味和口感，釀造周期長(zhǎng)達(dá)數(shù)年[2]。這些酸啤酒的生產(chǎn)多采用混菌發(fā)酵方式，但是混菌發(fā)酵很難控制，產(chǎn)品質(zhì)量很難穩(wěn)定[3]。為了快速、可控地生產(chǎn)酸啤酒，一些學(xué)者研究在主發(fā)酵前使用乳酸菌將麥汁酸化，再使用抗酸性高的酵母進(jìn)行發(fā)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(lái)生產(chǎn)酸啤酒的可行性，并對(duì)酸化麥汁的主要工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)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(mén)酒花，酸啤酒，由市場(chǎng)購(gòu)買。

1.2 試劑與設(shè)備

乙腈、乳酸標(biāo)準(zhǔn)品、麥芽粉碎機(jī)、30 L 糖化一體鍋、30 L 發(fā)酵桶、550 mL 啤酒瓶、小型壓蓋機(jī)、生化培養(yǎng)箱、冰柜、高壓蒸汽滅菌鍋、pH 計(jì)、高效液相色譜儀Waters 2695。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 生產(chǎn)工藝

麥芽粉碎、糖化→過(guò)濾、洗糟→煮沸后冷卻→麥汁入發(fā)酵罐→接種植物乳桿菌→煮沸（添加酒花）后冷卻→麥汁入發(fā)酵罐→接種諾丁漢全效酵母→酒液發(fā)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(guò)濾、洗糟和第一次煮沸：提升一體鍋內(nèi)膽過(guò)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(jié)束后麥汁煮沸，煮沸5 min 時(shí)添加馬格努門(mén)酒花，30 min 后冷卻至20 ℃。

冷卻、酵母發(fā)酵成熟：接種諾丁漢全效酵母干粉0.5 g/L，20 ℃下發(fā)酵7 d，待酒液成熟后進(jìn)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(yàn)方法

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

1.4.2 發(fā)酵液中乳酸含量的測(cè)定[5]

發(fā)酵液離心后取上清液并稀釋，使稀釋液中的乳酸濃度在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)，取部分稀釋液過(guò)0.45μm 濾膜，濾液作為試樣溶液。分別取乳酸標(biāo)準(zhǔn)溶液和試樣溶液進(jìn)行液相色譜分析。以乳酸含量（μg/mL）為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。按下式計(jì)劃試樣中的乳酸含量X，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)%表示。

式中：Cs為由標(biāo)準(zhǔn)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(shù)；m為稱取試樣的質(zhì)量，單位（g）。

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

1.4.3 感官品質(zhì)分析

由經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的20 位品評(píng)員進(jìn)行感官品評(píng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同培養(yǎng)時(shí)間對(duì)酸化麥汁質(zhì)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(cè)pH、總酸和乳酸含量，并對(duì)不同酸化時(shí)間的麥汁進(jìn)行感官分析，考察不同培養(yǎng)時(shí)間對(duì)酸化麥汁質(zhì)量的影響，結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 不同培養(yǎng)時(shí)間對(duì)酸化麥汁質(zhì)量的影響表

由表1 可知，隨著乳酸菌發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，產(chǎn)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)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(jié)果，酸化18 h 最為合適。

2.2 不同培養(yǎng)溫度對(duì)酸化麥汁的影響

植物乳桿菌在不同培養(yǎng)溫度下的生長(zhǎng)繁殖情況不同，這會(huì)影響酸化麥汁的性能和感官質(zhì)量。在酸化時(shí)間等條件相同下，選取酸化溫度為30 ℃、35 ℃、40 ℃和45 ℃四個(gè)梯度進(jìn)行單因素分析，考察不同酸化溫度對(duì)植物乳桿菌酸化性能和感官質(zhì)量的影響，結(jié)果見(jiàn)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(shí)的乳酸含量最高，且感官品評(píng)結(jié)果最好。綜合以上分析結(jié)果，酸化溫度35 ℃為最佳。

2.3 實(shí)驗(yàn)酸啤酒的指標(biāo)

選擇植物乳桿菌粉，酸化溫度35 ℃，酸化時(shí)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(fā)酵制得實(shí)驗(yàn)酒，并與對(duì)照酒及市場(chǎng)上采購(gòu)的酸啤酒進(jìn)行理化指標(biāo)檢測(cè)及品評(píng)對(duì)比分析，對(duì)照酒按照正常啤酒生產(chǎn)流程生產(chǎn)，無(wú)麥汁酸化過(guò)程，原料及其他工藝和實(shí)驗(yàn)酒相同，結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3 可知，與對(duì)照酒相比，實(shí)驗(yàn)酒的pH 值、總酸和乳酸含量差異明顯；與市場(chǎng)采購(gòu)的酸啤酒相比，實(shí)驗(yàn)酒pH 值、總酸和乳酸的指標(biāo)上差距不明顯。從品評(píng)結(jié)果來(lái)看，實(shí)驗(yàn)酒具有泡沫細(xì)膩、酸感適中、酒體柔和清爽、風(fēng)味協(xié)調(diào)、有水果香味的特點(diǎn)，品評(píng)質(zhì)量?jī)?yōu)于對(duì)照啤酒和市場(chǎng)采購(gòu)的酸啤酒。

表3 實(shí)驗(yàn)酸啤酒指標(biāo)表

3 結(jié)語(yǔ)

選用拉曼公司的植物乳桿菌粉酸化麥汁時(shí)，工藝條件為接種量0.1 g/L，酸化溫度35 ℃，酸化時(shí)間18 h，酸化后麥汁接種0.5 g/L 諾丁漢全效酵母后20 ℃發(fā)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(xì)膩，口感酸甜，酒體柔和清爽，風(fēng)味協(xié)調(diào)和水果香味的特點(diǎn)。