趙春杰,張鐵鋒
(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010010;2.內(nèi)蒙古大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,內(nèi)蒙古呼和浩特 010010)
啤酒發(fā)展歷史悠久,公元前3000 年起源于古埃及和美索不達(dá)米亞,在公元六世紀(jì)初傳入德國(guó),公元十七八世紀(jì)啤酒工藝傳播到世界各地。啤酒行業(yè)在中國(guó)的起步較晚,最早是清朝光緒二十六年(1900 年)俄國(guó)人在哈爾濱建立了我國(guó)首個(gè)啤酒廠——烏爾盧布列夫斯基啤酒廠(即哈爾濱啤酒的前身),1903 年英國(guó)和德國(guó)商人在青島創(chuàng)立了年產(chǎn)2000 噸的蘇德釀酒有限公司(即青島啤酒產(chǎn)的前身)[1],1904 年中國(guó)人在哈爾濱開辦了第一家啤酒廠——東北三省啤酒廠。經(jīng)過百年的發(fā)展,中國(guó)啤酒產(chǎn)量增長(zhǎng)迅速,2002年首次超過美國(guó)成為啤酒生產(chǎn)和消費(fèi)世界第一大國(guó),此后總體產(chǎn)量呈上升態(tài)勢(shì),2013 年達(dá)到頂峰,之后在國(guó)外品牌的競(jìng)爭(zhēng)壓力和國(guó)內(nèi)消費(fèi)群體變化等多方面原因影響下,產(chǎn)量逐步下滑,但是市場(chǎng)銷售額卻連年走高[2](如圖1 所示)。在總量增長(zhǎng)艱難的情況下,需求結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。從圖2 可以看出,高端產(chǎn)品逐步起量,2020年市場(chǎng)份額約達(dá)35 %,高檔啤酒對(duì)市場(chǎng)的影響大于產(chǎn)量下滑,中國(guó)啤酒行業(yè)從高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展。啤酒作為一種大眾時(shí)尚飲品必然會(huì)成為保健功能的重要載體,研發(fā)具有特殊功能的保健啤酒,讓消費(fèi)者享受更多的實(shí)用價(jià)值,成為啤酒行業(yè)新的發(fā)展方向。在現(xiàn)代人崇尚健康、自然、個(gè)性化的生活方式下,保健啤酒具有巨大的消費(fèi)潛力[3]。
圖2 2011—2021年我國(guó)不同檔次啤酒銷售額占比情況
啤酒是以麥芽、啤酒花和水為主要原料,經(jīng)原料粉碎、糖化、發(fā)酵而成,含有充足的二氧化碳和少量酒精[1]。啤酒本身含有多種氨基酸、維生素、碳水化合物、礦物質(zhì)及其他對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)成分,能具有保護(hù)血管、提供能量、滋補(bǔ)身體等功效,因此啤酒又被稱為“液體面包”。適量喝啤酒可起到消暑解熱、開胃健脾、增強(qiáng)血液循環(huán)等作用[4]。在人們消費(fèi)升級(jí)的背景下,消費(fèi)需求日益趨于高端化、個(gè)性化、多樣化。我國(guó)的啤酒生產(chǎn)技術(shù)也在不斷革新,啤酒的品質(zhì)不斷提升,種類也日益豐富。在尊重傳統(tǒng)口感喜好的同時(shí),添加有益于健康的成分,研制出具有多種滋補(bǔ)、食療或者輔助作用的新型高端保健啤酒。根據(jù)添加的功能原料不同,市面上的保健啤酒主要有以下幾大類。
果汁啤酒又簡(jiǎn)稱“果啤”,是一種含有水果成分,口感介于果汁和啤酒之間的低度酒精飲料[5-6]。最早出現(xiàn)在歐洲,在21 世紀(jì)70 年代末,人們嘗試在啤酒中兌入果味汽水一起飲用,研究人員受到啟發(fā),在傳統(tǒng)啤酒釀制過程中加入適量的水果提取液,如菠蘿汁、獼猴桃汁、檸檬汁、香蕉汁、蘋果汁等,按照一定的物料配比,在適宜的條件下,經(jīng)過特殊的發(fā)酵工藝釀制而成[7-8]。啤酒含有較豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,但是礦物質(zhì)離子如鈉、鈣等含量不足,水果中維生素和微量元素(鈣、鎂、磷、鉀、鐵、鋅等)含量豐富,作為配料加入啤酒中,在保留啤酒原有特性的同時(shí)彌補(bǔ)了啤酒的不足,增加了啤酒的附加值,深受消費(fèi)者的青睞。果啤中豐富的果香味在一定程度上降低了酒精的刺激感,二氧化碳含量更加充足,賦予果啤愉快的“殺口感”。果啤中含多種人體所需的營(yíng)養(yǎng)元素如鉀、鈣、鋅等,還有較豐富的糖類、維生素和多種酶類,適量飲用可以軟化血管、防止骨質(zhì)疏松、緩解疲勞,男女老幼皆可飲用。蘋果中含有多酚、果膠、膳食纖維、糖類等,具有抗癌、增強(qiáng)記憶力、降血壓、減脂等作用,劉連成等[9-10]在主發(fā)酵的高泡期加入30 %蘋果汁,嚴(yán)格控制發(fā)酵條件,研制出了生津止渴、色澤誘人的蘋果保健鮮啤酒。
谷物是高蛋白、低脂肪、多碳水、B 族維生素和微量元素豐富的最經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的食物來源[11],在預(yù)防心腦血管疾病、減脂、防癌抗癌等方面起到很好的作用。在傳統(tǒng)啤酒釀造工藝基礎(chǔ)上,在生產(chǎn)不同階段添加一些優(yōu)質(zhì)谷物雜糧,如黑米、高粱、玉米、蕎麥、燕麥等,代替部分大麥芽原料,釀制出可以調(diào)節(jié)人體生理機(jī)能的新型啤酒。在保證原有啤酒特有風(fēng)味的同時(shí),兼有新谷物賦予的保健和營(yíng)養(yǎng)雙重功效,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。谷物原料沒有經(jīng)過發(fā)芽,自身酶活力偏低,需要合理控制添加量和工藝條件。朱鳳嬌等[12]通過優(yōu)化糖化和發(fā)酵工藝,降低高粱經(jīng)過發(fā)酵生成的高級(jí)醇含量,添加0.9 %的皂土作為澄清劑,釀造出酒體澄清透明、色澤誘人、風(fēng)味獨(dú)特的高粱啤酒。郭澤峰[13]研究發(fā)現(xiàn),在釀制新型燕麥啤酒時(shí)燕麥的添加量在20%以下不需要外源糖化酶就能順利糖化,當(dāng)燕麥的添加量達(dá)到40%以上如果沒有外源酶制劑釀造過程將無法進(jìn)行,外源酶的合理選擇和添加是釀制燕麥啤酒的關(guān)鍵。青稞中含有極高的β-葡聚糖,周韶華等[14]通過調(diào)整原料配比參數(shù)及糖化工藝,經(jīng)過二次發(fā)酵,得到β-葡聚糖含量比普通啤酒高出兩倍的青稞啤酒。
大健康時(shí)代養(yǎng)生意識(shí)越來越強(qiáng)烈,將中藥與啤酒相結(jié)合的中藥保健啤酒應(yīng)運(yùn)而生。利用中藥材特殊的“藥食同源”藥理功能,在啤酒釀制過程中或發(fā)酵后加入中藥原汁(一種或多種中藥按一定比例混合后提取),生產(chǎn)出具有一定中藥活性成分,感觀、氣味、色澤更富有特色并兼具一定保健功效的功能啤酒[15-16]。大部分中藥都具有特殊的氣味,中藥本身的藥理成分對(duì)啤酒酵母的生長(zhǎng)也有一定的影響[17],如何在保證中藥自身功效不被消減的情況下,發(fā)酵過程、產(chǎn)品適口性和啤酒的非生物穩(wěn)定性不受影響是研究的關(guān)鍵。決明子享有“東方咖啡”的美譽(yù),具有清瀉肝火、潤(rùn)腸通便、滋補(bǔ)肝腎等功效[18],張惠玲等[19]通過對(duì)比試驗(yàn)在分離酒花糟后的熱麥芽汁中加入10 %決明子浸提液進(jìn)行發(fā)酵,研發(fā)出顏色呈淡棕黃色、泡沫細(xì)膩、口味醇厚,具有淡淡決明子焦香味的保健啤酒。杜娟等[20]利用現(xiàn)代靈芝真菌深層發(fā)酵技術(shù),將靈芝菌種與啤酒酵母混合發(fā)酵,研制出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值非常高的靈芝保健啤酒。三七花中皂苷含量較高,有增強(qiáng)免疫力、活血化瘀、疏肝解郁等功效;朱卓[21]將三七花代替部分酒花,采用傳統(tǒng)啤酒生產(chǎn)工藝釀造三七花啤酒,總皂苷含量達(dá)7.8 mg/100 mL。
蔬菜中含有大量的維生素A、C、E、膳食纖維以及人體必需的多種礦物質(zhì)(鉀、鈣、鎂、鐵等),可以調(diào)節(jié)體液酸堿平衡,改善腸道功能。在啤酒生產(chǎn)中添加一種或多種蔬菜汁,釀制成獨(dú)具風(fēng)味的保健啤酒,也是啤酒產(chǎn)品研發(fā)的熱點(diǎn)??喙喜坏泻芨叩臓I(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還具有藥用功效,可以起到明目解毒、降血糖、降膽固醇、調(diào)節(jié)內(nèi)分泌等作用,藥食兼用的苦瓜被廣泛用于保健食品中。2000 年我國(guó)首批苦瓜啤酒投入市場(chǎng),大受歡迎,保健啤酒也隨之走紅。程飛宇等[22]用超聲輔助酶法從新鮮紫皮洋蔥中提取功能性物質(zhì)黃酮,添加至麥芽汁中進(jìn)行啤酒發(fā)酵,得到口感純正的洋蔥啤酒。
許多藻類中含有大量的維生素、蛋白質(zhì)、膳食纖維和無機(jī)鹽,有增強(qiáng)免疫力、促進(jìn)腸蠕動(dòng)、降低血脂等多種保健功能。螺旋藻還被譽(yù)為“人類最理想最完美的食物”,具有增強(qiáng)人體免疫力、防治心腦血管疾病、降血糖、抗疲勞、保護(hù)腸胃等作用。王傳榮[23]將0.15 %~0.2 %螺旋藻提取液加入啤酒中,釀制出顏色呈淡黃綠色的螺旋藻保健啤酒。海帶被日本人稱為長(zhǎng)壽菜、健康菜,內(nèi)含豐富的碘、鈣、褐藻酸鹽以及褐藻氨酸、甘露醇等,對(duì)增強(qiáng)免疫力、降壓降脂、調(diào)節(jié)生理等有很大幫助,海帶多糖還具有抗凝血功效,襲祥雨[24]在麥汁煮沸過程中分兩次加入海帶粉,對(duì)釀造出的海帶啤酒的主要理化指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)分析,發(fā)現(xiàn)海帶啤酒中含有一定的海帶多糖組分,賦予海帶啤酒特有的抗凝血功效。
眾所周知,花卉具有美容護(hù)膚、強(qiáng)身健腦、延年益壽等藥用和保健功能,我國(guó)食用鮮花的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng),如桂花、藏紅花、菊花、金銀花等已經(jīng)成為人們喜愛的美食佳品。在傳統(tǒng)啤酒制作過程中加入可食用的一種或多種鮮花,釀制出色澤艷麗、口感獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富、味道多樣、香味綿長(zhǎng)的鮮花啤酒,具有豐富的營(yíng)養(yǎng)和保健作用。孫傳伯等[25]采用德國(guó)黑啤釀造工藝,在煮沸過程中添加菊花,利用拉格酵母發(fā)酵,釀造出具有清肝明目、清喉潤(rùn)肺功能,兼有菊花香味的菊花精釀啤酒;鄧?guó)欌暤萚26]在后發(fā)酵時(shí)添加2%的玫瑰花細(xì)胞液,釀制出具有玫瑰香味、養(yǎng)顏保健的玫瑰啤酒。
另外,還有一些特色啤酒,如膳食纖維啤酒、功能性低聚糖(又稱雙歧因子)類啤酒,以及添加具有特殊功能因子的啤酒,研究較多的是含多酚類化合物、微量元素(常見的有鐵、硒、錳、銅、鋅等)類功能因子的新型啤酒[27]。岳宗翠等[28]用壓縮空氣將巖藻多糖溶液加入到發(fā)酵后的清酒中,巖藻多糖起到非常好的促泡作用,釀制的巖藻多糖啤酒泡沫更加潔白細(xì)膩。徐賓朋[29]利用馴化后的富硒酵母進(jìn)行啤酒發(fā)酵,得到富含有機(jī)硒的富硒啤酒。針對(duì)酒精過敏或者不能喝酒精飲料的特殊群體研發(fā)的無醇啤酒,采用的原料與普通啤酒相同,經(jīng)過限制發(fā)酵和發(fā)酵后脫醇兩種特制的工藝釀制而成[30]。無醇啤酒酒精含量低,甚至不含酒精,原麥汁濃度比普通啤酒低,多數(shù)在5~10°P,熱值低,適量飲用不易發(fā)胖,口感清爽,具有啤酒的風(fēng)味和特色。也有將幾種原料通過適當(dāng)比例經(jīng)特殊工藝研制出的混合原料型啤酒,楊繼遠(yuǎn)等[31]研發(fā)的苦瓜螺旋藻復(fù)合啤酒;劉俐彤等[32]利用大麥芽、小麥為主要原料,添加葡萄籽和百香果經(jīng)過工藝優(yōu)化生產(chǎn)出口味獨(dú)特的葡萄籽百香果啤酒;李丹等[33]精選優(yōu)質(zhì)茉莉花茶為輔料,結(jié)合經(jīng)典拉格和現(xiàn)代IPA(印度淡色愛爾)啤酒的糖化、發(fā)酵工藝釀制出一款具有茉莉風(fēng)味和保健功效的精釀拉格啤酒。
國(guó)內(nèi)保健啤酒的生產(chǎn)工藝通常是在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上采用添加法進(jìn)行生產(chǎn),通過特殊的處理工藝將功能性原料進(jìn)行預(yù)處理后,在發(fā)酵前、發(fā)酵中或發(fā)酵后一次或分次添加,見圖3。
圖3 保健啤酒生產(chǎn)工藝流程
釀造前添加的功能性輔料多為糧谷類、果蔬汁等,通常在大麥芽糖化或煮沸時(shí)加入具有保健成分的輔料,使有效成分充分浸出并溶入到麥汁中,制成混合麥汁。付香斌等[34]將經(jīng)預(yù)處理的黑米與除根后的大麥芽一起糊化、糖化、發(fā)酵,得到色澤黃亮、口味純正、醇厚爽口的黑米啤酒;李培等[35]的研究發(fā)現(xiàn)將金銀花與大麥汁共同煮沸,制得的金銀花啤酒風(fēng)味和穩(wěn)定性最好。這種工藝操作相對(duì)簡(jiǎn)單,功能性輔料用量較大,利用率偏低,原料成本偏低的常用此種工藝。
對(duì)于成分比較復(fù)雜的功能性輔料,有些成分會(huì)使麥汁出現(xiàn)渾濁、產(chǎn)生不易接受的味道或者影響酵母活性等,需要將輔料進(jìn)行特定的預(yù)處理,提取其有效成分,在糖化或發(fā)酵階段一次或多次加入。發(fā)酵過程中添加功能原料或其提取物,可以避免功效成分高溫下被破壞,還能為酵母菌提供豐富的營(yíng)養(yǎng),有利于發(fā)酵。孫科[36]將紅棗經(jīng)過烘烤、打漿、糖化、過濾后制成紅棗原漿,以12%的比例加入麥汁中進(jìn)行發(fā)酵,成功釀制出紅棗保健啤酒。這種工藝相對(duì)復(fù)雜,但可以大大提高原料的利用率和轉(zhuǎn)化率,減少不利于啤酒品質(zhì)或影響釀造進(jìn)程的成分含量。
有人將原料糖化發(fā)酵后,在后發(fā)酵液或清酒中加入功能成分,比如低聚糖、活性酶、活性肽或微量元素(如Ca2+、Zn2+等),以此來加強(qiáng)和突出啤酒的保健功能[37]。王國(guó)良[38]用此法從絞股藍(lán)中提取皂苷液,加入到主發(fā)酵結(jié)束后的嫩啤酒中,制得絞股藍(lán)啤酒;趙玉巧[39]在啤酒發(fā)酵的第7 天加入經(jīng)脫腥處理的裙帶菜粗提液,釀制出裙帶菜啤酒。這種工藝制得的保健啤酒既能保證產(chǎn)品符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),具有明顯的保健功效。
保健啤酒在市場(chǎng)上逐步走俏,種類也日漸繁多,產(chǎn)品品質(zhì)良莠不齊,對(duì)保健啤酒的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)缺乏行業(yè)規(guī)范,主要以GB/T 4927—2008《啤酒》國(guó)標(biāo)中的共性指標(biāo)為基準(zhǔn)[40],包括感官指標(biāo)(外觀、泡沫、色度、香氣、口味)、理化指標(biāo)、微生物指標(biāo)。我國(guó)也在不斷修訂并實(shí)施“新國(guó)標(biāo)”,如T/CBJ 3102《原漿啤酒》和T/CBJ 3102《白啤酒》,但還沒有制定專門針對(duì)保健啤酒的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。有些保健啤酒過高的夸大功效,適得其反,使部分消費(fèi)者產(chǎn)生“信任危機(jī)”,不容易接受。制定規(guī)范的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步完善檢測(cè)項(xiàng)目,將檢測(cè)指標(biāo)盡可能的“量”化,通過先進(jìn)準(zhǔn)確的檢測(cè)手段將啤酒定級(jí),使啤酒行業(yè)發(fā)展更加規(guī)范。
保健啤酒以多種原料為酒基,在口感和風(fēng)格上都有很大的改變,由于采用的原料、配方、生產(chǎn)工藝等的不同,如果不進(jìn)行科學(xué)釀造,會(huì)使許多保健啤酒適口性差、保質(zhì)期縮短、質(zhì)量不穩(wěn)定,出現(xiàn)渾濁、沉淀,風(fēng)味和色澤也發(fā)生一定的改變[37,41]。保健功能原料的添加,使得生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本投入增加,將動(dòng)植物化學(xué)、醫(yī)藥化學(xué)、機(jī)械設(shè)備、發(fā)酵工藝等現(xiàn)代新的技術(shù)手段,應(yīng)用于對(duì)保健啤酒安全性和保健機(jī)制的研究中,避免低水平的重復(fù)研究,通過正交試驗(yàn)找到最理想的工藝。
目前,保健啤酒在國(guó)外市場(chǎng)已占35%,國(guó)內(nèi)保健啤酒的研發(fā)雖已取得了很大成就,種類也非常豐富,但大多還局限在實(shí)驗(yàn)室階段,實(shí)現(xiàn)啤酒的規(guī)?;a(chǎn)并進(jìn)入啤酒市場(chǎng)還有許多待解決的難點(diǎn)問題。國(guó)內(nèi)對(duì)于新型保健啤酒的研究主要集中在生產(chǎn)工藝或風(fēng)味方面,關(guān)于保健啤酒功能性和功效成分研究的深度不夠[3],加強(qiáng)技術(shù)革新成為保健啤酒發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。國(guó)內(nèi)新型保健啤酒主要加入一些具有特殊功效成分的原料或者微量元素,從而賦予啤酒一定的保健功效。但是,含功效成分的原料利用率不高,缺乏工業(yè)化生產(chǎn)的可行性,還需進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)工藝,將工業(yè)化生產(chǎn)納入研究的重點(diǎn)。
近幾年來,隨著全球新冠疫情的蔓延和大眾認(rèn)知水平的提高,人們對(duì)養(yǎng)生保健越來越重視,單一的傳統(tǒng)啤酒種類已經(jīng)不能滿足人們的消費(fèi)需求。人們?cè)陲嬘闷【茣r(shí),不再單純追求口味,也開始注重其保健功能。目前,我國(guó)啤酒品類還是以經(jīng)濟(jì)型為主,種類單一,缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。我國(guó)是啤酒生產(chǎn)大國(guó),但還沒有達(dá)到啤酒強(qiáng)國(guó)的水平,對(duì)于新型保健啤酒的研究還有很長(zhǎng)的路要走。我國(guó)啤酒產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達(dá)到成熟期,要持續(xù)發(fā)展就必須積極進(jìn)行產(chǎn)品升級(jí),走中高端路線,突破技術(shù)壁壘,進(jìn)行產(chǎn)能整合,提高啤酒行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力[42]。保健啤酒將成為人們的時(shí)尚消費(fèi),也是啤酒企業(yè)新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn),有巨大的未來發(fā)展空間。