孫科

（徐州生物工程職業(yè)技術學院生物工程系，江蘇徐州221006）

保健型牛蒡鮮啤酒生產研究

孫科*

（徐州生物工程職業(yè)技術學院生物工程系，江蘇徐州221006）

研究了保健型牛蒡鮮啤酒的工藝流程。在啤酒發(fā)酵過程中添加牛蒡原汁，通過正交試驗和感官評定確定最佳工藝：牛蒡原汁在原料糖化時添加、添加量為4%，啤酒發(fā)酵時間為13 d。試驗結果表明，通過此工藝釀出的成品啤酒具有牛蒡特殊的香氣，口味純正爽口。

牛蒡；鮮啤酒；保健

牛蒡，又名東洋參、牛鞭菜等，屬菊科兩年生草本植物。牛蒡根含有豐富的菊糖、牛蒡酸、淀粉、蛋白質等化合物，同時含有Mn、Ca、Fe、Mg、Zn等人體必需的宏量元素和微量元素。牛蒡還具有消腫毒、祛風熱、消渴、治頭暈咽痛等作用，所以牛蒡既是一種營養(yǎng)價值豐富又是藥用價值極高的保健蔬菜，為我國古老的藥食兩用食物。明朝李時珍稱其“剪苗淘為蔬，取根煮，曝為脯，云其益人”，《本草綱目》中詳載其“通十二經脈，除五臟惡氣”；《名醫(yī)別錄》稱其“久服輕身耐老”。隨著人民生活水平的提高，人們對啤酒的要求除了美妙感官享受，越來越追求其附加的保健功能。牛蒡是徐州的特產，因此，本試驗利用牛蒡原汁發(fā)酵鮮啤酒，對保健型牛蒡鮮啤酒發(fā)酵生產進行了初步的研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮的牛蒡，徐州豐縣；大麥芽、酒花、啤酒酵母、糖化酶、液化酶，均購自青島啤酒（徐州）有限公司；環(huán)狀糊精，市售；護色劑，包括檸檬酸、抗壞血酸、NaCl、白醋，均為食用級；其他化學試劑，實驗室自備。

1.2 儀器與設備

JB/T5374-1991型電子天平，靈敏度為0.01%，梅特勒托利多儀器有限公司；PB-10型酸度計，Sartoriua Germany生產；MASTER-10T手持式折射儀，廣州戈迪電子科技有限公司；SHP6-60高壓均質機，上海科學技術大學機電廠；XSP-2CA型顯微鏡，上海上光新光學科技有限公司；冰箱，青島海爾股份有限公司；GMF-FP-500打漿機、GMF-FC-500果蔬破碎機，上海果豐機械設備有限公司；JM-125Q型膠體磨，廊坊市惠友機械有限公司；小型啤酒生產線，生物工程系發(fā)酵實訓中心。

1.3 分析測定方法

pH值，用PH計測定；成品啤酒酒精度，用蒸餾法；酵母數(shù)，采用血球記數(shù)法；還原糖，采用3，5-二硝基水楊酸法；總糖，采用苯酚硫酸法。

感官評定標準:選擇青島啤酒（徐州）有限公司15位具有豐富感官評定經驗的評定員對產品進行打分，打分標準為色澤10分、香氣30分、口味40分、透明度10分、風格10分進行綜合評分，滿分100分，取平均值。

2 工藝流程

3 工藝操作要點

3.1 牛蒡原汁的制備

新鮮牛蒡→挑選→去皮→護色→破碎→預煮→打漿→膠體磨細磨→浸提→過濾→4.5倍稀釋→牛蒡原汁

3.2 牛蒡原汁制備要點

3.2.1 牛蒡的選擇

選擇無霉爛，表面淡棕褐色或黑褐色，有不整齊的縱皺紋或縱溝的牛蒡。質地稍硬，易折斷，斷面略平坦，皮部棕褐色，木質部黃白色，有放射狀紋理及裂隙，形成層環(huán)棕色明顯的牛蒡較好。

3.2.2 護色

牛蒡中含有大量兒茶酚和酪氨酸等酚類化合物，這些化合物與空氣中的氧氣發(fā)生酶促反應，或與某些金屬離子發(fā)生化學反應從而使牛蒡變色。因此，去完皮后的牛蒡需要進行護色處理。本試驗采用質量濃度1%檸檬酸和質量濃度2%食鹽的水溶液護色，護色效果良好，產品質量較好。

3.2.3 預煮

把切破碎的牛蒡放入沸水中，按1 g∶4 mL的料水比煮沸15 min，迅速冷卻。預煮的目的是把牛蒡中的水溶性的糖等溶出。

3.2.4 浸提

浸提的固液比為1 g∶8 mL，提取溫度為70℃，提取時間為90 min，浸提2次。

3.2.5 過濾

在原汁中加入質量分數(shù)0.01%的甲殼素，能使果膠等大分子物質迅速絮凝，經過過濾即可得到澄清的原汁。

3.3 麥芽汁的制備

3.3.1 原料配比

大麥芽和大米質量比為80∶20；糊化料水比1 g∶4 mL～1 g∶5 mL；糖化料水比1 g∶3 mL～1 g∶4 mL；酒花質量分數(shù)0.08%～0.10%；牛蒡原汁質量分數(shù)3%～4%。

3.3.2 原料粉碎

大麥芽的粉碎：要求麥皮破而不碎，胚乳的粗、細粉應有一定的比例。粉碎前，提前5 min～10 min加適量水濕潤大麥表面，達到麥芽粉“破而不碎”的要求。粉碎過程中，隨時取樣檢查麥芽粉碎情況，根據(jù)麥芽粉的粗細，適當調整手輪和進料量，粗細粉質量比為1∶2.5。

大米粉碎：一般越細越好。過80目篩以上的米粉質量分數(shù)為80%，80目篩以下的米粉質量分數(shù)為20%以下。

3.3.3 糖化、糊化、過濾

麥芽粉碎后，37℃條件下按1 g∶4 mL的料水比例加入糖化鍋，同時加入質量分數(shù)4%的牛蒡原汁，待攪拌均勻后升溫至50℃，保溫40 min，待蛋白質分解后升溫至68℃再保溫，直到用碘液檢驗糖化液不再顯示藍色。大米粉碎后按1 g∶5 mL的料水比例，37℃條件下加入糊化鍋，50℃保溫溶解后保溫30 min，升溫至70℃，保溫50 min后升溫至100℃再保溫10 min。麥芽醪和糊化醪糖化完全后，升溫過濾。

3.3.4 麥汁煮沸

麥汁煮沸時間約為90 min，酒花分3次加入，初沸騰5 min～10 min時添加質量分數(shù)20%的苦型酒花；煮沸40 min左右時，添加質量分數(shù)50%～60%苦型酒花；香型酒花在煮沸結束前5 min～10 min加入，質量分數(shù)20%～30%。煮沸時用乳酸調整pH值到5.2～5.4，煮沸強度≥8.5%，然后旋沉、薄板換熱冷卻到7℃～8℃。

3.3.5 發(fā)酵

冷卻后的麥汁泵入發(fā)酵罐，同時添加啤酒酵母，接種量為0.5%左右。滿罐后每隔一天排放1次冷凝固物，共放3次。初始發(fā)酵溫度為7℃± 0.5℃，主酵溫度為9℃±0.5℃，當殘?zhí)琴|量分數(shù)降為3.8%～4.2%左右時保壓進入后酵，罐壓維持在0.12 MPa，貯酒時間≥9 d。

3.3.6 過濾

下酒時，應避免吸氧過多，為此先將貯酒罐充滿無菌水，再用CO2將無菌水頂出。當CO2充滿貯酒罐時，用硅藻土過濾機過濾和膜濾精濾后充入清酒罐貯存。過濾后要求清酒的濁度≤0.5 EBC。

4 牛蒡啤酒的研制試驗

4.1 牛蒡原汁添加量的確定

對牛蒡原汁不同添加量進行感官評定，評定結果見表1。從表1可以看出牛蒡原汁的添加量為4%時較為適宜。

表1 牛蒡原汁添加量對啤酒質量的影響

4.2 牛蒡原汁添加方式的確定

牛蒡原汁的添加有3種方式：①在原料糖化時添加；②在麥汁煮沸時添加；③在啤酒后酵時添加。根據(jù)試驗，發(fā)現(xiàn)在麥汁煮沸和啤酒后酵時添加，發(fā)酵出來的鮮啤酒都有一定程度的沉淀，取出沉淀物分析發(fā)現(xiàn)沉淀物大多為沒分解的淀粉和高分子蛋白質等，而在原料糖化時加入牛蒡原汁沒有沉淀產生。對該現(xiàn)象進行原因分析，主要是因為牛蒡原汁中含有大分子的淀粉和蛋白質。當在麥汁煮沸和啤酒后酵時加入牛蒡原汁時，不能把淀粉和蛋白質充分降解為可溶性小分子，仍以不溶性大分子顆粒的形式存在，最終導致鮮啤酒中有不溶性沉淀析出。而在原料糖化時加入，牛蒡原汁中大分子的淀粉及蛋白質經相關酶的作用可降解為可溶性小分子物質，因而在成品鮮啤酒中不會有沉淀析出的現(xiàn)象。

4.3 牛蒡啤酒生產最佳工藝參數(shù)的確定

通過對牛蒡啤酒生產中的單因素試驗結果分析可知，對產品口感和理化指標影響較大的是牛蒡原汁添加量、牛蒡原汁添加方式和發(fā)酵時間。因此，采用L9（33）正交試驗來確定牛蒡啤酒的最佳生產工藝參數(shù)，正交因素水平表見表2。

表2 優(yōu)化牛蒡啤酒生產工藝條件正交試驗因素與水平

正交試驗結果及分析見表3。由表3可知，影響牛蒡啤酒感官評分因素主次順序為A＞B＞C，即牛蒡原汁添加量＞牛蒡原汁添加方式＞發(fā)酵時間。在原料糖化時添加牛蒡原汁，綜合評分隨著添加量的增加先升后降，綜合評分最高出現(xiàn)在4%添加量時。在糖化時添加牛蒡原汁，綜合評分隨著發(fā)酵時間的延長先升后降，綜合評分最高出現(xiàn)在發(fā)酵第13 d時。所以最優(yōu)組合為A2B2C3，即牛蒡原汁的添加量為4%、在原料糖化時添加、發(fā)酵時間為13 d。對最優(yōu)組合進行驗證，連續(xù)進行3次平行試驗，最終啤酒綜合評分平均為94.7分。

表3 L9（33）正交試驗設計及結果

5 牛蒡保健型鮮啤酒的質量指標

5.1 牛蒡保健型鮮啤酒的感官質量

外觀：淡黃色，清亮透明；泡沫：潔白細膩，持久掛杯；泡持性（s）≥190；香氣和口味：具有協(xié)調的酒花香氣和牛蒡特有香氣，口味純正，柔和清爽，殺口力好，無異香、無異味。

5.2 牛蒡保健型鮮啤酒的理化指標

牛蒡保健型啤酒的理化指標檢測結果見表4。

Health burdock fresh beer production research

SUNKe*
（Biological engineeringdepartment，Xuzhou institute oftechnologyofprofession ofbiological engineering，Jiangsu Xuzhou221006，China）

Burdock juiceadded in thebrewingprocessis studied in the process.Concluded bythe method oforthogonal test and sensoryevaluation ofoptimumprocess is:adding4%ofburdock juice duringsaccharification,and fermentingfor 13days.Thetestresultsshowthatthefinishedbeerofthebeerburdockisofspecialaroma,tastespureandrefreshing.

burdock；fresh beer；health care

TS262.5

A

1673-6044（2014）01-0024-03

10.3969/j.issn.1673-6044.2014.01.008

*孫科，男，1977年出生，2001年畢業(yè)于江蘇徐州師范大學生物學專業(yè)，講師。

2013-11-14

修回日期：2013-11-28