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        耳葉牛皮消啤酒的釀造工藝研究

        2019-09-03 01:28:48斌,陳熙,2
        釀酒科技 2019年8期
        關(guān)鍵詞:酒花麥汁品評

        丁 斌,陳 熙,2

        (1.亳州學(xué)院生物與食品工程系,安徽亳州 236800;2.安徽大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,安徽合肥 230601)

        從19 世紀(jì)末開始,我國開始引入啤酒及啤酒制造業(yè)[2]。啤酒行業(yè)作為我國釀酒工業(yè)中最年輕、規(guī)模最大、發(fā)展最快的行業(yè)。自2002 年,中國超過美國成為世界第一大啤酒產(chǎn)銷國以來,產(chǎn)量至今已連續(xù)15 年位居世界首位。2017 年行業(yè)統(tǒng)計全國啤酒產(chǎn)量為4.401×107kL,人均年消費量35.77 L。

        我國啤酒產(chǎn)品大都是淡爽型啤酒,風(fēng)味、品種比較單一,僅在包裝和原麥汁度數(shù)上有所差異,主要原料大都是大麥麥芽,添加了部分大米為輔料,缺乏特征顯著的新型啤酒[2],因此,改善產(chǎn)品的趨同性成了中國啤酒業(yè)的關(guān)注熱點。開發(fā)新型啤酒,既能滿足廣大消費者對于新產(chǎn)品的追求,豐富啤酒的種類,也能給企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

        白首烏的分布較為廣泛,3 種植物的產(chǎn)區(qū)有所不同,耳葉牛皮消多產(chǎn)于江蘇、浙江、山東、河南等省,以江蘇鹽城地區(qū)濱海縣為主產(chǎn)區(qū);隔山牛皮消多產(chǎn)于吉林、遼寧、山東等省,多野生;戟葉牛皮消多產(chǎn)于山東、陜西、河北、河南等省,以山東泰安和濟(jì)南歷城為主產(chǎn)區(qū),僅有少量栽培。濱海白首烏為蘿藦科鵝絨藤屬植物耳葉牛皮消(Cynanchum auriculatumRoyle ex Wight)的干燥塊根,是我國特有的傳統(tǒng)藥食同源產(chǎn)品之一,具有滋補肝腎、益精血、壯筋骨、烏須發(fā)、止心痛和延年益壽之功效,具有較高的食用和藥用價值[4-7]。

        本文將白首烏塊根粉碎后與麥芽混合,經(jīng)過糖化、發(fā)酵工藝釀制一種具有較高功能價值的營養(yǎng)型工坊啤酒,并通過對釀造過程中的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,將制得的啤酒按照GB 4927—2008《啤酒》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量評價[1],并對其功能性成分的含量進(jìn)行測定,對其抗氧化能力進(jìn)行初步研究。

        1 材料與方法

        1.1 材料、試劑及儀器

        原料及耗材:濱海白首烏(市售);大麥芽(購自江蘇農(nóng)墾麥芽有限公司);酒花(購自北京理博兆禾酒花有限公司);純凈水。

        菌種:啤酒酵母(購自德國fermentis公司)。

        儀器設(shè)備:小型中藥材粉碎機(jī),江陰瑞麗和機(jī)械制造有限公司;BL-410F 電子天平,上海卓爵儀器設(shè)備有限公司;超凈工作臺,蘇州佳寶凈化工程設(shè)備有限公司。5 L錐形瓶、發(fā)酵栓,南京科環(huán)分析儀器有限公司;BCD-610W 冰箱,廈門興潤星貿(mào)易有限公司;電熱恒溫水浴鍋,上海博迅實業(yè)有限公司;紫外-可見分光光度計,上海天美科學(xué)儀器有限公司;恒溫恒濕培養(yǎng)箱,上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;數(shù)控超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司)。

        1.2 實驗方法

        1.2.1 麥汁制備[8]

        稱取一定量經(jīng)EBC 粉碎機(jī)粉碎的大麥芽,按照料水比為1∶4 的比例加入48 ℃的釀造水,維持40 min 后升溫至63 ℃(1 ℃/min),保溫30 min;接著升溫至72 ℃(1 ℃/min)后維持20 min 后進(jìn)行碘試;碘試正常后升溫至78 ℃(1 ℃/min)保溫10 min,過濾。過濾后的麥汁進(jìn)行煮沸,煮沸時間為80 min,添加粉碎后的一定量濱海白首烏和酒花。濱海白首烏煮沸前加入,酒花分3 次添加,煮沸開始時添加1/2,煮沸30 min 后添加1/4,煮沸結(jié)束前10 min添加1/4。煮沸結(jié)束后過濾沉淀物,冷卻麥汁后調(diào)整麥汁濃度為11°P備用。

        1.2.2 啤酒發(fā)酵實驗[8]

        斜面酵母菌株1 環(huán),接種到10 mL 麥汁的試管中,并放置于28 ℃培養(yǎng)36 h,經(jīng)振蕩均勻后取1 mL菌液裝入含9 mL 麥汁的試管中,并放于25 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)36 h,之后取出混勻,倒入裝有70 mL麥汁的250 mL 的三角瓶中,于23 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)48 h 后,取出放入4 ℃恒溫培養(yǎng)箱12 h 沉降酵母泥,倒掉上清液將酵母泥轉(zhuǎn)接入250 mL 麥汁培養(yǎng)基(500 mL 錐形瓶),搖勻后裝上發(fā)酵栓并用水密封,于12 ℃下發(fā)酵7 d。

        1.2.3 濱海白首烏添加比例的確定

        將濱海白首烏與大麥芽的比例分別為1∶30、1∶25、1∶20、1∶15、1∶10,進(jìn)行稱量并粉碎,并按照麥汁制備方法制備得到11°P 的麥汁濃度。按照啤酒發(fā)酵實驗,在12 ℃下發(fā)酵7 d 后得到不同濱海白首烏添加比例的啤酒,并在4 ℃下后酵7 d備用。

        1.2.4 酒花添加量的確定

        由于濱海白首烏味苦甘澀,在添加時對啤酒的風(fēng)味造成一定的影響。因此需要對酒花的添加量進(jìn)行確定。根據(jù)正交優(yōu)化實驗設(shè)置,酒花添加量分別為0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%。

        1.2.5 主酵溫度的確定

        發(fā)酵溫度對啤酒質(zhì)量具有非常重要的作用,且發(fā)酵溫度越高,啤酒成熟時間越短,口感和風(fēng)味也會有相應(yīng)的影響。因此通過將主酵溫度分別設(shè)置為10 ℃、12 ℃、14 ℃和16 ℃,研究主酵溫度的變化對啤酒的影響。

        1.2.6 白首烏保健啤酒最佳生產(chǎn)工藝確定

        通過選擇的白首烏添加量、酒花添加量、發(fā)酵溫度參數(shù)進(jìn)行正交優(yōu)化實驗,以感官品評得分為評價標(biāo)準(zhǔn),確定白首烏保健啤酒的最佳工藝參數(shù)。

        1.2.7 感官品評

        將發(fā)酵完成的啤酒放置于品評杯中,按照感官品評要求,由感官品評小組成員進(jìn)行打分,并以此作為評價保健啤酒質(zhì)量的一個指標(biāo)。

        1.2.8 保健啤酒質(zhì)量分析[9]

        使用阿貝折光儀對啤酒發(fā)酵過程中糖度進(jìn)行檢測;使用血球計數(shù)法對發(fā)酵過程中酵母數(shù)進(jìn)行計數(shù);使用苯酚硫酸法進(jìn)行總糖測定;使用3,5-二硝基水楊酸法對啤酒還原糖含量測定。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 濱海白首烏添加量的測定

        將濱海白首烏與大麥芽的比例分別為1∶30、1∶25、1∶20、1∶15、1∶10,進(jìn)行稱量并粉碎。并按照麥汁制備方法制備得到11 °P 的麥汁濃度,并發(fā)酵成成品啤酒。雖然添加了少量的濱海白首烏,但成品啤酒的麥芽風(fēng)味、酒花風(fēng)味等指標(biāo)并沒有太大變化,因此對感官品評標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,詳見表1。

        實驗表明,3 號啤酒樣品的濱海白首烏與大麥芽的比例為1∶20 時,成品啤酒酒體飽滿,具有白首烏特有的風(fēng)味,口感和泡沫比較好,最終的感官品評分?jǐn)?shù)最高,因此選擇1∶20 的濱海白首烏與大麥芽作為原料,進(jìn)行啤酒釀造試驗。

        濱海白首烏中富含多種活性成分,如甾體皂苷、白首烏多糖、維生素等,具有抗腫瘤、抗氧化等作用,有益人體健康。而添加適量的濱海白首烏作為原材料,使得啤酒在保持其原有特性的基礎(chǔ)上,又具有一定的保健作用。

        2.2 酒花添加量的確定

        酒花的添加不僅能夠賦予啤酒獨特的酒花香味、苦味,同時也能夠起到一定的防腐作用。而少量的啤酒花則會使得成品啤酒口感寡淡,且容易產(chǎn)生雜味,而過量的酒花則會導(dǎo)致啤酒苦味值過高,影響啤酒口感,且濱海白首烏微苦,在糖化過程中加入適量的濱海白首烏,一方面會使得成品啤酒中含有濱海白首烏特有的風(fēng)味,另一方面也影響啤酒整體的風(fēng)味,因此需要確定最優(yōu)啤酒花添加量,保證啤酒正常的風(fēng)味穩(wěn)定性和質(zhì)量(表2)。

        表1 感官品評標(biāo)準(zhǔn)及得分

        分別按照0.1 %、0.15 %、0.2 %、0.25 %、0.3 %的添加比例稱取酒花,并將糖化液得到的麥汁進(jìn)行煮沸,并進(jìn)行發(fā)酵實驗。研究酒花添加量的不同對啤酒質(zhì)量影響的單因素試驗。

        當(dāng)酒花添加比例小于0.2 %時,濱海白首烏的味道比較突出,無法體現(xiàn)出啤酒特有的酒花香和苦味;而當(dāng)酒花添加比例大于0.2%時,濱海白首烏特有的微苦味和酒花、麥芽的苦味進(jìn)行疊加,導(dǎo)致成品啤酒苦味明顯增加,消費者難以接受。當(dāng)酒花添加比例為0.2%時,苦味比較合適,既有啤酒特有的風(fēng)味,同時也能顯現(xiàn)出濱海白首烏的特征風(fēng)味,口味比較純正,酒體協(xié)調(diào)均勻透亮。

        2.3 最佳發(fā)酵條件的確定

        通過正交實驗確定最佳發(fā)酵條件,根據(jù)單因素實驗結(jié)果得知濱海白首烏添加量、酒花添加量對啤酒質(zhì)量具有重要影響,此外發(fā)酵溫度也會對啤酒風(fēng)味和口感產(chǎn)生一定影響。而由于本研究中濱海白首烏在糖化開始前與大麥芽進(jìn)行混合,因此酵母接種量和發(fā)酵時間與正常啤酒發(fā)酵條件無太大變化,選取濱海白首烏添加比例、酒花添加比例和發(fā)酵溫度進(jìn)行三因素、四水平的正交優(yōu)化實驗,以啤酒感官品評得分作為評價指標(biāo),結(jié)果如表3所示。

        表2 酒花添加比例對啤酒風(fēng)味的影響

        表3 L16(43)正交試驗結(jié)果

        根據(jù)表3 正交實驗結(jié)果可知,最佳工藝配比為A3B3C1。即濱海白首烏添加比例為1∶20、酒花添加量0.3 %、發(fā)酵溫度為10 ℃。而通過極差結(jié)果分析,影響白首烏保健啤酒質(zhì)量的因素大小次序為濱海白首烏比例>酒花添加量>發(fā)酵溫度。

        3 結(jié)論

        根據(jù)單因素選擇和正交實驗結(jié)果可以得出,影響濱海白首烏保健啤酒質(zhì)量的因素中濱海白首烏添加比例對其影響最大,且濱海白首烏添加比例>>酒花添加量>發(fā)酵溫度,糖化過程中濱海白首烏與大麥芽比例為1:20。

        濱海白首烏性微苦,且其有效成分具有抗氧化等功效,能夠賦予白首烏保健啤酒獨特的風(fēng)味和功效。酒花的添加一方面保證酒體風(fēng)味穩(wěn)定性,另一方面給予啤酒獨特的酒花香和苦味。酒花添加量0.2%為宜,此時啤酒苦味適合,且能夠體現(xiàn)出白首烏獨特的風(fēng)味特征,酒體協(xié)調(diào)、無異味。濱海白首烏與大麥芽比例為1∶20、酒花添加量0.2%、酵母添加量0.5%、發(fā)酵溫度為10 ℃下發(fā)酵7 d,釀造而成的白首烏保健啤酒,既具有典型啤酒風(fēng)味,又兼具白首烏特征風(fēng)味,酒體醇厚協(xié)調(diào)。

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