張鈺皎，滿(mǎn)都拉，孫子羽，趙梓琳，陳忠軍

內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院（呼和浩特 010018）

燕麥?zhǔn)呛瘫究蒲帑湆僮魑?，主要分布于?nèi)蒙古、寧夏、山西和青海等地區(qū)[1]。燕麥中不僅含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等營(yíng)養(yǎng)成分，還富含具有調(diào)節(jié)血糖平衡的可溶性膳食纖維，燕麥中膳食纖維的主要成分為β-葡聚糖[2-3]。同時(shí)，作為“保健粗糧”，燕麥還具有抗氧化、降血脂、減肥、調(diào)節(jié)腸道菌群、美容等作用[4]。啤酒是以麥芽、水為主要原料，加啤酒花后經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的含有二氧化碳的起泡低酒精度發(fā)酵酒。加入具有抗菌、提神、提高人體免疫力和降血壓作用的苦丁茶后發(fā)酵而成的新型燕麥茶啤[5-8]，不僅豐富了啤酒飲品種類(lèi)，還為我國(guó)保健食品的發(fā)展起到了促進(jìn)作用。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

燕麥、苦丁茶、茉莉花茶、白砂糖（市售）；啤酒酵母（安琪酵母股份有限公司）；優(yōu)質(zhì)大麥芽、香酒花（購(gòu)自德國(guó)）；其他化學(xué)試劑（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)乳研樓發(fā)酵實(shí)驗(yàn)室自備）。

1.2 儀器與設(shè)備

LDZX-75 KBS立式壓力蒸汽滅菌鍋（上海申安醫(yī)療器械廠）；FA 2104 N電子天平（上海菁海儀器有限公司）；PHS-3C pH計(jì)（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）；PAL-1型數(shù)顯手持測(cè)糖儀（廣州市愛(ài)宕科學(xué)儀器有限公司）；HWS-12電熱恒溫水浴鍋（上海一恒科學(xué)儀器有限公司）；DPX-9162 B-1恒溫培養(yǎng)箱（上海?，攲?shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；賽默飛U 3000高效液相色譜儀（美國(guó)賽默飛世爾科技公司）；GC-7900型氣相色譜分析儀（上海天美科學(xué)儀器有限公司）；SA 402 B電子舌（北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司）。

1.3 方法

1.3.1 燕麥茶啤的發(fā)酵工藝流程及部分操作要點(diǎn)

1.3.1.1 麥汁的制備

粉碎：將大麥芽與燕麥以最佳比例配比加水后，在多功能榨汁攪拌機(jī)內(nèi)進(jìn)行粉碎。

麥芽糖化至終點(diǎn)：將粉碎后的大麥芽與燕麥醪液放入錐形瓶中，每組分別加入1%的糖化酶在65 ℃的恒溫水浴鍋中糖化60 min至終點(diǎn)，加入碘試劑不變藍(lán)即糖化完全[9]。

醪液煮沸：將適當(dāng)比例的香酒花與苦丁茶粉加入醪液中煮沸20 min后，將原麥汁濃度調(diào)至10 °P。在煮沸過(guò)程中，香酒花與苦丁茶粉中的可浸出物融入醪液中，為燕麥茶啤酒提供獨(dú)特的風(fēng)味與口感。

1.3.1.2 主發(fā)酵

活化酵母接種：將啤酒酵母與糖加入蒸餾水中溶解均勻，放入35 ℃的水浴鍋中進(jìn)行60 min的酵母活化，酵母活化完成后進(jìn)行接種。

主發(fā)酵：原麥汁接種酵母后于適宜的條件下進(jìn)行發(fā)酵。

1.3.1.3 后處理

后熟：于4 ℃還原雙乙酰至0.1 mg/L。

后處理[11]：將發(fā)酵液進(jìn)行過(guò)濾、調(diào)味、殺菌。調(diào)味時(shí)利用茉莉花茶汁進(jìn)行勾調(diào)，用極少量且沸騰的蒸餾水沖泡茉莉花茶，待茉莉花茶全部浸濕后將燒杯放入鍋中煮沸20 min，待茶香濃厚時(shí)即可。勾兌量為每100 mL燕麥茶啤酒加入5 mL茉莉花茶汁。

1.3.2 原料配比的優(yōu)化

1.3.2.1 大麥芽與燕麥最佳配比的確定[12-13]

將大麥芽與燕麥以5∶5，6∶4，8∶2和2∶8配比制醪。加入0.4%最佳比例的香酒花和苦丁茶后，以3%的接種量接種酵母，并于14 ℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵時(shí)間為5 d，發(fā)酵完成后測(cè)其殘?zhí)呛蚿H，并進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.2.2 香酒花與苦丁茶最佳配比的確定[14]

苦丁茶具有保健作用，因此選用苦丁茶代替苦酒花釀造燕麥茶啤，并以2∶8，3∶7，5∶5，7∶3和8∶2配比進(jìn)行比較，以期確定香酒花與苦丁茶最佳配比。試驗(yàn)中香酒花與苦丁茶粉的總添加量為0.4%。

1.3.3 燕麥茶啤發(fā)酵工藝的確定

1.3.3.1 酵母添加量的確定[15]

啤酒酵母活化后，以1%，3%，5%，7%和9%的添加量接種于制備好的醪液中。接種完成后將醪液放置于14 ℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行為期5 d的發(fā)酵，并于發(fā)酵結(jié)束后測(cè)其殘?zhí)呛蚿H，并進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.3.2 發(fā)酵溫度的確定[16]

啤酒醪液制備完成后，將醪液分別放入10，14和18 ℃的恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵，然后測(cè)其pH和殘?zhí)?，并進(jìn)行感官評(píng)定，確定出較優(yōu)的發(fā)酵溫度。

1.3.3.3 發(fā)酵時(shí)間的確定[17]

燕麥茶啤發(fā)酵3，4，5，6和7 d后測(cè)其糖度、pH，發(fā)酵完成后進(jìn)行感官評(píng)定，確定出較優(yōu)的發(fā)酵時(shí)間。

1.3.3.4 正交試驗(yàn)優(yōu)化燕麥茶啤的發(fā)酵工藝

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取酵母接種量、發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間3個(gè)因素進(jìn)行L9(33)正交試驗(yàn)，確定出燕麥茶啤的最佳發(fā)酵工藝條件。

1.3.4 燕麥茶啤的品質(zhì)分析

pH的測(cè)定：酸度計(jì)直接測(cè)定；糖度的測(cè)定：手持糖度計(jì)直接測(cè)定[18]。

感官評(píng)定：邀請(qǐng)20位本專(zhuān)業(yè)同學(xué)和老師，經(jīng)培訓(xùn)后對(duì)產(chǎn)品色澤、香氣、口感以及風(fēng)格分別進(jìn)行評(píng)分，合計(jì)100分，最后取平均值，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表

1.3.5 成品燕麥茶啤的指標(biāo)分析

1.3.5.1 指標(biāo)測(cè)定

pH的測(cè)定，酸度計(jì)直接測(cè)定；糖度的測(cè)定，手持糖度計(jì)直接測(cè)定；酒精度的測(cè)定，蒸餾法；大腸菌群檢測(cè)，稀釋培養(yǎng)計(jì)數(shù)法；細(xì)菌菌落計(jì)數(shù)，平板計(jì)數(shù)法[19]。

1.3.5.2 反式高效液相色譜分析燕麥茶啤中有機(jī)酸

將燕麥茶啤以最適條件發(fā)酵完成后，用0.22 μm濾膜過(guò)濾至樣品瓶，并分別配制系列梯度的α-酮戊二酸、冰乙酸、琥珀酸、蘋(píng)果酸、草酸、L-焦谷氨酸、檸檬酸、酒石酸、乳酸的標(biāo)準(zhǔn)溶液，用0.22 μm微孔濾膜過(guò)濾至樣品瓶后備用。在25005-154630 Hypersil GOLD HPLC 色譜柱（4.6 mm×250 mm，5 μm）、流動(dòng)相0.08 mol/L KH2PO4溶液（pH 2.90）、流速0.8 mL/min、檢測(cè)波長(zhǎng)210 nm、柱溫30 ℃、進(jìn)樣量10 μL的條件下采用外標(biāo)法對(duì)燕麥茶啤的有機(jī)酸進(jìn)行定量分析[20]。

1.3.5.3 氣相色譜測(cè)定燕麥茶啤中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)

將最優(yōu)工藝條件下發(fā)酵的燕麥茶啤成品酒蒸餾并用0.22 μm濾膜過(guò)濾后，采用面積歸一法對(duì)燕麥茶啤中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行定量分析。色譜條件為：色譜柱LZP-93（30 m×0.32 mm，1.0 μm）；柱溫，以50 ℃保持6 min，再以8 ℃/min升溫到170 ℃，保持8 min；汽化溫度，220 ℃；檢測(cè)器，F(xiàn)ID；檢測(cè)器溫度，230 ℃；載氣，氮?dú)?；進(jìn)樣量為1 μL；內(nèi)標(biāo)物，乙酸正丁酯[21-22]。

1.3.5.4 電子舌分析燕麥茶啤的味覺(jué)指標(biāo)[23]

將自釀而成的燕麥茶啤通過(guò)電子舌分析其酸味、苦味、澀味、苦味回味、澀味回味、鮮味、甜味，并與市售燕京啤酒的味覺(jué)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。

2 結(jié)果與分析

2.1 原料配比的優(yōu)化

2.1.1 大麥芽和燕麥的配比對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響

大麥芽和燕麥的配比對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響如圖1所示。當(dāng)大麥芽與燕麥比例為6∶4時(shí)，燕麥茶啤的pH為5.18，殘?zhí)菫?.8，且感官評(píng)分最高，此時(shí)燕麥茶啤黏稠度適中，酒體清澈透明，呈金黃色，啤酒香氣純正，口感醇厚。如果燕麥添加量過(guò)多，則酒體較黏稠，影響過(guò)濾與口感；若燕麥添加量較少則影響啤酒口味的豐富感，風(fēng)格較為單一。因此在燕麥茶啤的釀造過(guò)程中應(yīng)選用大麥芽和燕麥6∶4配比進(jìn)行發(fā)酵。

圖1 大麥芽和燕麥配比對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響

2.1.2 香酒花和苦丁茶的配比對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響

苦丁茶具有抗癌、降血脂等作用，是一種良好的保健食品。選用苦丁茶代替苦酒花釀造啤酒，不僅可賦予啤酒特有的苦味，還可增加啤酒的保健功效。燕麥茶啤香酒花和苦丁茶的配比對(duì)茶啤品質(zhì)影響見(jiàn)圖2。當(dāng)香酒花與苦丁茶粉比例為8∶2時(shí)，感官評(píng)分最高，此時(shí)燕麥茶啤的pH為4.67、殘?zhí)菫?.17，且啤酒酒體清澈，酒花香氣濃郁，可產(chǎn)生令人愉快的苦味口感。酒液中苦丁茶添加量過(guò)高則苦味明顯，造成不愉快口感，而苦丁茶添加量較少則啤酒失去了啤酒應(yīng)有的令人愉快的苦味特征。因此選用香酒花與苦丁茶粉比例8∶2為最佳配比進(jìn)行發(fā)酵。

圖2 香酒花和苦丁茶配比對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響

2.2 燕麥茶啤發(fā)酵工藝的優(yōu)化

2.2.1 酵母添加量對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響

酵母添加量對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響如圖3所示。燕麥茶啤的感官評(píng)分隨著酵母添加量的增加呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。當(dāng)酵母添加量為3%時(shí)，感官評(píng)定為最佳，啤酒pH為5.19，殘?zhí)菫?.57。此時(shí)啤酒口感醇厚，無(wú)不良?xì)馕懂a(chǎn)生，啤酒象征性較強(qiáng)。接種量若較高則酒液產(chǎn)生較多酵母獨(dú)特的不良?xì)馕叮绊懫【骑L(fēng)味，若接種量較少則酒液發(fā)酵不完全，綜合分析最佳接種量為3%。

2.2.2 發(fā)酵溫度對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響

發(fā)酵溫度對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響如圖4所示。當(dāng)發(fā)酵溫度為14 ℃時(shí)，感官評(píng)分最高，且pH為4.35，殘?zhí)菫?.6。此時(shí)啤酒其發(fā)酵程度良好，酵母活力最強(qiáng)，且釀造出的啤酒口感醇厚，泡沫豐富細(xì)膩，啤酒特征性較強(qiáng)。若發(fā)酵溫度較低，則酵母活力不足，酒液發(fā)酵不完全；若發(fā)酵溫度較高，則酒液易染其他雜菌，因此燕麥茶啤的最佳發(fā)酵溫度為14 ℃。

圖4 發(fā)酵溫度對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響

2.2.3 發(fā)酵時(shí)間對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響

燕麥茶啤的最佳發(fā)酵時(shí)間結(jié)果見(jiàn)圖5。當(dāng)發(fā)酵時(shí)長(zhǎng)為5 d時(shí)，pH為5.18、殘?zhí)菫?.6，感官評(píng)分最高，此時(shí)啤酒特征性強(qiáng)，無(wú)異味，口感較為柔和、協(xié)調(diào)。若發(fā)酵時(shí)間較短，則酒液發(fā)酵不完全，啤酒失去應(yīng)有的酒精性特征；若發(fā)酵時(shí)間較長(zhǎng)，則啤酒易染雜菌，因此可得最佳發(fā)酵時(shí)長(zhǎng)為5 d。

2.2.4 正交試驗(yàn)優(yōu)化燕麥茶啤的發(fā)酵工藝

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用L9(34)正交試驗(yàn)對(duì)發(fā)酵工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，因素及水平的設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3中的R值可知，各因素對(duì)感官指標(biāo)影響的大小依次為A＞B＞C，即發(fā)酵溫度＞發(fā)酵時(shí)間＞酵母添加量，因此燕麥茶啤的最佳發(fā)酵工藝條件是A3B1C3，即最佳發(fā)酵溫度為16 ℃，發(fā)酵時(shí)間為4.5 d，最佳酵母接種量為3.5%。對(duì)最優(yōu)組合進(jìn)行驗(yàn)證，在最佳條件下進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，所得燕麥茶啤的綜合評(píng)分為95.3分。在此工藝條件下的燕麥茶啤酒體清澈透明，口感濃郁醇厚，酒香突出，是一款獨(dú)具特色的保健啤酒。

圖5 發(fā)酵時(shí)間對(duì)燕麥茶啤品質(zhì)的影響

表2 正交試驗(yàn)因素與水平

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分析

2.3 成品燕麥茶啤的指標(biāo)分析

2.3.1 理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)的分析

由表4可知，燕麥茶啤的理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)均符合國(guó)標(biāo)GB 4927—2008《啤酒》。

表4 燕麥茶啤的理化指標(biāo)和衛(wèi)生指標(biāo)的分析結(jié)果

2.3.2 燕麥茶啤中有機(jī)酸的分析

經(jīng)反式高效液相測(cè)定并采用外標(biāo)法的計(jì)算可知，燕麥茶啤中含有草酸（0.31 mg/mL）、DL-蘋(píng)果酸（0.487 mg/mL）、酒石酸（0.399 mg/mL）、α-酮戊二酸（0.012 mg/mL）、乳酸（0.804 mg/mL）、乙酸（0.031 mg/mL）、L-焦谷氨酸（0.011 mg/mL）、琥珀酸（0.256 mg/mL）。在分析的燕麥茶啤的8種有機(jī)酸中，乳酸含量居多，蘋(píng)果酸和酒石酸次之。這些酸賦予了燕麥茶啤微弱的酸味，使得燕麥茶啤口味柔和，香味綿軟。

2.3.3 燕麥茶啤中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的分析

通過(guò)氣相色譜的分析可知，燕麥茶啤中的部分揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)為：乙酸乙酯（0.493 mg/mL）、異丁醇（0.008 5 mg/mL）、乙縮醛（0.069 6 mg/mL）、乙醛（0.026 mg/mL）、異戊醇（0.051 8 mg/mL）、乙酸正丁酯（0.174 3 mg/mL），戊酸乙酯（0.184 0 mg/mL）、正己醇（0.005 5 mg/mL）、己酸乙酯（0.002 2 mg/mL）。燕麥茶啤主要由醇類(lèi)和酯類(lèi)化合物組成，其對(duì)燕麥茶啤的風(fēng)味有重要影響，如異戊醇具有蘋(píng)果白蘭地香氣和辛辣味，己酸乙酯等可賦予燕麥茶啤菠蘿香氣及葡萄酒香氣等香味。

2.3.4 燕麥茶啤中味覺(jué)指標(biāo)的測(cè)定

電子舌對(duì)自釀燕麥茶啤和市售燕京啤酒味覺(jué)指標(biāo)的測(cè)定如圖6所示。苦味、酸味和苦味回味是評(píng)價(jià)啤酒口感的三個(gè)主要指標(biāo)，燕麥茶啤與市售燕京啤酒相比，苦味較弱于燕京啤酒，但苦味回味大致相同，酸味也較燕京啤酒低，這使得自釀燕麥茶啤可能更受消費(fèi)者喜愛(ài)。

圖6 燕麥茶啤與燕京啤酒的味覺(jué)指標(biāo)

3 結(jié)論

試驗(yàn)以大麥芽和燕麥為主要原料，采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化了燕麥茶啤的的最佳工藝條件，即將大麥芽與燕麥按6∶4的比例配比，加入4%的比例為8∶2的香酒花和苦丁茶，制成10 °P麥芽汁，接種3.5%的啤酒酵母后在16 ℃下發(fā)酵4.5 d。此條件下發(fā)酵而成的燕麥茶啤顏色純正、酒體豐滿(mǎn)、香氣典型，與市售燕京啤酒相比，苦味及酸味較低。