張健唯，譚 昊，梁 宸，劉助水

（1.北京燕京啤酒股份有限公司，北京 100083；2.燕京啤酒（桂林漓泉）股份有限公司，廣西桂林 541002）

中國(guó)啤酒產(chǎn)銷量連年位居全球之首[1]，受我國(guó)居民人均可支配收入不斷增加和啤酒消費(fèi)升級(jí)的影響，消費(fèi)者對(duì)啤酒產(chǎn)品高端化、差異化和個(gè)性化的需求不斷增長(zhǎng)，新型啤酒品類層出不窮，樣式更加豐富多彩[2-3]。因此，改進(jìn)啤酒釀造工藝或在啤酒釀造期間添加具有特殊風(fēng)味、功能的原料釀造不同風(fēng)格的啤酒，已經(jīng)成為新型啤酒產(chǎn)品開發(fā)的一種選擇。

桂花是木犀科木犀屬的常綠闊葉灌木或小喬木樹種，是一種極具觀賞及工業(yè)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的中國(guó)傳統(tǒng)植物[4]。桂花營(yíng)養(yǎng)豐富、氨基酸配比合理，是一種優(yōu)質(zhì)天然香料,具有很高的利用價(jià)值[5]，在醫(yī)藥、食品加工、保健品行業(yè)具有很大的發(fā)展空間。不同的揮發(fā)性化合物使不同品種桂花的香氣感官有所差異[6]，有研究通過氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)[7-8]、溶劑萃取法、水蒸氣蒸餾法、超臨界提取法等方法[9-10]對(duì)桂花香氣成分進(jìn)行檢測(cè)分析，確認(rèn)β-紫羅蘭酮是桂花的特征香氣物質(zhì)[11-12]。桂花含有黃酮[13-14]、多糖[15]、脂肪酸[16]、酚類[17]等多種生物活性成分，造成桂花啤酒中苦澀味的主要成分為多酚[7]。

桂花香氣清甜，經(jīng)常應(yīng)用于桂林當(dāng)?shù)卦S多名優(yōu)特產(chǎn)的生產(chǎn)之中。桂花誘人的香氣可以與啤酒本身的麥香及酒花香相得益彰，將桂花與啤酒完美融合生產(chǎn)出具有獨(dú)特風(fēng)味的桂花啤酒，可以作為桂林市具有代表性的特色文創(chuàng)產(chǎn)品，既能體現(xiàn)桂林特色資源和啤酒產(chǎn)品的差異化特征，又能體現(xiàn)桂林得天獨(dú)厚的地域文化優(yōu)勢(shì)。

目前市場(chǎng)上已有多款桂花啤酒，但產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。根據(jù)已有報(bào)道，對(duì)桂花黃酒[18]、桂花糯米酒[19-21]、桂花蜜酒[22]生產(chǎn)工藝的相關(guān)研究相對(duì)較多，但是關(guān)于桂花浸提及添加工藝對(duì)釀造桂花啤酒的影響研究極少[23-24]。開展相關(guān)研究，探究β-紫羅蘭酮和總多酚兩個(gè)特征物質(zhì)在不同條件下的變化趨勢(shì)，為大規(guī)模生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑及儀器

耗材及試劑：比爾森麥芽，粵海永順泰（廣州）麥芽有限公司；國(guó)產(chǎn)酒花，甘肅亞盛綠鑫集團(tuán)；桂花干花，陽朔鴻健食品加工廠；酵母菌株，燕京啤酒（桂林漓泉）股份有限公司；氨水（AR 25-28%），國(guó)藥集團(tuán)；羧甲基纖維素鈉（化學(xué)純），國(guó)藥集團(tuán)；乙二胺四乙酸二鈉（AR≥99%），國(guó)藥集團(tuán)；檸檬酸鐵銨指示劑，德國(guó)Merck公司。

儀器設(shè)備：玻璃比色皿（10 mm）、帶塞比色管（25 mL）、刻度吸管（直管10 mL、0.5 mL）、三角燒瓶（敞口250 mL），國(guó)藥集團(tuán)（申玻）；定性濾紙（60×60 cm 中速），浙江富陽；紫外可見分光光度計(jì)（UVMINI-1240），日本島津公司；超聲波清洗器（KQ5200），昆山市超聲儀器有限公司；精密恒溫液浴槽（K15-NR），德國(guó)Huber公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 桂花添加量試驗(yàn)

為探索桂花的最適添加量，保證后續(xù)生產(chǎn)試驗(yàn)中的高效利用，對(duì)桂花添加量進(jìn)行梯度試驗(yàn)。設(shè)置5 個(gè)梯度對(duì)比樣，采用1 L 三角瓶為試驗(yàn)容器，添加20 ℃脫氧水100 mL，桂花添加量分別為0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g、1.0 g。加入桂花后玻璃棒攪拌10 min以確保分散均勻，用橡皮軟塞進(jìn)行密封靜置1 h。由GC-MS 檢測(cè)可知，桂花的主要特征香氣成分為β-紫羅蘭酮，帶給啤酒苦澀味的主要成分為多酚，故將β-紫羅蘭酮和總多酚作為本研究的指示物。

1.2.2 桂花浸提水溫試驗(yàn)

桂花所含物質(zhì)在不同水溫下的浸提效果存在差異，對(duì)桂花浸提水溫進(jìn)行梯度試驗(yàn)。設(shè)置5 個(gè)梯度對(duì)比樣，采用1 L 三角瓶為試驗(yàn)容器，添加水溫分別為0 ℃、20 ℃、40 ℃、60 ℃、80 ℃的脫氧水500 mL，桂花添加量5.0 g。加入桂花后玻璃棒攪拌10 min以確保分散均勻，再置于恒溫水浴鍋中保持恒溫，橡皮軟塞密封靜置1 h。

1.2.3 桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)試驗(yàn)

在1.2.2 試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，探索恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)對(duì)桂花所含物質(zhì)浸提效果的影響，以得出最佳浸提時(shí)間。將1.2.2 中20 ℃下的樣品平均分成5 份，設(shè)置5 個(gè)梯度對(duì)比樣，置于20 ℃恒溫水浴鍋，分別靜置1 h、2 h、4 h、8 h、16 h。

1.2.4 桂花浸提液添加工序點(diǎn)試驗(yàn)

在不同生產(chǎn)工序點(diǎn)添加桂花浸提液，其損失率和利用率以及對(duì)酒體香氣和口感協(xié)調(diào)性的影響不同，故對(duì)不同工序點(diǎn)添加桂花浸提液進(jìn)行試驗(yàn)。本部分試驗(yàn)采用2 T 釀造設(shè)備、相同原料和操作方法分三批次進(jìn)行，確保桂花浸提液添加工序點(diǎn)是唯一變量。

1.2.4.1 桂花啤酒釀造工藝流程

以傳統(tǒng)拉格啤酒的生產(chǎn)方法開展試驗(yàn)。將經(jīng)過干法粉碎后的麥芽按照料水比1∶3 投入糖化鍋，與50 ℃的釀造水進(jìn)行充分混合，以1 ℃/min 升溫至52 ℃，蛋白質(zhì)休止保溫10 min，繼續(xù)升溫至67 ℃，糖化保溫40 min，最后升溫至78 ℃；將糖化醪液送入過濾槽，進(jìn)行頭道麥汁過濾，頭道麥汁濃度設(shè)計(jì)為15～16 °P，頭道麥汁過濾結(jié)束后用77 ℃的洗糟水洗糟；將混合麥汁送入煮沸鍋中煮沸60 min，蒸發(fā)率為6 %±0.5 %，煮沸期間添加酒花；煮沸結(jié)束后將麥汁送入回旋沉淀槽，靜置沉淀30 min 后將麥汁（最終濃度為10°P±0.2°P）冷卻至12 ℃；在麥汁送入發(fā)酵罐過程中接入酵母（滿罐酵母數(shù)1.0×107個(gè)/mL），12 ℃主發(fā)酵10 d 后，降溫至0 ℃，冷貯10 d，得到桂花啤酒[25]。各工序點(diǎn)的桂花浸提液添加量占麥汁質(zhì)量的4%。

1.2.4.2 在糖化鍋中添加桂花浸提液的試驗(yàn)

將桂花浸提液在麥芽和水之后添加入糖化鍋中，混合均勻。

1.2.4.3 在煮沸鍋中添加桂花浸提液的試驗(yàn)

將桂花浸提液添加入煮沸鍋中，根據(jù)理論和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，煮沸鍋階段，在初沸時(shí)添加酒花的利用率最高，故桂花浸提液在煮沸初沸時(shí)添加。

1.2.4.4 在回旋沉淀槽中添加桂花浸提液的試驗(yàn)

將桂花浸提液添加入回旋沉淀槽中，從煮沸鍋麥汁送入回旋沉淀槽后開始添加，回旋沉淀共30 min，保證效果良好。

1.2.5 多因素正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以綜合口感品評(píng)結(jié)果作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)桂花添加量A（0.4 g/100 mL、0.5 g/100 mL、0.6 g/100 mL）、桂花浸提水溫B（20 ℃、30 ℃、40 ℃）和桂花浸提液添加工序點(diǎn)C（糖化鍋、煮沸鍋、回旋沉淀槽）進(jìn)行L9(33)正交試驗(yàn)，對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化，因桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)在單因素試驗(yàn)結(jié)果中不具有顯著性影響，故不在正交試驗(yàn)中作為考察因素。正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.6 優(yōu)化條件的驗(yàn)證性試驗(yàn)

為驗(yàn)證正交試驗(yàn)對(duì)桂花啤酒桂花浸提及添加工藝優(yōu)化的可靠性和合理性，在正交試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行3 次平行試驗(yàn)，分別進(jìn)行綜合口感品評(píng)打分。

1.3 評(píng)價(jià)方法

1.3.1 基本理化指標(biāo)檢測(cè)本試驗(yàn)涉及的基本理化指標(biāo)檢測(cè)均參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4928—2008啤酒分析方法。

1.3.2 總多酚檢測(cè)

參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 4928—2008 啤酒分析方法。

1.3.3 β-紫羅蘭酮檢測(cè)

量取100 mL 桂花浸提液，轉(zhuǎn)移至5000 mL 圓底燒瓶中，圓底燒瓶中加水3500 mL，連接蒸餾裝置，冷卻器接通冷卻水；使用加熱器調(diào)中火保持微沸，持續(xù)蒸餾3～3.5 h，讀取收集器中桂花油的體積。使用GC-MS進(jìn)行分析[26-28]。

1.3.4 感官品評(píng)

本研究探討的主要內(nèi)容之一是各變量對(duì)桂花啤酒感官品評(píng)的影響，故口感品評(píng)的結(jié)果對(duì)于確定桂花浸提及添加方式起到直接作用。結(jié)合本公司生產(chǎn)拉格啤酒的相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和桂花的特性，以香氣和口感為主要維度進(jìn)行評(píng)價(jià)，口感品評(píng)評(píng)價(jià)表見表2，其中清爽度、酒體醇厚感、平衡度與協(xié)調(diào)性只在2.4 桂花浸提液添加工序點(diǎn)對(duì)桂花啤酒的影響試驗(yàn)部分做評(píng)價(jià)。由燕京啤酒（桂林漓泉）股份有限公司5 位專家評(píng)委進(jìn)行口感品評(píng)并打分，分?jǐn)?shù)取平均值[29-30]。

表2 口感品評(píng)評(píng)價(jià)表

2 結(jié)果與分析

2.1 桂花添加量對(duì)浸提液品質(zhì)的影響

由圖1 可以看出，隨著桂花添加量的增加，β-紫羅蘭酮和總多酚含量均呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)趨勢(shì)，總多酚含量上升相對(duì)較快。

圖1 桂花添加量對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量的影響

由表3 可以看出，桂花添加量越多，花香越明顯，當(dāng)添加量超過0.6 g/100 mL后，浸提液總體評(píng)價(jià)水平開始下降，協(xié)調(diào)性不佳，苦澀味較為明顯。

表3 桂花添加量試驗(yàn)口感品評(píng)評(píng)價(jià)表

把桂花添加量對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量影響的結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析，如表4 所示，顯著性P＜0.01，說明桂花添加量對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量的影響均存在極顯著性差異。

表4 桂花添加量對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量影響的單因素方差分析

將0.6 g/100 mL 及以下的桂花添加量對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量影響的結(jié)果進(jìn)行LSD 多重比較，如表5 所示，桂花添加量各水平下的結(jié)果均存在極顯著性差異。綜合考慮，浸提液中桂花添加量的最適范圍為0.4～0.6 g/100 mL，0.4 g/100 mL、0.5 g/100 mL、0.6 g/100 mL 作為正交試驗(yàn)的三個(gè)水平。

表5 桂花添加量對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量影響的多重比較分析

2.2 桂花浸提水溫對(duì)浸提液品質(zhì)的影響

由圖2 可以看出，β-紫羅蘭酮和總多酚的含量均隨著浸提水溫的上升而明顯提升，總多酚的溶出速率明顯快于β-紫羅蘭酮。

圖2 桂花浸提水溫對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量的影響

將5 個(gè)樣品均置于20 ℃后進(jìn)行品評(píng)，由表6 可以看出，隨著浸提水溫的上升，花香提升的越來越明顯，當(dāng)水溫超過40 ℃，桂花香氣過于濃郁，導(dǎo)致刺鼻感產(chǎn)生，且苦澀口感增加。

表6 桂花浸提水溫試驗(yàn)口感品評(píng)評(píng)價(jià)表

把桂花浸提水溫對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量影響的結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析，如表7 所示，顯著性P＜0.01，說明桂花浸提水溫對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量的影響均存在極顯著性差異。

表7 桂花浸提水溫對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量影響的單因素方差分析

將40 ℃及以下的桂花浸提水溫對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量影響的結(jié)果進(jìn)行LSD多重比較，如表8 所示，桂花浸提水溫各水平下的結(jié)果均存在極顯著性差異。綜合考慮，桂花浸提水溫的最適范圍為20～40 ℃，20 ℃、30 ℃、40 ℃作為正交試驗(yàn)的三個(gè)水平。

表8 桂花浸提水溫對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量影響的多重比較分析

2.3 桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)對(duì)浸提液品質(zhì)的影響

由圖3 可以看出，β-紫羅蘭酮和總多酚含量均隨著桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)的延長(zhǎng)而上升，β-紫羅蘭酮含量在儲(chǔ)存4 h后上升較小。

圖3 桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量的影響

由表9 可知，隨著桂花恒溫浸提時(shí)間的延長(zhǎng)，口感變化差異不大，顏色出現(xiàn)一定程度的加深。

表9 桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)試驗(yàn)口感品評(píng)評(píng)價(jià)表

把桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量影響的結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析，如表10 所示，顯著性P＞0.05，說明桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量的影響均不顯著，故不再進(jìn)行LSD 多重比較。綜合考慮生產(chǎn)時(shí)間成本，選擇最適桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)為2 h。

表10 桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)對(duì)β-紫羅蘭酮和總多酚含量影響的單因素方差分析

2.4 桂花浸提液添加工序點(diǎn)對(duì)桂花啤酒的影響

根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，本部分試驗(yàn)只設(shè)置感官品評(píng)評(píng)價(jià)，品評(píng)結(jié)果見表11。

由表11 可知，在回旋沉淀槽添加桂花浸提液的各維度評(píng)價(jià)得分整體高于在糖化鍋或煮沸鍋添加，桂花浸提液在糖化鍋或煮沸鍋添加時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)，導(dǎo)致部分風(fēng)味物質(zhì)揮發(fā)，香氣損失較大；在回旋沉淀槽添加時(shí)，桂花浸提液與麥汁同時(shí)進(jìn)入冷卻階段，減少了風(fēng)味物質(zhì)的揮發(fā)，香氣損失較小。

表11 桂花浸提液添加工序點(diǎn)試驗(yàn)口感品評(píng)評(píng)價(jià)表

2.5 多因素正交試驗(yàn)

正交試驗(yàn)結(jié)果如表12 所示，3 個(gè)因素對(duì)綜合口感品評(píng)影響的主次關(guān)系為A＞B＞C，即桂花添加量＞桂花浸提水溫＞桂花浸提液添加工序點(diǎn)。

表12 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果如表13 所示，P 值均小于0.01，即桂花添加量、桂花浸提水溫和桂花浸提液添加工序點(diǎn)均對(duì)綜合口感品評(píng)有極顯著影響。綜上所述，正交試驗(yàn)得出的優(yōu)化方案為A2B2C3，即浸提液中桂花添加量為0.5 g/100 mL（按照桂花浸提液添加量占麥汁質(zhì)量的4%折算，得出桂花添加量占麥汁質(zhì)量的0.20 ‰），在30 ℃水溫下浸提，將浸提液添加到回旋沉淀槽。

表13 正交試驗(yàn)方差分析表

2.6 優(yōu)化條件的驗(yàn)證性試驗(yàn)

3 組平行試驗(yàn)的綜合口感品評(píng)結(jié)果如表14 所示，3 組平行樣數(shù)據(jù)δRSD為0.65 %，滿足要求，綜合口感品評(píng)結(jié)果比較穩(wěn)定。

表14 驗(yàn)證性試驗(yàn)綜合口感品評(píng)結(jié)果

3 結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，消費(fèi)者的消費(fèi)喜好更加趨向于多元化，國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)國(guó)風(fēng)文化和啤酒產(chǎn)品個(gè)性化、創(chuàng)新性的追求熱度明顯提升?！肮鹆止鹆?，桂樹成林，桂林桂花，香飄萬家?！惫饦涑闪质枪鹆质忻值挠蓙?，桂花堪稱桂林市的一張“名片”，能夠代表地方特色的歷史文化和旅游文化。桂林的桂花質(zhì)地優(yōu)良，資源十分豐富，利用這區(qū)別于其他城市的差異化優(yōu)勢(shì)，將桂花和啤酒的優(yōu)良特征充分結(jié)合，生產(chǎn)出有別于傳統(tǒng)啤酒的桂花啤酒，香氣辨識(shí)度高，令人神清氣爽，容易被消費(fèi)者接受。

本文通過單因素試驗(yàn)、多因素正交試驗(yàn)和感官品評(píng)研究了桂花添加量、桂花浸提水溫、桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)、桂花浸提液添加工序點(diǎn)這4 種桂花浸提及添加工藝參數(shù)對(duì)釀造桂花啤酒的影響，桂花添加量和桂花浸提水溫產(chǎn)生的影響較大，其次是桂花浸提液添加工序點(diǎn)，桂花恒溫浸提時(shí)長(zhǎng)影響最小。對(duì)于桂花啤酒來說，總體的平衡是成功的關(guān)鍵所在，桂花屬于增味原料，應(yīng)當(dāng)對(duì)拉格基酒起到補(bǔ)足和加強(qiáng)的功效，基酒和桂花應(yīng)當(dāng)和諧的結(jié)合，不應(yīng)失衡，最終的成品應(yīng)當(dāng)易飲，給消費(fèi)者帶來愉悅感?；谝陨显瓌t并經(jīng)多次試驗(yàn)和感官品評(píng)驗(yàn)證，得到使β-紫羅蘭酮、總多酚含量和感官品評(píng)效果達(dá)到最佳的桂花浸提及添加工藝為:桂花添加量占麥汁質(zhì)量的0.20 ‰，在30 ℃水溫下浸提2 h 后，將浸提液添加到回旋沉淀槽。在最佳桂花浸提及添加工藝條件下得到滿意的桂花啤酒產(chǎn)品，外觀呈金黃色，色澤均勻，桂花香氣突出但不突兀，辨識(shí)度較高，無其他異雜味，口感細(xì)膩且平衡協(xié)調(diào)。

本研究為桂花啤酒的開發(fā)提供了新的方法和參考依據(jù)，在提高本公司桂花啤酒產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，有助于解決桂花植物應(yīng)用受季節(jié)影響的限制性因素，使廣西地區(qū)的桂花植物資源得到充分利用，提高其附加值，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。