摘要:精釀啤酒因具有高麥汁濃度、高酒精度、高酒花苦味等特有風(fēng)味及口感,成為近些年來啤酒企業(yè)關(guān)注的焦點。桂花香氣舒適濃郁,香氛中富含大量的活性健康成分。因此,探究不同桂花添加量對精釀啤酒產(chǎn)生的品質(zhì)差異具有重要的實際意義。通過理化指標(biāo)檢測、揮發(fā)性成分分析及感官評價結(jié)果確定桂花精釀啤酒的工藝配方。實驗結(jié)果表明桂花添加量影響精釀啤酒的揮發(fā)性成分,其與精釀啤酒的酒精度、濃度、酸度等理化指標(biāo)成正比,和發(fā)酵度成反比。桂花精釀啤酒揮發(fā)性成分主要以醇類和酯類為主,具有醇厚濃郁香氣。桂花添加量為0.6%時所制得的桂花精釀啤酒泡沫豐富細(xì)膩、持久,酒體爽口、入口純正,酒體協(xié)調(diào),無異香、異味,具有桂花的典型性香氣。
關(guān)鍵詞:桂花;精釀啤酒;發(fā)酵工藝;香氣成分
中圖分類號:TS262.5文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:1002-4026(2024)06-0059-08
啤酒是以麥芽、水為主要原料,添加啤酒花(包括酒花制品),經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的、含有二氧化碳的、起泡的、低酒精度的發(fā)酵酒,目前已成為全球僅次于水和茶的第三大消費性飲品[1]。其富含多種有利于人體健康的營養(yǎng)成分,如氨基酸、微生物和礦物質(zhì)等[2-3],其中氨基酸達(dá)17種之多。研究表明,適量飲用啤酒有利于保護(hù)心臟、增強大腦記憶力、預(yù)防Ⅱ型糖尿病、降低血壓等疾病[4-5]。作為啤酒生產(chǎn)和消費大國,我國啤酒的市場廣大。伴隨著生活水平不斷提高,消費者對啤酒的要求開始向高品質(zhì)、個性化和多元化發(fā)展。與傳統(tǒng)工業(yè)啤酒相比,精釀啤酒作為一種新型啤酒,具有原料選擇精細(xì)、風(fēng)味多樣的特點,具有較強的市場競爭力和廣闊的發(fā)展空間[6]。目前對精釀啤酒的研究較多,主要集中在工藝研究與開發(fā)、生產(chǎn)質(zhì)量與安全等方面。在工藝上,有致力于新風(fēng)味精釀啤酒的研發(fā),如米草精釀啤酒[7]、黃桃精釀啤酒[8]、枸杞精釀啤酒[9]、百香果精釀啤酒、西柚精釀啤酒等,不僅具有精釀啤酒應(yīng)有的諸多特性,還被賦予了所添加原料的風(fēng)味及功能性。
桂花,我國十大名花之一,木犀科木犀屬植物[10-11]?!侗静菥V目》記載,桂花,味咸甘,具有止咳化痰的功效,以及散寒止痛之功效。桂花在中國烹飪中被廣泛用作食品原料、草藥和提取芳香精油,常被用來制作桂花茶、桂花果醬、桂花蛋糕以及酒。桂花被廣泛應(yīng)用于食品配料中,不僅因為其獨特而濃郁的香味可以改善食品的色澤和口感,還因為其所含的營養(yǎng)和生物活性化合物可以促進(jìn)健康[12]。近年來生物化學(xué)研究發(fā)現(xiàn)桂花中含有約上百種活性功能成分[13],如含有天然植物類黃酮、木脂素、酚酸、苯環(huán)甲烷等,具有一定的消炎抗菌、抗腫瘤、保護(hù)神經(jīng)、抗氧化、抗衰老的作用[14]。Liu等[15]探究了桂花中的主要活性物質(zhì)毛蕊花苷可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群緩解結(jié)腸炎。Lin等[16]對市售添加桂花的草本啤酒進(jìn)行了多酚含量及抗氧化能力的評價,發(fā)現(xiàn)啤酒釀造過程中添加桂花等草藥可有效提高啤酒多酚的含量和抗氧化能力, 尤其是富含黃酮類化合物的草藥對啤酒抗氧化能力的貢獻(xiàn)最為顯著,有助于提高啤酒品質(zhì)。因此,桂花作為一個優(yōu)質(zhì)原料參與精釀啤酒的釀造,能夠賦予精釀啤酒更純正、更新鮮,甚至更具保健價值的特色。
因此,本研究以麥芽和桂花為原料釀造桂花精釀啤酒,探究不同桂花添加量對精釀啤酒品質(zhì)的影響。通過測定桂花精釀啤酒的基本理化指標(biāo)以及揮發(fā)性成分分析,從感官評價的角度確定桂花精釀啤酒的最佳釀造工藝參數(shù),從而延伸桂花產(chǎn)業(yè)鏈,擴寬精釀啤酒市場,為開發(fā)和生產(chǎn)桂花精釀啤酒提供釀造生產(chǎn)工藝參考和技術(shù)支持。
1材料與方法
1.1材料與試劑
小麥芽、大麥芽(購于永順泰(昌樂)麥芽有限公司),酒花(青島大花與薩茲,購于雅基瑪酒花有限公司),比利時弗曼迪斯特種干酵母(WB-06,購于北京巴特哈斯貿(mào)易有限公司),桂花(購于泰安大潤發(fā)超市),釀造用水。
1.2主要儀器與設(shè)備
BGT-8A糖化儀,杭州博日科技有限公司;DMA4500全自動啤酒分析儀,奧地利Anton Paargmbh公司;美國Clarus 500GC氣相色譜儀,美國Perkin Elmer公司;TGL-16G離心機,上海安亭科學(xué)儀器廠;pH計,METTLER TOLED(中國)儀器有限;HHW-4數(shù)顯恒溫水浴鍋,金壇市雙捷實驗儀器廠。
1.3桂花精釀啤酒釀造工藝流程
本實驗擬通過探究原料組成、生產(chǎn)工藝及品質(zhì)監(jiān)控關(guān)鍵點,開發(fā)一種以精釀啤酒為基礎(chǔ)的富含桂花香的精釀啤酒。具體工藝流程見圖1。
1.3.1麥汁的制備
本實驗以大麥芽和小麥芽為原料,大麥芽與小麥芽混合比例為60%:40%。將大麥芽、小麥芽粉碎經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)糖化工藝進(jìn)行麥汁糖化,過濾得到醪液;加入0.2%酒花及適當(dāng)比例干桂花煮沸,經(jīng)過阿魏酸休止、蛋白休止、糖化、熱過濾、洗糟、煮沸及冷卻等階段,最終得到12 °P定型麥汁。
接種WB-06酵母后,于20 ℃控溫發(fā)酵,發(fā)酵結(jié)束后封蓋降溫至5 ℃后熟,得到桂花精釀啤酒。對成品啤酒進(jìn)行理化分析,結(jié)合感官品評確定桂花精釀啤酒的最佳釀造工藝。
1.3.2樣品處理
本實驗以桂花添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為變量,探究不同桂花添加量對精釀啤酒品質(zhì)的影響。分別將桂花以0.3%、0.6%和1.0%三種質(zhì)量配比加入糖化醪液中進(jìn)行煮沸,分別命名為樣品一、樣品二、樣品三。分析不同桂花添加量對桂花精釀啤酒的理化指標(biāo)、揮發(fā)性成分及感官方面的影響,確定最優(yōu)釀造工藝配方。三種桂花添加量配比如表1所示。
1.3.3發(fā)酵過程跟蹤
跟蹤測定啤酒發(fā)酵過程中可溶性固形物下降規(guī)律,及時做好封罐處理。待啤酒成熟后,對制備啤酒進(jìn)行酒精度、原麥汁濃度、總酸、pH、真發(fā)酵度等基本指標(biāo)全分析;分析成品啤酒中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),監(jiān)控啤酒品質(zhì)并做感官品評。
1.4成品精釀啤酒品質(zhì)監(jiān)控及分析方法
(1)參照GB/T 4928—2008《啤酒分析方法》[17]分析測定成品啤酒中酒精度、原麥汁濃度、總酸、pH、濁度、真發(fā)酵度等指標(biāo)。
(2)色譜條件DB-WAX 色譜柱(30 m ×0.53 mm ×1 μm);FID檢測器溫度230 ℃;進(jìn)樣口溫度220° C:氮氣流速8 mL/min,氫氣流速45 mL/min,空氣流速450 mL/min,分流比5:1;頂空條件:進(jìn)樣針溫度100 ℃,爐溫5 ℃,保溫32 min;分析條件:進(jìn)樣時間0.05 min,拔針時間0.1 min,保溫32 min;升溫程序為37 ℃保溫2 min,10 ℃/min升溫至60 ℃,20 ℃/min升至120 ℃,30 ℃/min升至200 ℃。
(3)感官品評:由10名經(jīng)過感官鑒定培訓(xùn)的品評員組成評審團(tuán),對其外觀、味道、香氣、典型性等進(jìn)行打分,得分標(biāo)準(zhǔn)見表2。按得分組的敏感程度,將每個項目的權(quán)重分成20、20、30、30,并按加權(quán)平均值進(jìn)行。
2結(jié)果與分析
2.1發(fā)酵過程中可溶性固形物分析
圖2表明4種樣品在不同的發(fā)酵期內(nèi)可溶性固形物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化。由圖中數(shù)據(jù)可知,4個樣品的可溶性固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著發(fā)酵時間的增加呈現(xiàn)下降趨勢,其中在第2、3天時下降尤為明顯,可見桂花添加量對可溶性固形物下降速度無顯著影響。
2.2成品啤酒理化指標(biāo)分析
表3為成品桂花精釀啤酒各項基本理化指標(biāo)數(shù)據(jù)。由表中數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),桂花添加量和成品啤酒的酒精度、濃度、酸度等指標(biāo)成正比,同發(fā)酵度成反比。酒精發(fā)酵初期,釀酒酵母進(jìn)行一系列代謝產(chǎn)生多種有機酸使總酸度升高,進(jìn)而提高發(fā)酵液的緩沖性[18-19]。伴隨著發(fā)酵過程的持續(xù)進(jìn)行,發(fā)酵產(chǎn)生的有機酸與發(fā)酵生產(chǎn)的醇類發(fā)生酯化反應(yīng),產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì),導(dǎo)致酸度會有所下降,pH升高[20-21]。由于桂花中富含糖,桂花的添加導(dǎo)致酵母可利用的糖增多,從而產(chǎn)生出更多酒精[22-23]。酒精的存在降低了發(fā)酵液比重,因此表觀濃度低于實際濃度[24]。
2.3成品啤酒中揮發(fā)性物質(zhì)的分析
桂花是具有香氣的一種優(yōu)質(zhì)原料。表4所示為采用頂空氣相色譜法檢測出的桂花精釀啤酒中揮發(fā)性成分。三個酒樣檢測出的揮發(fā)性香氣物質(zhì)均含有乙醛、二甲基硫(DMS)、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸異丁酯、正丙醇、異丁醇、乙酸異戊酯、異戊醇、己酸乙酯、辛酸乙酯等物質(zhì)。分析揮發(fā)性成分組分及質(zhì)量濃度可發(fā)現(xiàn),所檢測到的揮發(fā)性化合物以醇、酯為主。桂花添加量為0.3%(樣品一)和0.6%(樣品二)的啤酒中共檢出的揮發(fā)性物質(zhì)主要有10種,檢出物大多為醇類和酯類物質(zhì)。前期研究表明桂花精釀啤酒的特點是以酯香為主,同時含有醇香[25-27]。Hong等[28]采用氣相色譜/質(zhì)譜法、氣相色譜-嗅覺法和電子鼻系統(tǒng)分析了不同極性分離的桂花揮發(fā)物和氣味活性物質(zhì),Sheng等[29]探究了不同酶解處理對桂花香氣成分的影響。與樣品一和樣品二相比,樣品三組檢出的揮發(fā)性物質(zhì)共11種,但由于桂花的加入量更高,樣品三中醇類和酯類物質(zhì)的質(zhì)量濃度比較高,推測其較高質(zhì)量濃度的醇類和脂類更多來自于啤酒中的桂花原料。其中酯類與醇類在桂花添加量為1.0%時質(zhì)量濃度最高,證明在此添加量下釀造的啤酒風(fēng)味和品質(zhì)最好[30]。此實驗同時證明了樣品中原料添加量的不同對于成品酒中揮發(fā)性物質(zhì)的含量具有一定的影響。
2.4成品啤酒感官品評分析
根據(jù)啤酒感官評分標(biāo)準(zhǔn)得到表5不同桂花添加量的精釀啤酒感官品評結(jié)果。表5可知,成品桂花精釀啤酒呈現(xiàn)黃色、渾濁且上下均一,泡沫豐富細(xì)膩、且掛杯持久。隨著桂花添加量的增加,桂花香氣明顯,酒體具有酒花香及麥芽香氣,酒體爽口、入口純正,酒體協(xié)調(diào),無異香、異味,具有桂花的典型性香氣。因此,桂花添加量為0.6%時,發(fā)酵精釀啤酒口感最優(yōu)。
2.5桂花精釀啤酒理化指標(biāo)與揮發(fā)性成分相關(guān)性分析
采用皮爾森相關(guān)分析探究啤酒各基本理化指標(biāo)和揮發(fā)性物質(zhì)之間的關(guān)系。圓圈表示各指標(biāo)之間存在相關(guān)性(plt;0.05),紅色表示正相關(guān),藍(lán)色則表示負(fù)相關(guān)。從圖3可發(fā)現(xiàn),發(fā)酵產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)(醇類、酯類)與啤酒的酒精度真正濃度、表觀濃度顯著正相關(guān),與發(fā)酵度成負(fù)相關(guān)。
3結(jié)語
本論文探究了不同桂花添加量對精釀啤酒品質(zhì)的影響,通過理化指標(biāo)檢測和揮發(fā)性成分分析確定桂花精釀啤酒最佳工藝。實驗結(jié)果表明,桂花添加量和成品桂花精釀啤酒的酒精度、濃度、酸度等指標(biāo)成正比,同發(fā)酵度成反比。揮發(fā)性物質(zhì)包括以醇類、酯類物質(zhì)為主的11種物質(zhì),賦予桂花精釀啤酒醇香濃厚的特有香氣。通過理化指標(biāo)測定與感官品評結(jié)果表明,當(dāng)桂花添加量為0.6%時,所釀桂花精釀啤酒泡沫豐富細(xì)膩、持久,具有桂花典型性香氣、酒花香及麥芽香氣,酒體爽口、入口純正,酒體協(xié)調(diào),無異香、異味。該研究意于增強我國啤酒市場活力,對促進(jìn)桂花精深加工、豐富我國精釀啤酒產(chǎn)業(yè)市場具有重要的意義。
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