大枣口味精酿啤酒原料处理研究
2021-06-09金学莹
温 科,金学莹
(甘肃农业职业技术学院,甘肃兰州 730020)
精酿啤酒是啤酒行业发展的四大趋势之一。我国精酿啤酒厂目前估计大约有1 000家,合计产量为40万~50万t,大致占到行业总产量的1%,发展空间较大。邓永飞等人[1]发表论文《陈皮风味精酿啤酒生产工艺研究》,廖世荣[2]发表论文《桂花香型精酿啤酒糖化工艺研究》,王伟等人[3]发表文章《产香酵母Pichia myanmarensis LX15的分离纯化及对精酿啤酒风味物质形成的影响》,孙科[4]发表文章《红枣啤酒发酵工艺研究初探》。此外,人参、苦瓜、玫瑰和荔枝等口味新型产品是国内企业已经研发了的新产品。随着各类研究的深入,我国啤酒精酿繁荣化的趋势越来越明显。甘肃地区精酿啤酒发展才刚刚起步,占比很小,行业优势还未出现。
甘肃很多地方生态条件优越,海拔高、光照充足、昼夜温差大、土层深厚,是大枣水果的优质产区,大枣品种丰富、产量多,所产鲜大枣可溶性固形物含量37.5%,总糖含量达31.42%,干枣中则要超过60%,主要成分为葡萄糖,其次是果糖和蔗糖,以及一些由单糖(如葡萄糖和果糖等)组成的低聚糖、半乳糖醛酸聚糖和阿拉伯聚糖等[5],是非粮发酵加工的优质原料。
因此,基于现有精酿啤酒发酵工艺,以甘肃地区丰产、质优、口感优良的大枣为原料,探索水果口味精酿啤酒新产品生产工艺,可以为甘肃地区精酿啤酒多元化、特色化发展提供理论支撑。试验主要对大枣口味精酿啤酒制作中大枣原料的处理工艺进行了探索,以期为甘肃“五小”产业发展提供支持。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
市售大枣(临泽小枣)、日常生活用水(自来水)。
1.2 仪器与设备
1 000 mL大烧杯、恒温水浴锅(DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器)等。
1.3 试验方法
大枣口味的啤酒发酵过程,主要的原料成分是糖分,大枣中可溶性糖分可达756.7 g/kg,低的也能达到612.1 g/kg。实际生产中成本控制是非常重要的影响因素,试验采用成本非常低的浸泡法提取大枣中的可溶性糖分。
先采用单因素试验的方法,确定料液比、提取温度、提取时间,再进行正交试验,确定大枣中可溶性糖分提取工艺。试验采用感官检验方法确定提取效果,3名试验人员在相同条件下品尝样品并打分,分别对样品按甜度进行排序。
2 结果与分析
2.1 预试验
2.1.1 试验方法
第1种处理在常温水中加入大枣,加热到90℃浸泡50 min,进行3次处理,料液比分别为1∶10(试验编号①),1∶7.5(试验编号②),1∶6.25(试验编号③);第2种处理,水温加热到90℃加入大枣,浸泡50 min,共进行3次处理,料液比分别为1∶10(试验编号④),1∶7.5(试验编号⑤),1∶6.25(试验编号⑥)。处理完后,先过滤除去废料,留下糖液,进行感官评定。
预试验结果记录见表1。
表1 预试验结果记录
2.1.2 单因素试验结果
根据预试验结果进行单因素试验。
(1)浓度单因素试验。称取3份大枣各40 g,分别加入到300 mL(试验编号①)、400 mL(试验编号②)、500 mL(试验编号③)常温水中,加热至90℃开始浸泡30 min。结果显示,糖液甜度①>②>③。
(2)温度单因素试验。称取大枣40 g,加入水300 mL,分别在70℃(试验编号①)、80℃(试验编号②)、90℃(试验编号③)、100℃(试验编号④)浸泡30 min。结果显示,糖液甜度③>④>②>①。
(3)时间单因素试验。称取大枣40 g,加入水300 mL,加热至90℃开始浸泡,20 min时品尝1次、30 min时品尝1次、40 min时品尝1次、50 min时品尝1次。结果显示,糖液甜度20 min和30 min时差异较大,30~50 min差异不大。
2.2 大枣糖液提取工艺正交试验
根据预试验和单因素试验,确定因素水平表,进行L9(34)正交试验,确定最终的大枣糖液提取工艺。共进行2组平行试验,每组平行中每次试验大枣用量40 g。
大枣糖液提取方法正交试验因素与水平设计见表2,大枣糖液提取方法正交试验结果分析见表3。
根据第1次试验结果,提取时间30 min最优,40 min次之,50 min口感最差,根据大枣成分,提取30 min时,可溶性糖分溶解度达到最佳,超过30 min,其他成分开始溶解,反而影响到了提取液的口感。提取温度90℃最佳,80℃次之,70℃口感最差,这是因为在100℃以内,可溶性糖分尤其是蔗糖在水中的溶解度与温度呈正比,故在90℃是提取效果最佳。料液比在1∶7.5时提取效果最佳,1∶10时次之,1∶12.5时最差,料液比越小,溶解率越高,但是提取液浓度却越小,故在1∶7.5时提取效果最佳。并且根据R值可得出,料液比对提取效果具有关键性的影响。
表2 大枣糖液提取方法正交试验因素与水平设计
表3 大枣糖液提取方法正交试验结果分析
大枣糖液提取方法正交试验因素与水平设计见表4,大枣糖液提取方法正交试验结果分析见表5。
表4 大枣糖液提取方法正交试验因素与水平设计
表5 大枣糖液提取方法正交试验结果分析
根据第2次试验结果,提取时间30 min和40 min时效果相同,50 min较差,根据大枣成分,提取30 min时,可溶性糖分溶解度达到最佳,超过30 min,其他成分开始溶解,反而影响到了提取液的口感。提取温度70℃和80℃时效果相同,90℃口感虽有差异,但差异非常微小。料液比在1∶7.5和1∶10时效果接近,1∶12.5时较差。根据R值可得出,料液比对提取效果具有关键性的影响。
3 结论
根据2次平行试验结果,可以确定大枣糖液提取过程中,料液比是主要的影响因素。提取工艺可确定为提取时间30 min,提取温度90℃,料液比1∶7.5。
2次试验结果略有差异,分析试验过程可以得出,设备的运行精度影响到了加热温度的均匀性,由于加热液体温度分布的不均匀,导致所测液体温度与实际温度不完全吻合。试验后,由于2次平行试验结果出现差异,对加热过程进行了跟踪监测,得出以上结论。具体的影响与规律还需进一步的试验进行确定。