APP下载

茶叶添加方式对酿造啤酒理化特性及感官品质的影响

2021-09-16倪敬田代浩东王少震朱辰文高学玲

农业工程学报 2021年13期
关键词:儿茶素酵母酿造

倪敬田,夏 鹏,代浩东,王少震,朱辰文,蒋 军,陈 琪,高学玲,4

茶叶添加方式对酿造啤酒理化特性及感官品质的影响

倪敬田1,夏 鹏2,3,代浩东2,3,王少震2,3,朱辰文2,蒋 军2,3,陈 琪2,3,高学玲2,3,4※

(1. 安徽农业大学生命科学学院,合肥 230036; 2. 安徽农业大学茶与食品科技学院,合肥 230036;3. 安徽省农产品加工工程实验室,合肥 230036;4. 安徽省农产品加工产业体系,合肥 230036)

在啤酒酿造工艺的煮沸和主发酵阶段分别添加乌龙茶,探讨茶叶不同添加方式对啤酒理化特性、抗氧化能力、啤酒贮存稳定性以及感官特性的影响。结果显示,与未添加茶叶的啤酒产品(对照组CG)相比,在煮沸阶段(煮沸添加组BG)和主发酵阶段(主发酵添加组MG)分别添加0.3 g/L的茶叶均提高了酵母发酵速率;添加茶叶的两个茶啤酒产品(煮沸添加组和主发酵添加组)的DPPH自由基清除能力分别提升至82.74%和89.21%、ABTS+自由基清除能力分别提升至41.53%和51.49%、铁离子还原能力分别提升至36.49和43.83 mg/L,且成品茶啤酒贮藏期间的抗老化能力提高;茶啤酒中总酚以及儿茶素(EGC、C、EGCG、EC、GCG、ECG)和咖啡碱(CAF)含量升高,其中,主发酵添加组茶啤酒样品总酚和EGCG含量显著高于对照组和煮沸添加组啤酒(<0.05),分别达到734.40和8.43 mg/L。进一步的感官品评结果显示添加茶叶提高了啤酒产品的茶香气和茶滋味,其中主发酵添加组啤酒的茶香气、茶滋味及酒体协调性最好。由此可知,在啤酒酿造工艺中添加茶叶提高了酵母发酵速率,增强了啤酒中酚类物质含量及其抗氧化和抗老化性能,同时也为啤酒增添了新的茶风味产品。

茶叶;啤酒;酚类;抗氧化;感官品评

0 引 言

啤酒是目前全球产销量最高的饮料酒,也是仅次于水和茶之后产销量排名第三的饮料产品。啤酒富含多种营养及其功能性成分,包括碳水化合物、氨基酸、维生素和酚类化合物等[1]。2020年中国啤酒产量为3 411万t,已连续19年产销量位居全球之首[2]。研究表明,全球精酿啤酒的产销量在不断增加,表明消费者对啤酒的选择更倾向于产品的口感、风味及其功能的独特性[3]。因此,通过改进酿酒工艺、或在啤酒酿造期间添加水果和蔬菜、或添加功能性天然产物等辅助材料酿造不同风格的啤酒已成为新型啤酒产品开发的趋势。Dysvik等[4]研究利用乳酸菌酸化麦汁酿造的酸啤酒,其产品口感比直接添加乳酸的啤酒更加柔和;相关研究显示在啤酒酿造不同阶段添加樱桃果汁、红薯或橄榄叶,明显提高啤酒产品的酚类和香气化合物的含量、产品的抗氧化能力及啤酒产品的感官特性[5-7]。

中国自古有饮茶习惯,茶叶产量居全球第一。茶叶按照加工方式可分为绿茶、青茶、红茶、黄茶、白茶、黑茶六大类。茶叶富含黄酮醇、黄酮和黄烷-3-醇等酚类化合物,具有抗氧化、抗炎及抗过敏等多种生理功效[8-9]。茶叶具有独特的香气和滋味,且茶叶香气物质有700余种[10]。不同学者以红茶、绿茶、乌龙茶或者其提取物为原料制作茶酸奶或茶面条产品,结果显示乌龙茶可增强酸奶果香和甜香味,绿茶、红茶和乌龙茶提取物可提高面条产品的抗氧化能力并且降低淀粉消化能力[11-12];课题组前期利用不同茶叶(红茶、绿茶和乌龙茶)酿造3种不同风味的茶啤酒,结果显示添加不同种类茶叶酿造成的茶啤酒具有各自独特的香气和风味[13]。然而,茶叶添加方式对酿造啤酒理化特性及感官品质的影响仍不清楚。前期研究发现,在麦芽汁中添加铁观音茶叶酿造茶啤酒,产品具有典型的铁观音茶清香,且啤酒滋味协调性好。本研究拟在啤酒酿造的煮沸阶段和主发酵阶段分别添加乌龙茶(铁观音),研究茶叶不同添加方式对啤酒酿造过程,产品的理化指标、抗氧化能力、抗老化能力及其感官品质的影响,以期为茶啤酒酿造的可行性提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

基础麦芽由宁波永顺泰麦芽有限公司生产;酿酒酵母(,SafLager S-189)由法国Fermentis酵母有限公司生产;颗粒酒花(Cascade)由美国Yakima酒花有限公司生产;茶叶(铁观音)由八马茶叶股份有限公司生产;儿茶素标准品,包括表没食子儿茶素(EGC)、儿茶素(C)、表儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素(EC)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG),和咖啡碱(CAF,色谱级)由上海源叶有限公司生产;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、2,4,6-三吡啶基三嗪(TPTZ)、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)由美国Sigma-Aldrich公司生产;硫代巴比妥酸(TBA)、邻苯二胺由国药集团化学试剂有限公司生产。

1.2 仪器与设备

啤酒糖化糊化一体锅(60 L),BB60 AUTO型,厦门新天工贸有限公司;紫外-可见分光光度计,PerkinElmer Lambda 35型,美国PerkinElmer公司;啤酒发酵桶,20 L型,厦门新天工贸有限公司;生化培养箱,SPX-250B-Z型,上海博讯实业有限公司;高效液相色谱仪,Waters e2695型,美国Waters公司。

1.3 茶啤酒酿造

先在1 L的三角瓶中进行茶叶不同添加方式(添加量均为3 g/L)的茶啤酒酿造试验研究,分别为:1)麦汁煮沸至65 min时添加茶叶酿造的茶啤酒(煮沸添加组);2)麦汁接种酵母的同时添加茶叶酿造的茶啤酒(主发酵添加组);3)未添加茶叶的啤酒(对照组),共获得三组不同的啤酒样品。并对最优添加方式酿造的茶啤酒开展20 L发酵桶放大试验研究。

1.3.1 茶啤酒酿造工艺流程

茶啤酒酿造工艺流程:基础麦芽经过湿法粉碎;按照料水比1:3,投入啤酒糖化糊化一体锅中进行糖化,糖化结束后,过滤、洗糟,得到麦汁,把麦汁等分成三份,不添加茶叶作为对照组;煮沸65 min 时,添加茶叶为煮沸添加组;主发酵接种酵母的同时添加茶叶为主发酵添加组。三组麦汁煮沸结束后,经过回旋沉淀、冷却至12 ℃,接种酵母,主发酵7 d 后,降温至4 ℃,陈酿21 d,得到成品酒。

1.3.2 茶啤酒酿酒工艺操作要点

粉碎和糖化:基础麦芽经喷雾回潮增湿粉碎,将粉碎麦芽按料水比1∶3将麦芽投入糖化糊化一体锅中与45 ℃的温水混合,之后以1 ℃/min速率升温至52 ℃,保温10 min,进行蛋白质休止,以相同速率继续升温至67 ℃,保温糖化60 min,最后升温至78 ℃,保温10 min,使淀粉酶失活。

过滤麦汁:将糖化的麦汁用糖化糊化一体锅进行过滤,待头道麦汁过滤结束后,用78 ℃温水分别洗麦槽2次,混合得到麦汁。

煮沸及澄清麦汁:将过滤后的麦汁煮沸70 min,期间在第10 min时添加0.5%的酒花,在煮沸至60 min时继续添加等量的酒花至煮沸结束。煮沸结束后经回旋沉淀得到澄清麦汁,使用蒸馏水调节麦汁可溶性固型物含量为12 Brix。

酵母扩大培养及接种发酵:经澄清冷却后麦汁接入经逐级降温扩大培养的酵母(接种量为1.2×107个/mL),置于12 ℃主发酵7 d,倒罐后转入4 ℃陈酿21 d,获得成品啤酒。

1.4 指标检测

1.4.1 基本理化指标

还原糖的检测参考国家标准GB 5009.7-2016中的直接滴定法;可溶性固形物采用折光法;酵母细胞计数采用血球板计数法;双乙酰、酒精度、总酸、原麦汁浓度、真实发酵度的检测均参考国家标准GB/T 4928-2008啤酒分析方法。

1.4.2 总酚

参考Sanchez-Patan等[14]的分光光度法并略作修改,准确吸取0.5 mL稀释一定倍数的待测酒样于棕色试管中,并加入2.5 mL稀释10倍的福林酚溶液,充分混匀,平衡3 min后加入2.5 mL 7.5%碳酸钠溶液和2.5 mL纯水,混匀,避光显色60 min后于波长765 nm处测定样品吸光值,以纯水代替样品做空白对照。通过标准曲线=0.004+0.022(2=0.997)计算酒样总酚含量,以每升啤酒毫克没食子酸当量表示(mg /L)。

1.4.3 儿茶素与咖啡碱

儿茶素和咖啡碱的萃取:参考Nardini等[15]方法并略作修改,具体步骤为:准确吸取20 mL啤酒样品,用60 mL乙酸乙酯萃取3次,合并乙酸乙酯层,于37 ℃水浴条件下旋转蒸发获得儿茶素和咖啡碱提取物溶于甲醇中,存于4 ℃下保存备用。

HPLC检测:色谱条件为,色谱柱Phenomenex C18柱(250 mm×4.6 mm,5m);洗脱方式为梯度洗脱,流动相:0.5%乙酸(A)和甲醇(B);流速0.5 mL/min;洗脱条件:0~10 min,流动相B从0~20%;10~35 min,流动相B从20%~45%;35~40 min,流动相B保持45%;40~50 min,流动相B从45%~0;检测波长:280 nm;柱温:30 ℃;进样量:10L。

1.4.4 DPPH自由基清除能力的检测

参考刘皓涵等[16]方法并略作修改。准确吸取2 mL稀释一定倍数的酒样于棕色试管中,加入2 mL 0.2mM DPPH溶液(乙醇为溶剂),混匀,室温下避光显色30 min,以无水乙醇为空白对照,于517 nm处测定吸光值,DPPH自由基清除率按公式(1)计算:

式中A为2 mL稀释样品于DPPH溶液测得的吸光值;0为2 mL乙醇代替DPPH溶液测得的吸光值;1为2 mL乙醇代替样品测得的吸光值。

1.4.5 ABTS自由基阳离子清除能力的检测

参照Wang等[17]方法略作改动。将4.9 mM过硫酸钾溶液与14 mM ABTS溶液等体积混合,于4 ℃下静置12 h,获得ABTS阳离子储备液。准确吸取0.1 mL稀释一定倍数的啤酒样品于棕色试管中,加入经适当稀释的2.9 mL ABTS阳离子工作液,混匀,室温避光显色6 min,以纯水为对照,立即在734 nm下测吸光值,ABTS自由基清除率按公式(2)计算

式中0为3.9 mL纯水代替ABTS工作液吸光值;1为0.1 mL纯水代替样品测得的吸光值;为0.1 mL稀释样品于ABTS工作液测得的吸光值。

1.4.6 FRAP(Ferric ion Reducing Antioxidant Power)能力的测定

参考Karolina等[18]方法并略作修改。将 pH值为3.6的醋酸缓冲液、10 mM TPTZ溶液、20 mM FeCl3溶液按照10:1:1的体积比混合,配制成FRAP溶液。准确吸取90L稀释后的啤酒样品于玻璃试管中,加入无水乙醇10L、纯水0.3 mL、FRAP溶液3 mL并混匀后,于37 ℃水浴10 min,以纯水代替样品为空白对照,立即在593 nm处测量样品的吸光值。依据标准曲线=0.002+0.017(2=0.999 5)计算样品的FRAP能力。

1.4.7 硫代巴比妥酸(TBA)值的测定

参考沈瑶瑶[19]方法,准确称取0.165 g的硫代巴比妥酸(TBA),溶入50%的乙酸溶液中,配制0.33% TBA溶液。吸取5 mL除气的啤酒样品于试管中,加入2 mL的TBA溶液,混匀后于60 ℃水浴1 h,迅速冷却至室温,以纯水代替TBA溶液作为空白对照,于530 nm下测量样品的吸光度,吸光值即为TBA值。

1.4.8 感官评价

感官评价小组由10位感官评价成员(年龄20~55周岁,5男5女)组成,评价员对啤酒无明显喜爱或者厌恶。小组成员对由透明玻璃杯盛装的啤酒样品的外观、香气和滋味属性进行3次分析与讨论,每次30 min[20]。

为了进一步量化啤酒各属性的强度,采用15点数字标度对各属性进行定量评价,增量为0.5,其中0代表该属性不可察觉,15代表该属性极强。经过3轮分析与讨论,小组一致认为香气属性中的麦芽香、酒花香、茶香,滋味属性中的茶味、甜味、苦味、涩味以及协调性,适合用于描述此次的啤酒样品(表1)。

表1 茶啤酒感官属性的定义及参比样强度

1.5 数据分析

所有试验重复三次,结果以平均值±标准差表示,图表使用Origin 2017软件制作,SPSS 19.0软件进行显著性分析,试验结果以不同小写英文字母表示组间显著差异(<0.05)。

2 结果与分析

2.1 发酵过程中还原糖、酵母细胞数以及双乙酰(VDK)的变化

啤酒发酵期间还原糖、酵母细胞数及双乙酰含量(VDK)的变化如图1所示,由图1a、图1b和图1c可以看出,未添加茶叶组(对照组)、麦汁煮沸至65 min时添加茶叶组(煮沸添加)和主发酵时添加茶叶组啤酒(主发酵添加)在发酵的前7 d,还原糖均呈现下降趋势,酵母细胞数和VDK含量均呈现先升高后下降的趋势;添加茶叶的两组样品(煮沸添加和主发酵添加)还原糖下降速率高于对照组;且添加茶叶的两组样品酵母细胞数和VDK含量均在发酵的第2天出现峰值(而对照组在发酵第3天达到峰值);其中,主发酵添加组啤酒样品发酵期间还原糖下降速率、酵母细胞数以及VDK的峰值及其还原速率均高于其他两组样品(对照组和煮沸添加)。

啤酒发酵期间酵母消耗麦汁中的可发酵性糖类及其他营养物质,用于自身的生长、繁殖和代谢[6]。有研究发现,茶叶提取物可修复经紫外诱变损伤的酵母细胞DNA系统,可以增加酵母细胞的存活率[21]。林剑等[22]研究发现在麦汁煮沸阶段添加银杏叶,促进酵母了生长和繁殖并且提高了酵母发酵速率。VDK是酿造过程中啤酒成熟的主要指标,中国国标规定啤酒VDK含量不得超过0.1 mg/L。由于VDK阈值低,在啤酒中呈现不愉快气味。发酵早期酵母通过合成缬氨酸代谢途径,部分-乙酰乳酸通过氧化分解形成双乙酰,进一步在酵母细胞醇脱氢酶作用下,双乙酰被还原为2,3-丁二醇[23]。发酵前期伴随着酵母细胞进入对数生长期,双乙酰合成速率大于还原速率,随着发酵的进行,氧气的不断消耗,麦汁中营养物质的减少,双乙酰被酵母还原酶还原,双乙酰含量逐渐下降[24]。

2.2 茶叶添加方式对成品啤酒总酚含量和抗氧化性能的影响

对照组、煮沸添加组和主发酵添加组啤酒样品总酚含量、DPPH自由基清除率、ABTS+自由基清除活性(ABTS)以及铁离子还原能力(FRAP)的检测结果如图2所示。由图2a可以看出,对照组啤酒中酚类含量为490.35 mg /L,而煮沸添加组和主发酵添加组啤酒样品中的酚类物质含量分别达到630.23 mg/L和734.40 mg/L,表明茶叶的添加显著(<0.05)提高了成品啤酒总酚的含量。其中,主发酵添加组啤酒样品中的酚类物质高于煮沸添加组啤酒中的酚类物质,由于主发酵期间添加茶叶,并且茶叶一直伴随着整个主发酵过程,而煮沸添加的茶叶,继续煮沸5 min后,在回旋沉淀步骤中被除去,导致提取时间不足,总酚含量低。

啤酒中的酚类物质主要来源于麦芽和酒花,对啤酒的颜色和口感特性产生影响[25]。Martinez等[26]研究发现柿子酚类物质含量低,酿造柿子啤酒过程可引起成品啤酒的总酚含量的下降。由图2b~图2d可以看出添加茶叶的煮沸添加组和主发酵添加组啤酒DPPH自由基清除率、ABTS+自由基清除率以及铁离子还原能力均高于对照组啤酒,煮沸添加组和主发酵添加组啤酒的DPPH清除率分别达到82.74%与89.21%,ABTS+自由基清除率分别为41.53%和51.49%,铁离子还原能力分别为36.49和43.83 mg/L,且主发酵添加组样品的抗氧化能力显著高于煮沸添加组样品(<0.05)。研究表明茶叶中儿茶素与表儿茶素含量与DPPH自由基清除率有显著的相关性[27],本研究茶叶的添加使得啤酒中儿茶素类物质增加,因此DPPH清除率提高。此外,由于茶叶的添加,使得啤酒样品的ABTS+清除率和FRAP能力提高。

2.3 茶叶添加对成品啤酒的抗老化能力的影响

啤酒富含多糖、氨基酸、高级醇等物质,产品性质不稳定,储存过程中会发生高级醇的氧化、氨基酸的降解、醛醇缩合、啤酒花苦味酸的降解、不饱和脂肪酸的氧化、美拉德反应等一系列老化反应[28]。1944年,学者Kohn和Liversedgez首先提出利用硫代巴比妥酸(TBA)对脂类氧化进行检测,后经学者们的不断改进,以TBA值评价啤酒被氧化后其中的羰基化合物含量,以此反应啤酒被氧化的程度,即啤酒的老化程度,TBA值越高,啤酒老化越严重[29]。

不同啤酒TBA值随时间变化结果如图3所示。由图3可知,对照组、煮沸添加组和主发酵添加组三个啤酒样品在贮存老化期间TBA值均呈现上升趋势,对照组样品的TBA值高于煮沸添加组和主发酵添加组啤酒样品,其中主发酵添加组啤酒TBA值最低,反应该啤酒样品被氧化的程度最低,老化程度低,即啤酒品质的氧化劣变程度低。茶叶的添加增加了啤酒酚类物质的含量,由于儿茶素、表儿茶素及其没食子酸等物质具有清除自由基的能力,作为啤酒的内源抗老化物质,可以提高啤酒的抗氧化及抗老化能力[30-32]。

2.4 理化特性

表2列出对照组、煮沸添加组和主发酵添加组三个啤酒样品的主要理化特性指标。由表2可以看出,煮沸添加组和主发酵添加组啤酒样品酒精度(分别为4.89%和4.82%)以及总酸体积分数(分别为1.85和1.95%)均高于对照组样品(分别为4.53%和1.79%);相应地,煮沸添加组和主发酵添加组样品真实发酵度高于对照组。由于添加茶叶提高了酵母的生长、繁殖及代谢速度,因而提高了发酵度(见图1a和1b)。此外,微生物生长代谢过程中伴随着柠檬酸、乳酸、苹果酸等有机酸的生成[33]。

茶多酚是是一类多元酚的混合物,其中儿茶素是多酚类物质的主体成分,儿茶素包括表没食子儿茶素(EGC)、儿茶素(C)、表儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表儿茶素(EC)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)等是茶叶的特征性活性化合物[34-35]。由表2,煮沸添加组和主发酵添加组啤酒样品中含有较高的EGC、EGCG、EC以及ECG等儿茶素类化合物,其中EGCG浓度分别达到6.06和8.43 mg/L。儿茶素具有较强的自由基清除活性,研究显示EGCG显著降低大鼠体内过氧化物的生成,增强机体的抗氧化能力,抵抗细胞氧化应激,减少氧化损伤且与咖啡碱具有协同减肥降脂的作用[36-37]。

表2 不同啤酒理化特性

注:ND代表未检出。 Note: ND means not detected.

2.5 茶叶添加方式对成品啤酒感官属性的影响

对照组、煮沸添加组和主发酵添加组三个啤酒样品的感官属性结果如图4所示。由图4可以看出,茶叶的添加保留了啤酒原有的麦芽香和酒花香,凸显了茶香和茶味。其中,主发酵添加组啤酒样品的茶香、茶味及协调性得分最高,分别为9、11和12。感官品评结果表明茶叶的添加丰富了啤酒的香气与滋味。

2.6 酿酒放大试验

将主发酵阶段添加茶叶方式的酿酒参数在20 L发酵桶进行酿酒放大试验,获得的啤酒样品(放大试验样品)与1 L三角瓶的发酵产品(主发酵添加组)的主要理化参数进行比较,结果如表3所示。由表3可知,放大试验啤酒样品的酒精度、双乙酰、真实发酵度和总酸含量分别为4.82% vol、0.06 mg/L、69.89%和1.95 mL/100 mL,各参数与主发酵添加组样品接近,误差均在5%以内。因此,在主发酵阶段添加茶叶酿造茶啤酒可行。

表3 放大试验啤酒部分理化指标的与小试试验比较

3 结 论

1) 在煮沸和主发酵阶段添加茶叶均提高了啤酒发酵液中酵母的数量、促进还原糖的消耗。

2)与未添加茶叶的对照组样品和煮沸阶段添加茶叶酿造的啤酒样品相比,主发酵阶段添加茶叶的啤酒样品酚类含量高,抗氧化和抗老化能力强,且茶香气、茶滋味及其感官协调性好。主发酵添加组茶啤酒样品总酚和EGCG含量显著高于对照组和煮沸添加组啤酒(<0.05),分别达到734.40和8.43 mg/L

3)主发酵阶段添加茶叶酿造的啤酒产品显示出优良的理化特性,进一步的放大试验证实了茶啤酒酿造的可行性。

[1] De Almeida F S, De Andrade Silva C A, Lima S M, et al. Use of fourier transform infrared spectroscopy to monitor sugars in the beer mashing process[J]. Food Chemistry, 2018, 263: 112-118.

[2] 中商研究院. 2020中国啤酒产量统计[Z]. [2021-01-21]. http.//www.askci.com/news/data/chanxiao/20210121/1059551335292.shtml.

[3] Aquilani B, Laureti T, Poponi S, et al. Beer choice and consumption determinants when craft beers are tasted: An exploratory study of consumer preferences[J]. Food Quality and Preference, 2018, 41: 214-224.

[4] Dysvik A, Liland K, Myhrer K, et al. Pre-fermentation with lactic acid bacteria in sour beer production[J]. Journal of the Institute of Brewing, 2019, 125(3): 342-356.

[5] Kawa-Rygielska J, Adamenko K, Kucharska A Z, et al. Physicochemical and antioxidative properties of Cornelian cherry beer[J]. Food Chemistry, 2019, 281: 147-153.

[6] Humia B V, Santos K S, Schneider J K, et al. Physicochemical and sensory profile of Beauregard sweet potato beer[J]. Food Chemistry, 2020, 312: 126087.

[7] Guglielmotti M, Passaghe P, Buiatti S, et al. Use of olive (L.) leaves as beer ingredient and their influence on beer chemical composition and antioxidant activity[J]. Journal of Food Science, 2020, 85(8): 2278-2285.

[8] Liu Z B, Guo H W, Zhang W, et al. Salivary microbiota shifts under sustained consumption of oolong tea in healthy adults[J]. Nutrients, 2020, 12(4): 12040966.

[9] 文祎. 安溪铁观音品质化学及抗炎功能研究[D]. 长沙:湖南农业大学,2018.

Wen Wei. The Research on Quality Chemistry and Anti-Inflammatory of Anxitieguanyin Tea[D]. Changsha: Agricultural University of Hunan, 2018. (in Chinese with English abstract)

[10] 闫振,王登良. 茶叶香气物质响应胁迫机制与功能研究进展[J]. 食品科学,2021,41:1-12.

Yan Zhen, Wang Dengliang. Research progress of tea aroma compounds under stress response and its mechanism and function[J]. Food Science, 2021, 41: 1-12. (in Chinese with English abstract)

[11] Katarzyna S, Florowska A, KonisiewiczZ, et al. Functional tea-infused set yoghurt development by evaluation of sensory quality and textural properties[J]. Foods, 2020, 9(12): 9121848.

[12] Xu M, Wu Y, Hou G, et al. Evaluation of different tea extracts on dough, textural, and functional properties of dry Chinese white salted noodle[J]. LWT-Food Science and Technology, 2019, 101: 456-462.

[13] Rong L, Peng L J, Ho C T, et al. Brewing and volatiles analysis of three tea beers indicate a potential interaction between tea components and lager yeast[J]. Food Chemistry, 2016, 197: 161-167.

[14] Sanchez-Patan F, Barroso E, Wieleb T, et al. Comparative in vitro fermentations of cranberry and grape seed polyphenols with colonic microbiota[J]. Food Chemistry, 2015(183): 273-282.

[15] Nardini M, Foddai M. Phenolics profile and antioxidant activity of special beers[J]. Molecules, 2020, 25(11): 2466.

[16] 刘皓涵,钟迪颖,张润光,等. 欧李多酚提取纯化及抗氧化性研究[J]. 农业工程学报,2020,36(22):324-332.

Liu Haohan, Zhong Diying, Zhang Runguang, et al. Extraction and purification of polyphenols and determination of antioxidant activity[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2020, 36(22): 324-332. (in Chinese with English abstract)

[17] Wang X, Xie K, Zhuang H, et al. Volatile flavor compounds, total polyphenolic contents and antioxidant activities of a China gingko wine[J]. Food Chemistry, 2015, 182: 41-46.

[18] Karolina A, Wojtunik K. Approach to optimization of FRAP methodology for studies based on selected monoterpenes[J]. Molecules, 2020, 25(22): 25225267.

[19] 沈瑶瑶. 后处理方式对啤酒老化水平的影响[D]. 无锡:江南大学,2013.

Shen Yaoyao. Infiuence of Post Disposal Methods on Beer Staling Level[D]. Wuxi: Jiangnan University, 2013. (in Chinese with English abstract)

[20] Zapata P, Martinez-Espla A, Girones-Vilaplana A, et al. Phenolic, volatile, and sensory profiles of beer enriched by macerating quince fruits[J]. LWT-Food Science and Technology, 2019, 103: 139-146.

[21] Chong S Y, Chiang H Y, Chen T H, et al. Green tea extract promotes DNA repair in a yeast model[J]. Scientific Reports, 2019, 9: 3842.

[22] 林剑,郑舒文,邹旭华. 银杏叶浸出物对啤酒酵母发酵的影响[J]. 食品科学,2001(10):51-54.

Lin Jian, Zhen Shuwen, Zou Xuhua. Effect of extract from ginkgo biloba leaves on fermentation of beer yeast[J]. Food Science, 2001(10): 51-54. (in Chinese with English abstract)

[23] Gibson B, Vidgren V, Peddinti G, et al. Diacetyl control during brewery fermentation via adaptive laboratory engineering of the lager yeast[J]. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology, 2018, 45(12): 1103-1112.

[24] Brickwedde A, Geertman J, Magalhaes F, et al. Evolutionary engineering in chemostat cultures for improved maltotriose fermentation kinetics inlager brewing yeast[J]. Frontiers in Microbiology, 2017, 8: 01960.

[25] Vanderhaegen B, Neven H, Verachtert H, et al. The chemistry of beer aging-A critical review[J]. Food Chemistry, 2006, 95(3): 357-381.

[26] Martinez A, Vegara S, Martin, et al. Physicochemical characterization of special persimmon fruit beers using bohemian pilsner malt as a base[J]. Journal of the Institute of Brewing, 2017, 123(3): 319-327.

[27] Jurkova M, Horak T, Haskova D, et al. Control of antioxidant beer activity by the mashing process[J]. Journal of the Institute of Brewing, 2012, 118(2): 230-235.

[28] Vrzal T, Sterba K, Jurkova M, et al. The usage of a reflectometric method for 5-(hydroxymethyl) furan-2-carbaldehyde determination as a stale flavor sensor for beer[J]. Food Packaging and Shelf Life, 2019, 19: 1-6.

[29] Kohn H, Liversedge M. On a new aerobic metabolite whose production by brain is inhibited by apomorphine, emetine, ergotamine, epinephrine, and menadione[J]. Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, 1944, 82(3): 292-300.

[30] Grigsby J, Palamand S. The use of thiobarbituric acid as a mean of the degree of beer staling[J]. Journal of the American Society of Brewing Chemists, 1976(34): 89-98.

[31] Hanasaki Y, Ogawa S, Fukui S. The correlation between active oxygens scavenging and anti-oxidative effects of flavonoids[J]. Free Radical Biology and Medicine, 1994, 16(6): 845-850.

[32] 严敏. 啤酒中自由基和抗氧化力初步研究[D]. 无锡:江南大学,2006.

Yan Min. Preliminary Study on Free Radical and Antioxidant Activity in Beer[D]. Wuxi: Jiangnan University, 2006. (in Chinese with English abstract)

[33] 陈铭中,吴海珍,刘志芳,等. 不同酵母发酵的青梅酒抗氧化及有机酸的研究[J]. 食品工业,2020,41(11):190-194.

Chen Mingzhong, Wu Haizhen, Liu Zhifang, et al. Study on antioxidant and organic acids of plum wine fermented by different yeast[J]. Food Industry, 2020, 41(11): 190-194. (in Chinese with English abstract)

[34] Khan N, Mukhtar H. Tea polyphenols for health promotion[J]. Life Sciences, 2007, 81(7): 519-533.

[35] Lorenz, Mario. Cellular targets for the beneficial actions of tea polyphenols[J]. American Journal of Clinical Nutrition, 2013, 98(6): 1642-1650.

[36] Devika P T, Prince P S. Protective effect of (-)-epigallocatechin-gallate (EGCG) on lipid peroxide metabolism in isoproterenol induced myocardial infarction in male Wistar rats: A histopathological study[J]. Biomedicine & Pharmacotherapy, 2008, 10: 701-708.

[37] Yang Z, Zhu M Z, Zhang Y B, et al. Coadministration of epigallocatechin-3-gallate (EGCG) and caffeine in low dose ameliorates obesity and nonalcoholic fatty liver disease in obese rats[J]. Phytotherapy Research, 2019, 33(4): 1019-1026.

Effects of tea addition method on physicochemical characteristics and sensory quality of beer products

Ni Jingtian1, Xia Peng2,3, Dai Haodong2,3, Wang Shaozhen2,3, Zhu Chenwen2, Jiang Jun2,3, Chen Qi2,3, Gao Xueling2,3,4※

(1.230036,; 2.230036,; 3.230036,; 4.230036,)

Beer is rich in a variety of nutrients and functional components, including carbohydrates, amino acids, vitamins, and phenolic compounds. It is the third beverage product in terms of consumption and sales after water and tea. Beer output in industry scale reached 50.61 million tons in China in 2013, but 34.11 million tons in 2020, indicating a gradual decline from 2014 to 2020. Crafted beers gradually begin emerging from abroad, with the increase of consumption level, particularly rich in the mouth feel and flavor. Alternatively, tea is rich in nutrients and substances (tea polyphenols, tea polysaccharides, and theanine) with diverse biological properties, including high antioxidant activity, anti-aging, and lipid-lowering effects. There are many tea resources in China, where the output ranks first all over the world. Therefore, the combination of tea and beer can be expected to enhance the tea flavor of beer for better health function. In this study, oolong tea was added in the boiling stage and the main fermentation stage of the beer brewing process, thereby investigating the effects of different addition on physicochemical properties, antioxidant capacity, storage stability, and sensory properties of beer products. The main results were as follows: The fermentation rate of beer increased significantly when adding 0.3% (m/v) oolong tea at the boiling stage (boiling addition group) and the main fermentation stage (main fermentation addition group), compared with the controlled group. The DPPH radical scavenging ability, ABTS+radical scavenging ability, and iron ion reducing ability of two products in the tea beer (boiling addition group and main fermentation addition group) increased to 82.74% and 89.21%, 41.53% and 51.49%, and 36.49 mg/L FeSO4and 43.83 mg/L FeSO4, respectively. The anti-aging ability of finished tea beer was improved during storage. The contents of caffeine (CAF) and catechins increased significantly in the tea beer, including epigallocatechin (EGC), catechin (C), epicatechin gallate (EGCG), epigallocatechin gallate (EC), epigallocatechin gallate (GCG), epigallocatechin gallate (ECG). The contents of total phenol and EGCG in tea beer samples from the main fermentation supplemental group were significantly higher than those of the controlled group and boiling supplemental group (< 0.05), where were 734.40 mg/L and 8.43 mg/L, respectively. The sensory evaluation showed that the addition of tea improved the tea aroma and tea taste of products, where the coordination of tea aroma, tea taste and wine body of beer in the main fermentation addition group presented the best among the three beer products. The scale-up beer production also confirmed the feasibility of tea beer brewing. This finding can provide a promising reference to develop tea beer products.

Tea; beer; phenols; antioxidant; sensory evaluation

倪敬田,夏鹏,代浩东,等. 茶叶添加方式对酿造啤酒理化特性及感官品质的影响[J]. 农业工程学报,2021,37(13):299-305.

10.11975/j.issn.1002-6819.2021.13.034 http://www.tcsae.org

Ni Jingtian, Xia Peng, Dai Haodong, et al. Effects of tea addition method on physicochemical characteristics and sensory quality of beer products[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2021, 37(13): 299-305. (in Chinese with English abstract) doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2021.13.034 http://www.tcsae.org

2021-02-21

2021-05-12

安徽农业大学研究生创新基金项目(2020ysj-34);安徽农业大学大学生创新基金项目(XJDC2019282);安徽省农产品加工产业技术体系专项项目(AHCYJSTX-16)

倪敬田,博士,讲师,研究方向为食品发酵工程及其食品微生物。Email:nijingtian@ahau.edu.cn

高学玲,教授,博士生导师,研究方向为食品发酵工程及品质控制。Email:sharling@ahau.edu.cn

10.11975/j.issn.1002-6819.2021.13.034

S816.53

A

1002-6819(2021)-13-0299-07

猜你喜欢

儿茶素酵母酿造
玫瑰花红曲酒酿造工艺的初步探索
武文宝:品德传承三晋文化 精心酿造善美智爱
那些中国年
喝多少绿茶才有健康效应
每天至少喝3杯绿茶才有健康效应
HPLC法评价储存温度对茶叶中3种儿茶素含量的影响
每天喝多少绿茶才有健康效应?
黄昏十月末
安琪酵母:全球第三、亚洲第一、两市唯一
安琪酵母:全球第三、亚洲第一、两市唯一