决明子啤酒的工艺

谭兆顺，姜鑫，邓鸿钰，侯成跃，宋扬，董小雷*

齐鲁工业大学生物工程学院/山东省微生物重点实验室（济南 250353）

决明子为豆科植物决明或小决明的干燥成熟种子，始载于《神农草本经》，并被列为上品。《本草纲目》中指出决明子“除肝胆风热，淫肤白膜，青盲”，《本草正义》中亦有“决明子明目，乃滋益肝肾，以镇潜补阴为义，是培本之正治”的记载。决明子为我国中医中常用中药材，也是中华人民共和国国家卫生健康委员会（原卫生部）公布的药食同源的食物之一。研究发现，决明子中除含有蒽醌类、萘并吡酮类等主要成分之外，还含有一些挥发性成分、脂肪酸类成分、多糖及蛋白质类成分，具有较高的药用价值及营养价值[1]。研制出一款新颖而具保健作用的典型决明子风味保健啤酒，既保证了啤酒风味的层次丰富，又发挥了决明子清泻肝火、滋补肝肾、润肠通便的功效[2]，符合当代消费者对健康生活的需求，具有一定的研究意义。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

萨兹啤酒花、马格努门啤酒花（美国雅基玛酒花公司）；进口澳大利亚麦芽：永顺泰（昌乐）麦芽有限公司；比利时S-189酵母（弗曼迪斯）；决明子、炒决明子（山东鄄城志远中药饮片有限公司）；碘液、氢氧化钠、酚酞、盐酸、有机硅消泡剂（天津市福晨化学试剂厂）；邻苯二胺（分析纯，天津市北联精细化学品开发有限公司）。

1.1.2 仪器与设备

YXQ-LS-75SII立式压力灭菌锅（上海博讯实业有限公司医疗设备厂）；SW-CJ-1BU无菌超净工作台（苏州尚田洁净技术有限公司）；SD9012BEBC色度计（上海昕瑞仪器设备有限公司）；WGZ-2PJ浊度计（上海昕瑞仪器设备有限公司）；SPL-250生化培养箱（天津莱玻特瑞仪器有限公司）；WYT-J手持糖度计（成都豪创光电仪器有限公司）；EBC标准磨粉碎机（天津莱玻特瑞仪器有限公司）；GSP-77-03磁力搅拌器（江苏姜堰市分析仪器厂）；ME204分析天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；UV2350紫外可见分光光度计：尤尼柯（上海）仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

1.2.2 操作要点

粉碎：使用增湿粉碎法将澳洲大麦芽进行粉碎，粉碎后的麦芽应做到麦皮破而不碎，粗细得当，无未破碎的整粒，勿粉碎得过细，以免麦皮破碎以及细粉的比例太高，造成过滤时间过长、麦汁氧化的风险[3]。

糖化：采用单醪升温浸出糖化法[4]。糖化温度见表1 。采用料水比1∶3.5（kg/L），在50 ℃热水下料，下料后搅拌并恒温保持20 min，升温至65 ℃，保温40 min，升温至68 ℃，保温30 min，升温到72 ℃，保温10 min，此时碘检，用玻璃棒蘸取麦汁溶液放入碘反应瓷板上液，变凉后，再将碘液滴入麦汁中，利用碘遇淀粉变蓝色的原理，如果碘液变蓝黑色说明淀粉分解不完全，则需要增加糖化时间直至碘不变色。当碘检反应不变色后升温至78 ℃，灭活麦汁中的酶，进行过滤，糖化结束。在糖化过程中，不同温度的糖化阶段对酶的作用各不相同，适当地控制温度，以提供各种酶的不同最适温度，可以得到所需要的不同产物。

表1 糖化温度及其效应

麦汁过滤：先在过滤槽中加入刚好没过筛板的78℃的洗糟水，而后将糖化所得的麦汁打入过滤槽，静置20 min，重复回流2次，直到麦汁较为清亮后再开始过滤，且过滤速度不能过快，避免因为流速过快破坏糟层影响过滤效果。将78 ℃的热水分两次均匀倒到过滤槽中进行洗糟，直至过滤完成。

麦汁煮沸[5]：从麦汁开始沸腾时计时，分3次添加啤酒花。麦汁初沸后10 min时加入0.1 g/L马格努门啤酒花；沸腾后30 min时添加0.16 g/L马格努门啤酒花；沸腾后65 min加入0.3 g/L萨兹啤酒花。适宜的酒花添加量赋予啤酒爽口苦味和特有的香味，使啤酒更有层次感[6]。

回旋沉淀[7]：在麦汁煮沸结束后，将热麦汁迅速打入回旋沉淀槽进行回旋沉淀，静置15 min，而后分离热麦汁中的各种热凝固物，获得较为澄清的热麦汁。

麦汁冷却[8]：利用已经灭好菌的板式换热器将麦汁温度降至11 ℃左右进罐，利用文丘里管对麦汁进行充氧，麦汁溶氧量为8~9 mg/L。

发酵：接种比利时S-189酵母，采用2×107个/mL的酵母接种量接种。发酵温度保持11 ℃，直至发酵液糖度降到（4±0.2）°P，封罐，进入后发酵阶段，此时啤酒中的锌离子促进双乙酰的还原[9]，每隔24 h检测1次双乙酰含量，当测定双乙酰含量降至0.1 mg/L以下时，开始降温[10-11]，降至0 ℃后，保持0 ℃后储7 d左右，使啤酒酒体发酵到完全成熟。

除菌：在发酵完成后，采用微膜过滤法对成品啤酒进行过滤，该方法能够起到良好的杀菌效果，并保证啤酒的色度和香气[3,12]。

1.3 品评标准

由齐鲁工业大学中德啤酒技术中心实验室啤酒感官品评小组来品评决明子啤酒，分别从啤酒的外观、泡沫、香气、口感这几个方面进行评论[13]，具体的评分细则见表2。

表2 感官品评细则

2 结果与分析

2.1 决明子啤酒工艺优化

以感官品评为主要评价指标，探究决明子添加类型、决明子添加量和决明子添加时机三因素对决明子啤酒决明子浸出物的影响。在单因素的基础上，采用三因素三水平正交试验进行分析，得出最合适的平衡的香气与口感，试验方案设计结果见表3。由表4和表5可知，F比为决明子添加类型（1.695）＞决明子添加时机（0.964）＞决明子添加量（0.341），且F比越大，影响因素越显著，因此决明子添加类型对啤酒的影响最显著，决明子添加时机对啤酒的影响其次，最后是决明子添加量。由图1可知，决明子添加量变化的影响为较为平缓的上升而后开始下降，决明子添加类型的变化趋势是先显著上升后缓慢下降，决明子添加时时机先显著上升再缓慢地下降，直观地说明决明子添加时机和决明子添加类型对决明子啤酒评分的影响之大，所以最佳组合为煮沸结束前5 min添加3%的粉碎决明子共同煮沸至煮沸阶段结束。

图1 决明子啤酒工艺正交试验效应曲线图

表3 决明子啤酒工艺正交试验因素与水平

表4 决明子啤酒工艺正交试验直观分析表

表5 决明子啤酒工艺正交试验方差分析表

2.2 决明子啤酒品质分析

2.2.1 理化指标

根据正交试验结果制定出的最优方案，在此优化条件下进行酿造决明子啤酒，对其品质检测分析，结果见表6。结果显示，最终成品啤酒理化指标符合GB/T 4927—2008[14]的相关标准。这对该款啤酒发展提供了坚实的理论基础与标准依据。

表6 成品决明子啤酒的理化指标

2.2.2 感官品评

啤酒的理化指标和仪器分析不足以完全表达的啤酒的风味物质和综合口味口感，在啤酒品质监督方面，感官品评同样起决定作用。由于每个人的偏好不同，并且仪器很难做出综合的判断，但是人可以通过视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多种感觉来直感地对该款啤酒做出综合判断。

经过感官品评，决明子啤酒的感官品评结果见图2。决明子啤酒颜色呈通体通透的浅棕色；泡沫丰富细腻洁白，并且该啤酒的泡沫挂杯时间较长；香气包含了大麦芽的麦香、酒花的清香和炒决明子的焦香；味道干净利落、清新，口味较为纯正，无杂味、无高级醇的上头口味，新鲜有杀口感，其中在煮沸结束前5 min添加3%的粉碎炒决明子共同煮沸的啤酒得分最高，各种香味达到共同的平衡点，无异香，是一款符合标准的啤酒。这项优化工艺与试验预测所得结论一致，证明了此项决明子啤酒优化工艺的可行性。

图2 成品决明子啤酒的感官品评

3 结论

结果表明，生产工艺的最优组合为在煮沸结束前5 min添加2%的粉碎炒决明子共同煮沸。在此优化条件下酿造的决明子啤酒，口感纯正，味道清新，苦香兼优，泡沫洁白细腻挂杯持久，并伴有淡淡的炒决明子的焦香，在享受啤酒风味的同时还有保健作用，是一种新兴的保健饮用品。根据消费者对健康生活的要求和市场上对于啤酒多样化的需求，决明子啤酒有着巨大的市场潜力。