酿制过程中桂花啤酒性质的研究

翟淑红，雷诗飞，曹 颖，杨淑佳

（武汉设计工程学院食品与生物科技学院，湖北 武汉 430205）

啤酒通过大麦芽、啤酒花等原料发酵而成，富含碳水化合物、蛋白质、B 族维生素等多种营养物质，具有助消化、增进食欲等功能[1-2]。啤酒酿造面临着啤酒老化、风味变化的弊端[3]，而天然抗氧化剂不仅可以延长啤酒保质期，还可以给啤酒带来特有感官特性[4]，因此提高啤酒本身尤其是啤酒原料的抗氧化性是解决风味稳定性的一种有效解决途径。桂花是一种药用和食用价值都很高的天然香料，香味独特，含有挥发油约0.3%，含有22种氨基酸和各种维生素，具有化痰止咳、食欲不振、经闭腹痛等功效[5-6]。

以大麦芽、酒花、桂花为主要原料，探讨桂花风味啤酒与无风味啤酒在酿制过程中理化性质的变化，通过添加桂花的形式，增加啤酒风味和内源性抗氧化能力，为桂花啤酒的深加工提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

酵母，安琪酵母股份有限公司提供；大麦麦芽、香型酒花、苦型酒花、桂花，均为市售；其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器设备

KM-410C 型手持糖度计，广州市科洁盟实验仪器有限公司产品；722 型可见分光光度计，天津冠泽科技有限公司产品；YP5002 型分析天平，梅特勒-托利多仪器（上海） 有限公司产品；HH-S2 型恒温水浴锅，常州国华电器有限公司产品；BCD-254 型冰箱，博西华家用电器有限公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

（1） 麦芽粉碎。大麦芽用麦芽粉碎器粉碎，要求粉碎至皮壳破碎，粗细粉比例控制在1∶3 左右。

（2） 浸出糖化法糖化。按1∶4 的料水比添加水，37 ℃下加入糖化锅，充分搅拌，升温至50 ℃保温30 min，升温至65 ℃保温60 min，再次升温至78 ℃保温15 min 左右。每隔5～10 min 做一次碘试，直至样品不变蓝时说明糖化完全。期间需不断搅拌，控制原麦汁糖度为12 °Brix。

（3） 过滤。先将糖化醪用200 目滤布进行过滤,待过滤快结束时，在78 ℃下经水分2 次洗表面。

（4） 煮沸（加酒花和桂花）。将滤液加热，温度升至100 ℃进行煮沸。在煮沸过程中添加总量0.1%的啤酒花、桂花，分2 次加入，间隔60 min，煮沸时间控制在75 min。第1 次添加时间为沸腾后10 min，第2 次添加酒花、桂花后，用糖度计测定麦芽汁浓度，麦汁糖度为12 °Brix 时，煮沸结束。

（5） 沉淀分离。麦汁静置10 min，使热凝性蛋白质凝固，进行离心过滤，去除酒花、桂花渣和沉淀物。

（6） 啤酒酵母的活化。称麦汁0.1%左右的安琪活性干酵母，加2%糖水（酵母质量的10 倍），搅拌使其溶解，恒温活化30 min，每隔10 min 搅拌1 次。

（7） 发酵及装罐。将酵母加入麦汁中，摇动，并转移至锥形瓶中，进行主发酵，温度为12 ℃。当糖度降为5 °Brix 时进行后发酵，弃去下层沉淀废渣，将其置于4 ℃冰箱中冷贮、成熟。8 d 后，过滤，装罐，巴氏杀菌。

1.3.3 总糖的测定

采用手持糖度计法测定糖度。

1.3.4 酒精度的测定

根据GB/T 4928—2008 中酒精度的容量法进行测定。所得结果保留1 位小数。

1.3.5 总酸的测定

根据GB/T 4928—2008 中啤酒总酸的指示剂法进行测定。试样的总酸含量计算公式为：

式中：X——啤酒试样的总酸含量，mL/100 mL；

C——NaOH 标准滴定溶液的浓度，mol/L；

V——消耗NaOH 标准滴定溶液的体积，mL；

10——换算成啤酒试样的系数。

1.3.6 总黄酮的测定

亚硝酸钠- 硝酸铝比色法测定总黄酮含量[7]。取芦丁标准溶液0，1.0，2.0，3.0，4.0，5.0 mL分别置于6 支10 mL 具塞试管中，各加体积分数为30%的乙醇溶液至5 mL，质量分数为5%的NaNO2溶液0.3 mL，摇匀静置6 min，加质量分数为10%的Al(NO3)3溶液0.3 mL，摇匀静置 6 min 后加 1mol/L 的 NaOH 溶液4 mL，加水0.4 mL，摇匀，静置15 min。以空白溶液做参照，于波长510 nm 处测定吸光度，绘制标准曲线，求出回归方程。

用0.1 mol/L NaOH 将10 mL 啤酒样液调至中性，于100 mL 容量瓶中定容。按照上述测定方法进行测定，样品总黄酮含量用芦丁当量（RTE mg/100 g）表示。

1.3.7 总酚的测定

采用福林酚法测定总酚含量[6]。称取0.500 g 没食子酸用水定容于100 mL 容量瓶中，制得5 mg/mL的标准酚溶液，分别吸取0.03，0.60，0.90，1.20，1.50 mL 标准酚溶液于100 mL 容量瓶中，用水定容，则酚质量浓度依次为 0，15，30，45，60，75 μg/mL。分别从其中吸取1 mL 标准溶液，加水至5 mL，再加入0.5 mL 福林酚，摇匀，加入1 mL 7.5%碳酸钠溶液，45 ℃条件下反应15 min 后，于波长765 nm处测吸光度，以没食子酸质量浓度、吸光度为横纵坐标绘制标准曲线，得到线性回归方程。

试验组加样液0.05，4.95 mL 去离子水，空白组为5 mL 水，向各管中加入0.5 mL 福林酚，摇匀，加1 mL 7.5%碳酸钠溶液。按照上述测定方法测定，样品总酚含量用GAE mg/L 表示。

1.3.8 DPPH 自由基清除率的测定[7]

用无水乙醇溶解0.007 9 g DPPH 标准品，在100 mL 容量瓶中定容，同时配制不同质量浓度梯度的样液。吸取0.1 mL 样品溶液，加3.9 mL DPPH 溶液，避光处理30 min 后，于波长517 nm 测定吸光度，0.1 mL 无水乙醇与3.9 mL DPPH 溶液混合后的吸光度A1，以及0.1 mL 样品溶液与3.9 mL 无水乙醇混合后的吸光度A2，按以下公式计算DPPH 自由基清除率，同时用原味啤酒作对比。

1.3.9 感官评价

根据GB/T 4928—2008 感官评价的方法，从产品的口感（30分）、气味（25分）、色泽 （20分）、外观（15分） 和泡持性能（10分） 5 个方面进行检查与分析评定。选取10 名品酒经验者进行感官评定，满分100分，取其平均值。

1.3.9 自酿啤酒与市售啤酒理化指标的测定

在市场购买5种啤酒，雪花啤酒、青岛啤酒、哈尔滨啤酒、乌苏啤酒、百威啤酒与实验室酿造成熟后的桂花风味啤酒及原味啤酒在同一试验条件下进行总酚、总黄酮、DPPH 自由基清除率的测定，测定3 次。

2 结果与分析

2.1 自酿啤酒糖度和酒精度的变化

桂花风味和原味啤酒糖度的变化见图1，桂花风味和原味啤酒酒精度的变化见图2。

图1 桂花风味和原味啤酒糖度的变化

图2 桂花风味和原味啤酒酒精度的变化

由图1 可知，桂花风味啤酒与原味啤酒随着发酵时间的延长，二者总糖改变量没有明显差异，二者总糖随发酵时间延长而下降。发酵第2 天到第4 天，总糖量下降的最多。当总糖度下降为5 °Brix 时趋于稳定，不再变化。

由图2 可知，桂花风味与原味啤酒随着发酵时间的延长酒精度没有显著差异。在发酵前期2种啤酒酒精度都偏低，且都呈明显上升趋势，发酵中期两种啤酒酒精度饱和趋于稳定。

2.2 自酿啤酒总酸的变化

桂花风味啤酒和原味啤酒不同发酵时期总酸的变化见图3。

图3 桂花风味啤酒和原味啤酒不同发酵时期总酸的变化

由图3 可知，桂花风味啤酒总酸含量高于原味啤酒，二者总酸的含量随发酵时间而减少。在第10 天时桂花风味和原味啤酒总酸含量分别为0.89 mL/100 mL和0.87 mL/100 mL。

2.3 自酿啤酒总黄酮的变化

芦丁标准曲线见图4，自酿啤酒不同发酵时期总黄酮含量的变化见图5。

图4 芦丁标准曲线

图5 自酿啤酒不同发酵时期总黄酮含量的变化

由图4 可知，以芦丁质量浓度、吸光度为横纵坐标绘制的标准曲线，芦丁质量浓度为20.00～140.00 μg/mL时线性关系良好，拟合的线性方程为Y=0.001 49X-0.006 57，R2=0.996 07。

由图5 可知，桂花风味啤酒总黄酮含量均显著高于原味啤酒，且总黄酮含量随发酵时间而显著增大（p＜0.05）。在第10 天时桂花风味啤酒和原味啤酒总黄酮含量最大值分别为104.27 RTE mg/100 g 和88.14 RTE mg/100 g，第4 天到第8 天桂花风味啤酒和原味啤酒总黄酮含量增长最快。

2.4 自酿啤酒总酚的变化

没食子酸标准曲线见图6，不同发酵时期自酿啤酒总酚含量变化见图7。

图6 没食子酸标准曲线

图7 不同发酵时期自酿啤酒总酚含量变化

由图6 可知，以没食子酸质量浓度、吸光度为横纵坐标绘制的标准曲线，没食子酸质量浓度为0.30～1.50 μg/mL 时线性关系良好，拟合的线性方程为 Y=1.106X-0.036，R2=0.995 7。

由图7 可知，桂花风味啤酒其总酚含量均显著高于原味啤酒（p＜0.05），且随着发酵时间的延长，总酚含量呈增长趋势。桂花风味啤酒总酚含量最高为88.5 GAE mg/L，4～10 d 啤酒总酚增长最快。

2.5 自酿啤酒DPPH 自由基清除率的测定

发酵过程中自酿啤酒DPPH 自由基清除率的变化见图8。

图8 发酵过程中自酿啤酒DPPH 自由基清除率的变化

由图8 可知，在发酵过程中桂花风味啤酒DPPH自由基清除率分别为21.50%，50.50%，52.60%，59.20%，63.50%；原味啤酒DPPH 自由基清除率分别为9.50%，15.00%，16.80%，37.50%，48.20%。随着发酵天数的增加，清除率均显著增加（p＜0.05）。且桂花风味啤酒的抗氧化活性显著高于原味啤酒（p＜0.05）。桂花风味啤酒在发酵 2～4 d DPPH 自由基清除率的上升趋势最为明显，后缓慢上升；原味啤酒在发酵前期DPPH 自由基清除率上升较平缓，6～10 d 呈明显上升。由此可知桂花的加入使啤酒的抗氧化性增强。

桂花啤酒的总黄酮、总酚与DPPH 自由基清除率的相关系数分别为0.9424，0.892，原味啤酒的总黄酮、总酚与DPPH 自由基清除率的相关系数分别为0.929 5，0.973 3。由此可知啤酒中的总黄酮和总酚是啤酒消除DPPH 自由基的主要因素。由于外源性抗氧化剂的使用逐渐受到限制，啤酒的抗氧化力主要有啤酒的内源抗氧化力物质所决定[8]。

2.6 自酿啤酒感官评定

成熟后桂花风味啤酒和原味啤酒的感官评定见表1。

表1 成熟后桂花风味啤酒和原味啤酒的感官评定/分

由表1 可知，成熟后桂花风味啤酒平均得分为85.9分，最高分为91分，最低分为81分；原味啤酒感官鉴定平均得分为80.3分，最高分为85分，最低分为75分。桂花风味啤酒平均得分高于原味啤酒5.6分，显著高于原味啤酒（p＜0.05）。桂花风味啤酒色泽金黄晶莹剔透且具有桂花特殊香气，酒花和桂花香协调。

2.7 自酿啤酒与市售啤酒理化性质对比

自酿啤酒与市售啤酒理化指标测定结果见表2。

表2 自酿啤酒与市售啤酒理化指标测定结果

由表2 可知，实验室酿造成熟后的桂花风味啤酒与原味啤酒的总酚含量、总黄酮含量及DPPH 自由基清除率均显著高于市售啤酒（p＜0.05），且桂花风味啤酒为最高，总酚含量为89.1 GAE mg/L，总黄酮含量为102.57 RTE mg/100 g，DPPH 自由基清除率为65.9%。

3 结论

啤酒的特殊香味和苦味都来源于主要原料，同时为啤酒提供了较多的营养成分。啤酒在发酵过程中风味物质对酒精度、糖度及变化趋势没有太大影响，对总黄酮、总酸、总酚值、DPPH 自由基清除率、风味及变化趋势有明显影响。桂花风味啤酒总黄酮、总酚值、抗氧化性能力均显著高于原味啤酒，桂花啤酒色泽金黄晶莹剔透，且具有桂花特殊香气，酒花和桂花香相互协调。试验所制的桂花风味啤酒总酚含量、总黄酮含量、DPPH 自由基清除率均显著高于市售啤酒（p＜0.05）。桂花风味啤酒是一种较绿色、营养、健康的饮品，具有较高的保健功能，同时原料广泛、生产成本低、工艺简单，所以此产品具有广阔的开发前景。