植物乳杆菌酸化麦汁制备酸啤酒的工艺研究

◎郭卢云，马 洁，刘光成

（湖北轻工职业技术学院，湖北 武汉 430070）

酸啤酒最早起源于比利时，现在比较著名的有兰比克、贵兹以及法兰德斯红色艾尔。在欧洲其他地方，产于德国的柏林酸小麦和古斯也是非常著名的酸啤酒[1]。传统上兰比克啤酒是将制备的麦汁露天发酵而成，发酵过程充分利用了当地空气中特有的野生酵母和野生细菌，也可以经由橡木桶的陈贮来丰富酸啤酒的风味和口感，酿造周期长达数年[2]。这些酸啤酒的生产多采用混菌发酵方式，但是混菌发酵很难控制，产品质量很难稳定[3]。为了快速、可控地生产酸啤酒，一些学者研究在主发酵前使用乳酸菌将麦汁酸化，再使用抗酸性高的酵母进行发酵制成[4]。本文研究了拉曼公司的植物乳杆菌粉酸化麦汁来生产酸啤酒的可行性，并对酸化麦汁的主要工艺参数进行了优化，再接种拉曼公司的诺丁汉全效酵母，以期酿得一款口感最佳的酸啤酒。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 菌株

诺丁汉全效酵母干粉，植物乳杆菌干粉，由拉曼公司提供。

1.1.2 原料

小麦芽，澳麦芽，马格鲁门酒花，酸啤酒，由市场购买。

1.2 试剂与设备

乙腈、乳酸标准品、麦芽粉碎机、30 L 糖化一体锅、30 L 发酵桶、550 mL 啤酒瓶、小型压盖机、生化培养箱、冰柜、高压蒸汽灭菌锅、pH 计、高效液相色谱仪Waters 2695。

1.3 实验方法

1.3.1 生产工艺

麦芽粉碎、糖化→过滤、洗糟→煮沸后冷却→麦汁入发酵罐→接种植物乳杆菌→煮沸（添加酒花）后冷却→麦汁入发酵罐→接种诺丁汉全效酵母→酒液发酵成熟后备压、降温→冷贮。

1.3.2 操作方法

粉碎：澳麦芽4.2 kg，小麦芽1.8 kg，喷少量水增湿后粉碎。

糖化：加20 L 水至30 L 糖化一体锅，53 ℃投料，53 ℃蛋白休止15 min；升温至63 ℃糖化25 min；升温至72 ℃糖化20 min；最后升温至78 ℃休止5 min。

过滤、洗糟和第一次煮沸：提升一体锅内胆过滤，用5 L 76～78 ℃热水洗糟三次后，煮沸30 min 后冷却至35 ℃。

酸化和第二次煮沸：植物乳杆菌干粉添加量为0.1 g/L，酸化结束后麦汁煮沸，煮沸5 min 时添加马格努门酒花，30 min 后冷却至20 ℃。

冷却、酵母发酵成熟：接种诺丁汉全效酵母干粉0.5 g/L，20 ℃下发酵7 d，待酒液成熟后进行降温、备压，定期排酵母和冷凝固物，0～1 ℃冷贮7 d。

1.4 检验方法

1.4.1 酒液中总酸含量和双乙酰含量的测定参照GB/T 4928-2008 啤酒分析方法。麦汁浓度测定选用安东帕DMA 4100M 全自动啤酒分析仪测定。

1.4.2 发酵液中乳酸含量的测定[5]

发酵液离心后取上清液并稀释，使稀释液中的乳酸浓度在标准曲线范围内，取部分稀释液过0.45μm 滤膜，滤液作为试样溶液。分别取乳酸标准溶液和试样溶液进行液相色谱分析。以乳酸含量（μg/mL）为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。按下式计划试样中的乳酸含量X，以质量分数%表示。

式中：Cs为由标准曲线查得的乳酸浓度，单位（μg/mL）；V为试样溶液总体积，单位（mL）；n为稀释倍数；m为称取试样的质量，单位（g）。

液相色谱条件：色谱柱为C18 柱，柱温35℃，流动相为乙腈:磷酸溶液=2.5:97.5（V/V），流速1.0 mL/min，检测波长210 nm，进样量20μL。

1.4.3 感官品质分析

由经过训练的20 位品评员进行感官品评。

2 结果与分析

2.1 不同培养时间对酸化麦汁质量的影响

第一次煮沸冷却后的麦汁浓度是12° P，按0.1 g/L 接种植物乳杆菌后，固定酸化温度35 ℃，分别在12 h、18 h、24 h、30 h 和36 h 取样检测pH、总酸和乳酸含量，并对不同酸化时间的麦汁进行感官分析，考察不同培养时间对酸化麦汁质量的影响，结果见表1。

表1 不同培养时间对酸化麦汁质量的影响表

由表1 可知，随着乳酸菌发酵时间的延长，pH逐渐降低，总酸和乳酸含量逐渐增加。在酸化18 h 前，由于营养物质丰富，产酸量增加明显，pH 降低速率、总酸和乳酸增加速率均较快。在酸化18 h 后，营养物质浓度处于较低水平，pH 降低速率、总酸和乳酸增加速率均变缓。综合以上分析结果，酸化18 h 最为合适。

2.2 不同培养温度对酸化麦汁的影响

植物乳杆菌在不同培养温度下的生长繁殖情况不同，这会影响酸化麦汁的性能和感官质量。在酸化时间等条件相同下，选取酸化温度为30 ℃、35 ℃、40 ℃和45 ℃四个梯度进行单因素分析，考察不同酸化温度对植物乳杆菌酸化性能和感官质量的影响，结果见表2。

由表2 可知，随着酸化温度逐渐降低，pH 值先降低后升高，35 ℃时的乳酸含量最高，且感官品评结果最好。综合以上分析结果，酸化温度35 ℃为最佳。

2.3 实验酸啤酒的指标

选择植物乳杆菌粉，酸化温度35 ℃，酸化时间18 h 的酸化工艺，再在酸麦汁中添加诺丁汉全效酵母粉发酵制得实验酒，并与对照酒及市场上采购的酸啤酒进行理化指标检测及品评对比分析，对照酒按照正常啤酒生产流程生产，无麦汁酸化过程，原料及其他工艺和实验酒相同，结果见表3。

从表3 可知，与对照酒相比，实验酒的pH 值、总酸和乳酸含量差异明显；与市场采购的酸啤酒相比，实验酒pH 值、总酸和乳酸的指标上差距不明显。从品评结果来看，实验酒具有泡沫细腻、酸感适中、酒体柔和清爽、风味协调、有水果香味的特点，品评质量优于对照啤酒和市场采购的酸啤酒。

表3 实验酸啤酒指标表

3 结语

选用拉曼公司的植物乳杆菌粉酸化麦汁时，工艺条件为接种量0.1 g/L，酸化温度35 ℃，酸化时间18 h，酸化后麦汁接种0.5 g/L 诺丁汉全效酵母后20 ℃发酵7 d，酒液成熟后备压并逐步降温至0～1 ℃，定期排酵母和冷凝固物，冷贮7 d，制得的酸啤酒具有泡沫细腻，口感酸甜，酒体柔和清爽，风味协调和水果香味的特点。