无醇啤酒饮料及其生产工艺

汤卫华，王 芃

无醇啤酒饮料及其生产工艺

汤卫华，王 芃

（天津现代职业技术学院，天津市 300222）

主要探讨了目前生产无醇啤酒的两大类方法：限制发酵法和脱醇法。其中限制发酵法包括稀释法、采用特殊酵母发酵法、高温糖化法、超低温发酵法和废麦糟法等；脱醇法包括减压蒸馏法、反渗透法、透析法和超临界二氧化碳法等。

无醇啤酒；限制发酵法；脱醇法

无醇啤酒（Non－alcoholic Beer）是指不含酒精或酒精含量甚微的啤酒。它与普通啤酒一样以大麦为主要原料，经发酵而酿造的，并且仍保留着传统啤酒的色、香、味特性。无醇啤酒在1968年由瑞士首次在德国推出，其后美国、英国、日本等国家相继开发出同类产品。随着人们对健康的日益重视，无醇啤酒的优势体现在几个方面［1］：第一，无醇啤酒的酒精含量很低，尽可能的减少了酒精对人体的危害；第二，低热量，无醇啤酒的热量是普通啤酒的1／2；第三，较高的营养价值，无醇啤酒中含有人体所需的多种氨基酸、多酚化合物和多种微量元素。现代人崇尚自然、特性化的生活方式，无醇啤酒尽可能的保持了其原来的色泽和风味，具有低热量、助消化、减少血管中脂肪沉积的特点，符合绿色消费趋势的需求。

在国外，无醇啤酒的产量年均增长率在30%以上，其消费量占啤酒总量的20%以上。在我国，1985年广东江门市饮料厂首次从德国（怀纳公司）引进我国第一条无醇啤酒生产线，但这期间无醇啤酒发展缓慢。直至1997～2000年间山东多家啤酒厂如青岛啤酒等引进了无醇啤酒生产设备，这才开始走向规模化生产。

每个国家对于无醇啤酒都有不同的定义，见表1［2］。在我国一般认为酒精含量低于0．5%（v／v），但仍保留着传统啤酒的色香味等典型性特点的啤酒，属于无醇啤酒的范畴［3］。

表1 部分国家对无醇啤酒酒精度要求

无醇啤酒最主要的特点是大体上具有传统的啤酒风味，同时需要考虑无醇啤酒的颜色、泡沫和香气成分，无醇啤酒和普通啤酒的理化性质比较，见表2［4］。

表2 无醇啤酒和普通啤酒的理化性质

分析项目 无醇啤酒 普通啤酒实浓（%） 4．35 3．68酒精（%重量百分比） 0．21 3．67酒精（%体积百分比） 0．27 4．67真正发酵度（%） 8．8 67．3蛋白质（N×6．25；%） 0．25 0．32苦味质单位（BU） 15．6 11．6 36 p H 4．43 4．

从表2可知，无醇啤酒的颜色（SRM）相对较深。无醇啤酒发酵的原麦汁浓度仅为4．75%，比普通啤酒低了2．3倍。发酵结束后，无醇啤酒的酒精含量为0．27%（v／v），而普通啤酒的酒精含量则为4．67%（v／v），降低了17．3倍。同时，无醇啤酒的蛋白质含量、苦味值单位（BU）以及p H与普通啤酒相差无几。这样无醇啤酒尽可能的保持了普通啤酒的色香味特性。

一、无醇啤酒的生产工艺

无醇啤酒的生产工艺主要是限制发酵法和脱醇法。限制发酵法是限制麦汁中的可发酵性糖含量或者限制其向酒精转化的方向，如高温糖化法、特殊酵母发酵法等。脱醇法是将正常发酵啤酒中的酒精通过各种方法去除，如减压蒸馏法、反渗透法、透析法等。

（一）限制发酵法

1．高温糖化法

利用各种酶的特性，在糖化时在低温（45℃）下进行蛋白质的分解；快速升温至高温（74～75℃），避开β－淀粉酶的作用最适温度60～65℃的阶段，尽可能降低麦汁中的可发酵糖含量。该工艺生产的麦汁在发酵过程中酵母只能发酵正常情况的25～30%的糖分，完全可以控制乙醇含量在0．5%以下。该工艺的缺点是糖化操作要求度很高。

2．采用特殊酵母发酵法

采用专门的路德类酵母（Saccharomycodes ludgwigii）对正常的麦汁进行发酵，由于路德酵母不分泌麦芽糖水解酶，不能发酵麦芽糖和麦芽三糖，而只能发酵麦汁中占总糖含量15%左右的果糖、葡萄糖和蔗糖，因此只能产生少量的酒精。由于醪液中含有大量的未发酵麦芽糖，具有很浓的甜味。而且，发酵过程中由于低酒精高糖的醪液环境，使发酵醪的微生物控制要求非常严格，必须保证在发酵过程中醪液仅此一种酵母的存在，否则将导致发酵的失败［5］。

很多学者探讨新的、其他适当的酵母品种来控制发酵，即能减少酒精的生产，又能保证啤酒的风味。Radoslav等人［6］利用三羧酸循环酶缺陷菌株酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）发酵生产低醇啤酒，编码延胡羧酸酶和α－酮戊二酸脱氢酶的FUM1、KGD1和KGD2基因中断的酵母酿造无醇啤酒（乙醇含量小于0．5（v／v）），同时有机酸（柠檬酸、延胡索酸和苹果酸）大幅增加弥补了低酒精含量带来的风味缺陷。宋刚等［7］从构建的乙醇脱氢酶（ADH）工程菌株中筛选得到ADH活性最强的菌株HD34－1，经过生产性发酵试验与理化指标测定，证实HD34－1菌株的发酵酒精度低于1%（w／w）。

3．超低温发酵法

这种方法是在较低的温度下接种酵母进行低温发酵，控制发酵时间和减少酵母接种量，限制酵母的代谢活动，从而减少乙醇的生成量。

张远平探索了低温加酸发酵法生产无醇啤酒的方法，发现了低温能控制酵母发酵的进行，同时，加入有机酸能起到有效抑制酒精生成。

此法的缺点是生产周期较长，同时残糖含量较高。

4．废麦糟法

糖化后的废麦糟进行消化、发泡和高压蒸汽处理后，再用冷水洗糟，得到的洗糟水进行煮沸，同时加入酒花，冷却后接入酵母进行发酵。因发酵液中含糖量低，酵母代谢产乙醇量低，这样可降低乙醇生成的量，可以制成低醇或无醇啤酒。这种发酵工艺产生的啤酒的酒精含量较低，其缺点是操作烦琐。

（二）脱醇法

1．减压蒸馏法

利用酒精的挥发系数比水大，通过真空蒸馏的方法将乙醇从啤酒中蒸发而使酒精去除。钟金文［10］等将普通啤酒中的酒精通过真空蒸馏法去除后，使啤酒中酒精含量低于0．5%（v／v）；同时研究发现该设备具有香味物质回收装置，能够最大限度减少香味物质的挥发，使无醇啤酒的口味达到最佳程度。Schedl［11］等人在低温条件下，采用真空蒸馏法去除啤酒中乙醇，同时将蒸馏出来的挥发性物质重新充填于啤酒中，保证啤酒的风味不发生改变。该工艺的缺点表现在，第一、在蒸发过程中，其它的芳香物质会随着乙醇的蒸馏而挥发，影响啤酒的风味。需要在蒸馏后进行风味物质修饰和香气补偿。第二、设备投资费用高，单套设备生产规模比较小。

2．反渗透法

所谓反渗透法就是将啤酒加压（3．0～4．0 MPa），通过半透膜使酒精〔包括水和某些小分子挥发物质〕透过半渗透膜而分离。啤酒中的各种成分，对膜的渗透能力相差很大，其中啤酒中的水最易透过，酒精次之，浸出物最困难，这样可以达到脱醇的目的。Catarino等人［12］研究应用反渗透技术从酒精含量为5．5%（v／v）的啤酒中生产无醇啤酒（酒精含量＜0．5%v／v）。

3．透析法

透析法是利用薄膜两侧的浓度差为推动力的分离技术。在生产无醇啤酒的过程中，由于浓度差异，低分子的乙醇通过透析膜，通过扩散作用扩散到透析液（流动水）中；同时透析液中的水分也向啤酒中扩散，最终达到物质平衡［3］。这种方法的优点是可以在常温或者低温下处理啤酒，避免了啤酒受热后蛋白质变性；操作压力为常压或者低压。此法在啤酒处理过程中也会有风味物质损耗，但损失量较其他方法要少，无醇啤酒的口感较好，是以后的发展趋势。

4．超临界二氧化碳萃取法

在高压条件下超临界二氧化碳与啤酒接触并进行萃取，将酒精萃取出来，然后再降低压力，将酒精中的超临界二氧化碳析出。由于该技术分离效率高，可得到品质较好的无醇啤酒，但费用昂贵［13］，限制其在工业生产上大规模的使用。

二、讨论

以上介绍的两大类无醇啤酒的生产工艺在实际生产过程各有特色和优缺点（见表3）。对于生产厂家来说，选择合适的生产工艺是非常重要的。充分考虑啤酒的口感品质是否符合当地人的产品需求。同时应结合实际情况，尽可能做到产品风格、价位、投资和生成成本四者之间的统一。

表3 两种生产工艺的比较

［1］李磊，谭淑娟，肖泽仪等．无醇及低醇饮料的研制方法［J］．酿酒科技，2005，（03）：65－68．

［2］郑义刚，黄勇，韩贞圣．8°P低醇啤酒的研制开发［J］．啤酒科技，2006，（03）：20－21．

［3］管敦仪．啤酒工业手册（第1版）［M］．北京：中国轻工业出版社，2007．

［4］冯志彪，李冬梅．无醇啤酒的研究进展［J］．啤酒工业，1996，（04）：17－18．

［5］徐朝晖．低醇啤酒与无醇啤酒工艺概述［J］．酿酒，2003，（06）：59－60．

［6］Radoslav Selecky，Daniela mogroviová，Pavol Sulo．Beer with Reduced Ethanol Content Produced Using Saccharomyces cerevisiae Yeasts Deficient in Various Tricar boxylic Acid Cycle Enzy mes．Jour nal of The Institute of Brewing［J］．2008，（02），97－101．

Non－alcoholic Beer and Its Pr oduction Process

TANG Wei－hua，WANG Peng

（Tianjin Moder n Vocational and Technical College，Tianjin 300222 China）

The article focuses on the present t wo non－alcoholic beer production methods：limit fer mentation and dealcholization methods：the for mer one includes the dilution method，yeast fer mentation，high－temperature saccharification method，ultra－low－temperature fer mentation method and waste－wheat－rotten method；and the latter one includes vacuum distillation，reverse osmosis，dialysis and supercritical carbon dioxide method．

TS262 non－alcoholic beer；li mit fer mentation；dealcholization method

TS262

A

1673－582X（2012）02－0050－04

2011－05－19

汤卫华（1979－），女，江西吉安人，博士研究生，天津现代职业技术学院副教授，主要从事生物化工方面的研究。