保健型红枣啤酒发酵工艺研究

孙 科

（徐州生物职业技术学院 生物工程系，江苏 徐州 221006）

红枣（Zizyphus jujubadates）广泛种植在我国西北地区，具有极高的营养价值和保健功能。《齐民要术》中，红枣就位于果中之首。红枣含有大量的糖、蛋白质、脂类、维生素、粗纤维等，特别是维生素C的含量更是“果中之冠”，所以红枣又有“天然维生素丸”之称[1]。《本草纲目》记载：“大枣味甘，无毒，安中养脾，平胃气，通九窍。[2]”红枣具有极高的医疗保健功能，具有补血益气、养胃健脾、保护肝脏、和解药毒、增强肌力等功效，还可止咳、润肺、治虚[3]。啤酒是一种营养丰富，低酒精度的饮品，随着生活水平提高，人们越来越关注啤酒的保健功能。该实验研究保健型红枣啤酒的生产工艺，以满足人们对啤酒日益增高的保健功能的需求。

本实验以大麦芽、红枣为原料，研究保健型红枣啤酒的酿造工艺和工艺参数，为红枣啤酒的发酵生产提供理论支持，从而丰富了红枣在食品加工领域的研究开发，增加其社会效益和经济效益。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红枣：市售；大麦芽、酒花、啤酒酵母：青岛啤酒（徐州）有限公司；糖化酶（食品级）：四川省山野生物科技有限公司；液化酶（食品级）：济南德克生物技术有限公司；其他化学试剂：实验室自备。

1.2 仪器与设备

小型啤酒生产线：生物工程系发酵实训中心；JB/T5374-1991型电子天平（灵敏度为0.01%）：梅特勒托利多仪器有限公司；PB-10型酸度计：德国赛多利斯公司；MASTER-10T手持式折射仪：广州戈迪电子科技有限公司；SHP6-60高压均质机：上海科学技术大学机电厂；XSP-2CA型显微镜：上海上光新光学科技有限公司；BCD-181WA冰箱：青岛海尔股份有限公司；GMF-FP-500打浆机、GMF-FC-500果蔬破碎机：上海果丰机械设备有限公司；JM-125Q型胶体磨：廊坊市惠友机械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 红枣啤酒加工工艺流程

1.3.2 红枣糖化液的制备

筛选：红枣的筛选，选择大小均匀、颗粒饱满、成熟度一致，无霉变、无虫蛀的优质红枣。

烘烤：为了在啤酒中增加红枣特有的枣香气味，需要对红枣进行烘烤。红枣的主体香气需要在一定的温度条件下才能更好的发挥出来。因此红枣在淋洗破碎之后，放在90～95℃中的烘箱中烘焙1～2h，要求焙烤均匀、微糊而不焦，使红枣具有浓郁的枣香味[4]。

糖化：在红枣果浆中加入柠檬酸，调节果浆的pH值为4.0～4.5，于60～70℃温度条件下进行糖化。为了提高红枣原汁的质量，在红枣果浆中加入10%的大麦芽作为糖化剂，同时加入糖化酶。红枣果浆的糖化受糖化时间、糖化温度和糖化酶的添加量影响。在单因素试验的基础上，以反映糖化程度的葡萄糖当量（dextrose equivalent，DE）值为考察指标，采用L9（33）正交试验来确定糖化的最佳条件。正交试验优化糖化条件L9（33）因素水平见表1。

表1 正交试验优化糖化条件因素与水平Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for saccharification conditions optimization

灭酶：将糖化后的红枣果浆加温超过85℃，保持10～15min，使糖化酶失活[5]。

过滤：把灭酶以后的红枣果浆，用三层纱布过滤，得到澄清的红枣原汁。

1.3.3 麦芽汁的制备

粉碎：大麦芽粉碎要求皮壳破而不碎，尽可能完整，而大麦的胚乳等内容物尽可能破碎。

糖化：大麦芽粉碎后，37℃时按1∶3.5的料水比例加入糖化锅，搅拌均匀后缓慢升温至45℃，保温40min，使蛋白质分解为可溶性的小分子。然后缓慢升温至62℃，保温40min，再缓慢升温至68℃，保温30min，直到用碘液检验糖化液不再显示蓝色为止。最后升温至78℃，糖化结束[6]。

煮沸：在麦芽汁煮沸时添加酒花，酒花添加量0.08%～0.13%。酒花添加方式为3次添加法，第1次添加，在煮沸后5～15min，添加量为酒花总量的10%；第2次添加，在煮沸后30～40min，添加量为酒花总量的50%；第3次添加，在煮沸后80～85min，添加余下的40%，最后再煮沸20min，煮沸结束[7]。

发酵：冷却后的麦汁和过滤后的红枣原汁按比例泵入发酵罐，起始发酵温度为8℃，主酵温度以12℃为宜。满罐后分别在24h和36h排出冷凝固物。当发酵液残糖降为4°Bx左右时，保压进入后发酵，罐压维持在0.12MPa，贮酒时间不少于15d[8]。

1.3.4 红枣啤酒最佳工艺的确定

在单因素试验的基础上，对不同的红枣原汁的添加量、添加方式和发酵时间对红枣啤酒作感官评分，采用正交试验来确定红枣啤酒的最佳工艺条件，工艺优化正交试验因素与水平见表2。

表2 红枣啤酒工艺条件优化正交试验因素和水平Table 2 Factors and levels of orthogonal experiments for technology conditions optimization

1.3.5 红枣啤酒的质量分析

糖度的测定：采用阿贝折光仪直接测定；pH值的测定：采用酸度计测定；酵母数的测定：采用血球记数法；成品啤酒酒精度的测定：采用蒸馏法[9]；成品啤酒中双乙酰的测定：参照参考文献[5]；总糖的测定：采用苯酚-硫酸法[10]；还原糖的测定：3，5-二硝基水杨酸法（dinitrosalicylic acid，DNS）[11]。

感官评定：选请青岛啤酒（徐州）有限公司15位具有丰富感官评定经验的评定员对红枣啤酒进行评分，评分的比重为：色泽10分、香气30分、风味40分、体态20分，满分100分，进行综合评分，满分100分，最终取平均值。

微生物指标的测定：按照GB2758—2012《发酵酒及其配制酒》中的规定进行。

2 结果与分析

2.1 糖化最佳工艺条件的确定

通过正交试验确定最佳的糖化工艺结果见表3。

表3 正交试验优化糖化条件结果与分析Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for saccharification conditions optimization

由表3可知，影响糖化程度的因素顺序：B＞C＞A，即糖化酶的添加量＞糖化时间＞糖化温度。根据表3中极差分析可知，糖化工艺的最佳糖化条件为A2B2C3，即糖化温度65℃、糖化酶的添加量为90U/g、糖化时间120min。在该最佳糖化条件下，DE值为38.9%。

表4 糖化条件优化正交试验结果方差分析Table 4 Variance analysis of orthogonal experiments results for saccharification conditions optimization

由表4可知，糖化酶的添加量和糖化时间对DE值影响都非常显著，而糖化酶的添加量影响最为显著，糖化时间影响次之，而糖化温度影响不显著。

2.2 红枣啤酒最佳工艺参数的确定

通过正交试验确定红枣啤酒最佳工艺参数，结果见表5。

表5 红枣啤酒最佳工艺条件的正交试验结果与分析Table 5 Results and analysis of orthogonal experiments for technology conditions optimization

由表5可知，影响啤酒发酵工艺的条件主次顺序为B＞A＞C，即红枣原汁的添加方式＞红枣原汁的添加量＞发酵时间。表4极差分析可以看出，各因素最佳组合为A2B2C2，即红枣啤酒发酵时在主发酵阶段加入12%的红枣原汁发酵12d啤酒的质量最高。在该最佳发酵工艺条件下，产品的感官评分为94.6分。

2.3 红枣啤酒的产品质量

2.3.1 感官指标[13]

保健型红枣啤酒的感官指标见表6。

表6 保健型红枣啤酒的感官指标Table 6 Sensory indexes of red jujube beer

2.3.2 理化指标[14]

保健型红枣啤酒的理化指标见表7。

表7 保健型红枣啤酒的理化指标Table 7 Physicochemical indexes of red jujube beer

2.3.3 微生物指标[15]

产品微生物指标符合GB2758—2012《发酵酒及其配制酒》的规定要求。

3 结论

红枣在制备红枣原汁时，需要进行糖化。最佳的糖化工艺为糖化温度65℃、糖化酶的添加量为90U/g、糖化时间120min。红枣啤酒在发酵过程中，最佳的发酵工艺为红枣原汁添加量为12%，主发酵时添加，发酵时间12d。采用在主发酵时添加红枣原汁让红枣原汁和麦芽汁共同发酵的方法，从而使直接在啤酒中加入红枣原汁啤酒非生物稳定性差、口味不协调等缺陷得到改善，使红枣啤酒特有的风味更加突出，增加了啤酒的特殊保健功能。

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