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）

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）

红枣不但具有丰富的营养，还具有很强的保健功能。采用红枣和大麦芽为原料研究保健型红枣啤酒的发酵工艺。试验结果可知：红枣在制备红枣原汁时，需要进行糖化。最佳的糖化工艺：糖化温度65℃、糖化酶的添加量为90 U/g、糖化时间120 min。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，发酵时间为12 d。

红枣；大麦芽；保健型；啤酒；发酵工艺

红枣（Zizyphus jujuba dates），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］红枣同时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、养胃、治虚［3］。啤酒是一种营养丰富，低酒精度的饮品，随着人们生活水平提高，人们越来越关注啤酒的保健功能。该试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。

本文以大麦芽、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，增加了它的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：Sartoriua Germany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；冰箱：青岛海尔股份有限公司；GMF-FP-500打浆机：上海果丰机械设备有限公司；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 h～2 h，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 1Factors 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 min～15 min，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40 min，使蛋白质分解为可溶性的小分子。然后缓慢升温至62℃，保温40 min，再缓慢升温至68℃，保温30 min，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%。酒花添加方式为三次添加法，第一次添加，在煮沸后5min～15min，添加凉为酒花总量的10%；第二次添加，在煮沸后30 min～40 min，添加量为酒花总量的50%；第三次添加，在煮沸后80 min～85 min，添加余下的40%，最后再煮沸20 min，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24 h和36 h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0.12 MPa，贮酒时间不少于15 d［8］。

1.3.4 红枣啤酒最佳工艺的确定

从单因素试验结果分析可知，对红枣啤酒质量影响较大的是红枣原汁的添加量、添加方式和发酵时间。因此通过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做感官测定，通过正交试验来确定红枣啤酒的最佳工艺条件数，见表2。

表2 保健型红枣啤酒工艺条件的正交试验因素和水平Table 2High red beer technology conditions of orthogonal test factors and levels

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的测定：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：见参考文献［5］；总糖的测定：苯酚硫酸法［10］；还原糖的测定：3，5-二硝基水杨酸法［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，最终取平均值。

微生物的测定：采用平板涂布方法［12］。

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。

从表3的极差分析可知影响糖化程度的因素顺序：B＞C＞A，也就是糖化酶的添加量＞糖化时间＞糖化温度。根据表3中极差分析可知，糖化工艺的最佳条件为：A2B2C3，即：糖化温度65℃、糖化酶的添加量为90 U/g、糖化时间120 min。

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

对正交试验的结构进行方差分析，见表4。

表4 正交试验结果方差分析Table 4Variance analysis of orthogonal experiments results

从表4方差分析可知，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，而糖化温度影响不太显著。

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，见表5。

对表5红枣啤酒最佳工艺条件正交试验结果表进行极差分析可以看出，影响啤酒发酵工艺的条件主次顺序为：B＞A＞C，也就是红枣原汁的添加方式＞红枣原汁的添加量＞发酵时间，但从表中也可以看出红枣原汁的添加方式和添加量对红枣啤酒的发酵工艺影响都比较大。另外，从对表5极差分析可以看出各因素最佳组合为：A2B2C2，也就是红枣啤酒发酵时在主发酵阶段加入12%的红枣原汁发酵12 d啤酒的质量最高。（A2B2C2组合存在表5的9组实验中）。

表5 红枣啤酒最佳工艺条件的正交实验结果Table 5Red jujube beer optimum process conditions of orthogonal experimental results

2.3 红枣啤酒的产品质量

2.3.1 感官指标［13］

感官指标见表6。

表6 保健型红枣啤酒的感官指标Table 6Sensory index of Red jujube Beer

2.3.2 理化指标［14］

理化指标见表7。

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

2.3.3 卫生指标［15］

符合GB2758的规定指标。

4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90 U/g、糖化时间120 min。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12 d。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。

［1］中华人民共和国卫生部药典委员会.中华人民共和国药典一部［M］.广州：广东科技出版社，1995

［2］王军，张宝善，陈锦屏.红枣的营养成分及其功能的研究［J］.食品研究与开发，2003，4（2）：68-721

［3］徐桂花，关海宁，王娟.野生酸枣果酒的研制［J］.中国酿造，2007，26（4）：73-74

［4］孙灵霞，张秋会，陈锦屏.红枣的营养保健作用及其综合利用［J］.农产品加工，2008（4）：55-57，61

［5］吴国锋，李国全，马永强.工业发酵分析［J］.北京：化学工业出版社，2006.56-72

［6］孙培龙，吴石金.生物化学技术实验指导［J］.北京：化学工业出版社，2008.35-37

［7］董晓燕.生物化学实验［J］.北京：化学工业出版社，2003：34-37

［8］熊善柏，赵山，李云捷，等.菊糖的提取与精制［J］.冷饮与速冻食品工业，2001，7（4）：1-3

［9］刘润平.红枣的营养价值及其保健作用［J］.中国食物与营养，2009（12）：50-52

［10］史经略.百合啤酒的研制［J］.中国酿造，2008，27（7）：96-99

［11］SCHOEBERGERC，KROTTENTHALERM，BACKW，etal1Sensory andanalytical characterization ofnonvolatiletaste-activecompounds in bottom-fermented beers［J］.MBACTQ，2002，39（4）：210-2171

［12］王颉，李长文，和东芹，等.干红枣酒酿造工艺研究［J］.中国食品学，2001，1（2）：19-231

［13］顾国贤.酿造酒工艺学［M］.北京：中国轻工业出版社，19961

［14］张宝善，陈锦屏，杨莉，等.红枣酒发酵工艺研究［J］.中国农业科学，2004，37（1）：112-1181

［15］苑学习，张丽颖.干红枣酒的生产工艺［J］.酿酒，1998（4）：51-531

Study on the Health of Beer Fermentation Technology of Jujube

SUN Ke
（Department of Bioengineering，Xuzhou Engineering Vocational and Technical College，Xuzhou 221006，Jiangsu，China）

Dates not only has a wealth of nutrion，but also has strong and healthy function.A study on jujube and barely as raw material healthy beer fermentation technology of jujube.Know the test results：when the date in the preparation of Chinese jujube juice，mashing is required.Best of saccharification technology：mashing temperature 65℃centigrade and saccharifying enzyme in addition to 90 U/g，mashing time 120 min jujube in beer fermentation process，fermentation technology for the best：juejube juice content of 12，when the primary fermentation added.

jujube；barely；health；beer；fermentation process

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.09.020

2013-12-25

孙科（1977—），男（汉），讲师，硕士，研究方向：生物发酵。