常用天然保鲜剂对鲜啤酒保质期的影响研究

付 博，齐 明，刘艳灿，王小博，卢洁兒

（佛山职业技术学院食品科学系，广东 佛山 528137）

鲜啤酒因其拥有丰富的营养物质，备受消费者喜爱。但随着消费者对鲜啤酒的新鲜度要求不断提高，鲜啤酒的保鲜研究已成为啤酒生产中待解决的重要问题[1]。在鲜啤酒的生产中添加天然无副作用的保鲜剂，可以在保证鲜啤酒风味稳定的前提下延长其保质期[2-5]。本试验选用溶菌酶[6-8]、鱼精蛋白[9]、植酸[10]、茶多酚[11]、异VC 钠[12]、葡萄糖氧化酶[13]、乳酸链球菌素[14-15]和纳他霉素[16]作为天然保鲜剂添加到鲜啤酒中进行研究。

试验采用模糊矩阵法对啤酒感官评价进行综合性研究，评价分优、良、一般、勉强接受和差5 个标准，用以鉴定8 种天然保鲜剂对鲜啤酒外观、泡沫性能、麦芽香气、酒花香气和口味5 个方面感官指标的影响。同时对抑菌效果进行理化指标检测、大肠菌群最可能数（Most probable number，MPN）试验和微生物数量观察，以筛选出既能稳定鲜啤酒的质量，又能延长其保质期的天然保鲜剂。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

鲜啤酒（保鲜桶中常温下保质期为2 d）：佛山市青鲜啤酒有限公司。

葡萄糖氧化酶（酶活力20 000 U/mg），山东一品食品配料有限公司；茶多酚（有效成分含量≥98%）、溶菌酶（酶活力＞18 000 U/g）、异VC 钠（D-异抗坏血酸钠，有效成分含量≥98%）、乳酸链球菌素（生物效价≥1 000 IU/mg，乳链菌素≥1 000 IU/mg，乳链菌素含量≥2.5%，氯化钠含量≥50%）、植酸（有效物质含量70%），浙江一诺生物科技有限公司；鱼精蛋白（有效成分含量≥99%），广东嘉业食品配料有限公司；纳他霉素（有效成分含量≥95%），柘城耕道贸易有限公司。以上材料均为食品级。

煌绿乳糖胆盐肉汤、月桂基硫酸盐胰蛋白胨肉汤，广东环凯微生物科技有限公司。

1.1.2 仪器与设备

SPS2001F 电子天平，梅特勒-托利多仪器（常州）有限公司；ML54T 电子分析天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；SHZ-CB 循环水式多用真空泵，北京神泰伟业仪器设备有限公司；YXQ-LS-50SII 立式压力蒸汽灭菌器、101AS-3 型不锈钢数显电热鼓风干燥箱、SPX-250B-Z 型生化培养箱，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；U-RFLT50 型三目显微镜，奥林巴斯。

1.2 方法

1.2.1 模糊矩阵法的建立

试验根据天然保鲜剂的理化性质和作用机理[17-21]，确定各种天然保鲜剂最适添加量，并将空白（未添加天然保鲜剂）和分别添加0.3 g/L 溶菌酶、0.03 g/L 乳酸链球菌素、0.3 g/L 茶多酚、0.2 g/L 纳他霉素、20 g/L 鱼精蛋白、0.002 g/L 葡萄糖氧化酶、0.02 g/L 异VC 钠、0.015 g/L 植酸的鲜啤酒分别编号为A（空白）和B、C、D、E、F、G、H 和I。

鲜啤酒的泡沫洁白细腻、持久挂杯，酒体协调、柔和，无异香、异味，杀口力强是其显著特征。为了从数学角度表征添加天然保鲜剂的鲜啤酒对鲜啤酒的口感和质量变化的影响，参照黄盟盟[22]、孙娜等[23]和谭沙等[24]的方法建立模糊矩阵法评价体系。

1.2.2 感官评定域的建立

参照GB 4927—2008[25]中规定的内容将啤酒的感官特征分为5 个部分：外观、泡沫性能、酒花香气、麦芽香气和口味，并对其进行评分。具体评分标准见表1。评定域是鲜啤酒的感官特征指标集合，用U 表示，确定啤酒产品感官品质评定的因素集合U={外观，泡沫性能，酒花香气，麦芽香气，口味}。

表1 鲜啤酒感官评分标准Table 1 Sensory evaluation criteria of fresh beer

1.2.3 被评样品权重集合

鲜啤酒的各项感官指标：外观、泡沫性能、酒花香气、麦芽香气和口味在总体感官品质上所占权重分别为0.10、0.15、0.20、0.20、0.35，5 项指标权重之和为1。被评样品权重集合记作X={0.10，0.15，0.20，0.20，0.35}。

1.2.4 评语论域的建立

评语论域即为被评对象所属质量级别的集合。设置优（5）、良好（4）、一般（3）、勉强接受（2）、差（0）5 个质量等级；品评人员在不知道样品编号的情况下按照各自喜好给样品打分。评价的集合记作V={优（5），良好（4），一般（3），勉强接受（2），差（0）}。

1.2.5 测定项目与方法

大肠菌群MPN：参照GB 4789.3—2016[26]测定；啤酒持泡性、总酸含量：分别参照GB/T 4928—2008[27]中的秒表法、指示剂法测定；酒精度：参照GB5009.225—2016[28]中的密度瓶法进行测定；微生物生长情况：使用三目显微镜观察。

1.2.6 数据处理

试验数据采用Excel 2003 软件进行统计分析，矩阵运算采用DPS V9.01 数据处理系统处理，显微镜图片采用Adobe Illustrator CS3 编辑。

2 结果与分析

2.1 模糊矩阵的建立

感官评定试验中，聘请8 名专业人士分别对空白和8 个添加不同天然保鲜剂的鲜啤酒样品进行评定，结果见表2。

表2 9 个鲜啤酒样品感官评定结果Table 2 Sensory evaluation results of 9 fresh beer samples

由表2 可知，空白和添加溶菌酶、乳酸链球菌素、茶多酚、纳他霉素、鱼精蛋白、葡萄糖氧化酶、异VC钠、植酸的鲜啤酒各项单因素综合评价矩阵，分别为RA、RB、RC、RD、RE、RF、RG、RH和RI：

模糊矩阵变换与啤酒感官质量的综合评价值记为B，权重X={0.1，0.15，0.2，0.2，0.35}，B=X×R。计算结果如下：

2.2 感官评定结果与分析

由表3 可知，样品A、B、C、D、E、F、G、H、I 属于“优”的隶属度分别为0.437 8、0.656 3、0.418 8、0.193 8、0.187 5、0.318 8、0.087 5、0.150 0、0.087 5。样品B 属于“优”的隶属度最大，其他样品由大到小排序依次是样品A、C、F、D、E、H、G、I；样品A、B、C、D、E、F、G、H、I 属于“良好”的隶属度分别为0.556 3、0.325 0、0.581 3、0.768 8、0.775 0、0.293 8、0.675 0、0.850 0、0.762 5，属于“一般”的隶属度分别为0、0.018 8、0、0.037 5、0.037 5、0.343 8、0.237 5、0、0.150 0，属于“勉强接受”的隶属度则分别为0、0、0、0、0、0.043 8、0、0、0，属于“差”的隶属度均为0。

表3 经矩阵变换后的9 个鲜啤酒样品的感官评定结果Table 3 Sensory evaluation results of 9 fresh beer samples via matrix transform

样品A、B、C、D、E、F、G、H、“I优”与“良好”隶属度 之 和 分 别 为：0.994 1、0.981 3、1.000 1、0.962 6、0.962 5、0.612 6、0.762 5、1、0.85，其中样品C 的评分最高，其他样品由大到小排序依次为样品H、B、A、D、E、I、G、F。8 名专业人士均认为分别添加0.03 g/L 乳酸链球菌素，0.02 g/L 异VC 钠和0.3 g/L 溶菌酶的鲜啤表现较佳，啤酒麦香浓郁、口味醇厚、香气协调。

2.3 样品微生物及理化指标

空白和添加8 种天然保鲜剂的鲜啤酒在4 d 后的微生物及理化指标检测报告见表4。

表4 9 个鲜啤酒样品的微生物及理化指标检测结果Table 4 Microbiological and physicochemical indexes test results of 9 fresh beer samples

根据9 个样品的大肠菌群最可能数（MPN）可看出，样品B、C、D、E、F、G、I 的大肠菌群MPN 数均小于等于3.0 MPN/mL，符合NY/T 273—2021[29]对鲜啤酒中微生物的要求；而样品A 和样品H 的大肠菌群MPN 数均大于3.0 MPN/mL，不符合NY/T 273—2021[29]标准的要求。由酒精度、总酸、泡持性测定结果可以看出，除样品H 的酒精度高于样品A 外，其他样品均低于样品A，可见溶菌酶、乳酸链球菌素、茶多酚、纳他霉素、葡萄糖氧化酶和植酸对鲜啤酒中酵母的发酵具有抑制作用；添加了保鲜剂的鲜啤酒样品，其泡持性与样品A（空白）相比变化不大，说明保鲜剂的添加对鲜啤酒泡持性影响不大；样品H 的总酸比样品A 上升约8 倍，对鲜啤酒总酸的影响较大，其他样品相对稳定，符合NY/T 273—2021[29]对于鲜啤酒总酸的限量要求。综上可见，分别添加0.3 g/L 溶菌酶，0.03 g/L 乳酸链球菌素，0.3 g/L 茶多酚，0.2 g/L 纳他霉素，20 g/L鱼精蛋白，0.002 g/L 葡萄糖氧化酶和0.015 g/L 植酸的鲜啤酒，其保质期均从2 d 至少延长到了4 d。

2.4 微生物观察

利用三目显微镜对比观察9 个鲜啤酒样品的微生物生长情况，结果如图1 所示：

图1 9 个鲜啤酒样品微生物生长情况Fig.1 Microbial growth in 9 fresh beer samples

由图1 可知，与样品A（空白）对比，样品B、C、F、G、H、I 均有明显抑制微生物生长的作用，而样品D和样品E 的抑菌效果不明显。可见分别添加0.3 g/L溶菌酶，0.03 g/L 乳酸链球菌素，20 g/L 鱼精蛋白，0.002 g/L 葡萄糖氧化酶，0.02 g/L 异VC 钠和0.015 g/L植酸均对鲜啤酒的抑菌效果较明显。

3 结论

通过选取溶菌酶、植酸、茶多酚、异VC 钠、葡萄糖氧化酶、乳酸链球菌素和纳他霉素作为天然保鲜剂添加进鲜啤酒中，并在4 d 后利用模糊矩阵法进行感官评价并测定其理化指标和大肠菌群最可能数（MPN），使用三目显微镜进行微生物数量的观察。综合以上结果表明：分别添加0.3 g/L 溶菌酶，0.002 g/L葡萄糖氧化酶，0.03 g/L 乳酸链球菌素对鲜啤酒均有明显的抑菌效果，能有效延长其保质期且质量稳定。