摘要：研究了保健型牛蒡鮮啤酒的工藝流程。在啤酒發(fā)酵過程中添加牛蒡原汁，通過正交試驗和感官評定確定工藝：牛蒡原汁在原料糖化時添加、添加量為 4%，啤酒發(fā)酵時間為 13 d。試驗結果表明，通過此工藝釀出的成品啤酒具有牛蒡的香氣，口味純正爽口。
牛蒡，又名東洋參、牛鞭菜等，屬菊科兩年生草本植物。牛蒡根含有豐富的菊糖、牛蒡酸、淀粉、蛋白質等化合物，同時含有 Mn、Ca、Fe、Mg、Zn等人體必需的宏量元素和微量元素。牛蒡還具有消腫毒、祛風熱、消渴、治頭暈咽痛等作用，所以牛蒡既是一種營養(yǎng)價值豐富又是藥用價值高的保健蔬菜，為我國古老的藥食兩用食物。明朝李時珍稱其“剪苗淘為蔬，取根煮，曝為脯，云其益人”，《本草綱目》中詳載其“通十二經脈，除五臟惡氣”；《名醫(yī)別錄》稱其“久服輕身耐老”。隨著人民生活水平的提高，人們對啤酒的要求除了美妙感官享受，越來越追求其附加的保健功能。牛蒡是徐州的特產，因此，本試驗利用牛蒡原汁發(fā)酵鮮啤酒，對保健型牛蒡鮮啤酒發(fā)酵生產進行了初步的研究

1 材料與方法
1.1 試驗材料
新鮮的牛蒡，徐州豐縣；大麥芽、酒花、啤酒酵母、糖化酶、液化酶，購自青島啤酒（徐州）有限公司；環(huán)狀糊精，市售；護色劑，包括檸檬酸、抗壞血酸、NaCl、白醋，為食用級；其他化學試劑，實驗室自備。
1.2 儀器與設備
JB/T5374-1991 型電子天平，靈敏度為 0.01%，梅特勒托利多儀器有限公司；PB-10 型酸度計，Sartoriua Germany 生產；MASTER-10T 手持式折射儀，廣州戈迪電子科技有限公司；質機，杭州惠合機械設備有限公司；XSP-2CA 型顯微鏡，上海上光新光學科技有限公司；冰箱，青島海爾股份有限公司； GMF-FP-500 打漿機、GMF-FC-500 果蔬破碎機，上海果豐機械設備有限公司；JML-120 型膠體磨，杭州惠合機械設備有限公司；小型啤酒生產線，生物工程系發(fā)酵實訓中心。
1.3 分析測定方法
pH 值，用 PH 計測定；成品啤酒酒精度，用蒸餾法；酵母數，采用血球記數法；還原糖，采用3，5- 二硝基水楊酸法；總糖，采用苯酚硫酸法。感官評定標準: 選擇青島啤酒（徐州）有限公司 15 位具有豐富感官評定經驗的評定員對產品進行打分，打分標準為色澤 10 分、香氣 30 分、口味40 分、透明度 10 分、風格 10 分進行綜合評分，滿分 100 分，取平值。

2 工藝流程
大米→粉碎→糊化酒花
↓ ↓
大麥芽→粉碎→糖化→過濾→煮沸→旋沉→
↑
牛蒡原汁
冷卻→接種→主發(fā)酵→后發(fā)酵→過濾→包裝→成品

3 工藝操作要點
3.1 牛蒡原汁的制備
新鮮牛蒡→挑選→去皮→護色→破碎→預煮→打漿→膠體磨細磨→浸提→過濾→4.5 倍稀釋→牛蒡原汁
3.2 牛蒡原汁制備要點
3.2.1 牛蒡的選擇
選擇無霉爛，表面淡棕褐色或黑褐色，有不整齊的縱皺紋或縱溝的牛蒡。質地稍硬，易折斷，斷面略平坦，皮部棕褐色，木質部黃白色，有放射狀紋理及裂隙，形成層環(huán)棕色明顯的牛蒡較好。
3.2.2 護色
牛蒡中含有大量兒茶酚和酪氨酸等酚類化合物，這些化合物與空氣中的氧氣發(fā)生酶促反應，或與某些金屬離子發(fā)生化學反應從而使牛蒡變色。因此，去完皮后的牛蒡需要進行護色處理。本試驗采用質量濃度 1%檸檬酸和質量濃度 2%食鹽的水溶液護色，護色效果良好，產品質量較好。
3.2.3 預煮
把切破碎的牛蒡放入沸水中，按 1 g∶4 mL 的料水比煮沸 15 min，迅速冷卻。預煮的目的是把牛蒡中的水溶性的糖等溶出3.2.4 浸提浸提的固液比為 1 g∶8 mL，提取溫度為 70 ℃，
提取時間為 90 min，浸提 2 次。
3.2.5 過濾
在原汁中加入質量分數 0.01%的甲殼素，能使果膠等大分子物質迅速絮凝，經過過濾即可得到澄清的原汁。
3.3 麥芽汁的制備
3.3.1 原料配比
大麥芽和大米質量比為 80∶20；糊化料水比1 g∶4 mL～1 g∶5 mL；糖化料水比 1 g∶3 mL～1 g∶4 mL；酒花質量分數 0.08%～0.10%；牛蒡原汁質量分數3％～4％。
3.3.2 原料粉碎
大麥芽的粉碎：要求麥皮破而不碎，胚乳的粗、細粉應有一定的比例。粉碎前，提前 5 min~10 min加適量水濕潤大麥表面，達到麥芽粉“破而不碎”的要求。粉碎過程中，隨時取樣檢查麥芽粉碎情況，根據麥芽粉的粗細，適當調整手輪和進料量，粗細粉質量比為 1∶2.5。
大米粉碎：一般越細越好。過 80 目篩以上的米粉質量分數為 80%，80 目篩以下的米粉質量分數為 20%以下。
3.3.3 糖化、糊化、過濾
麥芽粉碎后，37 ℃條件下按 1 g∶4 mL 的料水比例加入糖化鍋，同時加入質量分數 4%的牛蒡原汁，待攪拌勻后升溫至 50 ℃，保溫 40 min，待蛋白質分解后升溫至 68 ℃再保溫，直到用碘液檢驗糖化液不再顯示藍色。大米粉碎后按 1 g∶5 mL的料水比例，37 ℃條件下加入糊化鍋，50 ℃保溫溶解后保溫 30 min，升溫至 70 ℃，保溫 50 min 后升溫至 100 ℃再保溫 10 min。麥芽醪和糊化醪糖化后，升溫過濾。
3.3.4 麥汁煮沸
麥汁煮沸時間約為 90 min，酒花分 3 次加入，初沸騰 5 min~10 min 時添加質量分數 20%的苦型酒花；煮沸 40 min 左右時，添加質量分數 50%~60%苦型酒花；香型酒花在煮沸結束前 5 min~10 min 加入，質量分數 20%~30%。煮沸時用乳酸調整 pH 值到 5.2～5.4，煮沸強度≥8.5%，然后旋沉、薄板換熱冷卻到 7 ℃～8 ℃。
3.3.5 發(fā)酵
冷卻后的麥汁泵入發(fā)酵罐，同時添加啤酒酵母，接種量為 0.5%左右。滿罐后每隔一天排放 1次冷凝固物，共放 3 次。初始發(fā)酵溫度為 7 ℃±0.5 ℃，主酵溫度為 9 ℃±0.5 ℃，當殘?zhí)琴|量分數降為 3.8%~4.2%左右時保壓進入后酵，罐壓維持在 0.12 MPa，貯酒時間≥9 d。
3.3.6 過濾下酒時，應避免吸氧過多，為此先將貯酒罐充滿水，再用 CO2將水頂出。當 CO2充滿貯酒罐時，用硅藻土過濾機過濾和膜濾精濾后充入清酒罐貯存。過濾后要求清酒的濁度≤0.5 EBC。

4 牛蒡啤酒的研制試驗
4.1 牛蒡原汁添加量的確定
對牛蒡原汁不同添加量進行感官評定。
4.2 牛蒡原汁添加方式的確定
牛蒡原汁的添加有 3 種方式：①在原料糖化時添加；②在麥汁煮沸時添加；③在啤酒后酵時添加。根據試驗，發(fā)現在麥汁煮沸和啤酒后酵時添加，發(fā)酵出來的鮮啤酒都有一定程度的沉淀，取出沉淀物分析發(fā)現沉淀物大多為沒分解的淀粉和高分子蛋白質等，而在原料糖化時加入牛蒡原汁沒有沉淀產生。對該現象進行原因分析，主要是因為牛蒡原汁中含有大分子的淀粉和蛋白質。當在麥汁煮沸和啤酒后酵時加入牛蒡原汁時，不能把淀粉和蛋白質充分降解為可溶性小分子，仍以不溶性大分子顆粒的形式存在，終導致鮮啤酒中有不溶性沉淀出。而在原料糖化時加入，牛蒡原汁中大分子的淀粉及蛋白質經相關酶的作用可降解為可溶性小分子物質，因而在成品鮮啤酒中不會有沉淀析出的現象。
4.3 牛蒡啤酒生產工藝參數的確定
通過對牛蒡啤酒生產中的單因素試驗結果分析可知，對產品口感和理化指標影響較大的是牛蒡原汁添加量、牛蒡原汁添加方式和發(fā)酵時間。因此，采用 L9（33）正交試驗來確定牛蒡啤酒的生產工藝參數。影響牛蒡啤酒感官評分因素主次順序為 A＞B＞C，即牛蒡原汁添加量＞牛蒡原汁添加方式＞發(fā)酵時間。在原料糖化時添加牛蒡原汁，綜合評分隨著添加量的增加先升后降，綜合評分出現在 4%添加量時。在糖化時添加牛蒡原汁，綜合評分隨著發(fā)酵時間的延長先升后降，綜合評分出現在發(fā)酵第 13 d 時。所以優(yōu)組合為 A2B2C3，即牛蒡原汁的添加量為 4%、在原料糖化時添加、發(fā)酵時間為 13 d。對優(yōu)組合進行驗證，連續(xù)進行 3次平行試驗，終啤酒綜合評分平為 94.7 分。

5 牛蒡保健型鮮啤酒的質量指標
5.1 牛蒡保健型鮮啤酒的感官質量
外觀：淡黃色，清亮透明；泡沫：潔白細膩，持久掛杯；泡持性（s） ≥190；香氣和口味：具有協(xié)調的酒花香氣和牛蒡特有香氣，口味純正，柔和清爽，殺口力好，無異香、無異味。5.3 牛蒡保健型鮮啤酒的衛(wèi)生指標
符合 GB2758-2012 規(guī)定。

來源：惠合膠體磨研磨設備廠

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