◎ 汪思源，何 湘
（苏州农业职业技术学院，江苏 苏州 215008）
传统啤酒酿造以麦芽、酒花和酵母为原料，需要在大麦出芽后进行烘干、粉碎等一系列复杂步骤才能制得麦汁[1]，周期长、原料损耗大，并破坏了原料本身的营养价值[2]。因此，在生产中逐渐用麦芽糖浆替代需要繁复工艺的大麦[3]。为满足消费者各方面需求，非麦“啤酒糖浆”横空出世，替代部分麦芽糖浆，酿造出的啤酒呈现独特的风味[4]。
目前我国啤酒产量和马铃薯产量均稳居世界第一。马铃薯富含蛋白质、氨基酸及多种维生素、矿物质，其维生素种类及含量尤其丰富[5]。马铃薯抗性淀粉含量高，能一定程度上缓解长期饮啤酒造成的肥胖和亚健康[6-7]，同时含有足量营养物质为酵母生长提供条件[8]。
淡啤酒相对常规啤酒，含啤酒花较少，热量较低，酒精和非发酵性糖较少，更适合现代人群健康需求。本研究探索以马铃薯为部分原料制造“啤酒糖浆”并将其应用到淡啤酒加工中，以期能以低成本酿造适合大众口味、营养、低热量等需求的健康淡啤酒。
1.1 实验材料
黄心土豆（购于苏州市长江路农副产品批发市场）；
α-淀粉酶（邢台万达生物有限公司）；
β-淀粉酶（邢台万达生物有限公司）；
食品级活性炭（承德赫达活性炭制造公司）；
啤酒花（上海华宝孔雀香精公司）；
大麦芽（粤海永顺泰麦芽有限公司）；
拉格酵母（安琪酵母股份有限公司）；
纯净水（杭州娃哈哈集团有限公司）。
1.2 实验设备
FA1002 电子天平（天津天马横基仪器有限公司）；
JDF50L-N 型发酵罐（南阳市赛得啤酒科技有限公司）；
糖化煮沸锅（山东汤宸机械设备有限公司）；
FF-A60粉碎机（上海先锋机电有限公司）；
60 目筛（上虞市金鼎标准筛具厂）；
PHB-4 型pH 计（青岛聚创环保集团有限公司）；
YL288 型酒精计（北京中西华大科技有限公司）；
分光光度计（南北仪器科技有限公司）。
1.3 实验方法
1.3.1 马铃薯淡啤酒加工工艺流程
根据杨川[9]对马铃薯啤酒制作中马铃薯糖浆工艺的研究，结合常规淡啤酒制作工艺，经反复实验摸索确定以马铃薯为原料酿造淡啤酒的加工工艺，具体流程如图1 所示。制得的马铃薯糖浆经检测后符合啤酒用糖浆A 型（QB/T 2687—2005）品质。
图1 马铃薯酿造淡啤酒加工工艺流程图
1.3.2 马铃薯糖浆的制备
（1）挑选马铃薯。制作马铃薯糖浆对其淀粉含量要求高，因此挑选黄心马铃薯[10]。
（2）制粉。马铃薯去皮洗净，为防止褐变，马铃薯去皮后即浸入0.2%硫酸氢钠溶液。预处理后置于恒温干燥箱中以35 ℃干燥至表面无明显水分，后将其置入粉碎机过60 目筛，为制得更细腻薯粉，本步骤重复两次。
（3）液化。将制得薯粉置于糖化锅中，60 ℃温水充分溶解后搅拌呈质地均匀悬浊液，并将液体pH 值调节至6.8。根据薯粉质量加入0.25% α-淀粉酶和0.15%氯化钠再次搅拌均匀，同时开启煮沸功能并设置为92 ℃、60 min，期间每隔20 min 进行一次搅拌混匀。
（4）糖化。将液化后的薯液灭酶处理并过滤冷却至50 ～60 ℃，滤液调节pH 值至5.7 ～6.3。而后混入0.15% β-淀粉酶，混匀后调节温度至55 ℃。
（5）脱色。糖化后的马铃薯液加入1.5%食品级活性炭，混匀后调节温度至80 ℃静置30 min。
（6）浓缩。为使成品制作效率更高、风味更明显，将脱色后的糖液过滤及蒸发浓缩。
1.3.3 马铃薯淡啤酒加工工艺
（1）称量。称取适量大麦芽。
（2）粉碎。将麦芽均匀摊开于湿度50%以上的室内，并不停翻搅碾碎，10 min 后置于粉碎机中搅碎成细粉并过60 目筛。
（3）糖化。将粉碎后的麦芽置于糖化锅中，先将设备温度调至50 ℃并在搅匀后保持温度30 min，然后将温度升至62 ℃后进行40 min 保温处理，接着再分别升温至68 ℃和72 ℃，各保持30 min。
（4）过滤。筛板和麦糟构成过滤介质，将麦芽醪液用滤槽静压法过滤。
（5）混合、煮沸并分次加入啤酒花。过滤得到的麦芽液加入一定量的马铃薯糖浆，煮沸并保持60 min，在沸腾的10 min、30 min、55 min 时分别加入啤酒花总量的20%、36%以及剩余全部。加入全部啤酒花后再保持沸腾5 min，转入旋沉槽处理40 min。
（6）冷却。旋沉后的液体通过换热装置冷却至常温（20 ℃）。
（7）充氧。冷却后混入一定量酵母，并将发酵罐调节至一定的发酵温度，而后用气罐向发酵罐中充入适量氧气让罐内气压保持在（0.18±0.10）Mpa。
（8）发酵。啤酒液发酵10 d 左右至适宜状态（3.5% vol）后将发酵罐温度降至5 ℃保持24 h 后0 ℃保持20 h。
（9）排渣。发酵后每隔24 h 进行一次排渣，此步骤重复3 次。
（10）过滤。将3次排渣后的啤酒液过滤灌装保存，得成品淡啤酒。
1.4 样品淡啤酒感官品评
根据《啤酒》（GB/T 4927—2008）和《啤酒分析方法》（GB/T 4928—2008），对样品淡啤酒的外观、风味、口感进行感官品评，共计10 分。每次品评成员选择不同种类、性别、年龄段进行评价，品评小组分两组，分别是专业品酒师5 人和非专业5 人，根据专业组平均分占80%、非专业组平均分占20%的比例求得样品感官评分[11]。感官评分标准如表1 所示。
表1 感官评分标准表
1.5 单因素实验设计
（1）马铃薯糖浆添加量。经预实验分析，马铃薯糖浆添加量对产品品质有显著影响。马铃薯糖浆超过50%时，混合糖浆中所含碳源过多，发酵过程中会促使酵母大量繁殖，而大量酵母衰亡后啤酒澄清度会显著下降，同时影响啤酒品质。为找到最适马铃薯糖浆添加量，于糖浆混合时分别加入30%、35%、40%、45%和50%马铃薯糖浆，煮沸时混入总量0.9 g·L-1的酒花，冷却后接种3%酵母，控制发酵温度为16 ℃，进行单因素实验，对样品进行感官品评。
（2）酵母接种量。经预实验分析，酵母接种量不足时，酒液发酵程度差，马铃薯糖浆和麦汁中糖类物质无法充分利用。当酵母接种量上升至4.5%时，原料发酵过度又会造成酒液浑浊、酒精味过重等问题。为找到最适酵母接种量，生产时用30%的马铃薯糖浆与麦汁混合，煮沸时混入总量0.9 g·L-1的酒花，冷却后分别接种2.0%、2.5%、3.0%、3.5%和4.0%的酵母，控制发酵温度为16 ℃，进行单因素实验，对样品进行感官品评。
（3）酒花添加量。经预实验分析，酒花添加量不足时啤酒中芳香物质少且原料中蛋白络合析出程度低，酒花添加量过高时苦味显著，影响风味品质。为找到最适酒花添加量，生产时用30%的马铃薯糖浆与麦汁混合，煮沸时分别混入总量为0.5 g·L-1、0.7 g·L-1、0.9 g·L-1、1.1 g·L-1和1.3 g·L-1的酒花，冷却后分别接种3%酵母，控制发酵温度为16 ℃，进行单因素实验，对样品进行感官品评。
（4）发酵温度。经预实验分析，发酵温度较低时，酵母活性较差，相同发酵周期内，原料发酵程度不足，而过高时又会造成酵母老化速度过快，生成的醇类物质会降低淡啤酒柔和度，影响风味品质。为找到最适发酵温度，生产时用30%马铃薯糖浆与麦汁混合，煮沸时混入总量0.9 g·L-1的酒花，冷却后接种3%酵母，分别控制发酵温度为8 ℃、12 ℃、16 ℃、20 ℃和24 ℃，进行单因素实验，对样品进行感官品评。
1.6 正交实验设计
单因素实验感官品评确定马铃薯糖浆添加量、酵母接种量、酒花添加量、发酵温度合适范围后，通过L9(43)正交实验感官品评确定4 因素交叉后最适量 。正交实验水平因素设计如表2 所示。
表2 正交试验因素与水平设计表
2.1 单因素实验结果与分析
单因素实验结果如表3 所示。马铃薯糖浆添加量为45%时，品评分数最高，样品品质良好。酵母接种量为3.0%时，品评分数最高，发酵程度合适，香气宜人，泡沫丰富，样品品质良好。当酒花的添加量为0.9 g·L-1时，品评分数最高，澄清度良好，呈淡稻草色。当发酵温度为16 ℃时，品评分数最高，原料发酵程度合适，口感柔和无异味，样品品质良好。
表3 单因素实验结果表
2.2 正交实验结果与分析
正交实验结果如表4 所示。极差分析的主次因素顺序为A＞D＞C＞B，马铃薯糖浆添加量对成品影响最为显著，发酵温度次之。直观分析和计算分析均得较优组合为A2B3C1D2，即以45%马铃薯糖浆与麦汁混合煮沸，期间分次加入0.9 g·L-1酒花，待酒液冷却后加入总量为3.5%的酵母，并以16 ℃温度进行10 d发酵。此条件下酿成的淡啤酒色泽良好，分光光度计测定EBC 为4，呈淡稻草色，酒质清亮，泡沫洁白细腻持久挂杯，泡持性良好，酒香四溢无异香，口感纯正爽口，符合淡色啤酒优级标准。相比常规淡啤酒苦味较少，更为醇和，且成本更为低廉，适合大规模生产。
表4 正交实验结果表
以常规淡啤酒制作工艺为基础，以马铃薯为原料制作马铃薯糖浆，替代部分麦芽糖浆进行淡啤酒酿造。对工艺中马铃薯糖浆添加量、酒花添加量、酵母接种量、发酵温度4 个成品质量关键因素进行单因素和正交实验分析。确定适宜的马铃薯糖浆添加量为45%，酒花添加量为0.9 g·L-1，酵母接种量为3.5%，发酵温度为16 ℃。此时成品EBC 为4，品质及风味最佳，符合淡色啤酒优级标准，相较于小麦淡啤酒苦味少更醇和，成本低廉。
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