啤酒是以麦芽、啤酒花和水为主要原料,经酵母发酵酿制而成的酒精性饮料[1]。随着生活水平的提高,啤酒的消费市场呈现出多元化、高端化的发展趋势[2]。精酿啤酒是利用传统工艺小规模酿制的啤酒,酿造过程中可以添加辅助性原料,如水果汁、蔬菜汁等,丰富精酿啤酒的口味,提升精酿啤酒的功能性,是啤酒开发的主要方向[3-4],能较好的满足人们对啤酒消费升级的需求。
白萝卜是生活中常见的根茎类蔬菜,具有较高的食用及药用价值[5]。白萝卜富含维生素C(vitamin C,VC),其含量为21 mg/100 g[6],具有较强的自由基清除能力[7-9]。目前,白萝卜以鲜食、干制或腌制等为主,也有关于澄清型白萝卜汁饮料[10]、发酵型白萝卜汁饮料[11-12]、白萝卜果蔬汁[7]、白萝卜饼干[13]等产品的研究报道,尚未见到将其应用于精酿啤酒开发的相关报道。
本研究在啤酒酿造工艺中添加白萝卜汁制备白萝卜精酿啤酒,通过单因素和正交试验优化白萝卜精酿啤酒的酿造工艺,对白萝卜精酿啤酒的感官品质、理化指标、抗氧化活性和挥发性风味成分进行分析,以期促进白萝卜的精深加工,丰富啤酒种类,促进啤酒产业发展。
大麦芽(澳麦)、深焦香麦芽、苦花(青岛大花)、香花(萨玆):济南鲁丰啤酒原料有限公司;啤酒活性干酵母:安琪酵母股份有限公司;白萝卜、啤酒1(8°P)和啤酒2(8°P):市售。
异辛烷、辛醇(均为色谱纯):天津市凯通化学试剂有限公司;1,1-二苯基-2-苦基肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、2,2'-联氮-二(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(2,2'-azinobis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)ammonium salt,ABTS)(纯度均≥98%):上海源叶生物科技有限公司;α-淀粉酶(酶活1万U/g):豫轩食品添加剂有限公司;2,6-二氯靛酚、4-甲基-2-戊醇、邻苯二胺、盐酸、维生素C(VC)、氢氧化钠:国药集团化学试剂有限公司。所用试剂均为国产分析纯。
TRACE1300-TSQ9000型气质联用(gaschromatographymass spectrometry,GC)仪:美国Thermo公司;FA1004B型电子分析天平:上海佑科仪器仪表有限公司;HH-6型电热恒温水浴锅:国华电器有限公司;FS-450对辊粉碎机:河北史密力维啤酒设备有限公司;啤酒生产线(包括糖化煮沸锅(100 L)、过滤槽(100 L)、回旋沉淀槽(100 L)、啤酒自控发酵罐(200 L)(CG型)、控制柜):济南中德啤酒有限公司;UV-2000型紫外可见分光光度计:上海光谱仪器有限公司。
1.3.1 白萝卜精酿啤酒加工工艺流程及操作要点
麦芽→加水、粉碎→糖化→过滤洗糟→麦汁→煮沸加酒花→加白萝卜汁→回旋沉淀→冷却加酵母→发酵→成品
操作要点:
白萝卜汁的制备:新鲜白萝卜洗净、沥干、切丁、榨汁、过滤,取白萝卜汁煮沸10 min杀菌,备用。
粉碎:称取大麦芽(其中包含2%的深焦麦芽),按25 mL/kg麦芽加水,拌匀,使麦芽皮湿润,然后在对辊式粉碎机中粉碎,麦皮尽可能完整。
糖化:将粉碎的麦芽按料水比1.0∶3.5(g∶mL)加45 ℃水进行糖化,同时加入α-淀粉酶(1.8 g/kg麦芽),保温40 min;升温至65 ℃,保温60 min;再升温至72 ℃,保温10 min,最后升温至78 ℃,糖化结束。
过滤洗糟:过滤糖化醪得到麦汁(即第一麦汁),同时用78 ℃热水洗糟一次得第二麦汁。
煮沸及酒花添加:将上述麦汁合并,敞口煮沸70 min,煮沸期间按0.8 g/L分三次加入酒花:10 min加苦花(30%),30 min加苦花(40%),60 min加香花(30%),煮沸结束后糖度控制在16°P。
添加白萝卜汁:按白萝卜汁∶麦汁体积比为1∶4将白萝卜汁加入煮沸后的麦汁中,混匀。
回旋沉淀:将麦汁转入回旋沉淀槽,静置20 min,从底部排出酒花糟和热凝固物。
接种与发酵:冷却麦汁,按照0.8 g/L加入活化好的安琪啤酒活性干酵母(按酵母和水比例为1∶10(g∶mL)加入30 ℃无菌水,活化20 min),12 ℃控温发酵,定期测糖度,当糖度降至4.3°P时,封罐升压,发酵至9 d时取样测定酒精度,并进行感官评价。大罐验证时(100 L白萝卜精酿啤酒,以不加白萝卜汁的全麦精酿啤酒作为对照),发酵温度12 ℃,定期测糖度,当糖度降至4.3°P时,封罐升压,当双乙酰含量低于0.15 mg/L时,降温至0 ℃贮酒7 d,最终控制罐压0.12 MPa,发酵结束后即得白萝卜精酿啤酒。
1.3.2 白萝卜精酿啤酒酿造工艺优化
(1)单因素试验
在上述工艺流程基础上,分别考察初始麦汁糖度(10°P、12°P、14°P、16°P、18°P)、白萝卜汁∶麦汁体积比(0∶10、1∶9、1∶6、1∶4、1∶3、1∶2)、酒花添加量(0.4 g/L、0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L、1.2 g/L)、酵母添加量(0.4 g/L、0.6 g/L、0.8 g/L、1.0 g/L、1.2 g/L)、发酵温度(8 ℃、10 ℃、12 ℃、14 ℃)和白萝卜汁添加时间(发酵前添加、发酵5 d时添加)对白萝卜精酿啤酒酒精度和感官评分的影响。
(2)正交试验
根据单因素试验结果,确定啤酒花添加量为0.8 g/L,发酵前添加白萝卜汁。选择初始麦汁糖度(A)、白萝卜汁∶麦汁体积比(B)、酵母添加量(C)、发酵温度(D)为影响因素,感官评分及酒精度为评价指标,设计4因素3水平L9(34)正交试验对白萝卜精酿啤酒酿造工艺条件进行优化,正交试验因素及水平见表1。
表1 白萝卜精酿啤酒酿造工艺优化正交试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of orthogonal experiments for brewing process optimization of white radish craft beer
水平 A 初始麦汁糖度/°P B 白萝卜汁∶麦汁体积比C 酵母添加量/(g·L-1)D 发酵温度/℃1 2 3 14 16 18 1∶6 1∶4 1∶3 0.6 0.8 1.0 10 12 14
1.3.3 啤酒理化指标检测
色度、苦味质、双乙酰、总酸、酒精度:分别参照GB/T 4928—2008《啤酒分析方法》中的分光光度法、比色法、比色法、指示剂法、密度瓶法测定;VC含量:参照GB 5009.86—2016《食品中抗坏血酸的测定》中的方法测定。
1.3.4 白萝卜精酿啤酒挥发性风味成分的检测
参照DENNENLÖHR J等[14-15]的方法,采用气质联用仪(GC-MS)检测啤酒样品的风味成分。样品预处理:在15 mL顶空瓶中,加入2.0 g氯化钠、7.5 mL酒样、内标20 μL(4-甲基-2-戊醇,质量浓度2 g/L),混匀,40 ℃搅拌,用预先老化好的萃取头顶空萃取45 min,上机检测。
GC条件:DB-WAY毛细血管柱(60m×0.25mm×0.25μm),进样口温度为250 ℃,解吸5 min;程序升温条件为以1 ℃/min升温至50 ℃保持2 min,以3 ℃/min升温至120 ℃保持2 min,以5 ℃升温至230 ℃保持2 min。
定性定量分析:采用保留时间定性;采用内标法定量,以相对含量表示,并对不同样品中相对含量≥0.2%的成分进行比较。
1.3.5 啤酒抗氧化活性的测定
DPPH·清除率的测定:参照徐杨郁青等[16-17]的方法;ABTS+·清除率的测定:参照RANI A等[18-19]的方法;·OH清除率的测定:参照马丽苹等[19-20]的方法。
1.3.6 白萝卜精酿啤酒的感官评价
白萝卜精酿啤酒的感官评价参照周亚丽等[21]和GB/T 4927—2008《啤酒》中的感官要求,并略作修改,其感官评价标准见表2。由经过培训的10位具有啤酒感官评价经验的人员对白萝卜精酿啤酒进行感官评价。小瓶发酵酒样仅从外观、香气、口味3个方面进行感官评价,总分80分。验证性试验是大罐发酵,可较好地保证CO2压力,从外观、香气、口味和泡沫4个方面进行感官评价,总分100分。
表2 白萝卜精酿啤酒的感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation standards for white radish craft beer
项目 感官评价 感官评分/分外观(20分)香气(30分)色泽棕黄明亮,酒体清澈,无悬浮物色泽棕黄较明亮,酒体较清澈,有少量悬浮物色泽棕黄暗淡,酒体浑浊,悬浮物明显酒花香和麦芽香浓郁,啤酒整体香气协调,无异味酒花香和麦芽香较浓郁,啤酒整体香气较协调,无异味酒花香和麦芽香淡薄,啤酒整体香气不协调,有异味17~20 10~16≤9 25~30 20~24≤19口味(30分)酒体醇厚协调,口感柔和、爽口,淡淡的白萝卜风味酒体较醇厚协调,口感较柔和、较爽口,白萝卜风味不明显或略重酒体淡薄,口感不爽口、不协调,后苦味较重,有明显的甜味或过重的萝卜汁味道25~30 20~24≤19泡沫(20分,仅验证试验使用)泡沫细腻、洁白、泡持性好泡沫较细腻、较洁白、泡持性较好泡沫粗糙、色泽偏黄、泡持性差17~20 10~16≤9
1.3.7 数据分析
采用Microsoft Office Excel 2019软件进行数据处理并作图。
2.1.1 初始麦汁糖度的确定
初始麦汁糖度对白萝卜精酿啤酒酒精度及感官评分的影响见图1。由图1可知,随着初始麦汁糖度在10~18°P范围内的增加,酒精度逐渐增加,当初始麦汁糖度为18°P时,酒精度最高,达5.96%vol。当初始麦汁糖度为10~16°P时,感官评分逐渐增加;当初始麦汁糖度为16°P时,感官评分达到最高值,为68.7分,此时酒精度为5.01%vol;继续增加初始麦汁糖度,感官评分逐渐下降。综合考虑,选择最佳初始麦汁糖度为16°P。
图1 初始麦汁糖度对白萝卜精酿啤酒品质的影响
Fig.1 Effect of initial wort sugar content on white radish craft beer quality
2.1.2 白萝卜汁和麦汁体积比的确定
白萝卜汁和麦汁体积比对白萝卜精酿啤酒酒精度及感官评分的影响见图2。由图2可知,随着白萝卜汁体积的增加,酒精度逐渐下降,当白萝卜汁和麦汁体积比为0∶10、1∶9、1∶6、1∶4时,感官评分逐渐增加;当白萝卜汁和麦汁体积比为1∶4时,感官评分最高,为67.7分,此时酒精度为4.8%vol;当白萝卜汁和麦汁体积比为1∶3、1∶2时,感官评分下降。综合考虑,选择最佳白萝卜汁和麦汁体积比为1∶4。
图2 白萝卜汁和麦汁体积比对白萝卜精酿啤酒品质的影响
Fig.2 Effect of white radish juice and wort volume ratio on white radish craft beer quality
2.1.3 酒花添加量的确定
酒花添加量对白萝卜精酿啤酒酒精度及感官评分的影响见图3。由图3可知,随着酒花添加量的增加,酒精度变化不明显。当酒花添加量为0.4~0.8 g/L时,感官评分逐渐增加;当酒花添加量为0.8 g/L时,感官评分最高,为68.2分,此时酒精度为5.1%vol;当酒花添加量>0.8 g/L时,感官评分下降。综合考虑,选择最佳酒花添加量为0.8 g/L。
图3 酒花添加量对白萝卜精酿啤酒品质的影响
Fig.3 Effect of hops addition on white radish craft beer quality
2.1.4 酵母添加量的确定
酵母添加量对白萝卜精酿啤酒酒精度及感官评分的影响见图4。由图4可知,随着酵母添加量在0.4~1.2 g/L范围内的增加,酒精度逐渐上升,当酵母添加量为1.2 g/L时,酒精度最高,为5.7%vol。当酵母添加量为0.4~0.8 g/L时,感官评分逐渐增加;当酵母添加量为0.8 g/L时,感官评分达到最高值,为69.9分,此时酒精度为5.2%vol;继续增加酵母添加量,感官评分逐渐下降。综合考虑,选择最佳酵母添加量为0.8 g/L。
图4 酵母添加量对白萝卜精酿啤酒品质的影响
Fig.4 Effect of yeast addition on white radish craft beer quality
2.1.5 发酵温度的确定
发酵温度对白萝卜精酿啤酒酒精度及感官评分的影响见图5。由图5可知,随着发酵温度在8~14 ℃范围内的增加,酒精度逐渐上升,当发酵温度为14 ℃时,酒精度最高,为5.3%vol。当发酵温度为8~12 ℃时,感官评分逐渐增加;当发酵温度为12 ℃时,感官评分达到最高值,为68.3分,此时酒精度为5.1%vol;继续增加发酵温度,感官评分逐渐下降。综合考虑,选择最佳发酵温度为12 ℃。
图5 发酵温度对白萝卜精酿啤酒品质的影响
Fig.5 Effect of fermentation temperature on white radish craft beer quality
2.1.6 白萝卜汁添加时间确定
白萝卜汁添加时间对白萝卜精酿啤酒酒精度及感官评分的影响见图6。由图6可知,在发酵前和发酵5 d添加白萝卜汁,酒精度分别为4.9%vol和4.5%vol;发酵前添加白萝卜汁,感官评分为69.8分,高于发酵5 d添加白萝卜汁的感官评分。综合考虑,选择最佳白萝卜汁添加时间为发酵前。
图6 白萝卜汁添加时间对白萝卜精酿啤酒品质的影响
Fig.6 Effect of white radish juice addition time on white radish craft beer quality
表3 白萝卜精酿啤酒酿造工艺优化正交试验结果与分析
Table 3 Results and analysis of orthogonal experiments for brewing process optimization of white radish craft beer
试验号 A B C D 感官评分/分酒精度/%vol 1 2 3 4 5678 9 1(14)1 1 1(1:6)2(1:4)3(1:3)1(0.6)2(0.8)3(1.0)1(10)2(12)3(14)2(16)2 2 3(18)3 3 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2 3 1 2 2 3 1 45.3 72.5 48.1 71.1 68.1 67.6 54.6 61.9 58.8 2.6 3.9 4.2 5.5 4.1 3.7 6.2 5.2 3.8感官评分k1 k2 k3R k1'酒精度k2'k3'R'52.0 56.9 55.1 4.9 3.6 4.4 5.1 1.5 57.0 57.5 49.5 8.0 4.8 4.4 3.9 0.9 49.6 57.5 56.9 7.9 3.8 4.4 4.8 1.0 50.7 59.6 53.7 8.9 3.5 4.6 5.0 1.5
由表3可知,影响白萝卜精酿啤酒感官评分的因素主次顺序依次为:发酵温度(D)>白萝卜汁麦汁体积比(B)>酵母添加量(C)>初始麦汁糖度(A),最优组合方案为A2B2C2D2,即初始麦汁糖度16°P,白萝卜汁∶麦汁体积比1∶4,酵母添加量0.8 g/L,发酵温度12 ℃。影响白萝卜精酿啤酒酒精度的因素主次顺序依次为:发酵温度(D)=初始麦汁糖度(A)>酵母添加量(C)>白萝卜汁∶麦汁体积比(B),最优组合方案为A3B1C3D3,即初始麦汁糖度18°P,白萝卜汁∶麦汁体积比1∶6,酵母添加量1.0 g/L,发酵温度14 ℃。
以感官评分为主要评价指标,选择最优组合方案为A2B2C2D2,即初始麦汁糖度16°P,白萝卜汁∶麦汁体积比1∶4,酵母添加量0.8 g/L,发酵温度12 ℃。在此酿造工艺条件下进行验证性试验,得到的白萝卜精酿啤酒感官评分(除去泡沫)为72.8分,综合感官评分为90.3分,酒精度为5.20%vol,结果符合预期。
白萝卜精酿啤酒理化指标测定结果见表4。由表4可知,白萝卜精酿啤酒和全麦精酿啤酒的色度分别为26.5 EBC和18.7 EBC,均属于浓色啤酒(15~40 EBC);而2种市售啤酒色度较低(3.3 EBC、3.9 EBC),属于淡色啤酒(2~14 EBC)。白萝卜精酿啤酒和全麦精酿啤酒的苦味值分别为16.6 BU和15.8 BU,高于市售啤酒;双乙酰含量分别为0.13 mg/L、0.06 mg/L,而国标GB/T4927—2008《啤酒》对浓色啤酒的双乙酰含量没有具体要求,因为浓色啤酒的麦芽香和酒花香较浓,可以掩盖双乙酰的刺激气味。总酸分别为2.58mL/100mL、2.23 mL/100 mL,酒精度分别为5.20%vol、5.18%vol,均符合国标GB/T 4927—2008《啤酒》的要求。白萝卜精酿啤酒的VC含量为3.01mg/100mL,是全麦精酿啤酒的4.6倍,是市售啤酒的3.9~4.2倍,这与白萝卜汁原料中含有较多的VC有关。
表4 白萝卜精酿啤酒理化指标的测定结果
Table 4 Determination results of physicochemical indexes of white radish craft beer
注:“ND”代表未进行测定;“-”代表没有限量要求。
项目 淡色啤酒 浓色啤酒浓色啤酒白萝卜精酿啤酒淡色啤酒市售啤酒1 市售啤酒2色度(EBC)苦味值(BU)双乙酰/(mg·L-1)总酸/(mL·100 mL-1)酒精度/%vol VC/(mg·100 mL-1)26.5±0.1 16.6±0.1 0.13±0.02 2.58±0.04 5.20±0.08 3.01±0.02全麦精酿啤酒18.7±0.3 15.8±0.3 0.06±0.01 2.23±0.10 5.18±0.21 0.66±0.02 3.9±0.0 7.5±0.2 ND ND ND 0.72±0.03 3.3±0.1 6.4±0.2 ND ND ND 0.78±0.03 2~14-≤0.15(一级)≤0.1(优级)≤2.6(10.1~14.0 °P)≥4.5(12.1~14.0 °P)-15~40-- ≤4-
白萝卜精酿啤酒挥发性风味成分测定结果见表5。由表5可知,白萝卜精酿啤酒中共检测出34种挥发性风味物质,其中,醇类13种、酯类10种、醛酮类4种、其他类7种,其相对含量分别为37.29%、42.94%、2.59%和3.35%;全麦精酿啤酒中共检测出24种挥发性风味物质,其中,醇类6种、酯类10种、醛酮类2种、其他类6种,其相对含量分别为40.22%、41.12%、1.59%和4.66%。白萝卜精酿啤酒的醇类相对含量降低,酯类、醛酮类相对含量升高。与全麦精酿啤酒相比,白萝卜精酿啤酒具有15种独特成分,其中,2种酯类、8种醇类、2种醛类、3种其他类挥发性风味物质。
表5 白萝卜精酿啤酒样品中主要挥发性风味物质测定结果
Table 5 Determination results of main volatile flavor substances in white radish craft beer samples
注:在两种精酿啤酒中相对含量均低于0.2%的成分未列出(除2,4-二叔丁基苯酚外)。
分类 Cas号 保留时间/min 化合物 特征香气青苹果味[24]铃兰香、玫瑰香、紫丁香[26]玫瑰香[26]玫瑰香、橙香[27]玫瑰香[26]醇类108-11-2 64-17-5 123-51-3 78-70-6 60-12-8 143-08-8 106-22-9 123-17-1 112-30-1 112-42-5 113666-64-1 7212-44-4 19888-00-7 481-34-5 51411-24-6 5.56 2.01 4.86 35.31 36.76 42.95 46.05 46.50 47.92 48.12 49.01 56.59 58.37 58.88 59.55 4-甲基-2-戊醇(内标)乙醇异戊醇芳樟醇苯乙醇1-壬醇香茅醇2,6,8-三甲基-4-壬醇1-癸醇十一醇2-十一醇橙花叔醇(1R,4E,8E)-6,6,9-三甲基-2-亚甲基-4,8-甜香、花香、果香[26]花香、香草香、甜橙香[28]十一碳二烯-1-醇α-毕橙茄醇白铃兰醇小计酯类105-54-4 123-92-2 123-66-0 106-32-1 112-14-1 103-45-7 141-11-7 67233-91-4 110-38-3 106-33-2 40266-29-3 84-74-2 7.21 11.69 23.24 44.42 45.27 47.09 50.68 51.78 52.02 58.19 60.25 65.21丁酸乙酯乙酸异戊酯正己酸乙酯辛酸乙酯醋酸辛酯乙酸苯乙酯乙酸玫瑰酯乙基9-癸烯酸酯癸酸乙酯月桂酸乙酯(2Z,6E)-金合欢醇乙酸酯邻苯二甲酸二丁酯苹果香[24]水果香、香蕉味[25]强烈酒香、苹果香[25]苹果香[26]桔子香、茉莉香、桃子香[26]玫瑰花香、蜂蜜味[26]新鲜玫瑰香气[23]酵母味[25]花果香、老姆、奶油味[26]果香、花香、蜂蜜味[24]小计醛酮类124-19-6 112-31-2 123-18-2 112-54-9 35.56 44.71 44.97 52.40壬醛癸醛2,6,8-三甲基-4-壬酮十二醛玫瑰香、柑橘香[26]柑橘香、蜡香、花香[26]松叶油、橙油[26]小计奶酪油脂味、酸败味[22,25]其他类100-42-5 95-63-6 2511-91-3 124-07-2 719-22-2 96-76-4 107-50-6 19888-33-6 112-95-8 12.48 19.4 31.12 124-07-2 719-22-2 96-76-4 107-50-6 19888-33-6 112-95-8苯乙烯1,2,4-三甲基苯环丙基戊烷辛酸2,6-二叔丁基苯醌2,4-二叔丁基苯酚十四甲基环七硅氧烷环氧化蛇麻烯I正二十烷小计相对含量/%白萝卜精酿啤酒 全麦精酿啤酒1.49 19.34 6.40 0.27 5.83 0.20 2.58 0.55 0.44——0.20 0.37 0.60 0.29 0.22 37.29 0.12 2.72 3.97 30.01——1.39 0.40 1.68 1.83——0.35 0.47 42.94 0.15 0.33 1.75 0.36 2.59 0.64 0.51 0.51——0.15 1.02 0.23 0.29——3.35 1.62 20.59 10.97——7.32———0.65——0.40————0.29——40.22 0.21 4.08 3.54 24.09 0.21 1.49——0.98 6.13 0.21——0.18 41.12 0.22——1.37——1.59 2.76 0.34 0.33 0.63———0.22——0.38 4.66
由表5可知,白萝卜精酿啤酒和全麦精酿啤酒中均检出10种酯类。白萝卜精酿啤酒酯类物质相对含量(42.94%)较全麦精酿啤酒高,有助于增强啤酒的水果风味[15]。辛酸乙酯被认为是精酿啤酒区别于普通啤酒的特征性物质,具有苹果味[22],在两种啤酒样品中相对含量最高,其在白萝卜精酿啤酒、全麦精酿啤酒中相对含量分别为30.01%、24.09%。白萝卜精酿啤酒特有的酯类物质为乙酸玫瑰酯、(2Z,6E)-金合欢醇乙酸酯,乙酸玫瑰酯具有新鲜玫瑰香气[23],(2Z,6E)-金合欢醇乙酸酯具有浓郁的果香、花香和蜂蜜味[24]。此外,癸酸乙酯被认为是啤酒酵母自溶后释放到酒液中的,会影响啤酒口感,其在白萝卜精酿啤酒中的癸酸乙酯相对含量为1.83%,低于全麦精酿啤酒(6.13%),可能是因为添加白萝卜汁能影响酵母代谢、减少酵母自溶[25],从而改善白萝卜精酿啤酒中的不良风味。
白萝卜精酿啤酒中共检出13种醇类,其中,特有醇类物质有8种,包括芳樟醇(铃兰香、玫瑰香、紫丁香)[26]、1-壬醇(玫瑰香、橙香)[27]、香茅醇(玫瑰香)[26]、1-癸醇(甜香、花香、果香)[26]、2-十一醇、橙花叔醇(花香、香草香、甜橙香)[28]、白铃兰醇和(1R,4E,8E)-6,6,9-三甲基-2-亚甲基-4,8-十一碳二烯-1-醇,这些特有醇类可能来自于白萝卜汁的相关成分,或经酵母发酵转化生成,可以使白萝卜精酿啤酒的风味更加丰富、宜人。
白萝卜精酿啤酒中共检出4种醛酮类,其中特有醛类和酮类有2种,包括癸醛(柑橘香、蜡香、花香)[29]和十二醛(松叶油、橙油香气)[26],这些特有醛类可能直接或间接来自于白萝卜,增加了啤酒的风味。
在其他类挥发性风味物质中,白萝卜精酿啤酒共检测出7种挥发性风味物质,包括烯烃类、烷烃类、酚类、醌类等,其中特有物质有3种,包括环氧化蛇麻烯I、2,6-二叔丁基苯醌(降血压作用)[30]、2,4-二叔丁基苯酚(抗氧化作用)[30]。此外,GIANNETTI V等[22]研究表明,辛酸具有奶酪油脂味、酸败味,是啤酒的风味缺陷物质,其在白萝卜精酿啤酒中未检测出,而全麦精酿中相对含量为0.63%。
综上,通过GC-MS进行风味成分分析发现,添加白萝卜汁生产精酿啤酒,可增加良好风味物质种类,减少癸酸乙酯、辛酸等不良风味成分,形成了白萝卜精酿啤酒独特的风味特点。
白萝卜精酿啤酒抗氧化活性测定结果见图7。由图7可知,随着加样体积在0~0.5 mL范围内的增加,白萝卜精酿啤酒的DPPH·、·OH、ABTS+·清除率均呈先上升后趋于平稳的趋势;当加样体积为0.5 mL时,DPPH·和·OH清除率分别为94.24%和99.35%,当加样体积为20 μL时,ABTS+·清除率达100%,与VC溶液的自由基清除率相差不大。
图7 白萝卜精酿啤酒对DPPH·、·OH及ABTS·清除率的测定结果
Fig.7 Determination results of white radish craft beer on DPPH·,·OH, and ABTS·scavenging rates
睢美雯[7]研究表明,鲜切白萝卜具有较高的抗氧化活性,其·OH清除率可以达到84.8%。李倩枫[8]研究发现,加工得到的白萝卜汁中含有丰富的VC和总酚,具有较好的抗氧化活性,其DPPH·清除率为75.44%,·OH清除率为69.75%,ABTS+·清除率为84.27%。因此,白萝卜精酿啤酒较突出的抗氧化活性可能与VC含量有关,此外,还可能与总酚含量相关[9]。
经单因素和正交试验获得白萝卜精酿啤酒的最佳工艺条件为:初始麦汁糖度16°P,白萝卜汁麦汁体积比1∶4(萝卜汁在发酵前添加)、酵母添加量0.8 g/L、酒花添加量0.8 g/L、发酵温度12 ℃。该工艺条件下酿造的白萝卜精酿啤酒感官评分为90.3分,其麦芽香、酵母香浓郁,酒体协调、爽口,各项理化指标符合GB/T 4927—2008《啤酒》中特种啤酒的要求,其VC含量达到3.01 mg/100 mL。GC-MS结果表明,白萝卜精酿啤酒中检出了34种主要挥发性风味成分。当白萝卜精酿啤酒加样量为0.5 mL、0.5 mL、20 μL时,其对DPPH·、·OH、ABTS+·的清除率分别可达94.24%、99.35%和100%。
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Brewing process optimization and quality analysis of white radish craft beer