陳 熙，蒲順昌，丁 斌，張勝利，劉西嶺，張 敏

（1.亳州學(xué)院，安徽亳州236800； 2.安徽大學(xué)，安徽合肥230601）

工坊啤酒，目前啤酒行業(yè)對(duì)其還沒有明確的定義或界限。而根據(jù)中國酒業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的《工坊啤酒及其生產(chǎn)規(guī)范》為管理型標(biāo)準(zhǔn)草案，對(duì)工坊啤酒生產(chǎn)的“人、機(jī)、料、法、環(huán)（人員、機(jī)器、原料、方法、環(huán)境）”進(jìn)行了全面規(guī)范[1]。

工坊啤酒通常是以傳統(tǒng)風(fēng)格釀制而成的啤酒，并通過調(diào)整工藝、原料等，使其帶有一些新鮮的風(fēng)味和口感[2]。如加入蕎麥、青稞、水果、花椒和一些可發(fā)酵的輔料（如蜂蜜）就可以把主流啤酒變成工坊啤酒。簡而言之，工坊啤酒是基于主流啤酒，但又有所創(chuàng)新和突破，因此吸引了越來越多的消費(fèi)者。

本文選取了市面上廣泛關(guān)注的4類工坊啤酒——低卡路里啤酒、低酒精或無醇啤酒、果味啤酒、功能性啤酒的新發(fā)展進(jìn)行了討論。

1 低卡路里啤酒

啤酒中糖類是由葡萄糖、麥芽糖等可發(fā)酵糖和糊精、阿拉伯聚糖等不可發(fā)酵糖組成。酵母在發(fā)酵過程中由于對(duì)淀粉水解不完全，而造成不可發(fā)酵性多糖最終仍殘留在啤酒里，根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，啤酒中糖類含量中65%～70%是糊精等不可發(fā)酵糖。而這些多糖在人體中被消化水解成葡萄糖進(jìn)而被血液吸收，從而攝取了能量[3-4]。對(duì)攝取熱量比較敏感的部分消費(fèi)者選擇啤酒時(shí)有一定的抵制心理，從而促使啤酒行業(yè)轉(zhuǎn)型開發(fā)低卡路里啤酒。

低卡路里啤酒是指通過制備高發(fā)酵糖含量的麥汁，并在發(fā)酵過程中發(fā)酵糖被酵母菌消耗，從而降低成品啤酒中糖含量。然而，隨著可發(fā)酵糖含量的提高，啤酒的甜度增加，苦味值降低，從而使啤酒的風(fēng)味物質(zhì)減少、酒體飽滿性喪失，水感足[5-6]。

因此如何生產(chǎn)均衡和完整啤酒風(fēng)味的低卡路里啤酒是一個(gè)復(fù)雜的挑戰(zhàn)。研究學(xué)者指出，可添加具有特殊風(fēng)味物質(zhì)的麥芽，使用強(qiáng)效啤酒花以及僅添加少量的糖漿。此外，還通過兩次發(fā)酵法生產(chǎn)具有可接受風(fēng)味的低卡路里啤酒，這樣避免了由于高濃釀造而導(dǎo)致的風(fēng)味受損，以及由于稀釋而導(dǎo)致的酒體飽滿性的缺乏[7]。除了傳統(tǒng)工藝改進(jìn)方法外，還可以通過現(xiàn)代分子生物學(xué)手段開發(fā)酵母目的菌株，增加其淀粉糖苷酶的活性，從而提高其分解糊精中的α-1,4糖苷鍵和α-1,6-糖苷鍵[8]的能力。

最新研究表明，可將低卡路里啤酒作為有益物質(zhì)的提供源，如β-連接的葡聚糖和阿拉伯木聚糖中得到的可溶性纖維[9-10]。因?yàn)檫@些碳水化合物并不能被酵母發(fā)酵和人體代謝，也就不能產(chǎn)生卡路里，但卻能夠?qū)】涤幸?。研究表明，長鏈多糖如阿拉伯木聚糖具有益生菌活性，β-葡聚糖能增強(qiáng)腸道內(nèi)乳酸菌耐受力，對(duì)益生菌的生存可能有積極的影響。

2 低醇或無醇啤酒

因?yàn)榫凭倪^量攝入而引發(fā)的健康問題、社會(huì)治安問題，促使啤酒行業(yè)生產(chǎn)低醇和無醇啤酒。低醇和無醇啤酒可以通過物理和生物方法生產(chǎn)，物理方法主要是指通過物理技術(shù)，如加熱、膜過濾方式進(jìn)行酒精去除，生物方法則是通過改良發(fā)酵過程來抑制酒精的產(chǎn)生[11-13]。

加熱處理法是指通過在大氣壓力下對(duì)啤酒進(jìn)行蒸發(fā)或蒸餾來降低啤酒酒精度，但與此同時(shí)揮發(fā)性的芳香物質(zhì)也被揮發(fā)出去，導(dǎo)致啤酒中風(fēng)味物質(zhì)的缺失。同時(shí)，當(dāng)啤酒在高溫下維持一段時(shí)間后容易導(dǎo)致啤酒質(zhì)量的惡化，這主要是由于啤酒中糖和蛋白質(zhì)在高溫下發(fā)生了美拉德反應(yīng)，從而使啤酒顏色發(fā)生了變化以及風(fēng)味物質(zhì)的揮發(fā)，導(dǎo)致啤酒口感質(zhì)量下降[14]。

膜過濾方式可以分為滲透和反滲透兩種方式。在膜過濾過程中，半透膜的特性促進(jìn)了小分子的分離，導(dǎo)致酒精被去除。目前使用的大多數(shù)膜都是由纖維素衍生物或合成材料制作，如聚砜或聚醚砜，通常被排列成一束中空纖維狀[15]。

生物方法是通過對(duì)啤酒發(fā)酵過程的控制和改造，以降低酒精的產(chǎn)生量。通?？梢愿鶕?jù)所需的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行分類。如將釀酒酵母在衰減期之前被除去從而抑制酵母的代謝。盡管在低酒精含量的情況下將麥芽汁轉(zhuǎn)化為啤酒很難實(shí)現(xiàn)，但仍可以通過溫度滅活將酵母從發(fā)酵麥芽汁中去除而快速抑制發(fā)酵活性[16]。

低醇或無醇啤酒的生產(chǎn)方法是生物工程法，它基于麥芽汁中主要的可發(fā)酵糖是麥芽糖，但某些種類的酵母菌缺乏轉(zhuǎn)化酶和麥芽糖酶，不能發(fā)酵麥芽汁中的可發(fā)酵糖如麥芽糖和麥芽三糖，因此可以利用這種酵母控制發(fā)酵過程。并且，由此產(chǎn)生的啤酒將含有低含量的酒精[17-18]。

可以通過選擇一個(gè)合適的釀酒酵母菌株進(jìn)行定向突變或基因工程法獲得傾向于能產(chǎn)生少量酒精的釀酒酵母菌株。通過對(duì)菌種進(jìn)行紫外線照射，之后選擇合適的突變體，就可以利用檸檬酸循環(huán)使非重組酵母菌菌株與缺陷菌株分離。相反，也可以對(duì)甘油-3-磷酸脫氫酶等酶過度表達(dá)的酵母菌株進(jìn)行研究，但這種方法可能導(dǎo)致乙醛和其他非風(fēng)味物質(zhì)含量偏高[19-20]。

為了降低物理方法所帶來的這些影響，可將物理和生物方法結(jié)合起來，因?yàn)楫?dāng)啤酒混合時(shí)，可以得到稀釋的麥芽汁，改善酒體的柔和度，并掩蓋低酒精或不含酒精的啤酒的特性。因?yàn)榫凭珜?duì)啤酒的風(fēng)味有重要的影響，可將脫去酒精的啤酒混合到未經(jīng)處理的啤酒，且不超過允許的最大酒精濃度，或者是加入從酒精中提取的部分芳香提取物。

3 果味啤酒

果味啤酒是添加水果、水果提取物或水果味進(jìn)行調(diào)配的啤酒，也可通過無添加物純發(fā)酵產(chǎn)生。

目前市場(chǎng)上比較受歡迎的果味啤酒有蔓越莓啤酒、藍(lán)莓啤酒、青蘋果啤酒等，均是通過添加水果、水果提取物或水果味進(jìn)行調(diào)配而成。此類果味啤酒制作工藝比較簡單，在發(fā)酵過程中加入已滅菌的濃縮果汁、水果提取物等進(jìn)行調(diào)配，并最終使成品啤酒中含有相應(yīng)的水果味。此類果味啤酒兼具啤酒的風(fēng)味特性和水果特有的外觀、口感，且由于在調(diào)配過程中啤酒的酒精度降低，因此廣泛受到女性消費(fèi)者的喜愛。因其釀造工藝簡單，國內(nèi)大多數(shù)工坊啤酒廠采用的是此類果味啤酒釀造工藝[21]。

而啤酒的風(fēng)味是一種整體的感覺，是由多種揮發(fā)性和非揮發(fā)性成分之間的相互作用所衍生而來的，在某種程度上是由于啤酒中含有的少聚物和多聚物成分導(dǎo)致的。眾所周知，通過釀酒酵母菌合成揮發(fā)性酯有助于提高啤酒的果香。在果味啤酒中，乙酸異戊酯的濃度通常高于閾值水平，因此，乙酸異戊酯被認(rèn)為是啤酒果味的主要來源。且不同的酯類可能發(fā)揮協(xié)同作用，并最終在啤酒風(fēng)味中發(fā)揮作用[22]。

成品啤酒的品質(zhì)與酵母的生理?xiàng)l件密切相關(guān)，因?yàn)樗绊懥苏麄€(gè)發(fā)酵和成熟過程中有機(jī)酸、酯、高級(jí)醇和醛的含量，最終導(dǎo)致了啤酒的整體感官特性。此外，單個(gè)酯的相對(duì)比例和特定的酯型分布以及平均酯的生產(chǎn)都因菌株的不同而有顯著的不同。酵母在發(fā)酵過程中使用的氨基酸與啤酒的風(fēng)味特性有關(guān)，添加氨基酸增加了相應(yīng)的雜醇類物質(zhì)的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致芳香活性酯的合成[23]。因此，可以通過控制麥芽汁中相應(yīng)氨基酸的濃度來調(diào)整相應(yīng)的高級(jí)醇的形成來控制果味啤酒中特定酯的產(chǎn)生[24]。

控制啤酒中的酯含量從而改變啤酒果味最簡單的方法，即是通過使用轉(zhuǎn)基因突變菌株，控制乙酸異戊酯的合成，利用不同的基因編碼的乙酰轉(zhuǎn)移酶，來選擇性地增加或減少乙酸異戊酯的產(chǎn)生。研究表明[25]，在釀酒酵母中，ATF1基因缺失顯著地降低了乙酸異戊酯的產(chǎn)生和乙酸乙酯的產(chǎn)生，而ATF2基因的缺失對(duì)酯的生成也有類似的影響。同樣，這些基因的過度表達(dá)能夠增加乙酸乙酯和異戊酯的生成。因此，基因改造有可能產(chǎn)生新的酵母菌株，使其具有理想的酯生產(chǎn)特性，從而控制啤酒的果香特性[26]。

但基因工程在食品和飲料市場(chǎng)的應(yīng)用仍面臨著消費(fèi)者的抵觸，因此可通過選擇合適的非釀酒酵母來研究更復(fù)雜的啤酒風(fēng)味，這有助于啤酒風(fēng)味種類的豐富。由于非釀酒酵母菌可能過量生成乙酸和其他非風(fēng)味化合物，但一些非釀酒酵母菌，能產(chǎn)生高水平異戊酯，因此也可以用來釀造果味啤酒。

4 功能性啤酒

啤酒含有一些如礦物質(zhì)、維生素、多酚、纖維素等對(duì)人體健康有利的物質(zhì)，適量飲用啤酒有益身體健康，這也為開發(fā)各種功能性啤酒奠定了良好基礎(chǔ)[27-28]。

啤酒釀造過程中，啤酒花是最基本的原料之一，提供了很多啤酒的基礎(chǔ)風(fēng)味，如酸味、酒花香味和苦味等，還具有防腐和抗菌作用。目前，重點(diǎn)研究將啤酒花作為一種具有生理健康效益的成分的來源。最近對(duì)啤酒花中類黃酮化合物的生物活性的研究發(fā)現(xiàn)[29]，此類物質(zhì)對(duì)人體的健康有著良好的作用，因此生產(chǎn)富含這些物質(zhì)的啤酒對(duì)啤酒行業(yè)具有潛在的利益。由于世界上90%以上的啤酒花都是在啤酒業(yè)中使用，所以啤酒是這些類黃酮的最重要來源。

除了啤酒本身原料自帶的功能特性外,還可以在發(fā)酵過程中添加輔料、菌種等改善工藝配方來釀造功能性啤酒。其中比較流行的一種是采用藥食同源類食品作為輔料釀造啤酒；另一種是發(fā)酵過程中添加益生菌進(jìn)行發(fā)酵的啤酒，也稱為益生菌啤酒[26]。

藥食同源產(chǎn)品是指既是食品又是藥品的產(chǎn)品。根據(jù)國家衛(wèi)計(jì)委公布的最新藥食同源產(chǎn)品目錄，共有111種藥食同源的產(chǎn)品。藥食同源產(chǎn)品作為啤酒輔料，在糖化或者煮沸過程中添加，使啤酒風(fēng)味得到改善，豐富了啤酒的口感，賦予啤酒一定的功能特性。目前比較廣泛使用的藥食同源產(chǎn)品有花椒、姜、菊花、蜂蜜、人參、枸杞等，最終釀造成獨(dú)具中國特色風(fēng)味的工坊啤酒[30]。

添加具有一定功能特性的輔料，不僅能夠改善啤酒的口感和風(fēng)味，給消費(fèi)者更多的新鮮感，而且能夠給予啤酒行業(yè)更多的啟發(fā)。未來隨著啤酒行業(yè)的發(fā)展，更多藥食同源產(chǎn)品作為輔料的應(yīng)用，能夠推動(dòng)中國啤酒業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[31-32]。

學(xué)者們通過選取了一種副干酪乳桿菌，利用麥芽汁里的糖分，產(chǎn)生乳酸，使啤酒具有酸味、并散發(fā)出芬芳，且最終成品啤酒酒精度僅為3.5%vol。在發(fā)酵過程中添加益生菌，使釀酒酵母在發(fā)酵過程中，益生菌同時(shí)進(jìn)行生長和繁殖，最終釀造成富含益生菌的啤酒。近幾年，由于益生菌對(duì)人體的健康益處，使含益生菌的食品飲料急劇推動(dòng)著市場(chǎng)需求，通過將益生菌和啤酒結(jié)合而成的功能性啤酒也備受歡迎，相信未來功能性啤酒的開發(fā)和研究將會(huì)越來越深入。

5 其他

除了以上幾種典型的工坊啤酒外，還有一些特征性比較明顯的工坊啤酒，如青稞啤酒、無麩質(zhì)啤酒等。

青稞作為中國青藏高原特有的一種谷類作物，有著廣泛的藥用及營養(yǎng)價(jià)值。研究發(fā)現(xiàn)，青稞種子中β-葡聚糖的含量平均為6.57%，約為小麥的50倍。β-葡聚糖通過減少腸道黏膜與致癌物質(zhì)的接觸和間接抑制致癌微生物作用來預(yù)防結(jié)腸癌；通過降血脂和降膽固醇的合成預(yù)防心血管疾?。煌ㄟ^控制血糖防治糖尿病。另根據(jù)美國科學(xué)研究表明，青稞除含有β-葡聚糖外，還含有一種專門的膽固醇抑制因子，其含量約每公斤100～150 mg[33-34]。

青稞中總纖維含量16%，其中不可溶性療效纖維9.68%，可溶性療效纖維6.37%，前者是小麥的8倍，后者是小麥的15倍。膳食纖維具有清腸通便，清除體內(nèi)毒素的良好功效。此外，青稞中還含有多種微量元素、稀有營養(yǎng)成分。因而近幾年開始開展青稞作為原料進(jìn)行啤酒釀造的研究，且頗具成效。

麩質(zhì)是描述小麥中蛋白質(zhì)含量的總稱，可分為可溶性醇溶蛋白和不溶性谷蛋白，統(tǒng)稱為麩質(zhì)。麩質(zhì)是患有腹腔疾病人的過敏原，因此在食品攝入過程中不能攝入麩質(zhì)。因此為迎合此類消費(fèi)者，啤酒釀造時(shí)需要選用不含谷蛋白的谷物包括高粱、水稻、玉米和小米，而蕎麥、藜麥和莧菜則屬于富含碳水化合物的不含麩質(zhì)谷物[35-36]。

越來越多的人尋求無麩質(zhì)啤酒，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為無谷蛋白是一種更健康的飲食方式，或者只是因?yàn)槿藗兤毡檎J(rèn)為這些產(chǎn)品適合減肥。然而，麩質(zhì)獨(dú)特的特性對(duì)食品科學(xué)家生產(chǎn)無谷蛋白產(chǎn)品提出了一個(gè)挑戰(zhàn)。如高粱、玉米、燕麥均可用于生產(chǎn)無麩質(zhì)啤酒。

6 結(jié)語

隨著人們生活水平的提高和消費(fèi)升級(jí)，對(duì)于啤酒行業(yè)也提出了更高的要求。隨著國內(nèi)啤酒行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，工坊啤酒也將繼續(xù)迎來新的發(fā)展。