李林波,杭金龍,張士雙,楊天佑,王寶石,張明霞
(河南科技學(xué)院 生命科技學(xué)院,現(xiàn)代生物育種河南省協(xié)同創(chuàng)新中心,河南 新鄉(xiāng), 453003)
啤酒行業(yè)近年來顯示出新的發(fā)展趨勢,傳統(tǒng)工業(yè)啤酒銷量逐漸負(fù)增長,但是精釀啤酒因其口味細(xì)膩豐富、富有個(gè)性等特點(diǎn),成為消費(fèi)者的新寵[1-2],如皮爾森啤酒、小麥白啤,世濤啤酒,印度淡色艾爾啤酒等。精釀啤酒中具有代表性的有低熱量啤酒、低醇或無醇啤酒、果味啤酒和功能性啤酒[2],而果味啤酒因其較低的酒精度和良好的口感而受到消費(fèi)者的青睞,果味啤酒是指將果汁添加到啤酒釀造過程中制得的一種酒精飲料,因水果本身具有天然的香氣和豐富的營養(yǎng),不僅可賦予啤酒更加愉悅的口感,同時(shí)也給啤酒帶來豐富的營養(yǎng)成分,并具有較好的保健功效[3]。果啤按照生產(chǎn)工藝可大致分為3種,第一種實(shí)際上是果味啤酒,也有人稱之為麥精汽水,它是在啤酒原酒的基礎(chǔ)上,僅僅是在清酒期的啤酒內(nèi)加入適量的香精和甜味劑,如白砂糖、檸檬酸或果味香精等,雖有水果風(fēng)味,但營養(yǎng)價(jià)值相對(duì)較低;第二種是果汁啤酒,是在啤酒發(fā)酵成熟后,加入濃縮果汁或鮮果汁配制而成,一般選用原麥汁濃度較高的精釀啤酒作為基酒,增加了啤酒中維生素和礦物質(zhì)含量,其營養(yǎng)較豐富,但口感融合度仍不令人十分滿意,且穩(wěn)定性較差;第三種是果汁發(fā)酵型啤酒(后簡稱“精釀果啤”),是指將果汁在釀造的不同階段與麥芽汁混合發(fā)酵釀造而成的、兼具水果風(fēng)味和一定的保健價(jià)值,口感也更加協(xié)調(diào)。
隨著人們生活水平的提高和消費(fèi)升級(jí),未來果味啤酒和功能性啤酒可能會(huì)引領(lǐng)精釀啤酒的發(fā)展。在發(fā)酵過程中添加果汁可顯著提高啤酒的抗氧化活性[4],精釀果啤既可保留水果釀造前的各種營養(yǎng)物質(zhì),同時(shí)在釀造過程中,由于酵母的代謝及酶促作用分解了部分大分子物質(zhì),使得果啤中含有更豐富的營養(yǎng)物質(zhì)和揮發(fā)性香氣成分[5]。本文介紹了精釀果啤的種類及活性成分,對(duì)不同水果的處理及滅菌工藝進(jìn)行分析,并對(duì)影響精釀果啤風(fēng)味的因素進(jìn)行綜述,重點(diǎn)是對(duì)不同水果種類、酵母種類對(duì)精釀啤酒的風(fēng)味影響進(jìn)行總結(jié),以期為精釀果啤的酵母篩選和提高果啤的風(fēng)味品質(zhì)等提供參考。
用于釀造果啤的水果常見的有蘋果、菠蘿、櫻桃、西瓜、荔枝等,這些水果營養(yǎng)價(jià)值豐富且口感酸甜,也有一些學(xué)者使用具有地域特性、營養(yǎng)成分豐富的水果進(jìn)行釀造,如枸杞、山茱萸、沙棘、白刺、山荊子等,還有一部分水果口感偏酸,如山楂、百香果、橘子等,使用其釀造果啤,如何在降低酸度的同時(shí)又保留其風(fēng)味是這些果啤釀造的關(guān)鍵。
NARDINI等[4]測定了櫻桃、覆盆子、桃子、杏、葡萄、李子、橘子等10種水果的抗氧化活性,結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的無果啤酒相比,果啤的抗氧化活性顯著提高,其總多酚和黃酮類化合物的含量要高得多,其中含有豐富的兒茶素和槲皮素。大多數(shù)果啤中還富含綠原酸,香豆酸和咖啡酸等,部分果啤中含有楊梅素和白藜蘆醇,此外,還含有類胡蘿卜素、生育酚和維生素C等。此外,在啤酒釀造工藝中,添加枸杞、溫桲、山茱萸、沙棘、白刺、山荊子、芒果等,也可提高成品啤酒的多酚含量和抗氧化活性,并賦予啤酒新的感官特性和多樣性,如添加榅桲釀造的啤酒中增加了總多酚的含量,尤其是新綠原酸、綠原酸和3,5-二咖啡酰基奎寧酸含量增加[6];添加枸杞釀造的啤酒中蘆丁和2-O-β-D-吡喃葡萄糖-L-抗壞血酸含量較高[7],添加山茱萸櫻桃釀造的啤酒中含有豐富的花青素和環(huán)烯醚萜類[8],添加芒果的啤酒中富含槲皮素衍生物、黃酮類化合物、沒食子單寧、鞣花酸衍生物、胡蘿卜素、花青素、維生素等[9]。因此,在發(fā)酵過程中添加水果可豐富啤酒的營養(yǎng)成分,顯著提高啤酒的抗氧化活性,改善成品啤酒中的酚類成分,從而影響啤酒的穩(wěn)定性和感官品質(zhì)。
精釀果啤的釀造,包括果汁的制備和釀造工藝等,主要涉及到果汁的制備方式、滅菌方法、添加時(shí)間、添加量等內(nèi)容,上述工藝都會(huì)對(duì)成品精釀果啤的品質(zhì)產(chǎn)生重要影響,表1列舉了近年來部分果啤的制備及優(yōu)化后的釀造工藝。
水果的預(yù)處理包含挑選、清洗(去皮去核)、果汁制備、滅菌等,其中果汁的制備和滅菌是關(guān)鍵步驟。果汁的制備方式與水果的特性有關(guān),如何提高水果出汁率,得到澄清無雜質(zhì)的果汁是制備的關(guān)鍵,此外果汁的滅菌也影響最終果啤的品質(zhì),不同的滅菌方式可影響其營養(yǎng)物質(zhì)和香氣成分。一般水果都需榨汁處理,但部分水果出汁率不高,需加入適量的果膠酶降解果膠類物質(zhì),提高果汁出汁率,且通過釋放香氣物質(zhì)最終增加果啤香氣的復(fù)雜性。表1列出了部分水果制備果汁時(shí)為提高出汁率,采用果膠酶進(jìn)行處理,如菠蘿、海棠果、藍(lán)莓、檸檬、仙人掌果等,而對(duì)于出汁率較高的水果,可直接將水果打漿后過濾使用。
表1 部分果啤中果汁的處理和添加工藝Table 1 Preparation method, sterilization method, addition method, and amount of some fruit beer juice
此外,為防止果汁中的雜菌在釀造過程中引起啤酒的變質(zhì),在發(fā)酵前需對(duì)果汁進(jìn)行滅菌處理,通常果汁的滅菌方法有巴氏滅菌、高溫蒸汽滅菌、超高壓滅菌、微波滅菌、SO2抑菌、過濾除菌等,不同滅菌方式對(duì)果汁影響的優(yōu)缺點(diǎn)如表2所示。研究表明,超高壓滅菌[26-27]、微波滅菌對(duì)某些果汁的理化指標(biāo)和感官品質(zhì)影響較小[28-29],而巴氏滅菌雖可防治微生物污染,但會(huì)增加果汁氧化的風(fēng)險(xiǎn),降低芳香化合物的含量,加速老化過程,最終影響成品果啤的風(fēng)味[30]。歐姆滅菌是借助通入電流使食品內(nèi)部產(chǎn)生熱量達(dá)到殺菌目的的一種殺菌方法,F(xiàn)ANARI等[31]證明歐姆殺菌并不影響果汁的理化特性和風(fēng)味品質(zhì),是一種避免果汁腐壞,并延長果啤貨架期的有效方法。此外,過濾除菌是能保留果汁原始風(fēng)味的一種物理除菌方法,但對(duì)黏度大的果汁適用性差。目前對(duì)果汁不同殺菌方法優(yōu)劣的研究,都以營養(yǎng)成分、理化指標(biāo)和感官品質(zhì)作為評(píng)價(jià)指標(biāo),忽視了滅菌方法對(duì)果汁揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響,而果汁揮發(fā)性風(fēng)味成分的種類及含量對(duì)果啤的風(fēng)味品質(zhì)會(huì)產(chǎn)生重要的影響,因此果啤未來的研究中應(yīng)考慮滅菌方法對(duì)不同果汁揮發(fā)性香氣化合物的影響。總之,不論采用何種方式,需考慮水果的種類、特性、營養(yǎng)成分、抗氧化性和風(fēng)味化合物等諸多因素對(duì)成品果啤的影響,另外滅菌成本也會(huì)影響最終處理方式的選擇,當(dāng)然也有的精釀果啤在小規(guī)模生產(chǎn)中果汁即備即用,省去了果汁滅菌的步驟。
表2 果汁的不同滅菌方式及優(yōu)缺點(diǎn)Table 2 Different sterilization methods and its advantages and disadvantages
在不同的階段添加果汁,會(huì)影響果汁與啤酒的風(fēng)味融合,最終影響果啤的口感和風(fēng)味,果汁添加時(shí)間主要有麥汁冷卻后添加、主發(fā)酵添加、后發(fā)酵添加、貯酒期添加等,國內(nèi)對(duì)精釀果啤的研究絕大部分集中在釀造工藝上,重點(diǎn)考察的是添加量和添加時(shí)間對(duì)精釀果啤的理化指標(biāo)和感官品評(píng)的影響,表1列舉了部分果啤經(jīng)優(yōu)化后的最佳的果汁添加時(shí)間和添加量。從表1看出,不同的精釀果啤工藝經(jīng)優(yōu)化后,果汁的添加時(shí)間和添加量都有較大的差異,如張鈺皎等[16]以感官評(píng)定為標(biāo)準(zhǔn),通過在麥汁冷卻后添加山荊子汁,優(yōu)化了山荊子果啤的發(fā)酵條件,發(fā)現(xiàn)山荊子汁添加量為10%,酵母添加量3.0%,采用15 ℃發(fā)酵5 d得到的山荊子果啤顏色純正、口感濃郁醇厚。劉鳳珠等[25]優(yōu)化了釀造工藝等對(duì)雪蓮果保健啤酒的影響,實(shí)驗(yàn)證明在主發(fā)酵開始時(shí)加入雪蓮果汁,添加量為8%,前發(fā)酵溫度為12 ℃,后發(fā)酵時(shí)間為7 d時(shí),啤酒的感官風(fēng)味最佳。CHO等[23]研究了柿子汁與成品啤酒混合后,再接入酵母進(jìn)行發(fā)酵,當(dāng)柿子汁含量為150 g/L時(shí),可更好的提高柿子啤酒的營養(yǎng)、感官品質(zhì)和抗氧化能力,且啤酒中的礦物質(zhì)元素Mg, K和Ca含量顯著增加。MARTNEZ等[32]研究了麥芽汁與柿子汁以不同濃度比例混合進(jìn)行發(fā)酵,通過測定啤酒色度、濁度、有機(jī)酸及抗氧化能力等理化指標(biāo),并考察柿子對(duì)啤酒品質(zhì)的影響,確定柿子汁與麥汁的最佳比例為50%(體積分?jǐn)?shù))。汪中世[33]研究了藍(lán)莓汁添加方式和不同原料配比對(duì)藍(lán)莓果啤品質(zhì)的影響,感官品評(píng)及風(fēng)味穩(wěn)定性研究表明,主發(fā)酵時(shí)添加藍(lán)莓汁發(fā)酵制得的藍(lán)莓啤酒品質(zhì)最優(yōu),且當(dāng)添加量為12%、原麥汁濃度為10°P、酒花添加量為2.0 g/L時(shí),藍(lán)莓果啤有特有的藍(lán)莓果香與酒花香,香氣協(xié)調(diào),滋味醇和,且穩(wěn)定性強(qiáng)。此外也有學(xué)者在麥芽糖化或煮沸時(shí)添加果汁,以利于營養(yǎng)物質(zhì)的浸提,如趙金海[34]研究枸杞子山楂棗保健辣啤酒,結(jié)合現(xiàn)代啤酒生產(chǎn)工藝,在麥汁煮沸時(shí)添加枸杞子、山楂、大棗、辣椒,以提高有效成分的利用率。
綜上,不同的精釀果啤由于果汁的特性不同,其果汁添加量可從2%~50%(體積分?jǐn)?shù))不等,酸度高的水果,如檸檬、獼猴桃等,由于檸檬酸等有機(jī)酸含量高,風(fēng)味特征明顯,添加量約2%(體積分?jǐn)?shù))就可以顯著增強(qiáng)果啤的風(fēng)味特征[24],若過量不僅會(huì)抑制酵母的發(fā)酵過程,還會(huì)使果啤失去原有的感官特征,而對(duì)于柿子啤酒等,其添加量可達(dá)50%(體積分?jǐn)?shù))[32],原因可能是在發(fā)酵過程中柿子中的風(fēng)味物質(zhì)經(jīng)酵母的代謝發(fā)生轉(zhuǎn)變或因不同風(fēng)味物質(zhì)間的掩蓋作用使其特征性風(fēng)味弱化,因此添加量只有達(dá)到一定程度,才能賦予果啤濃郁的柿子果香。果汁的添加量直接影響酒體的口感與協(xié)調(diào)性,因此應(yīng)根據(jù)果汁的不同特性進(jìn)行發(fā)酵條件的優(yōu)化,以確定最佳添加量。此外,添加時(shí)間會(huì)影響果汁與麥汁的融合,由于果汁中含較多的可發(fā)酵型糖,在發(fā)酵的不同階段添加,會(huì)影響酵母對(duì)糖的利用和代謝,如過早添加可能導(dǎo)致發(fā)酵度的升高,而過高的發(fā)酵度可能導(dǎo)致成品酒口味淡薄,酒體中果香不典型,甚至可能影響果啤中高級(jí)醇、酯類等物質(zhì)的生成量,從而影響果啤的整體風(fēng)味品質(zhì),因此應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化最佳添加時(shí)間,并通過控制發(fā)酵度,獲得感官品質(zhì)良好的果啤。
目前,國內(nèi)外學(xué)者主要以果啤中關(guān)鍵營養(yǎng)物質(zhì)的含量或抗氧化能力及感官評(píng)分為參考指標(biāo),通過正交或響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn),確定果汁最佳的添加時(shí)間和添加量,而國家尚沒有出臺(tái)精釀果啤的質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),研究者一般對(duì)精釀果啤的感官評(píng)價(jià)指標(biāo)為泡沫細(xì)膩,掛杯持久,酒液清澈透明,無懸浮物,果香突出,酒體豐滿潤厚,醇和協(xié)調(diào),圓滑爽口等,理化指標(biāo)主要考察酒精度、浸出物濃度、糖度、色度、總酸、雙乙酰等,且二氧化碳含量符合要求,殺口力強(qiáng)。
風(fēng)味物質(zhì)是啤酒感官評(píng)價(jià)的重要因素,相較于葡萄酒而言,果啤中關(guān)于風(fēng)味物質(zhì)的研究尚不成熟。普通啤酒發(fā)酵過程中主要產(chǎn)生酒精和二氧化碳兩種物質(zhì),同時(shí)會(huì)產(chǎn)生高級(jí)醇、酯、醛、酸、雙乙酰和硫化物等多種代謝副產(chǎn)物,盡管這些物質(zhì)含量低,但對(duì)啤酒風(fēng)味和口味有重要的影響,其含量的差異及相互協(xié)調(diào)關(guān)系是造成啤酒不同風(fēng)味特征的主要原因。而果啤的釀造,由于改善了多酚物質(zhì),對(duì)啤酒的某些特性產(chǎn)生影響,如抗氧化性,膠體泡沫穩(wěn)定性,感官特性(苦味,澀味,粗糙度,顏色)和保質(zhì)期等,且由于增加了果汁中的香氣成分,提高了精釀果啤中香氣的復(fù)雜性[35]。麥芽、酒花、麥芽汁制備過程及釀造工藝等都會(huì)影響果啤的風(fēng)味,但水果的種類、酵母菌株等會(huì)對(duì)啤酒的芳香特性和風(fēng)格產(chǎn)生重大影響,且由于精釀啤酒能使用不同特性的酵母菌株,從而提供不同感官特征的啤酒,因此滿足了消費(fèi)者對(duì)不同風(fēng)格精釀果啤的需求。
研究發(fā)現(xiàn),不同的水果種類對(duì)精釀果啤中揮發(fā)性香氣成分的影響不同,基本上都增加了酯類的種類及其含量,如榅桲啤酒中含有更多的苯甲酸甲酯、己酸乙酯,蘋果啤酒中含有高濃度的乙酸丁酯、乙酸異丁酯、庚酸甲酯,蔓越莓啤酒中含有豐富的庚酸乙酯,覆盆子啤酒中含有豐富的丙酸乙酯等,而酯類含量的差異是影響果啤果香味的重要因素,不同的酯類物質(zhì)呈現(xiàn)不同的香氣特征,且各種酯類的交互作用給果啤帶來了特殊的果香,此外,有機(jī)酸和糖含量也是體現(xiàn)果啤風(fēng)味的重要指標(biāo),酯類表現(xiàn)果啤的香氣濃郁程度,而有機(jī)酸和糖則表現(xiàn)果啤的酸甜程度,有機(jī)酸作為果啤中的呈味物質(zhì),適度的酸含量可以使其口感清爽,同時(shí)有降低啤酒苦味的功能。某些果啤釀造過程中由于果汁的加入,增加了萜烯類或醛類的種類及含量,如葡萄啤酒、榅桲啤酒、芒果啤酒等,賦予了果啤更多的風(fēng)味復(fù)雜性。
目前,不同種類果啤的特征性香氣成分可通過HS-SPME、GC-MS或GC-IMS等技術(shù)得到定性定量的結(jié)果,但果汁和麥芽汁混合后經(jīng)酵母發(fā)酵作用形成的果啤,不僅風(fēng)味物質(zhì)含量會(huì)增加,果汁中原來沒有的風(fēng)味成分種類也可能會(huì)增加[38],說明果啤相對(duì)于普通啤酒而言,其增加的風(fēng)味成分除一部分來自果汁外,另一部分經(jīng)過微生物的發(fā)酵作用轉(zhuǎn)化形成,如生物氧化、參與某代謝途徑等,或是和酒體中某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如酯化反應(yīng)、羥基化反應(yīng)等,最終形成不同的風(fēng)味物質(zhì)。目前對(duì)不同種類果啤的揮發(fā)性風(fēng)味化合物的研究,可揭示不同種類果啤風(fēng)味風(fēng)格形成的分子基礎(chǔ),但不同種類果啤風(fēng)味風(fēng)格的形成,不是單一的來自果汁的風(fēng)味成分,而是其與酵母代謝、啤酒中其他成分共同相互作用形成,因此還需借助基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)及風(fēng)味組學(xué)等多組學(xué)聯(lián)合分析的手段[39],全面解析果啤中關(guān)鍵揮發(fā)性香氣化合物的形成來源,以便闡明精釀果啤中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生機(jī)理。
酵母是啤酒釀造的關(guān)鍵,酵母不僅影響啤酒發(fā)酵速度、雙乙酰還原、發(fā)酵度、泡沫特性等[40],還對(duì)啤酒風(fēng)味的形成有重要影響,不同的釀酒酵母菌株之間,高級(jí)醇、酯的生成量差異很大。由于不同酵母具有的縮合酶活性不同,因而形成的α-乙酰乳酸數(shù)量不同,導(dǎo)致形成的雙乙酰峰值有較大差別,且不同酵母形成硫化氫、二甲基硫的能力不同。此外,不同酵母種類還會(huì)影響有機(jī)酸、醛的生成。但果啤釀造過程中,國內(nèi)大部分精釀果啤的釀造主要關(guān)注釀造工藝對(duì)其理化指標(biāo)和感官品質(zhì)的影響,忽視了酵母對(duì)果啤風(fēng)味的影響,或研究的不夠深入。
目前,學(xué)者一般都采用商業(yè)化的啤酒酵母釀造果啤,但在不同釀酒酵母對(duì)風(fēng)味物質(zhì)的影響方面的研究較少。范威威等[41]利用5種不同釀酒酵母(S-04、US-05、S-33、CS31 和CN36)釀造百香果啤酒,研究發(fā)現(xiàn)不同酵母釀造的果啤特征性風(fēng)味物質(zhì)各異,S-04發(fā)酵果啤的特征性風(fēng)味物質(zhì)為乙酸和2-戊酮,US-05 為丁酸甲酯,S-33為3-羥基-2-丁酮,CS31為辛酸乙酯、己酸乙酯、異戊醇和正丁醇,CN36為乙酸異丁酯、乙酸丙酯和丙酸乙酯,該結(jié)果為篩選適合生產(chǎn)百香果啤酒專用酵母提供了參考。王姍姍[42]通過對(duì)檸檬種植園土壤中菌種進(jìn)行分離,篩選適合檸檬果啤發(fā)酵的專用釀酒酵母,將篩選出的釀酒酵母菌應(yīng)用到檸檬啤酒的釀造中,最終優(yōu)化發(fā)酵工藝后制得的檸檬果啤具有明顯的檸檬香氣和淡淡酒花香,風(fēng)格鮮明。HASLBECK等[43]發(fā)現(xiàn)異丁酸異丁酯對(duì)啤酒柑橘風(fēng)味的影響,主要依賴于單萜醇的濃度,實(shí)驗(yàn)證明香葉醇和異丁酸異丁酯會(huì)對(duì)酵母TUM 34/70和TUM193釀造的啤酒的柑橘風(fēng)味產(chǎn)生顯著影響,而對(duì)其他3種酵母則無顯著影響,分析原因可能是不同酵母可能會(huì)對(duì)酒花中的單萜醇進(jìn)行修飾,如形成乙酸香茅酯、乙酸香葉酯等,改變了其在成品啤酒中的含量,說明酵母品系的選擇對(duì)啤酒柑橘風(fēng)味的強(qiáng)度有重要影響。
國外的精釀啤酒由于發(fā)展較早而成熟,因此在不同的酵母菌株,尤其是非釀酒酵母對(duì)啤酒風(fēng)味品質(zhì)影響方面的研究越來越多,原因是部分非釀酒酵母可提供不同的香氣和風(fēng)味特征,從而產(chǎn)生可供選擇的啤酒新品種和風(fēng)格。目前用于啤酒釀造的非釀酒酵母有Brettanomycesbruxellensis,Torulasporadelbrueckii,Candidashehatae,Candidatropicalis,Zygosaccharomycesrouxii,Lachanceathermotolerans,Saccharomycodesludwigii,Pichiakluyveri等[44],如酒香酵母(Brettanomyces)因其產(chǎn)生大量的酚類物質(zhì)導(dǎo)致異味,在過去通常被認(rèn)為是導(dǎo)致腐敗的酵母,但后來發(fā)現(xiàn)酒香酵母產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶可作用于酒花和麥芽,釋放其苷元,如芳樟醇、水楊酸甲酯等,使萜烯類物質(zhì)游離,增加香氣成分,因此加速了非釀酒酵母在啤酒中的應(yīng)用研究。DAENEN等[45]通過釀酒酵母和卡斯特酒香酵母(Brettanomycescustersii)釀造“克里克啤酒(Kriek)”,實(shí)驗(yàn)表明B.custersii分泌的β-葡萄糖苷酶對(duì)含有脂肪族醇、芳香族化合物和萜烯醇的糖苷有更明顯的活性,在酸櫻桃果啤中,該酵母能顯著增加苯甲醛、芳樟醇和丁香酚等風(fēng)味物質(zhì)的釋放。LARROQUE等[46]從本土篩選了3株野生酵母(釀酒酵母、接合囊酵母和異常畢赤酵母),評(píng)價(jià)了單一菌種和混合發(fā)酵產(chǎn)生的芳香物質(zhì),其所產(chǎn)生的4-乙烯基愈創(chuàng)木酚、β-苯乙醇和異戊醇的水平明顯高于感官閾值,適合釀造小麥金黃精釀啤酒,而且野生的接合囊酵母更適合釀造果啤。TAN等[47]也通過接種單一的野生非釀酒酵母Saprochaetesuaveolens,釀造出有濃郁天然果香和低酒精度的啤酒,并通過釀酒酵母和S.suaveolens混合發(fā)酵,可獲得高酒精度且有果香味的啤酒,因此通過改變起始釀酒酵母和非釀酒酵母的接種比例可為生產(chǎn)不同酒精含量的天然果香啤酒提供新的思路。
此外,也有學(xué)者僅利用篩選到的非釀酒酵母制備精釀果啤,如BELLUT等[48]通過篩選到的6株塞伯林德納氏酵母(Cyberlindnerayeast)釀造無醇啤酒,其中4株菌能產(chǎn)生愉悅的果香味,且通過發(fā)酵優(yōu)化,證明較低的發(fā)酵溫度可以提高啤酒的果香味。LIU等[49]評(píng)價(jià)了一種新型酵母——土星擬威爾酵母(williamopsissaturnusvar.mrakiiNCYC 500)生產(chǎn)果味啤酒的潛力,與啤酒酵母Safale US-05相比,酵母菌株NCYC 500產(chǎn)生的乙酸酯類含量明顯更高,且保留了更多的萜烯和萜類化合物,研究表明NCYC 500發(fā)酵麥汁生產(chǎn)的乙酸酯、萜烯和萜類化合物含量高于Safale US-05的低酒精度啤酒。ADAMENKO等[50]將天然酸味和果香為特征的紅色山茱萸果實(shí)制成果汁,通過采用路德類酵母(Saccharomycodesludwigii)生產(chǎn)的啤酒酒精含量低于0.5%(體積分?jǐn)?shù)),且含有豐富的花青素和環(huán)烯醚萜。由于不同種類的非釀酒酵母所分泌的β-葡萄糖苷酶、酯酶、蛋白酶、果膠酶等活性不同,因此它們對(duì)啤酒中揮發(fā)性香氣化合物的影響也不同[51],非釀酒酵母可改善啤酒的風(fēng)味,一是分泌酶通過降解糖苷鍵釋放芳香化合物,二是通過自身代謝直接合成或調(diào)整風(fēng)味成分。目前已揭示了若干種非釀酒酵母對(duì)啤酒香氣特征的貢獻(xiàn)(表3),但對(duì)果啤中關(guān)鍵風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生機(jī)理和不同果啤風(fēng)味風(fēng)格的形成來源仍不十分清楚。目前采用釀酒酵母和非釀酒酵母進(jìn)行混合發(fā)酵,以提高精釀果啤的風(fēng)味品質(zhì)已得到廣泛應(yīng)用,然而混合發(fā)酵的研究大多側(cè)重于不同水果原料對(duì)酒體風(fēng)味成分的影響,以及不同接種方式對(duì)果啤品質(zhì)的影響,對(duì)果啤釀造過程中釀酒酵母和非釀酒酵母之間相互作用的了解卻十分有限。因此,采用組學(xué)方法(基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)),研究混合發(fā)酵過程中釀酒酵母與非釀酒酵母相互作用的分子機(jī)制,有助于研究者從分子水平揭示混合發(fā)酵過程中酵母之間的相互作用,最終全面解析不同果啤關(guān)鍵性風(fēng)味物質(zhì)的形成機(jī)理。
表3 非釀酒酵母對(duì)啤酒組成及風(fēng)味成分的影響Table 3 Effects of non-saccharomyces yeast on composition and aroma compounds of beer
在研發(fā)精釀果啤時(shí)應(yīng)從水果入手,根據(jù)水果種類、特性的不同,優(yōu)化果汁制備方式和添加時(shí)間,從而提高果啤的營養(yǎng)成分和風(fēng)味品質(zhì)(圖1)。優(yōu)良的酵母菌種,除要具有適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵力、良好的耐受性、不產(chǎn)生異雜味外,更重要的是最終代謝產(chǎn)物能賦予啤酒特有的風(fēng)味風(fēng)格等,目前單一的商業(yè)化釀酒酵母已不能滿足不同種類果啤特有風(fēng)味風(fēng)格形成的需要,因此研究不同啤酒酵母對(duì)果啤風(fēng)味特征的影響,同時(shí)挖掘非釀酒酵母在特種啤酒釀造過程中對(duì)其果香風(fēng)味成分的貢獻(xiàn)[64],可提高果啤中風(fēng)味成分的種類及含量,突出果啤特有的風(fēng)格,也是精釀果啤未來發(fā)展的趨勢。此外,果啤中芳香化合物的揮發(fā)性和其產(chǎn)生的影響是由多種因素決定的,如pH值、溫度、鹽濃度、乙醇水平,與油脂、蛋白、淀粉和酚類化合物的結(jié)合,且果啤的風(fēng)味是由多種揮發(fā)性成分和非揮發(fā)性成分相互作用形成的,因此,研究果啤中不同酯類、醇類、醛類、酸類和萜烯類等風(fēng)味物質(zhì)之間存在的協(xié)同或掩蓋作用,對(duì)果啤感官品質(zhì)的提高意義重大。感官評(píng)價(jià)與揮發(fā)性香氣成分的聯(lián)合分析是精釀果啤香氣研究的主要內(nèi)容,但傳統(tǒng)的定量描述分析難以滿足消費(fèi)者對(duì)精釀果啤品質(zhì)調(diào)控及香氣組分分析的需求,而隨著分析化學(xué)、代謝組學(xué)和生物信息學(xué)的發(fā)展,對(duì)精釀果啤香氣成分的研究將逐漸從描述性分析過渡到分子水平的研究,進(jìn)而闡明不同果啤的關(guān)鍵香氣物質(zhì)及其形成機(jī)理。目前,國內(nèi)外果啤中風(fēng)味物質(zhì)的研究相較于葡萄酒而言,仍顯得不成熟,但隨著國內(nèi)精釀果啤的巨大市場前景,精釀果啤風(fēng)味品質(zhì)方面的研究會(huì)愈來愈深入,最終滿足市場上消費(fèi)者的不同需求。
圖1 不同釀造工藝對(duì)精釀果啤的風(fēng)味及品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of brewing technology on flavor and characteristic of craft fruit-beer