本发明涉及一种山药啤酒的制备方法，属于发酵加工
技术领域：
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背景技术：
：啤酒是人类最古老的酒精饮料之一，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料，啤酒按照不同的分类标准，有不同的命名，按照色度，分为淡色、浓色、黑色；按照是否杀菌，分为生啤酒、鲜啤酒、熟啤酒；按照酵母的不同分为拉格和艾尔等等。在国内市场在售的啤酒，主要是淡色的拉格啤酒，人们把啤酒当成一种口味爽快、消暑解热、生津止渴的饮品饮用，随着人们生活水平的提高，人们饮食结构发生很大变化，对饮品、膳食逐步向营养、保健、防病、益寿等方向发展，精酿啤酒逐渐进入大家的视野，近年来有人研究在啤酒饮料中加入具有保健价值的物质，配制成各种具有保健功能的啤酒，如中国专利CN101240229A公开了一种苦瓜保健啤酒的制造方法，以大麦、酒花和水为主要原料，还含有苦瓜、菊花和叶酸，苦瓜、菊花和叶酸可以在常规啤酒生产过程中的发酵或调配工序中添加；苦瓜添加量为0.1～1g/L，菊花添加量为0.05～0.5g/L，叶酸添加量为20～150mg/L；所述的苦瓜是指将新鲜苦瓜清洗、榨汁、酶解、过滤、杀菌后制得苦瓜汁，所述的菊花是指将菊花清洗、浸提、过滤、杀菌后制得菊花浸提液汁。但苦瓜性寒，胃肠道有刺激作用，特别是平时体质较差或怕冷、脾胃虚寒等寒性体质的人，苦瓜与啤酒配伍在一起，大大增加了其寒性，不适应人饮用。山药作为一种药食两用的食物，其营养丰富，并含有较高的淀粉，符合啤酒酿造的物质转化要求，山药的营养成分丰富，每10O克含蛋白质1.5克，碳水化合物14.4克，钙14毫克，磷42毫克，铁0.3毫克，胡萝卜素0.02毫克，硫胺素0.08毫克，核黄素0.02毫克，尼克酸0.3毫克，抗坏血酸4毫克。此外还有蛋白、氨基酸、多酚氧化酶等营养成分。具有诱导产生干扰素、增强人体免疫功能的作用。在山药中还有一种重要的营养成分，那就是薯蓣皂苷，被称为是天然的DHEA(去氢表雄酮)。这类成分有助于体内合成各种荷尔蒙，有荷尔蒙之母的称谓，能促进皮肤表皮细胞的新陈代谢，提升肌肤的保湿功能，并对改善体质也有一定的帮助作用。山药中富含纤维素以及胆碱、黏液质等成分，能供给人体所需的大量黏液蛋白，而且这是一种多糖蛋白质的混合物，对人体有特殊的保健作用。这种黏液蛋白能预防心血管系统的脂肪沉积，保持血管的弹性，防止动脉粥样硬化过早发生；同时它还能减少皮下脂肪堆积，避免出现肥胖；而且这种黏液多糖类物质与无机盐相结合时，还可形成骨质，使软骨富有一定的弹性，有助于预防老年骨折。山药，由于其种植的特殊性，原来并没有大规模种植，一般在田间地头零星种植，作为既是食品又是药品的蔬菜，一直被当做稀罕的食材和药材使用，同时价格不菲，一般不会作为酿酒的原料；随着山药种植技术的发展和种植面积的扩大，现有将山药添加到饮料或酒中做成山药饮料或山药酒，由于山药黏液质成分的影响导致饮料的粘度过大，增强糊口感，降低其清爽口感，并且长时间存放容易出现的淀粉老化、分层和沉淀等现象，影响产品品质。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提供一种山药啤酒的制备方法，该方法以麦芽、山药、酒花作为原料，选用特定的啤酒酵母，采用发酵过程中控制温度、压强、发酵度的手段，酿造出了具有独特风格的山药啤酒，酒体清澈透亮，最大限度保留山药的营养和风味，抗氧化能力高，保存时间长。本发明的技术方案如下：一种山药啤酒的制备方法，包括步骤如下：1)原料处理：麦芽增湿粉碎，粉碎进行麦芽破皮；新鲜山药洗净去皮，挖除黑色斑眼，切段后放入打浆机打浆，进行粗粉碎，再将粗浆液物料倒入胶体磨内进行磨浆处理，浆液过200-300目筛，制成山药浆液；干山药直接粉碎成山药粉；2)糖化：取反渗透处理后的纯水，调节钙离子浓度为80-100mg/L，加热至35-42℃，加入山药浆液或山药粉、粉碎后的麦芽，混合均匀，混合醪进行酸休止，然后升温至48-55℃进行蛋白分解，继续升温至62-72℃进行两段糖化，然后杀酶、过滤、洗糟，得糖化后麦汁；3)糖化后麦汁煮沸、添加酒花，然后经沉淀、冷却、通氧，接种酵母，接种量在1000-2000万/ml，所述的酵母为拉格酵母；4)发酵：接种完成进行主发酵，温度控制在8～12℃，当糖度降至3～4°P时，结束主发酵；5)处理双乙酰：调节发酵罐压力为0.14～0.20MPa，发酵温度保持12～14℃进行保压发酵，当双乙酰小于0.07mg/L时，发酵罐降温至0℃，开始储酒；6)储酒澄清：发酵结束后，温度保持0℃，保持压力0.14～0.20MPa，酵母下沉酒体逐渐澄清，后储3～5天，排掉底部沉淀的酵母泥；7)澄清结束后进行过滤，即得山药啤酒。本发明优选的，步骤2)向反渗透处理后的纯水中加入石膏进行调节钙离子浓度。本发明优选的，步骤2)中粉碎后的麦芽与山药浆液或山药粉的重量比为(90-95)：(5-10)，粉碎后的麦芽与山药浆液或山药粉的加入量与水的质量比为1:3.5-4，优选的，料水比为1:4。本发明优选的，步骤2)中酸休止温度为40℃，时间10-20分钟。便于酶的浸出和酸的形成。本发明优选的，步骤2)中蛋白分解温度为50℃，时间20-40分钟，控制麦汁a-N含量为170-180mg/L。蛋白分解确保啤酒中氨基酸和可溶性氮的含量适宜；本发明优选的，步骤2)中两段糖化具体为：先升温至62-65℃，保温30-50分钟；然后升温至70-72℃，保温15-30分钟，检测碘反应，不变蓝。本发明两段糖化使成品啤酒的发酵度在66-69％。一段糖化有利于β-淀粉酶的作用，生成大量的麦芽糖，两段糖化α-淀粉酶作用增强，生成的糊精较多，有利于口感的饱满。本发明优选的，步骤2)中杀酶温度为75-78℃，过滤、洗糟后残糖控制在2.5-3.5°P。杀酶后只有少量的α-淀粉酶和耐高温酶仍起作用，利于麦汁的过滤的和麦糟的洗涤，过滤麦汁清澈，透亮，无麦糟残留。本发明优选的，步骤3)中煮沸时间75-90分钟，煮沸强度在8-10％，酒花的添加量为糖化后麦汁重量的0.1％，酒花分三次添加，所述的酒花为苦型酒花和香型酒花，苦型酒花和香型酒花的质量比例为1:1。本发明优选的，步骤3)中沉淀采用漩涡沉淀，旋沉时间为20-30分钟，冷却时间30-40分钟，冷却至温度8-10℃，时间30-40分钟；通氧量8-10mg/L。本发明的拉格酵母为市售拉格酵母，或采用经过以下方法纯化、筛选得到的酵母，纯化、筛选具体方法如下：种液划线分离---挑出3-5个单细胞---单细胞三角瓶扩培---每个三角瓶留种，品评和检测----符合要求的重新扩培----重复以上步骤3-5次；对留取的种液进行中试生产---品评、检测----符合要求的留种---重复筛选步骤，直到到达质量要求。扩培、检测、筛选方法按现有技术进行。本发明纯化、筛选的酵母最早由德国杜门斯学院传入中国，经过啤酒厂多次纯种扩培、对比筛选而保留的ZN50菌种，经过近40年的大生产验证，具有发酵力高、发酵快且有较强的发酵活力，可很好的抑制野生酵母和细菌的繁殖。同时高级醇、乙醛含量低，醇酯比适宜。该酵母属兼性厌氧微生物，有氧条件下能够快速的生长繁殖，在无氧条件下，利用糖发酵生成乙醇和二氧化碳，同时还生成少量的副产物，包括有机酸、醛类、酯类等。符合啤酒发酵的质量要求。本发明的山药啤酒制备方法，终止发酵后，休眠的酵母在底部沉淀，形成酵母泥，应及时排掉。酒体中含有一定量的活酵母、悬浮颗粒以及少量的多酚、蛋白质等物质，它们以不稳定的胶体形式存在，影响产品色泽和非生物稳定性，采用微孔过滤方式澄清灌酒。本发明优选的，步骤7)中的过滤为微孔过滤，选用COBETTER的孔径为3.0～5.0μm的精滤膜进行过滤。本发明步7)的操作要求啤酒过滤前先对过滤设备进行清洗杀菌。具体操作为滤芯安装完毕，检查设备的密闭性，防止漏压。利用微型泵以80～85℃纯净水对过滤系统循环杀菌，严禁使用自来水，以防止水垢堵塞膜孔，造成膜芯永久性损坏；设备清洗结束进行灌装。采用CO2钢瓶加压的方式将发酵罐内啤酒顶出，并依次压入过滤器、灌装设备、酒瓶。当过滤困难时打开微型泵增压，或对过滤器反冲洗。本发明的有益效果：1、本发明的山药啤酒酒体清澈透亮，最大限度保留山药的营养和风味，保存时间长，除具有普通啤酒一般特性外，还具有山药的保健作用，同时增强了啤酒的抗氧化能力。2、本发明采用陈集山药，作为啤酒生产的一种原料，同时采用分段糖化，山药粉或山药汁液不用单独处理，就可以达到完全糖化的效果，一段糖化有利于β-淀粉酶的作用，生成大量的麦芽糖，两段糖化α-淀粉酶作用增强，生成的糊精较多，有利于口感的饱满。3、众所周知，啤酒从成熟之后，特别是经过包装之后，在氧气的侵蚀下，质量逐步降低，啤酒的抗氧化问题，一直是啤酒界想解决的世界性难题；本发明的山药啤酒，山药的添加及添加方式，增强了啤酒的抗氧化能力，山药中含有天然的抗氧剂Vc、Ve，在整个的酿造过程中对啤酒进行保护，同时山药中含有的水溶性多糖，能够激活过氧化氢酶和多酚氧化酶等抗氧化相关酶活性的升高，提高啤酒的抗氧化能力，拉格酵母的优选应用使啤酒的抗氧化能力进一步增强。具体实施方式以下通过实施例对本发明进行进一步说明，但本发明不仅限于以下实施例。实施例1：一种山药啤酒的制备方法，步骤如下：1)原料处理：麦芽增湿粉碎，粉碎进行麦芽破皮，皮破而不碎；新鲜山药洗净去皮，挖除黑色斑眼，切段后放入打浆机打浆，进行粗粉碎；再将粗浆液物料倒入胶体磨内进行磨浆处理，浆液过200目筛，制成山药浆液；2)糖化：取反渗透处理后的纯水，向反渗透处理后的纯水中加入石膏进行调节钙离子浓度为80mg/L，加热至38℃，加入步骤1)山药浆液、粉碎后的麦芽，混合均匀，混合醪保持温度为40℃进行酸休止，时间15min，粉碎后的麦芽与山药浆液的重量比为90：5，粉碎后的麦芽与山药浆液的加入量与水的质量比为1:4。然后升温至50℃进行蛋白分解，蛋白分解时间30min，控制麦汁a-N含量170-180mg/L，然后先升温至62℃，保温50分钟；然后升温至70℃，保温30分钟进行两段糖化，检测碘反应，不变蓝，升温至78℃杀酶，过滤、洗糟，过滤、洗糟后残糖控制在2.5-3.5°P。杀酶只有少量的α-淀粉酶和耐高温酶仍起作用，利于麦汁的过滤的和麦糟的洗涤，过滤麦汁清澈，透亮，无麦糟残留。3)糖化后的麦汁煮沸80分钟，煮沸强度在8-10％，添加酒花，酒花的添加量为麦汁重量的0.1％，酒花分三次添加，所述的酒花为苦型酒花和香型酒花，苦型酒花和香型酒花的比例为1:1，然后采用漩涡沉淀，旋沉时间为20分钟，冷却时间40min，冷却至温度8℃，通氧，通氧量8mg/L。接种酵母，接种量在1000万/ml，所述的酵母为拉格酵母；4)发酵：接种完成进行主发酵，温度控制在8℃，当糖度降至3°P时，停止主发酵，封罐；5)处理双乙酰：调节发酵罐压力为0.14MPa，发酵温度保持12℃进行保压发酵，当双乙酰小于0.07mg/L时，发酵罐降温至0℃，开始储酒；6)储酒澄清：发酵结束后，温度保持0℃，保持压力0.14MPa，酵母下沉酒体逐渐澄清，后储3天，排掉底部沉淀的酵母泥；7)澄清结束后进行过滤，即得山药啤酒。实施例1制得的山药啤酒品质检测感官指标色泽：金黄；外观：澄清透亮；香气：有明显的酒花香气，有一定的麦香；口味：口感纯正、爽口，酒体协调、柔和；理化指标：符合GB4927的相关要求。原麦汁浓度：12.0°P，发酵度67％酒精：≥4.2％vol实施例2：一种山药啤酒的制备方法，步骤如下：1)原料处理：麦芽增湿粉碎，粉碎进行麦芽破皮，皮破而不碎；新鲜山药洗净去皮，挖除黑色斑眼，切段后放入打浆机打浆，进行粗粉碎；再将粗浆液物料倒入胶体磨内进行磨浆处理，浆液过200目筛，制成山药浆液；2)糖化：取反渗透处理后的纯水，向反渗透处理后的纯水中加入石膏进行调节钙离子浓度为90mg/L，加热至40℃，加入步骤1)山药浆液、粉碎后的麦芽，混合均匀，混合醪保持温度为40℃进行酸休止，时间10min，粉碎后的麦芽与山药浆液的重量比为92：8，粉碎后的麦芽与山药浆液的加入量与水的质量比为1:3.6。然后升温至50℃进行蛋白分解，蛋白分解时间35min，控制麦汁a-N含量170-180mg/L，然后先升温至63℃，保温40分钟；然后升温至71℃，保温20分钟进行两段糖化，检测碘反应，不变蓝，升温至76℃杀酶，过滤、洗糟，过滤、洗糟后残糖控制在2.5-3.5°P。杀酶后只有少量的α-淀粉酶和耐高温酶仍起作用，利于麦汁的过滤的和麦糟的洗涤，过滤麦汁清澈，透亮，无麦糟残留。3)糖化后的麦汁煮沸85分钟，煮沸强度在8-10％，添加酒花，酒花的添加量为麦汁重量的0.1％，酒花分三次添加，所述的酒花为苦型酒花和香型酒花，苦型酒花和香型酒花的比例为1:1，然后采用漩涡沉淀，旋沉时间为25分钟，冷却时间35min，冷却至温度9℃，通氧，通氧量9mg/L。接种酵母，接种量在1000万/ml，所述的酵母为拉格酵母；4)发酵：接种完成进行主发酵，温度控制在10℃，当糖度降至3°P时，停止主发酵，封罐；5)处理双乙酰：调节发酵罐压力为0.18MPa，发酵温度保持12℃进行保压发酵，当双乙酰小于0.07mg/L时，发酵罐降温至0℃，开始储酒；6)储酒澄清：发酵结束后，温度保持0℃，保持压力0.18MPa，酵母下沉酒体逐渐澄清，后储3天，排掉底部沉淀的酵母泥；7)澄清结束后进行过滤，即得山药啤酒。实施例3：一种山药啤酒的制备方法，步骤如下：1)原料处理：麦芽增湿粉碎，粉碎进行麦芽破皮，皮破而不碎；干山药粉碎成山药粉，过200目筛，备用；2)糖化：取反渗透处理后的纯水，向反渗透处理后的纯水中加入石膏进行调节钙离子浓度为100mg/L，加热至42℃，加入步骤1)山药粉、粉碎后的麦芽，混合均匀，混合醪保持温度为40℃进行酸休止，时间20min，粉碎后的麦芽与山药粉的重量比为95：10，粉碎后的麦芽与山药粉的加入量与水的质量比为1:4。然后升温至50℃进行蛋白分解，蛋白分解时间40min，控制麦汁a-N含量170-180mg/L，然后先升温至65℃，保温30分钟；然后升温至72℃，保温18分钟进行两段糖化，检测碘反应，不变蓝，升温至75℃杀酶，过滤、洗糟，过滤、洗糟后残糖控制在2.5-3.5°P。杀酶后只有少量的α-淀粉酶和耐高温酶仍起作用，利于麦汁的过滤的和麦糟的洗涤，过滤麦汁清澈，透亮，无麦糟残留。3)糖化后的麦汁煮沸90分钟，煮沸强度在8-10％，添加酒花，酒花的添加量为麦汁重量的0.1％，酒花分三次添加，所述的酒花为苦型酒花和香型酒花，苦型酒花和香型酒花的比例为1:1，然后采用漩涡沉淀，旋沉时间为30分钟，冷却时间38min，冷却至温度10℃，通氧，通氧量10mg/L。接种酵母，接种量在2000万/ml，所述的酵母为拉格酵母；4)发酵：接种完成进行主发酵，温度控制在12℃，当糖度降至4°P时，停止主发酵，封罐；5)处理双乙酰：调节发酵罐压力为0.20MPa，发酵温度保持14℃进行保压发酵，当双乙酰小于0.07mg/L时，发酵罐降温至0℃，开始储酒；6)储酒澄清：发酵结束后，温度保持0℃，保持压力0.20MPa，酵母下沉酒体逐渐澄清，后储3天，排掉底部沉淀的酵母泥；7)澄清结束后进行过滤，即得山药啤酒。对比例1：一种啤酒的制备方法，按现有技术进行，具体步骤如下：1)原料处理：麦芽增湿粉碎，粉碎进行麦芽破皮，皮破而不碎；2)糖化：将粉碎后的麦芽粒和水在糖化锅中拌匀，两者用量比例为1：5，在35-37℃下浸渍30min，让β-葡聚糖酶作用，将大麦胚乳细胞壁分解。接着在30min内升温到50℃，保温40-120min，使蛋白质分解，并等候投入糊化醪。在糊化锅中将大米细粉与麦芽粒用45℃温水拌匀，大米用量为麦芽粒总用量的30％，糊化时麦芽粒的用量为大米用量的20％，原料与水的用量比为1：5。拌匀后，保温20min使蛋白质分解。接着在10min内升温至70℃，让糊化、液化和糖化同时进行，作用时间为20min。最后在10min内升温至100℃，煮沸40min，得糊化醪，醪液的黏度在0.01Pa·s左右。将煮沸的糊化醪从糊化锅泵入糖化锅，使混合醪的温度达到63-70℃，维持30-70min，完成糖化，在此期间每隔5min用碘液检查糖化情况，直至反应液呈黄色，说明糖化基本已接近终点。在基本完成后，将大约总量1/3的糖化醪液泵入糊化锅，在10-20min内加热至沸，然后立即泵回糖化锅，使混合醪的温度达到76-78℃，保温10min进行彻底糖化，随之各种酶活力都丧失。3)糖化后的麦汁煮沸90分钟，煮沸强度在8-10％，添加酒花，酒花的添加量为麦汁重量的0.1％，酒花分三次添加，所述的酒花为苦型酒花和香型酒花，苦型酒花和香型酒花的比例为1:1，然后采用漩涡沉淀，旋沉时间为30分钟，冷却时间38min，冷却至温度10℃，通氧，通氧量10mg/L。接种酵母，接种量在2000万/ml，所述的酵母为拉格酵母；4)发酵：接种完成进行主发酵，温度控制在12℃，当糖度降至4°P时，停止主发酵，封罐；5)处理双乙酰：调节发酵罐压力为0.20MPa，发酵温度保持14℃进行保压发酵，当双乙酰小于0.07mg/L时，发酵罐降温至0℃，开始储酒；6)储酒澄清：发酵结束后，温度保持0℃，保持压力0.20MPa，酵母下沉酒体逐渐澄清，后储3天，排掉底部沉淀的酵母泥；7)澄清结束后进行过滤，即得市售普通啤酒。实验例抗氧化能力检测TBA值最初是由Kohn和Liversedge提出，用于食品和生物材料中脂类氧化的检测和定量，后经Grigsby和Palamand改进用于啤酒中羰基类化合物的分析。其原理是利用乙酸化的硫代巴比妥酸与羰基类化合物反应形成生色团，测定其吸光值，数值越高说明啤酒的老化程度越严重。通过检测TBA值，来反应抗氧化能力。分别测试实施例1步骤2)制得的新鲜麦汁(实施例1麦汁)、参照实施例1步骤2)不添加山药制得的新鲜麦汁(对比例1麦汁)、实施例2步骤2)制得的新鲜麦汁(实施例2麦汁)、参照实施例2步骤2)不添加山药制得的新鲜麦汁(对比例2麦汁)的TBA值，测试结果见下表1所示：表1新鲜麦汁TBA对比项目新鲜麦汁TBA实施例1麦汁0.241对比例1麦汁0.275实施例2麦汁0.232对比例2麦汁0.2822、啤酒抗氧化能力将制得的实施例1的山药啤酒样品及对比例1的啤酒在25℃下保存15天、30天、45天、60天、75天、90天测试产品的TBA值变化，结果如下表2所示。表225℃储藏条件，不同保存周期成品TBA对比通过表1、表2来看，观察TBA值变化趋势后会发现实施例1处理制得的山药啤酒放置90天TBA值变化不大，而对比例1制得的啤酒随着时间的增加，TBA值越来越高，严重影响产品的风味；通过对比，本发明山药啤酒的抗氧化能力高，保存时间长。当前第1页1 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