啤酒是世界三大古酒(葡萄酒、啤酒、黃酒)之一，以(大)麥芽、水、啤酒花等為原料液態(tài)發(fā)酵釀制而成。啤酒是世界上僅次于水和茶的第三大飲料，在世界范圍內(nèi)流行，是歐盟消費(fèi)量最大的酒精飲料。目前，結(jié)構(gòu)單一的傳統(tǒng)啤酒已無(wú)法滿足消費(fèi)者的需要，風(fēng)味濃郁獨(dú)特、個(gè)性鮮明的精釀啤酒深受消費(fèi)者的青睞，如低(無(wú))醇啤酒、渾濁啤酒、果蔬啤酒及功能性啤酒等。果蔬啤酒是指以水果或(和)蔬菜等作為輔料釀造而成的一種含酒精的飲料。果蔬不僅賦予啤酒不同的風(fēng)味和感官特征，還具有降膽固醇、抑制脂肪生成、促進(jìn)新陳代謝等功效，而且在利尿、激發(fā)肝功能活性、美容養(yǎng)顏和護(hù)膚方面也具有極佳效果。
 

黃花(菜)(Hemerocalis citrina Baroni)是一種多年生百合類(lèi)宿根草本植物，原產(chǎn)于東亞地區(qū)，是從熱帶到原生高緯度地區(qū)廣泛栽培的多年生單子葉植物，被當(dāng)今社會(huì)稱為蔬菜中的四大珍品之一，其根、葉、花早在幾千年前就被用作傳統(tǒng)的食物和藥物。黃花含有碳水化合物、氨基酸、維生素、膳食纖維和鈣、鋅、鎂、錳、鐵等微量元素，且不含秋水堿、乳酸和維生素A這為黃花下游功能性成分提取提供了有利的保障。

目前市面上鮮見(jiàn)以黃花菜為輔料釀造的啤酒，本文以感官評(píng)分和乙醇體積分?jǐn)?shù)為考察指標(biāo)，采用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化黃花啤酒的釀造工藝，以期為黃花啤酒釀造工藝提供技術(shù)支持和理論指導(dǎo)。

一、材料與方法

01材料與試劑
干黃花:山西省大同市云州區(qū)萬(wàn)畝黃花種植基地;S-23弗曼迪斯拉格干酵母(純度99%):弗曼迪斯酵母有限公司;薩茲香型酒花:美國(guó)Cascade公司;顆粒啤酒苦花:威海德科生物科技有限公司;大麥芽:上海子本實(shí)業(yè)有限公司;清爽型啤酒:市售。

02感官評(píng)價(jià)
邀請(qǐng)10男10女共20位具有食品專業(yè)背景的人員，客觀地評(píng)價(jià)黃花啤酒的特性，并對(duì)其色澤、口感、泡沫形態(tài)和氣味4個(gè)方面進(jìn)行感官評(píng)分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。

03黃花啤酒味覺(jué)成分分析
采用電子舌對(duì)成品黃花啤酒和當(dāng)?shù)蒯勗斓氖惺燮【频乃嵛�、苦味、澀味、鮮味和咸味5個(gè)味覺(jué)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定和比較分析。

二、結(jié)果與分析

01黃花啤酒釀造工藝響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果與方差分析
響應(yīng)面試驗(yàn)組合與結(jié)果見(jiàn)表3。

基于響應(yīng)面軟件進(jìn)行多元回歸擬合，獲得黃花啤酒感官評(píng)分(Y)對(duì)自變量A(黃花添加量)、B(酒花添加量)和C(發(fā)酵溫度)的二次多項(xiàng)式回歸方程:Y=-98.417 5+1.432 5A+976.25B+19.977 5C+11.562 5AB-0.243 75AC+5.937 5BC-0.255 62A2-2576.562 5B2-1.305 63C2。
 

以黃花啤酒感官評(píng)分為響應(yīng)值，用響應(yīng)面軟件對(duì)模型進(jìn)行顯著性和方差分析，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可知，該回歸模型極顯著(P<0.01)，說(shuō)明試驗(yàn)?zāi)Ｐ陀薪y(tǒng)計(jì)學(xué)意義;模型中變量A、B、C、AB、AC、A2、B2和C2對(duì)黃花啤酒感官評(píng)分影響極顯著，BC對(duì)黃花啤酒感官評(píng)分影響顯著，說(shuō)明試驗(yàn)因素與響應(yīng)值不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，交互項(xiàng)和二次項(xiàng)對(duì)響應(yīng)值有很大的影響;失擬項(xiàng)P值為0.165 1>0.05，不顯著，說(shuō)明二次回歸模型與實(shí)際試驗(yàn)?zāi)艹浞謹(jǐn)M合，模型的殘差可能來(lái)源于試驗(yàn)過(guò)程的隨機(jī)誤差。模型的校正決定系數(shù)R2Ag-0.9912，說(shuō)明該試驗(yàn)中有99.12%的變異分布在方程的因子中，模型的決定系數(shù)R2為0.996 1，表明該模型能解釋99.61%的響應(yīng)值變化。說(shuō)明黃花啤酒感官評(píng)分的實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間具有較好的擬合度，試驗(yàn)誤差較小。噪音信號(hào)比為44.632(>4)，說(shuō)明本模型能真實(shí)地反映試驗(yàn)結(jié)果;試驗(yàn)的精確度為0.48%，說(shuō)明試驗(yàn)的精確度和重復(fù)性較高、且可信度較高。所選取的3個(gè)因素對(duì)黃花啤酒感官評(píng)分的影響先后順序?yàn)锽(酒花添加量)>C(發(fā)酵溫度)>A(黃花添加量)。
 

各因素交互作用對(duì)黃花啤酒感官評(píng)分的響應(yīng)面和等高線見(jiàn)圖4~圖6。

 

響應(yīng)面圖弧度變化越陡峭，等高線越密集且呈橢圓形或馬鞍形時(shí)，表明兩因素之間交互作用越顯著。由圖4~圖6可知，酒花添加量和黃花添加量、黃花添加量和發(fā)酵溫度響應(yīng)面的曲面傾斜度大，坡度陡，且等高線呈橢圓形，密集，說(shuō)明其交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響極顯著;酒花添加量和發(fā)酵溫度響應(yīng)面的曲面傾斜度較大，坡度較陡，且等高線呈橢圓形，較密集，說(shuō)明其影響顯著，這與模型回歸中的方差分析結(jié)果一致。

02黃花啤酒味覺(jué)成分分析
黃花啤酒味覺(jué)強(qiáng)度指標(biāo)雷達(dá)圖見(jiàn)圖7。
 

由圖7可知，電子舌的5個(gè)基本傳感器對(duì)黃花啤酒的滋味均能做出不同程度的響應(yīng)。與市售啤酒進(jìn)行比對(duì)，黃花啤酒酸味、苦味、澀味、鮮味的響應(yīng)值較強(qiáng)，咸味的響應(yīng)值較弱，說(shuō)明黃花啤酒整體偏鮮、偏苦。

三、結(jié)論
 

在黃花啤酒發(fā)酵釀造過(guò)程中，試驗(yàn)所選的3個(gè)因素對(duì)黃花啤酒感官評(píng)分影響均為極顯著，通過(guò)響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化得到黃花啤酒的最佳釀造工藝參數(shù):以山西大同大學(xué)生物工程試驗(yàn)中心的除雜除鹽水為參考體積，黃花添加量8 g/L，酒花添加量0.40 g/L，發(fā)酵溫度8℃。在此優(yōu)化條件下、黃花啤酒感官評(píng)分為83.0、且相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差較小(0.54%)。黃花啤酒的理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。本研究將為山西大同黃花產(chǎn)業(yè)的精深加工及下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供依據(jù)，為蔬菜啤酒的開(kāi)發(fā)提供參考。