CN105176745B - 一种低糖低酒精浓度格瓦斯饮料的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低糖低酒精浓度格瓦斯饮料的制作方法，将大麦芽进行粉碎，将粉碎后的大麦芽和水放到发酵罐中进行糖化，并将麦芽汁煮沸，然后冷却至室温，再用纱布过滤得到麦汁滤液；将过滤后的麦汁中加入低聚果糖，调配后，在发酵罐中接种乳酸菌和酵母菌，接种后在发酵罐中进行发酵，发酵后进行巴氏杀菌，然后灌装保存，得到格瓦斯饮料。本发明采用低聚果糖替代蔗糖解决含糖量的问题，为糖尿病患者开发符合自身需求的低糖格瓦斯饮料，并且降低格瓦斯的酒精浓度，确保在饮用后不会造成酒后驾驶等违法行为。

Description

一种低糖低酒精浓度格瓦斯饮料的制作方法
技术领域
本发明属于发酵饮料的加工技术，主要涉及格瓦斯在低糖、低酒精浓度条件下发酵的一种酿造方法，适用于糖尿病人、司机等。
背景技术
将低聚果糖应用到格瓦斯饮料中，作为蔗糖的替代物，低聚果糖在体内新陈代谢不需要胰岛素参与，又不使血糖值升高，因此是糖尿病人安全的甜味剂、营养补充剂；并且美国的DiMartini报道称，饮用格瓦斯这样的低醇饮料，只要控制单次饮用量不超过1.8L，那么就可以保证血液中的乙醇不超过20mg/100mL，因此，格瓦斯是目前我国实行禁止酒后驾车以来餐饮中最佳的代酒祝兴发酵饮品之一。
格瓦斯是俄罗斯人传统的主要饮料，它以味道甜美、品种多样、对健康有益等优点，得到了俄罗斯人和来往于俄罗斯的世界各地游客的认可。格瓦斯中富含的维生素C、B1、B2，具有提神、消除疲劳等功效。此外，还原糖、维生素，氨基酸发酵酿制过程中所产生的络合物与格瓦斯所含有的多种有益菌群，有很好地改善人体肠胃消化和吸收的作用。格瓦斯中含有微量的乙醇和微量的CO2，消暑解渴，酸甜可口。
生产格瓦斯的传统工艺流程为：面包(大列巴)、麦芽糖、酒花、益生菌、天然矿泉水→发酵→过滤→灌装→压盖→贴标→装箱→入库。随着现代生物技术的发展，格瓦斯的生产也由传统的农家做法，逐渐标准化、现代化、科学化。现代生产技术制作的格瓦斯产品也已经在市场上出现，如俄罗斯波罗的海啤酒公司的丰收牌格瓦斯，哈尔滨秋林里道斯食品有限责任公司生产的秋林·格瓦斯酿造饮品，新疆维吾尔自治区金粮酒业有限责任公司的格瓦斯系列饮品，哈尔滨得莫利矿泉水有限公司出品的得莫利·格瓦斯营养饮料等。这些公司制作格瓦斯的工艺归纳起来，主要有以下6类：面包格瓦斯、玉米格瓦斯、大豆格瓦斯、苹果格瓦斯、白格瓦斯、花卉格瓦斯。
格瓦斯含有丰富的营养，对人体健康有很大的益处，但对于糖尿病患者来说，无法饮用含糖量较高的格瓦斯饮料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种低糖低酒精浓度的格瓦斯饮料的加工方法，达到简化工艺、实现低糖低酒精浓度的目的。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种低糖低酒精浓度格瓦斯饮料的制作方法，该方法包括以下步骤：(1)选择成熟、饱满的大麦芽，将大麦芽进行粉碎，过60目筛，将粉碎后的大麦芽和水放到发酵罐中进行糖化，大麦芽和水的质量比为1:2-5，在65-80℃水浴锅中糖化80-100min，并将麦芽汁煮沸2-5min，然后冷却至室温，再用纱布过滤得到麦汁滤液；(2)将过滤后的麦汁中加入低聚果糖，大麦芽与低聚果糖的质量比为1-2:2-1，调配后，在发酵罐中接种乳酸菌和酵母菌，酵母菌和乳酸菌的质量比为，酵母菌：乳酸菌＝1-3:1，酵母菌和乳酸菌的接种量质量份数为1％-3％，接种后在发酵罐中进行发酵，发酵温度20-40℃，发酵时间30-40h；(3)发酵后进行巴氏杀菌，76-88℃下灭菌20min，然后灌装保存，得到格瓦斯饮料。
所述的大麦芽与低聚果糖的质量比为，大麦芽：低聚果糖＝1.53:1，酵母菌和乳酸菌的质量比为，酵母菌：乳酸菌＝2.16:1，接种量3％。
本发明的优点效果如下：
本实验通过限制发酵途径控制较低的乙醇含量，控制酵母菌发酵时间，降低酒精的转化率，并添加低聚果糖降低总糖的含量，达到低糖低酒精浓度的目的。
本发明采用低聚果糖替代蔗糖解决含糖量的问题，为糖尿病患者开发符合自身需求的低糖格瓦斯饮料，并且降低格瓦斯的酒精浓度，确保在饮用后不会造成酒后驾驶等违法行为。
附图说明
图1是本发明总工艺路线图；
图2是麦芽与低聚果糖比值对酒精质量分数和总糖浓度的影响图；
图3是酵母菌与乳酸菌比值对酒精质量分数和总糖浓度的影响图；
图4是接种量对酒精质量分数和总糖浓度的影响图；
图5是麦芽与低聚果糖比值和酵母菌与乳酸菌交互作用响应面图；
图6是麦芽与低聚果糖比值和接种量交互作用响应面图；
图7是麦芽与低聚果糖比值和酵母菌与乳酸菌交互作用响应面图；
图8是麦芽与低聚果糖比值和接种量交互作用响应面图。
具体实施方案
下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述。
实施例1
一种低糖低酒精浓度格瓦斯饮料的制作方法，该方法包括以下步骤：(1)选择成熟、饱满的大麦芽，将大麦芽进行粉碎，过60目筛，将大麦芽和水放到发酵罐中进行糖化，大麦芽和水的质量为1:3。在72℃水浴锅中糖化90min，并将大麦芽汁煮沸3min，然后冷却至室温，再用8层纱布过滤得到大麦芽汁滤液；(2)将过滤后的大麦芽汁中加入低聚果糖，大麦芽与低聚果糖的质量比为5:4，调配后，在发酵罐中接种乳酸菌和酵母菌，酵母菌和乳酸菌的质量比为，酵母菌：乳酸菌＝2:1，接种量的质量份数为2％，接种后在发酵罐中进行发酵，发酵温度30℃，发酵时间36h；(3)发酵后进行巴氏杀菌，82℃下灭菌20min，然后灌装保存，得到格瓦斯饮料。
实施例2
所述的大麦芽与低聚果糖的质量比为，大麦芽：低聚果糖＝1.53:1，酵母菌和乳酸菌的质量比为，酵母菌：乳酸菌＝2.16:1，其它步骤同实施例1。
实施例3
一种低糖低酒精浓度格瓦斯饮料的制作方法，该方法包括以下步骤：(1)选择成熟、饱满的大麦芽，将大麦芽进行粉碎，过60目筛，将粉碎后的大麦芽和水放到发酵罐中进行糖化，大麦芽和水的质量比为1:2，在65℃水浴锅中糖化100min，并将麦芽汁煮沸2min，然后冷却至室温，再用8层纱布过滤得到麦汁滤液；(2)将过滤后的麦汁中加入低聚果糖，大麦芽与低聚果糖的质量比为1:2，调配后，在发酵罐中接种乳酸菌和酵母菌，酵母菌和乳酸菌的质量比为，酵母菌：乳酸菌＝1:1，酵母菌和乳酸菌的接种量质量份数为1％，接种后在发酵罐中进行发酵，发酵温度20℃，发酵时间40h；(3)发酵后进行巴氏杀菌，76℃下灭菌20min，然后灌装保存，得到格瓦斯饮料.
实施例4
一种低糖低酒精浓度格瓦斯饮料的制作方法，该方法包括以下步骤：(1)选择成熟、饱满的大麦芽，将大麦芽进行粉碎，过60目筛，将粉碎后的大麦芽和水放到发酵罐中进行糖化，大麦芽和水的质量比为1:5，在80℃水浴锅中糖化80min，并将麦芽汁煮沸5min，然后冷却至室温，再用8层纱布过滤得到麦汁滤液；(2)将过滤后的麦汁中加入低聚果糖，大麦芽与低聚果糖的质量比为2:1，调配后，在发酵罐中接种乳酸菌和酵母菌，酵母菌和乳酸菌的质量比为，酵母菌：乳酸菌＝3:1，酵母菌和乳酸菌的接种量质量份数为3％，接种后在发酵罐中进行发酵，发酵温度40℃，发酵时间30h；(3)发酵后进行巴氏杀菌，88℃下灭菌20min，然后灌装保存，得到格瓦斯饮料。
低糖低酒精浓度格瓦斯饮料工艺最优参数试验
1材料与方法
1.1试验原料
麦芽 中粮食品有限公司
乳酸菌 诺维信有限公司
酵母菌 诺维信有限公司
低聚果糖 天津迪博有限公司
1.1.1试验仪器与设备
仪器 生产厂家
722可见分光光度计 天津市普瑞斯仪器有限公司
PHS-3C精密PH计 上海精密科学仪器有限公司
手持式折光仪 成都泰华光学有限公司
BS203显微镜 重庆光学电学设备有限公司
FA2004电子天平 上海衡平仪器仪表厂
DHP-9162电热恒温培养箱 海齐欣科学仪器有限公司
DK-98-ⅡA电热恒温水浴锅 天津市泰斯特仪器有限公司
HZQ-F160全温振荡培养箱 哈尔滨市东联电子技术有限公司
高压蒸汽灭菌锅 上海三申医疗器械有限公司
1.2试验方法
1.2.1酒精含量和总糖含量的测定
酒精含量可根据国标GB/T 4928-2008方法进行测定。
总糖含量可根据国标GB/T 5009.7-2008方法进行测定。
2试验结果与讨论
2.1麦芽与低聚果糖比值对酒精质量分数和总糖浓度的影响
由图2可以看出麦芽与低聚果糖比值对酒精质量分数的影响是先增大然后逐渐减小，比值在2:1时，酒精质量分数达到最大值，通过控制菌种的发酵时间，有效地控制酒精的生成。麦芽与低聚果糖比值对总糖浓度的影响是先逐渐增大后减小，比值在3:1时，总糖浓度达到最大值，开始麦芽汁糖化积累大量单糖和二糖，然后随着酵母菌和乳酸菌发酵，糖被转化为酒精，因此糖的浓度逐渐降低。
2.2酵母菌和乳酸菌比值对酒精质量分数和总糖浓度的影响
由图3可知，酵母菌和乳酸菌比值对酒精质量分数的影响是先增大然后逐渐减小，保持稳定，比值在4:1时，酒精质量分数达到最大值，酵母菌在发酵过程中会产生酒精，但通过控制菌种的发酵时间，有效地控制酒精的生成，使酒精浓度降低。酵母菌和乳酸菌比值对总糖浓度的影响是先大幅增大后减小，比值在3:1时，总糖浓度达到最大值，开始麦芽汁糖化积累大量单糖和二糖，然后随着酵母菌和乳酸菌发酵，可以被菌母菌利用的糖被转化为酒精，因此糖的浓度逐渐降低。
2.3接种量对酒精质量分数和总糖浓度的影响
由图4可知，接种量对酒精质量分数的影响是一直增加，然而接种量对总糖浓度的影响是直线下降，因为随着菌种的接种量增加，发酵过程会产生酒精，而消耗大量的糖类物质，所以酒精质量分数一直增加，而总糖浓度一直降低。
2.2格瓦斯工艺的响应面试验优化
2.2.1试验因素水平编码表
在单因素研究的基础上，选取麦芽：低聚果糖、酵母菌：乳酸菌、接种量3个因素为自变量，以酒精质量分数和总糖含量为响应值，根据中心组合设计原理，设计响应面分析试验，其因素水平编码表见表1。
表1 响应面试验因素水平编码表
2.2.2格瓦斯的响应面分析
根据单因素试验，采用Box-Behnken法优化参数。以麦芽：低聚果糖A、酵母菌：乳酸菌B、接种量C为自变量，酒精含量Y1、总糖含量Y2为目标值，试验优化设计和目标值如表2。分别进行12组析因试验，5组中心试验，通过试验优化降低试验误差。
表2响应面试验方案和试验结果
通过响应面Design expert8.06得到以下方程：
Y1＝0.2613+0.0176A+0.0288B+0.0273C+0.0051AB-0.0074AC+0.0016BC-0.0145A2-0.0342B2+0.0153C2
Y2＝1.332+0.1013A+0.125B+0.1463C+0.05AB-0.0475AC-0.015BC-0.0873A2-0.1848B2+0.0878C2
表3酒精含量回归与方差分析结果
表4总糖含量回归与方差分析结果
表3显示试验优化设计是极显著的(p<0.0001)，失拟项并不显著。优化设计的R2＝0.9971>0.8000，RAdj 2＝0.9934说明试验误差低，模型正确。结果证明此模型能很好地匹配和分析数据来预测试验结果。
按照显著性检验，一次项：A,B,C；二次项：AB,AC,A2,B2,C2，上述提到的因素项都对目标值的影响显著(p<0.05)，因为存在交互项，所以因素项之间的影响是复合的。图5和图6表示交互作用的响应面。表3反应通过F检验得到因素贡献率为：B>C>A(酵母菌和乳酸菌比值>接种量>麦芽和低聚果糖比值)。
表4显示试验优化设计是极显著的(p<0.0001)，失拟项并不显著。优化设计的R2＝0.9950>0.8000，RAdj 2＝0.9887说明试验误差低，模型正确。结果证明此模型能很好地匹配和分析数据来预测试验结果。
按照显著性检验，一次项：一次项：A,B,C；二次项：AB,AC,A2,B2,C2，上述提到的因素项都对目标值的影响显著(p<0.05)，因为存在交互项，所以因素项之间的影响是复合的。图7和图8表示交互作用的响应面。表4反应通过F检验得到因素贡献率为：C>B>A(接种量>酵母菌和乳酸菌比值>麦芽和低聚果糖比值)。
响应面分析法得到的最佳条件如下：麦芽：低聚果糖1.53:1，酵母菌：乳酸菌2.16:1，接种量3％，酒精含量(0.31±0.003)％，总糖含量(1.58±0.021)％。
2.3验证试验
在最佳条件下进行三次平行试验，麦芽：低聚果糖1.53:1，酵母菌：乳酸菌2.16:1，接种量3％。三次试验结果分别为：0.308、0.308、0.309；1.574、1.578、1.581。三次平行试验的平均值为0.308％和1.578％，这说明响应值符合回归预测值，并且模型能预测格瓦斯饮料的实际条件。
3结论
本试验研究了格瓦斯加工条件，采用菌种发酵，响应面分析法得到的最佳条件如下：麦芽：低聚果糖1.53:1，酵母菌：乳酸菌2.16:1，接种量3％，酒精含量(0.31±0.003)％，总糖含量(1.58±0.021)％。

Claims (2)

1.一种低糖低酒精浓度格瓦斯饮料的制作方法，其特征在于包括以下步骤：（1）选择成熟、饱满的大麦芽，将大麦芽进行粉碎，过60目筛，将粉碎后的大麦芽和水放到发酵罐中进行糖化，大麦芽和水的质量比为1:2-5，在65-80℃水浴锅中糖化80-100min，并将麦芽汁煮沸2-5min，然后冷却至室温，再用纱布过滤得到麦汁滤液；（2）将过滤后的麦汁中加入低聚果糖，大麦芽与低聚果糖的质量比为1-2:2-1，调配后，在发酵罐中接种乳酸菌和酵母菌，酵母菌和乳酸菌的质量比为，酵母菌：乳酸菌=1-3:1，酵母菌和乳酸菌的接种量质量份数为1%-3%，接种后在发酵罐中进行发酵，发酵温度20 -40℃，发酵时间30-40h；（3）发酵后进行巴氏杀菌，76-88 ℃下灭菌20min，然后灌装保存，得到格瓦斯饮料。
2.根据权利要求1所述的一种低糖低酒精浓度格瓦斯饮料的制作方法，其特征在于所述的大麦芽与低聚果糖的质量比为，大麦芽：低聚果糖=1.53:1，酵母菌和乳酸菌的质量比为，酵母菌：乳酸菌=2.16:1，接种量3%。
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