CN108117943A - 一种蝉花菌质啤酒的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种蝉花菌质啤酒的制备方法，该方法以蝉花固体培养残基为原料，分别提取醇溶性和水溶性功能因子，再与麦芽混合，经过糖化、煮酒花、发酵等工序后制成具有蝉花功能因子的功能型啤酒。

Description

一种蝉花菌质啤酒的制备方法
技术领域
本发明涉及一种蝉花菌质啤酒的制备方法，属于生物技术领域。
背景技术
蝉花(Isaria cicadae Miquel)属于真菌界(FUNGI)的子囊菌门(Ascomycot)、盘菌亚门(Pezizomycotina)、粪壳菌纲(Sordariomycetes)、肉座菌目(Hypocreales)、虫草科(Cordycipitaceae)、棒束孢属(Isaria)，是我国名贵的中药材，是寄生在蝉(俗称“知了”)上的一种虫草菌。其药用已有1000多年历史。主要成分有腺苷、虫草多糖、虫草酸(甘露醇)、虫草素、尿嘧啶、甾醇、生物碱、维生素、无机盐、矿物质元素等。蝉花具有独特而广泛的功效，如改善肾功能、抗肿瘤、调节免疫系统、滋补强壮、提高细胞能力、抗疲劳、降血压、血糖，解热、镇痛、改善睡眠、改善脂质代谢、促进造血、抗真菌、抗衰老等。
蝉花固体培养过程中，会产生大量的菌质(固体培养残基)，约为蝉花子实体的7.5倍。菌质以谷物为主要原料，其中含有大量的未利用彻底的谷物营养成分及发酵过程中产生的腺苷、麦角甾醇、甘露醇、多糖、HEA等生物活性物质和维生素、矿物质等。若不加以充分利用，会造成资源浪费和会对环境造成巨大的危害。因此对蝉花菌质开展利用研究，有利于其生物活性物质的充分应用及提高产品附加值。
发明专利CN 201610307617.7公开了一种蝉花鲜啤酒及其酿造工艺，该方法是以大米培养基作为原料，将培养基经高速粉碎机粉碎，加水调浆后经超声对培养基的菌丝和孢子进行破碎得到蝉花培养基醪浆，然后将醪浆和大麦芽、焦香麦芽一同制备蝉花啤酒。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蝉花菌质啤酒的制备方法，该方法以蝉花固体培养残基为原料，分别提取醇溶性和水溶性功能因子，再与麦芽混合，经过糖化、煮酒花、发酵等工序后制成具有蝉花功能因子的功能型啤酒。
作为本发明的一个方面，本发明提供一种蝉花菌质啤酒的制备方法，该方法包括如下步骤：
步骤a，取蝉花菌质，加入乙醇溶液提取，得到醇提液和提取残渣；
步骤b，将步骤a得到的提取残渣加水煎煮，得到水煎液；
步骤c，将步骤b得到的水煎液加入麦芽，糖化，得糖汁；
步骤d，将步骤c得到的糖汁加入啤酒花，煮沸，得到啤酒发酵原汁；
步骤e，将步骤a得到的醇提液与步骤d得到的啤酒发酵原汁混合，接入啤酒酵母进行发酵，即得。
其中，所述蝉花菌质为以谷物为原料的固体培养基，所述谷物包括小麦、玉米、大米、小米、荞麦、大麦、燕麦、糙米、粳米、高粱中的任意一种或几种；最优选的，所述固体培养基为小麦培养基。
所述麦芽包括基础麦芽、小麦芽、焦香麦芽、黑麦芽中的任意一种或几种。可按照制备啤酒种类的不同适当选择麦芽，如制备黄啤，加入基础麦芽、小麦芽、焦香麦芽；制备黑啤，加入基础麦芽和黑麦芽。
所述麦芽的加入量为蝉花菌质重量的6～8倍。
在一些实施方式中，所述蝉花菌质在酿酒前经过预处理，所述预处理包括烘干、粉碎。
在一些实施方式中，步骤a所述乙醇提取方法选自浸泡提取或超声提取，提取温度低于70℃；提取次数为2～4次，每次1～2小时；所述乙醇溶液浓度为30％～90％；进一步优选为40～70％；最优选为50％；
步骤c所述麦芽的加入量为蝉花菌质重量的6-9倍；所述糖化温度为60-80℃，糖化时间为1～3小时。
步骤e所述发酵包括两次发酵过程，第一次发酵过程为厌氧发酵，发酵温度为20-25℃，发酵时间为5～10天；第二次发酵过程，发酵温度为15～20℃，发酵时间20～30天。
本发明进一步提供了所述方法制备的蝉花啤酒。
本发明所述“蝉花菌质”是指对蝉花或蛹虫草的子实体进行采收后剩余的固体培养残基，人工培养蝉花和蛹虫草需经过固体培养过程，所述固体培养基多以谷物为原料，采收子实体后的固体培养残基中包含丰富的菌质和营养成分。
本发明所述“糖化”是指通过麦芽中各种水解酶的作用，以及水和热力作用，使得淀粉分解成麦芽糖、蛋白质分解成氨基酸的过程。
本发明所述“基础麦芽”是啤酒酿造过程中起到提供基础风味、糖分的麦芽，是由大麦发芽制成的麦芽。
本发明的有益效果：
①本发明方法可以有效利用蝉花虫草子实体培养之后剩余的培养残基，减少蝉花虫草培养行业固废的排放。
②本发明对蝉花菌质先后进行乙醇浸泡提取和水煎煮提取，以提取液作为酿酒原料，相对于现有技术对培养基进行高速粉碎和超声破碎的处理方法，不仅提高了啤酒中营养成分的种类和含量，而且对啤酒的口感和味道有明显改善。
③蝉花菌质先经乙醇提取，避免了后续高温提取对热敏性功能因子的破坏；再经沸水提取法，提取了蝉花菌质中的多糖成分，使得制得的啤酒最大限度的保存了菌质中的功能因子，具有很好的抗氧化性。
具体实施方式
以下实施例中使用的蝉花菌种为CN102851353A公开的蝉拟青霉菌株[Paecilomyces cicadae(Miq.)Samson]，该菌株已于2009年11月18日在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)注册保藏，保藏号为CGMCC No.3453。蝉花菌株并不作为对本发明保护范围的限制，市售或其他现有技术公开的蝉花菌株均能实现本发明的效果。
实施例1菌质的制备
将小麦与水按1：1.5的比例混合均匀，灭菌；接种经扩大培养的蝉花菌种，经过固体培养，得到子实体；对子实体进行采收后，取剩余的固体培养残基即为小麦菌质。将菌质烘干，粉碎，126℃高温灭菌45min。
实施例2菌质的制备
将大米与水按1：1.5的比例混合均匀，灭菌；接种经扩大培养的蝉花菌种，经过固体培养，得到子实体；对子实体进行采收后，取剩余的固体培养残基即为大米菌质。将菌质烘干，粉碎，126℃高温灭菌45min。
实施例3蝉花菌质黄啤的制备
步骤a，取实施例1或2的蝉花菌质0.55kg，加入50％乙醇溶液5L，60℃浸提三次，每次提取2h，合并乙醇提取溶液，减压浓缩，获得1L浓缩液；
步骤b，将步骤a乙醇提取后的残渣加入13.125L水，煮沸1h，保持液位；
步骤c，将步骤b水煎液加入7.875L 20℃的清水，调节至70℃，按如下比例加入粉碎的麦芽：3.9kg基础麦芽、0.164kg小麦芽、0.164kg焦香麦芽，保温进行糖化1h；糖化结束后，利用麦糟层进行过滤，得到糖汁；
步骤d，将步骤c得到的糖汁煮沸，按照如下顺序加入酒花：煮沸15min后投加5g努格特酒花、煮沸60min后投加12g威廉麦特酒花、煮沸65min后投加30g卡斯卡特酒花；煮沸75min结束，利用循环泵使得液体高速旋转，静置，去除沉淀，得啤酒发酵原汁；
步骤e，将步骤a得到的醇提液与步骤d得到的啤酒发酵原汁，接入10g艾尔啤酒酵母，于22℃温度下进行厌氧发酵7d，将得到的酒液进行灌装，同时向容器(瓶或罐)中补糖，进行二次发酵，发酵温度16℃，发酵21d，同时进行保压；经过二次发酵以后，11℃保存。
实施例4蝉花菌质黑啤的制备
步骤a，取实施例1或2的蝉花菌质0.55kg，加入50％乙醇溶液5L，60℃浸提三次，每次提取2h，合并乙醇提取溶液，减压浓缩，获得1L浓缩液；
步骤b，将步骤a乙醇提取后的残渣加入13.125L水，煮沸1h，保持液位；
步骤c，将步骤b水煎液加入7.875L 20℃的清水，调节至70℃，按如下比例加入粉碎的麦芽：3kg基础大麦、0.33kg黑麦芽，保温进行糖化1h；糖化结束后，利用麦糟层进行过滤，得到糖汁；
步骤d，将步骤c得到的糖汁煮沸75min，按照如下顺序加入酒花：煮沸15min后投加5g努格特酒花、煮沸60min后投加12g威廉麦特酒花、煮沸65min后投加30g卡斯卡特酒花；煮沸结束后，利用循环泵使得液体高速旋转，静置，去除沉淀，得啤酒发酵原汁；
步骤e，将步骤a得到的醇提液与步骤d得到的啤酒发酵原汁，接入10g艾尔啤酒酵母，于22℃温度下进行厌氧发酵7d，将得到的酒液进行灌装，同时向容器(瓶或罐)中补糖，进行二次发酵，发酵温度16℃，发酵21d，同时进行保压；经过二次发酵以后，11℃保存。
实施例5蝉花菌质啤酒的制备
与实施例3或4方法相同，区别在于，步骤a乙醇浓度为60％，提取方法为超声提取。
对照实施例1基础啤酒的制备
与实施例3啤酒制备工艺基本相同，区别在于，本实施例不加入蝉花菌质，直接加入麦芽进行糖化、煮酒花、发酵步骤。
对照实施例2蝉花菌质水提液啤酒的制备
与实施例3啤酒制备工艺基本相同，区别在于，本实施例不包括步骤a对蝉花菌质进行乙醇提取，直接进行步骤b水煎煮提取。后续糖化、煮酒花、发酵工艺均与实施例3相同。
啤酒品质评价
1外观和口感的考察
本实施例对基础啤酒(对照实施例1制备)、蝉花菌质水提液啤酒(对照实施例2)和本发明蝉花菌质啤酒(实施例3制备)进行了品质考察，由100名志愿者经培训后对三种啤酒进行打分(取平均值，四舍五入保留整数)。满分标准和评分结果见表1。
表1啤酒品质评价标准和结果
相对于基础啤酒和仅加入蝉花菌质水提液的啤酒而言，本发明方法制备的蝉花啤酒，泡沫更加细腻丰富，停留时间长；在麦芽香气、酒花香气当中，有着淡淡的蝉花香气；重要的是酒体平衡，层次感丰富。这些都要比没有添加蝉花菌质醇提取和水提物的普通啤酒要增色很多。
2抗氧化能力考察
蝉花菌质先经乙醇提取，避免了后续高温提取对热敏性功能因子的破坏；再经沸水提取法，提取了蝉花菌质中的多糖成分，使得制得的啤酒最大限度的保存了菌质中的功能因子，具有很好的抗氧化性。
本实施例采用DPPH法(该方法广泛用于定量测定生物试样、酚类物质和食品的抗氧化能力)对对照实施例1、2和实施例3、4制备的啤酒的抗氧化性进行测定，结果见表2。
表2抗氧化性测定结果
项目 对照实施例1 对照实施例2 实施例3 实施例4
DPPH清除率 34.6％ 68.8％ 80.7％ 85.6％
经测定，本发明实施例3制备的蝉花菌质啤酒其DPPH抑制率是普通啤酒的2.33倍；是未添加醇提物啤酒的1.17倍。本发明实施例4制备的蝉花菌质啤酒其DPPH抑制率是普通啤酒的2.47倍；是未添加醇提物啤酒的1.24倍。

Claims (10)

1.一种蝉花菌质啤酒的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤a，取蝉花菌质，加入乙醇溶液提取，得到醇提液和提取残渣；
步骤b，将步骤a得到的提取残渣加水煎煮，得到水煎液；
步骤c，将步骤b得到的水煎液加入麦芽，糖化，得糖汁；
步骤d，将步骤c得到的糖汁加入啤酒花，煮沸，得到啤酒发酵原汁；
步骤e，将步骤a得到的醇提液与步骤d得到的啤酒发酵原汁混合，接入啤酒酵母进行发酵，即得。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蝉花菌质为以谷物为原料的固体培养基，所述谷物包括小麦、玉米、大米、小米、荞麦、大麦、燕麦、糙米、粳米、高粱中的任意一种或几种。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述蝉花菌质为以小麦为原料的固体培养基。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述麦芽组成为：基础麦芽、小麦芽、焦香麦芽；或，基础麦芽和黑麦芽。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蝉花菌质在酿酒前经过预处理，所述预处理包括烘干、粉碎。
6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a所述乙醇提取方法选自浸泡提取或超声提取，提取温度低于70℃。
7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述乙醇溶液浓度为30％～90％；进一步优选为40～70％；最优选为50％。
8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤c所述糖化温度为60-80℃，糖化时间为1～3小时。
9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤e所述发酵包括两次发酵过程，第一次发酵过程为厌氧发酵，发酵温度为20-25℃，发酵时间为5～10天；第二次发酵过程，发酵温度为15～20℃，发酵时间20～30天。
10.如权利要求1-9任一制备方法制备的蝉花菌质啤酒。
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