《Current Research in Food Science》:Vernonia amygdalina as a Hop Substitute in Red Sorghum Beer: Effects on Fermentation Performance and Physicochemical Properties
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本研究针对撒哈拉以南非洲地区啤酒花依赖进口、生产成本高的产业瓶颈,探索以当地植物苦叶 Vernonia amygdalina 作为苦味剂部分或完全替代啤酒花的可行性。通过控制实验室发酵实验,发现随着苦叶添加比例的增加(0%–100%),啤酒的酒精浓度(5.2%–6.3% v/v)、表观发酵度(61.6%–75.5%)显著提升,pH值降低,且微生物安全性良好。该研究为区域性可持续酿造体系开发提供了理论依据与技术路径。
在非洲许多地区,啤酒酿造长期依赖进口啤酒花,这不仅推高了生产成本,也限制了本地化酿造技术的发展。尤其对于以高粱为主要原料的啤酒生产体系,寻找适合本地气候与资源的苦味剂替代品,成为推动产业自主的关键。近年来,学者们开始将目光投向具有丰富生物活性成分的非洲本土植物,其中苦叶 Vernonia amygdalina 因兼具苦味特性与抗菌活性而备受关注。
为系统评估苦叶在啤酒酿造中的实际效果,来自刚果民主共和国金沙萨大学的研究团队开展了一项控制实验,研究结果发表于《Current Research in Food Science》。该研究以红高粱麦芽为原料,通过设置五组不同比例的啤酒花/苦叶替代方案(100:0、75:25、50:50、25:75、0:100),在192小时的发酵过程中监测多项关键指标,旨在揭示苦叶对发酵效率、啤酒理化特性及微生物稳定性的影响。
在研究过程中,团队采用了几项关键技术方法:首先对苦叶进行低温干燥与粉碎处理,以保留热敏性成分;其次在糖化过程中控制温度阶梯(62°C/72°C)以激活淀粉酶活性;最后在煮沸结束前加入苦叶,避免过度加热导致风味劣变。所有发酵实验均在实验室规模的搅拌式发酵罐中进行,使用光学密度(OD600)标准化接种的酿酒酵母 ANGEL BF-16 菌株。
3.1.1 理化分析结果
随着苦叶比例提高,啤酒的酒精含量从5.2%显著上升至6.3%,表观发酵度由61.6%提升至75.5%,表明苦叶中的营养成分可能促进了酵母代谢。同时,啤酒颜色(EBC值)随苦叶添加量增加而加深,反映出植物多酚的贡献。
3.1.2 发酵动力学
密度(°P)下降速率在苦叶比例高的组别中更快,说明酵母对糖类的利用效率提升。pH值在整个发酵过程中持续下降,苦叶组最终pH更低(4.19–4.39),有助于增强产品微生物稳定性。
3.1.4 微生物学分析
所有啤酒样品在发酵结束后均未检出污染微生物,证明苦叶的添加在抑制杂菌的同时未影响酿酒酵母活性。
研究结论指出,苦叶不仅能作为啤酒花的有效替代品,还可能通过提供矿物质、维生素等营养物质优化发酵环境。其含有的多酚与倍半萜内酯类成分在适度浓度下可增强酵母应激耐受性,进而提升酒精产率。这一发现为非洲地区开发基于本地植物的可持续酿造工艺提供了重要依据,也为全球特种啤酒的原料创新提供了新思路。未来研究需进一步聚焦苦叶苦味的感官特性、最佳添加时机及工业化放大可行性。