使用麦芽糖阴性酵母生产无酒精啤酒的原料优化：添加麦芽处理原料、片状原料及未经过麦芽处理的辅助原料

时间：2026年1月19日

来源：Food Chemistry

编辑推荐：

本研究通过40%替代大麦芽使用其他谷物和伪谷物（黑麦、燕麦片、荞麦等）生产非酒精啤酒（NAB）麦汁，验证了高比例替代的可行性。结果表明替代谷物可降低麦汁葡萄糖（荞麦降低26.89g/L）和麦芽糖含量（22.11-24.84g/L），同时提升高分子量蛋白质（增加36-67%）和口感丰富度，但黑麦会增加粘稠度（56%）。该工艺为NAB多样化提供了新途径，需进一步优化过滤和泡沫问题。

IBF | 制酒与发酵创新中心，根特大学，生物科学工程学院，生物技术系，瓦伦丁·瓦尔维克路1号（Valentin Vaerwyckweg 1），9000根特，比利时

摘要

随着对无酒精啤酒（NAB）需求的增长，需要创新策略来提高其多样性并克服常见的缺陷，如过甜、麦芽味过重以及口感不佳等问题。本研究评估了使用麦芽糖阴性酵母进行发酵的试点规模麦汁生产，其中40%的大麦麦芽被替代为其他谷物和伪谷物（黑麦麦芽、燕麦片、荞麦、科拉桑小麦、单粒小麦）。添加辅料后，麦汁中的麦芽糖含量从26.89克/升降低到22.11–24.84克/升，同时寡糖含量略有增加。与100%大麦麦芽制成的参考麦汁相比，荞麦麦汁中的葡萄糖含量高出90%，而燕麦片和科拉桑小麦则使葡萄糖含量降低了14–21%。未发芽的辅料使可溶性高分子量蛋白质增加了36–67%，但氨基酸含量减少了30–37%。黑麦麦芽使粘度增加了56%，这可能改善了口感，但降低了工艺可行性。不良气味中的醛类和二甲基硫化物含量保持较低。总体而言，这些结果表明添加辅料的可行性，并凸显了它们在降低甜度并提升口感方面的潜力。

引言

消费者越来越重视健康饮食选择，这推动了无酒精啤酒（NAB）、低酒精啤酒、低热量啤酒、功能啤酒和无麸质啤酒的需求。生产NAB（酒精含量<0.5%）的一种方法是使用麦芽糖阴性酵母，这种方法可以使用传统的酿造设备实现，从而使小型啤酒厂也能采用（Brányik等人，2012年；Lafontaine等人，2020年）。然而，麦芽糖阴性酵母会导致部分麦芽糖、麦芽三糖以及偶尔的蔗糖和葡萄糖无法发酵，从而导致过甜（Myncke等人，2025年；Rettberg等人，2022年）。在这种情况下，添加辅料可以帮助降低麦汁和啤酒中的总糖分（Bellut等人，2019年；Laureys等人，2023年）。此外，Yorke等人（2021年）发现，在生产常规强度啤酒（RSB）时，用未发芽的辅料（大麦、小麦、大米、玉米）替代30%的大麦麦芽可以减少麦芽味。许多NAB仍存在典型的麦芽味和类似麦芽的味道缺陷，即使使用麦芽糖阴性酵母也是如此（Bauwens等人，2021年；Blanco等人，2016年；Gernat等人，2020年；Myncke等人，2025年；Rettberg等人，2022年）。NAB中的类似麦芽的味道部分是由于未发酵的麦汁中的醛类物质及其由于缺乏乙醇和糖分存在而降低的感官阈值造成的（Perpète & Collin，1999年；Perpète & Collin，2000年）。有趣的是，未发芽的谷物和伪谷物（如单粒小麦、科拉桑小麦和荞麦）据报道含有比大麦麦芽更少的醛类物质，因此是生产NAB的有希望的替代品（Baillière等人，2022年）。此外，还建议使用改良程度较低的麦芽或辅料来通过增加粘度或高分子量（HMW）糊精、β-葡聚糖和其他非淀粉多糖的含量来改善（非）酒精啤酒的口感（Langenaeken等人，2020b年；Michiels等人，2024年；Moreno Ravelo等人，2024年）。

本研究评估了用辅料替代40%大麦麦芽以生产适合麦芽糖阴性酵母发酵的NAB麦汁，这种麦汁应低糖且低醛类物质，同时富含高分子量化合物和不可发酵的提取物。在潜在的辅料中，燕麦（片状、颗粒或麦芽）和黑麦（麦芽）因其能增加啤酒的饱满度和独特的风味而受到重视（Briggs等人，2004b年；Langenaeken等人，2020b年；Zhuang等人，2017年）。大量研究也关注了未发芽的荞麦作为一种替代酿造原料，因为它具有营养价值、抗氧化潜力以及无麸质特性（Baillière等人，2022年；Cela等人，2022年；Deng等人，2019年；Li等人，2025年）。尽管高比例的未发芽荞麦在糖化过程中需要外源酶，但其使用可以带来花香、玫瑰般的香气、更丰富的口感和更细腻的质地（Baillière等人，2021年；Myncke等人，2022年；Phiarais等人，2010年）。类似地，古老的小麦品种（如单粒小麦和科拉桑小麦）结合了良好的感官特性和潜在的可持续性和健康益处（Albanese等人，2018年；Baillière等人，2021年；Cooper，2015年）。这些谷物与荞麦一起被认为是啤酒创新和多样化的有希望的原材料（Baillière等人，2021年；Baillière等人，2022年）。

Myncke等人（2025年）描述了一种使用72°C等温糖化方法生产适合NAB的麦汁的方法（72°C下糖化60分钟，78°C下糖化10分钟，原始比重为6.5°P）。当与商业麦芽糖阴性酵母菌株结合使用时，这种麦汁特别适合生产酒精含量<0.5%的NAB。然而，在糖化过程中使用大量未发芽的辅料（40%）时，需要较低的糖化温度（48°C）和外源酶来确保足够的淀粉、纤维和蛋白质降解。如果不加以解决，提取效率和过滤性能可能会受到影响（Baillière等人，2021年；Demeester等人，2021年；Myncke等人，2022年）。为了克服这些挑战，本研究评估了一种新开发的糖化方案，用于在试点规模上使用高比例的未发芽谷物和伪谷物生产NAB。

本研究基于Myncke等人（2025年）使用100%大麦麦芽和麦芽糖阴性酵母生产NAB的工作，以及Baillière等人（2021年）探索在RSB中使用辅料进行风味多样化的研究。在本研究中，目标是通过麦芽糖阴性酵母发酵生产的NAB麦汁是在200升的试点规模下制备的，其中40%的大麦麦芽分别被黑麦麦芽、燕麦片、荞麦和单粒小麦替代。同时使用了100%大麦麦芽作为参考。首要目标是评估这些辅料和所提出的酿造方法在技术上的可行性。随后，分析了所生产的麦汁的组成参数，并评估了其与各自原材料组成特征之间的潜在关联。基本假设是，部分替代大麦麦芽将产生：(i) 降低葡萄糖含量，从而降低最终啤酒中的乙醇水平；(ii) 降低麦芽糖浓度，从而减少剩余的甜味；(iii) 增加不可发酵的提取物，从而增强啤酒的饱满度。此外，这种替代还可以(iv) 降低与类似麦芽的味道相关的醛类物质浓度。本研究不同于以往的工作，因为它专注于试点规模的麦汁生产，提供了关于使用高比例辅料可行性的工业相关见解，并应用了调整后的糖化方案来定制适合NAB生产的麦汁组成，最终目标是提高NAB的多样性和质量。

部分内容摘录

大麦麦芽、辅料、酿造液、啤酒花和酶

两行春大麦麦芽（BM），品种为Planet（2021年在法国收获，Boortmalt，比利时），黑麦麦芽（RM）（2022年在法国收获，Mouterij Dingemans，比利时），未知品种的燕麦片（OF）（2022年在欧洲收获，Maselis，比利时），去皮荞麦（BW）（2021年在 China 收获，Mill&Mix，荷兰），去皮埃布纳斯单粒小麦（EK）（2022年在荷兰收获，Boerderij Bijlsma，荷兰），以及去皮KAMUT®科拉桑小麦（KH）（2021年在加拿大收获，Kamut Enterprises of Europe，比利时）

原材料的特性

为了考虑这些原材料可能对最终麦汁组成的影响，测定了本研究中使用的原材料的组成和α-及β-淀粉酶活性（表1）。BM（5.2% w/w）和RM（9.7% w/w）的含水量最低，这是由于麦芽干燥过程中的烘干步骤所致。相比之下，其他原材料的含水量较高，范围在10.1%至13.0% w/w之间。淀粉是所有原材料中最丰富的化合物

结论

本研究评估了在麦芽、片状和未发芽形式下使用40%辅料生产适合麦芽糖阴性酵母发酵的NAB的效果。尽管仍有优化空间（RM的过滤时间和KH的泡沫形成），但所提出的糖化方案成功地产出了符合后续麦芽糖阴性酵母发酵要求的、辅料含量高的麦汁。

用辅料替代40%的BM改变了麦汁的组成

科学写作中关于生成式AI的声明

在准备这项工作时，作者使用了Chat GPT-4和GPT-5来提高内容的可读性和语言表达。使用这些工具/服务后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对出版物的内容负全责。

CRediT作者贡献声明

埃利亚·明克（Elia Myncke）：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿，可视化，验证，资源管理，项目管理，方法论，调查，数据分析，概念化。西尔维·范多恩（Sylvie Vandoorne）：验证，方法论，调查，数据分析。乔伦·赫伊斯（Joren Huys）：验证，方法论，调查，数据分析。波尔·斯莫特（Pol Smout）：验证，方法论，调查，数据分析。大卫·劳雷斯（David Laureys）：资源管理

资助

这项工作得到了弗兰德斯创新与创业机构（Flanders Innovation & Entrepreneurship）作为TETRA项目NABLAB的一部分（VLAIO，项目编号：HBC.2021.0120）和特别研究基金（BOF，资助编号：BOF/STG/2019/0042/01和BOF/BAF/2024/1023/01）的支持。