综述:非常规微生物在无醇啤酒生产中的应用

时间:2026年5月22日
来源:Frontiers in Microbiology

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摘要:无醇啤酒(Non-alcoholic beer, NAB)是啤酒市场中增长最快的细分领域之一,但现有产品普遍存在麦汁样甜感、酒体单薄以及酒花–酵母复杂度不足等感官缺陷。这些品质差距源于传统工艺的根本性限制:常规方法依赖酿酒酵母属(Saccharomyce

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摘要:无醇啤酒(Non-alcoholic beer, NAB)是啤酒市场中增长最快的细分领域之一,但现有产品普遍存在麦汁样甜感、酒体单薄以及酒花–酵母复杂度不足等感官缺陷。这些品质差距源于传统工艺的根本性限制:常规方法依赖酿酒酵母属(Saccharomyces)进行限制性发酵,或对常规啤酒进行物理脱醇,而这两种路径均受制于标准酿造过程中麦芽糖与麦芽三糖发酵的核心作用。非常规微生物为无醇啤酒生产提供了替代性的生物学路径。非酿酒酵母属(Non-Saccharomyces)及麦芽糖阴性酵母菌、乳酸菌(Lactic acid bacteria, LAB)、混合培养物以及工程菌株,通过将麦汁糖分利用限制在极低水平,同时产生多样化的代谢产物——包括果香与辛香挥发性物质、有机酸、甘油和高分子胞外多糖——可在几乎不产生乙醇的前提下,调节无醇啤酒的风味平衡、口感饱满度与pH值。本综述基于近期发表的中试及工业化案例,系统梳理了上述微生物如何重塑麦汁糖代谢,及其对无醇啤酒挥发性与非挥发性组分谱的影响。研究重点关注具有产业化潜力的工艺概念,包括麦芽糖阴性酵母菌主发酵、乳酸菌辅助发酵,以及利用筛选或工程化酿酒酵母变体的限乙醇发酵。当前仍需解决的主要挑战包括:菌株在酒花麦汁中的工艺稳健性、不良风味(双乙酰、乙酸乙酯、酚类物质气味)的控制、工程菌株的监管接受度,以及规模化生产下的感官品质一致性。总体而言,非常规微生物已成为缩小无醇啤酒与传统啤酒感官差距的关键工具,同时也支持更为多样化和低环境负荷的酿造实践。
1 引言
全球传统啤酒生产主要依赖酿酒酵母属(Saccharomyces)酵母完成酒精发酵。艾尔型啤酒多采用上层发酵的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),而占据全球产量约90%的拉格型啤酒则由酿酒酵母(S. cerevisiae)与真贝酵母(S. eubayanus)的自然杂交种巴斯德酵母(Saccharomyces pastorianus)酿造。非常规微生物是指除这些传统使用、代谢特征明确且工业标准化的菌株之外的所有微生物类群,可来源于天然分离、杂交及基因改造。近年来,多种非常规微生物被用于无醇及低醇啤酒生产,代表性物种包括路德维希酒霉(Saccharomycodes ludwigii)、戴尔凯氏酵母(Torulaspora delbrueckii)、近充分威克汉姆酵母(Cyberlindnera subsufficiens)、库德毕赤酵母(Pichia kluyveri)、有孢汉逊酵母属(Hanseniaspora)物种、发酵接合酵母(Lachancea fermentati)、球拟假丝酵母(Starmerella bombicola)、塞尔瓦兹哈萨克斯坦酵母(Kazachstania servazzii)及马克斯克鲁维酵母(Kluyveromyces marxianus)。此外,植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarun)等乳酸菌及开菲尔来源的混合菌群也被探索作为替代发酵剂。
非常规微生物在酿造中的兴起最初源于消费者对多样化独特香气特征的需求。过去十年间,受健康意识提升、消费模式转变及酒精管控政策趋严推动,全球无醇啤酒需求显著增长,进一步强化了这一趋势。尽管热蒸发与脱醇等物理技术长期用于降低乙醇含量,但这些方法常导致香气物质大量损失,最终产品缺乏传统啤酒的典型感官特征。虽然真空蒸馏、膜接触器及渗透汽化等技术可实现部分香气回收,但其高昂的设备投入限制了广泛应用。因此,旨在发酵过程中直接限制乙醇生成的生物学策略,特别是非常规微生物的应用,受到科研界与产业界的日益关注。
各国法规对无醇啤酒的定义及乙醇上限存在差异。多数司法管辖区将“无醇”产品的体积酒精度(Alcohol by volume, ABV)上限设定为≤0.5%,而美国、英国等地区对“无酒精(alcohol-free)”的阈值要求更为严格(≤0.05%或≤0.1% ABV)。术语差异源于立法与营销策略,增加了科研成果分类与比较的复杂性。部分研究将≤0.5% ABV的啤酒归类为“无醇”,而另一些研究则将相近乙醇水平定义为“低醇”。为保障表述清晰,本综述统一采用≤0.5% ABV作为无醇啤酒的操作定义,除非另有说明。
无醇啤酒生产主要分为两大类:一是发酵后物理脱醇,二是发酵过程中限制乙醇生成的生物学策略。物理方法如膜系统、真空蒸馏/精馏及反渗透虽能有效降低乙醇,但因伴随挥发性香气物质的损失,在低无醇目标下常造成感官缺陷。相比之下,生物学策略旨在通过调控麦汁可发酵性或调节微生物代谢来限制乙醇生成,同时保持理想感官特性,包括调整糖化工艺、冷接触发酵、限制性发酵及使用非常规微生物等方法。其中,非常规微生物的应用被认为是最具前景的无醇啤酒生产替代路径。
在各类生物学策略中,微生物直接应用受到最多关注。现有研究主要依据乙醇减排机制进行分类,包括:非酿酒酵母属(Non-Saccharomyces)酵母的筛选与应用;麦芽糖阴性酿酒酵母属(Saccharomyces)菌株(包括天然及工程变体)的使用;乳酸菌(LAB)共发酵或混合菌群发酵;以及益生菌靶向发酵。无醇啤酒的品质瓶颈主要集中在三个化学与技术维度:醛类与麦汁异味、残糖带来的甜感与酒体、以及澄清度、过滤与储存稳定性。多项研究指出,通过限制性发酵生产的无醇啤酒中,低乙醇含量与高残糖水平会强化“麦汁样”特征,该缺陷与醛类物质密切相关,可通过促进酯类生成或增强醛类还原能力来缓解。
在此背景下,超越传统酿酒酵母发酵的生物学策略近年受到广泛关注。非常规微生物凭借独特的香气代谢途径与有限的糖利用能力,即使在低乙醇条件下也具备实现更均衡感官特征的巨大潜力。然而,现有研究多在差异显著的实验条件下开展,麦汁组成、发酵策略与分析评估方法存在较大异质性,导致文献结果难以直接比较。本综述旨在系统性地批判性评估非常规微生物在无醇啤酒生产中应用的现有文献,具体涵盖非酿酒酵母属酵母、天然及工程化麦芽糖阴性酿酒酵母变体、乳酸菌、混合菌群及益生菌靶向发酵策略,并讨论这些微生物对糖代谢、香气形成、口感、稳定性及微生物安全性的影响。
2 无醇啤酒生产中经实验验证的应用策略
2.1 麦汁组成与可发酵性控制
麦汁组成是无醇啤酒生产的关键变量,直接决定发酵性能与终产品感官特征。在麦汁碳水化合物谱中,麦芽糖是最主要的可发酵糖,约占总量70%,这种高麦芽糖含量是限制无醇啤酒乙醇生成的核心难点。无醇啤酒生产通常将麦汁原始浓度(Original Gravity, OG)控制在5–7 °P,通过限制可发酵糖总量从源头降低潜在乙醇产量,但在麦芽糖阴性酵母策略中也有采用更高OG的案例。提高糖化温度(≥72℃,等温)可显著抑制β-淀粉酶活力,使α-淀粉酶占主导,从而增加不可发酵糊精的生成,与传统工艺相比可将乙醇降至低至2.8% v/v。冷糖化(约10℃)则通过限制酶促淀粉水解,将麦汁可发酵糖浓度降至约5 °Brix(约5 °P),为低乙醇生产提供适宜起点。值得注意的是,低温加工还能抑制美拉德反应与斯特雷克降解,因此被视为可同时降低可发酵糖含量与醛类负荷的策略。
游离氨基氮(Free Amino Nitrogen, FAN)是决定酵母代谢与香气形成的关键因素,影响高级醇、酯类及其他发酵挥发性物质的合成。FAN不足(低于约130 mg/L)与硫化物生成、发酵不完全及酯类产量下降相关,而FAN过量则与双乙酰、杂醇油等不良风味积累有关。标准浓度发酵的最佳FAN范围为200–250 mg/L。研究表明,在低浓度麦汁(≤7 °P)中,FAN水平可降至55–99 mg/L,但由于发酵活性降低,酵母对FAN的需求也同比降低,因此建议优化麦汁原始浓度与FAN浓度的平衡关系。
从口感角度看,乙醇通过三种机制贡献感官体验:增加液体黏度带来物理充盈感;产生口腔温热与灼烧感;作为香气载体促进挥发性物质进入鼻后嗅觉通路。在无醇啤酒中,这三种效应均可忽略或缺失。此外,甘油作为酵母发酵副产物,可提升口感饱满度与顺滑感,但在生物法生产的无醇啤酒中通常浓度较低(典型值为0.4–1.0 g/L,而传统啤酒为1–2 g/L),这主要归因于生物法无醇啤酒较低的原始浓度与受限的麦汁可发酵性。
为弥补这些损失,研究报道同时提高麦汁中糊精与高分子量阿拉伯木聚糖(High molecular weight arabinoxylan, HMW-AX)含量是有效策略,仅单独增加其中一种成分不足以实现显著感官改善。糊精与HMW-AX的组合可部分弥补第一种机制(黏度/物理充盈感),甘油同样对此维度有贡献。然而,第二种机制(口腔温热感)在无醇啤酒生产中无法完全替代,仍是该领域的根本感官研究缺口。尽管支持文献有限,酿造实践中偶见添加乳糖(奶糖)以增强口感饱满度并赋予终产品奶油质地。由于乳糖不被酵母发酵而作为残糖保留,可增加感知酒体与甜度,在“牛奶世涛”“新英格兰IPA”及“奶昔IPA”等精酿风格中应用较多。但针对无醇啤酒的系统学术研究证据仍然稀缺,且乳糖属于已知过敏原,需在标签中向消费者明确标示。
无醇啤酒主要异味来源之一是斯特雷克醛类(包括3-甲基丁醛、甲硫醛与苯乙醛),冷糖化通过抑制美拉德反应与斯特雷克降解,可在麦汁设计阶段部分减少此类物质。另一个影响香气平衡的麦汁参数是酒花添加量。传统啤酒中乙醇会部分抑制苦味感知,而无醇啤酒中缺乏这种抑制作用,等量酒花会产生更强烈的苦味。因此,通常建议无醇啤酒生产的酒花用量低于传统啤酒风格。推荐的无醇啤酒麦汁参数包括:OG 5–7 °P(低浓度糖化策略适用,麦芽糖阴性酵母策略可采用更高OG);糖化温度热糖化75–80℃(等温)或冷糖化约10℃;糊精>30 g/L以增强酒体感知;HMW-AX>1.5 g/L以支持黏度与酒体;FAN约200–250 mg/L(传统啤酒)或约55–99 mg/L(约7 °P的无醇啤酒发酵,虽低但比例适宜);pH 5.2–5.5以优化酶活性;酒花苦味(International Bitterness Units, IBU)约10–25以平衡甜度与风味。此外,无醇啤酒终产品pH通常维持在约4.3–4.6,有助于微生物稳定性与整体感官平衡。总体而言,麦汁设计是无醇啤酒生产中限制乙醇生成的第一道技术屏障,但仅靠控制麦汁组成很少能同时实现低乙醇水平与可接受感官品质,因此基于非常规微生物的策略日益受到重视。
2.2 微生物策略
文献中无醇啤酒的微生物策略可分为两大类实用路径。第一类是基于限制碳水化合物利用的酵母策略,主要依靠无法发酵或仅有限利用麦汁主要糖分麦芽糖的酵母,从而自然限制糖向乙醇的转化,生产出极低酒精含量的啤酒。该框架下,麦芽糖阴性或有限利用麦芽糖的非酿酒酵母属物种,以及麦芽糖阴性酿酒酵母属菌株及其杂交种被广泛研究。第二类是涉及乳酸菌(LAB)与益生菌的共发酵或生物酸化策略,LAB代谢可通过降低发酵环境pH间接抑制酵母发酵活性,同时影响终产品感官特征,部分研究还评估了其赋予成品啤酒功能或益生菌特性的潜力。
2.2.1 基于限制碳水化合物利用的酵母策略
2.2.1.1 非酿酒酵母属酵母的应用
大多数非酿酒酵母属酵母在无醇啤酒生产中的应用,都利用其无法或仅有限利用麦汁主要可发酵糖麦芽糖与麦芽三糖的特性,从而自然限制发酵程度,实现低乙醇含量。该策略所研究的物种与菌株多样性极高,文献报道了来自康普茶、酸面团等不同生态位的酵母,以及非酿酒酵母属筛选库菌株和商业专用无醇啤酒酵母菌制剂。
在非酿酒酵母属酵母中,一个一致的技术优势是其限制发酵麦汁主要糖分麦芽糖及/或麦芽三糖的能力,在适当设计的麦汁与工艺条件下可使乙醇生成保持在无醇啤酒范围内或接近该范围。然而,现有研究也表明,这种代谢限制并未导致统一的感官结果。相反,所得啤酒在香气形成、残糖甜感、醛类还原能力、酒体与工艺稳健性方面差异显著,说明非酿酒酵母属酵母不应被视作单一功能类群,而应视为代谢多样化的酿造工具集。文献中一个反复出现的模式是:产酯菌株可通过生成果香或花香头香,部分补偿低乙醇环境下的感官缺失,减轻麦汁样特征的感官主导地位,这在库德毕赤酵母(Pichia kluyveri)和有孢汉逊酵母属(Hanseniaspora spp.)中尤为明显。在Myncke等人(2025)的比较中试研究中,商业库德毕赤酵母菌株SMARTBEV™ NEER®、Poly和Punch在所有测试商业酵母中产生的酒精水平最低(约0.12–0.26% v/v),同时生成最高浓度的乙酸酯,所得啤酒被描述为果香与甜感型,而非中性或强麦汁味。这些菌株还极少同化FAN,并产生相对较低的高级醇,显示出受限但与香气相关的代谢特征。但这种行为不能不加批判地推广。在Maust等人(2025)的研究中,同一商业库德毕赤酵母菌株(NEER Punch, Novonesis)反而被描述为低香气样品,仅有轻微葡萄样特征,尽管在两个麦汁浓度下均符合无醇标准。作者明确将该香气表达受限与发酵中未遵循制造商推荐的充氧/搅拌操作相关联。综合来看,这些发现表明库德毕赤酵母在无醇啤酒中的风味表达不仅取决于菌株,还高度依赖工艺,特别是溶氧水平与搅拌制度。当前酿造文献一般推荐传统发酵前溶氧浓度为7–12 mg/L,但非酿酒酵母属酵母在无醇啤酒发酵中是否需要类似或更高的溶氧水平,仍有待系统研究,因为已有证据表明溶氧显著影响克拉布特里效应阴性酵母的碳通量与香气化合物生成。
综上,文献显示非酿酒酵母属策略在无醇啤酒生产中倾向于两种广泛的功能结果。在某些情况下,菌株产生足够的酯类衍生果香或花香,部分补偿乙醇的感官作用,从而降低麦汁样特征的感知;在另一些情况下,乙醇生成成功受限,但缺乏足够的感官补偿,导致啤酒仍保持中性或被麦汁味或谷物味主导。从产业角度看,前一种结果更具前景,但即使是产酯菌株也往往高度依赖工艺。麦汁浓度、pH调节、溶氧水平、搅拌制度、熟化条件及发酵后稳定处理的差异,都会影响果香表达、残糖甜感、口感与不良风味形成之间的终平衡。此外,由于各研究在差异极大的麦汁组成、发酵规模与感官评估方法(从训练有素的描述性分析小组到未经训练的工业RATA评估)下进行,直接比较结果仍然困难。因此,无醇啤酒生产的菌株选择不应仅依赖乙醇产量,而应综合评估挥发性谱、醛类还原能力、口感贡献及在酿造相关条件下的工艺稳健性。
文献中还报道了若干其他酵母物种作为低醇啤酒生产的潜在候选者,但因酒精产量、感官质量或实验设计的限制未被纳入补充表S1。例如,从酸面团培养物中分离的麦芽糖阴性菌株塞尔瓦兹哈萨克斯坦酵母(Kazachstania servazzii)与发酵毕赤酵母(Pichia fermentans)已在10 L规模进行评估。发酵毕赤酵母产生与4-乙烯基愈创木酚形成相关的特征性辛香/丁香香气,提示其可能适用于小麦风格低醇啤酒;而塞尔瓦兹哈萨克斯坦酵母表现出良好的耐低温性与相对干净的香气特征,暗示其可能适用于拉格类产品。然而,该研究报告的终酒精水平(塞尔瓦兹哈萨克斯坦酵母0.73%、发酵毕赤酵母0.52%、路德维希酒霉0.68%)均超过了≤0.5%的无酒精啤酒法定阈值。同样,Methner等人(2022)测试的乳酸接合酵母(Lachancea kluyveri)3082与戴尔凯氏酵母(Torulaspora delbrueckii)1I6分别产生0.55%与0.54% ABV。作者建议通过降低原始麦汁浓度、缩短发酵时间或降低发酵温度等工艺调整,有可能将乙醇产量降至法规限值以下。在其他案例中,满足酒精标准的菌株因质量限制被排除。例如,工程化酿酒酵母ΔCIT1菌株产生≤0.5% ABV,但乙酸浓度超过感官阈值(200 mg/L),导致风味特征不理想。其他发现凸显了某些候选酵母的实际工艺限制。Simon等人(2024)证明酿酒酵母切瓦列里变种(Saccharomyces cerevisiae var. chevalieri)SafBrew™ LA-01能高效从谷胱甘肽化酒花前体中释放多功能硫醇,但该观察基于加标实验,仍需在真实酿造条件下验证。此外,Myncke等人(2026)报道在20 L规模低醇条件下,使用两个商业路德维希酒霉菌株(WSL-17与WLP618)的所有发酵批次均发生果胶杆菌属(Pectinatus)和/或巨球菌属(Megasphaera)污染,阻碍了感官评估,说明此类发酵因高残糖、低乙醇与相对较高的pH而存在微生物脆弱性。但需注意,无醇啤酒的微生物稳定性高度依赖发酵后处理(如巴氏杀菌)及储存条件。这些研究中的污染事件可能反映加工或储存不当,而非产品固有的不稳定性。在适当的生产与储存条件下,无醇啤酒可被认为是微生物稳定的。
2.2.1.2 麦芽糖阴性酿酒酵母属菌株及种间杂交种
文献中,麦芽糖/麦芽三糖阴性酿酒酵母属策略与非酿酒酵母属策略并行研究,共同目标是限制乙醇生成并丰富发酵香气特征。该策略也代表了将商业低醇与无醇酿酒酵母菌株整合入酿造流程,并评估其与过滤、稳定等工业加工环节相互作用的独特应用路径。
与更广泛的非酿酒酵母属类群不同,麦芽糖阴性酿酒酵母属菌株及种间杂交种代表了更具针对性的无醇啤酒生产策略,将受限的碳水化合物利用与更接近传统酿造实践的技术路线相结合。然而,表2汇总的研究显示该类群功能异质性显著。部分菌株仍基本保持中性,其主要价值在于乙醇限制;而其他菌株则通过酚类香气生成、多功能硫醇释放、有机酸代谢改变或靶向代谢工程提供更具体的感官功能。
代表性商业案例是酿酒酵母切瓦列里变种(Saccharomyces cerevisiae var. chevalieri)SafBrew™ LA-01。在无醇及低醇啤酒(NABLAB)发酵条件下,该菌株消耗葡萄糖、果糖及大部分蔗糖,但不发酵麦芽糖与麦芽三糖,产生约0.4% v/v乙醇,总酯水平较低,并具有显著的POF+表型(产生高浓度4-乙烯基愈创木酚)。重要的是,同一研究还表明LA-01能以出乎意料的高效率从谷胱甘肽化酒花前体中释放多功能硫醇,提示了除传统酯类形成之外的一条香气生物富集路径,尽管该观察是在前体加标条件下获得,仍需在真实酿造体系中确认。在另一项独立的中试规模比较中,LA-01再次产生了无醇水平的乙醇(约0.46% v/v),但所得啤酒更多表现为酚类气味与升高的双乙酰,而非果香发酵香气,说明仅靠乙醇达标并不能保证最佳感官平衡。
第二类群包括杂交与基因工程酿酒酵母菌株,旨在引入更特定的代谢功能。在Vaštík等人(2023)的工作中,涉及粟酒裂殖酵母(S. mikatae)与麦芽糖阴性酿酒酵母背景的种间杂交种实现了极低的乙醇生成,同时改善了有机酸谱且不增加乙酸,产生相对中性的挥发性特征,而非强香气驱动型啤酒。相比之下,Maust等人(2025)的中试研究表明,工程化麦芽糖阴性酿酒酵母衍生物可以更明确地用作风味设计工具:NA Cabana倾向于热带水果表达,可能通过硫醇相关香气通路;NA Classic通过工程化萜类化合物生物合成产生柑橘与花香;OYR-252则将酒精限制与增强的有机酸生产结合,得到pH自然降低的酸味无醇啤酒。这些例子说明,麦芽糖阴性酿酒酵母属菌株正日益被开发为靶向代谢设计的平台,而不仅仅是乙醇限制酵母。随着代谢工程工具的扩展,此类菌株的多样性与性能有望进一步提升。然而,尽管具备技术潜力,基因工程酿造酵母的工业应用在一些地区仍受限制,特别是在欧盟,其在商业啤酒生产中的使用目前尚未获准。
2.2.2 乳酸菌与益生菌导向发酵策略(LAB辅助发酵、共发酵策略、酸化与麦汁异味掩蔽)
与仅限制乙醇的酵母策略相比,无醇啤酒中的LAB/益生菌导向策略通过同时影响酸化、香气平衡及(在某些情况下)功能价值,解决了更广泛的技术目标。表3汇总的研究表明,LAB/益生菌导向策略目前主要表现为两种形式:一是与非酿酒酵母属酵母共发酵,在主发酵期间调节pH与感官平衡;二是对成品无醇啤酒进行复杂益生菌菌群(如开菲尔粒)的发酵后富集,在保持感官接受度的同时增强微生物功能性。
表3汇总的研究表明,LAB/益生菌导向策略主要通过受控酸化与感官再平衡来提升无醇啤酒品质。在Nyhan等人(2023)的共发酵实验中,植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum)与非酿酒酵母属酵母联用降低了pH,增加了乳酸生成,并减少了麦汁样甜感的感知。根据酵母伙伴的不同,该策略要么减少不良代谢物如双乙酰(发酵接合酵母Lachancea fermentati),要么增强酯类驱动的果香,同时掩蔽麦汁样特征(近充分威克汉姆酵母Cyberlindnera subsufficiens)。这些结果表明,LAB支持的发酵可以将无醇啤酒的感官平衡从典型的甜–麦汁特征转向更酸平衡且具有风味活性的产品。
do Nascimento等人(2025)提出了一种概念上不同的策略,将含糖开菲尔粒接种到成品商业无醇啤酒中,而非在主麦汁发酵期间应用LAB。在这种情况下,该工艺主要作为一种发酵后富集步骤:pH降低,有机酸增加,同时保持无醇分类且感官接受度高。因此,该方法代表了对无醇啤酒的功能性或益生菌导向延伸,而非旨在控制乙醇生成的发酵策略。
Vaštík等人(2025)的益生菌导向酵母研究未被纳入表3,因为所研究的无醇生物发酵微生物(东北毕赤酵母Pichia manshurica、乳酸克鲁维酵母Kluyveromyces lactis与马克斯克鲁维酵母K. marxianus)主要发挥发酵酵母作用,而非LAB/益生菌导向的酸化剂。此外,实验设计涉及发酵后通过帕斯卡灭菌(pascalisation)灭活细胞,使其概念更接近功能性或后生元饮料路径。因此,这些微生物被认为更符合前文补充表S1中讨论的以酵母为核心的策略。
综上所述,LAB/益生菌导向策略拓展了无醇啤酒生产的技术范围,超越了简单的乙醇限制。LAB共发酵可通过酸化与掩蔽麦汁异味来改善风味平衡,而益生菌或开菲尔基系统则代表了独立的功能性开发路径。这两个方向都表明,微生物多样性正日益被用于应对生物法无醇啤酒的感官与技术局限。
2.3 工艺限制性发酵与集成生产策略
文献回顾表明,除微生物选择外,工艺限制性发酵参数在实现啤酒低醇或无醇目标中也发挥关键作用。在此框架下,提出了两种主要方法:冷接触发酵与终止发酵。冷接触发酵依靠接近0℃的发酵温度限制酵母代谢活性,从而减少乙醇生成。在一项评估四种源自酸面团的非常规酵母(塞尔瓦兹哈萨克斯坦酵母Kazachstania servazzii、马克斯克鲁维酵母Kluyveromyces marxianus、发酵毕赤酵母Pichia fermentans与戴尔凯氏酵母Torulaspora delbrueckii)的研究中,1.0±0.5℃下的发酵显示,戴尔凯氏酵母表现最具前景,在限制乙醇生成的同时减少了麦汁衍生的醛类异味。在10 L规模下,通过冷接触发酵使用戴尔凯氏酵母生产的啤酒,尽管酒精含量不同(0.07% vs. 0.28% ABV),但与参考拉格酵母生产的啤酒在感官上没有显著差异。
相比之下,部分菌株仍需采用终止发酵策略才能达到无醇目标。在一项商业路德维希酒霉(Saccharomycodes ludwigii)与戴尔凯氏酵母(Torulaspora delbrueckii)菌株的比较研究中,标准发酵条件下观察到乙醇浓度约为2.50–2.58% v/v。尽管这比酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)降低了12–15%,但仍远高于无醇啤酒要求,表明必须在发酵早期中断过程才能满足无醇标准。

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