全 文 ：酿酒科技 2014 年第 12 期（总第 246 期）·LIQUOR－MAKING SCIENCE ＆ TECHNOLOGY 2014 No．12(Tol．246)
收稿日期：2014－02－27； 收稿日期：2014－03－03
作者简介：孙金旭(1975－)，男，河北景县人，博士，副教授，主要研究方向：发酵工程、功能性食品。
优先数字出版时间：2014-10-24；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20141024.1101.011.html。
DOI：10.13746/j.njkj.2014.0298
覆盆子啤酒的研究
孙金旭，朱会霞
（衡水学院 生命科学系，河北 衡水 053000）
摘 要： 采用响应面法 Box-Behnken设计和正交实验设计对适宜于覆盆子啤酒生产的覆盆子黄酮复合提取工艺
及添加工艺进行了优化研究，确定了适宜的提取工艺为：提取时间 10 h，提取温度 60℃，果胶酶添加量 0.90 g/L，
pH4.5，此条件下，覆盆子黄酮提取最大值为 20.60 mg/g；适宜的添加工艺为：覆盆子提取液添加量 3 %，啤酒花添加
量 0.015 %，覆盆子提取液添加时间为啤酒过滤前添加。
关键词： 覆盆子； 啤酒； 黄酮
中图分类号：TS262.5；TS262.54 文献标识码：A 文章编号：1001－9286（2014）12－0068－06
Study on the Production of Raspberry Beer
SUN Jinxu and ZHU Huixia
(Department of Biology, Hengshui College, Hengshui, Hebei 053000, China)
Abstract: The extraction techniques and the adding techniques of raspberry flavonoids suitable for the production of raspberry beer were opti-
mized by Box-Behnken design and orthogonal experiments. The optimum extraction techniques were summed up as follows: 10 h extraction, ex-
traction temperature at 60℃, the adding level of pectinase was 0.90 g/L, and pH value was 4.5. Under the above conditions, the maximum extrac-
tion value of raspberry flavonoids was up to 20.60 mg/g. The optimum adding techniques were summed up as follows: the adding level of rasp-
berry extracting liquid was 3 %, the adding level of hops was 0.015 %, and raspberry extracting liquid should be added before beer filtration.
Key words: raspberry; beer; flavonoids
啤酒因含有营养物质丰富，素有“液体面包”之称，适
量饮用可起到保健的功效，随着人民保健意识的增强，保
健啤酒在我国有了很大程度的发展，各种营养啤酒、滋补
啤酒、功能啤酒层出不穷[1，2]， 以传统啤酒工艺为基础，有
机天然提取物，如中草药提取物、鲜花提取物、海藻等，
以酿造多品种的保健啤酒为国内保健啤酒研发的热点
之一。
覆盆子为药食两用果实，味甘，水提液呈淡黄色，提
取液与啤酒相匹配。 且覆盆子中的生物活性物质具有改
善机体细胞免疫机能、抗衰老、补肾固精、助阳缩尿之功
效 ，且对人型结核杆菌、霍乱弧菌、金黄色葡萄球菌有较
强的抑制作用， 覆盆子的药用保健效果必能延续到以覆
盆子干果为原料的覆盆子啤酒中，因此，覆盆子啤酒的应
用与开发将会具有广阔的前景。
本试验以覆盆子干果为功能原料，以响应面法 Box-
Benhnken 实验设计优化适合于覆盆子啤酒生产的覆盆
子复合提取工艺条件。在此基础上，研究覆盆子提取液在
覆盆子啤酒生产中的添加工艺、添加量，通过成分对比，
确定覆盆子啤酒的功能性、 稳定性， 对覆盆子啤酒的特
点， 以及覆盆子提取液的添加量对覆盆子啤酒风味的影
响进行了探讨。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
材料：覆盆子干果（一级品，购于衡水市中医院药店）
粉碎过 60 目筛，50℃烘干备用；浅色麦芽（河北衡水九
州啤酒有限公司提供）；酒花（河北衡水九州啤酒有限公
司提供）；啤酒酵母（衡水学院生命科学系发酵工程实验
室保存）；果胶酶（酶活力 U/g(mL)10000～100000，济宁
和美生物工程有限公司）。
主要仪器：旋转薄膜蒸发仪（RE201D，上海博彩仪器
有限公司）；气相色谱仪（Agilent 7890，上海齐羿电子科
技有限公司）；组织捣碎机（XA-1，金坛市开发区吉特实
验仪器厂）；超滤系统（众益中和 Ultra Develop，北京众益
中和生物技术有限公司）；真空泵（SHZ-D，上海博彩仪
器有限公司）；超声波清洗仪（JL-60DTH ，上海天普分析
仪器有限公司）。
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1.2 实验方法
1.2.1 活性干酵母的活化
将活性干酵母加入到 100 mL的 4 %蔗糖水中，搅拌
均匀，30℃保温 40 min。
1.2.2 复合提取工艺
覆盆子干果→除杂→粉碎 （过 60 目筛）→酶解→水解→离心
分离→上清液→过滤→覆盆子提取液
1.2.3 覆盆子汁的复合提取工艺优化
以提取温度、提取时间、pH 值、酶添加量为 4 因素 3
水平，进行响应面 Box-Benhnken 实验设计，以提取后提
取液中黄酮类化合物含量为指标， 浸提实验因素水平见
表 1。
1.2.4 啤酒感官指标评价标准[3]
啤酒的感官指标评价标准见表 2。
1.2.5 覆盆子提取液和酒花添加量及添加方式正交设计
表
据报道，保健啤酒研制过程中，保健成分的添加量、
添加方式对啤酒的品质均有影响，因覆盆子香气浓郁，一
定量的覆盆子提取液的添加对啤酒的香气、 口感均有影
响， 啤酒生产过程中， 酒花的添加会增加啤酒香气和苦
味， 只有二者相结合才能使啤酒的口味被大众所接受，
因此， 试验中啤酒花添加量也作为影响因素综合考虑，
各因素水平见表 3，每组试验结束后，酿制的成品覆盆子
啤酒由 10位相关专家按表 2的评判标准进行打分，满分
为 100分[4]。
1.2.6 黄酮测定方法
三波长紫外分光光度法测定。
1.2.7 双乙酰的测定
采用新 EBC法，见计算公式（1）。
Z=A×2.88 (1)
式中：Z——计算得到的双乙酰含量，mg/L；
A——样品吸光度值；
2.88——吸光度值与双乙酰的换算系数。
1.2.8 覆盆子啤酒生产工艺
1.2.8.1 原料配比
1.2.8.2 工艺流程
1.2.8.3 覆盆子啤酒发酵培养基的制备
将大麦芽与大米按 3∶1 比例混合， 以二次糖化法
制备麦汁，添加适量覆盆子提取液，控制原麦汁浓度为
9 莓Bx，制得发酵培养基。
1.2.8.4 发酵控制
将调配好的麦汁冷却至 7℃， 按一定比例接入活化
好的活性干酵母，摇床发酵培养转速为 50 r/min，接种温
度 8℃， 发酵温度控制为 10℃。 当发酵糖度降至 5 莓Bx
时， 升温至 12℃， 发酵液中双乙酰含量降至 0.05 mg/L
时，降低发酵温度至 6℃，保持恒温去酵母，去除酵母后，
在 0℃低温下储藏，储藏时间为 25～30 d。
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图 1 覆盆子啤酒生产工艺流程图
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酿酒科技 2014 年第 12 期（总第 246 期）·LIQUOR－MAKING SCIENCE ＆ TECHNOLOGY 2014 No．12(Tol．246)
2 结果与讨论
2.1 适宜于覆盆子啤酒生产的覆盆子提取方式的工艺
优化
覆盆子啤酒为发酵型食品饮料， 覆盆子啤酒生产过
程中的试剂、生产过程均需考虑安全性，采用以水提为主
的复合提取方式， 为了最大化提取覆盆子中的功能性物
质，对复合式提取的工艺条件进行了优化。
2.1.1 单因素试验研究
2.1.1.1 料液比例对提取的影响
分别称取经粉碎至 60 目的覆盆子粉末，配制成料
液比例 1∶5、1∶10、1∶15、1∶20、1∶25、1∶30、1∶35、1∶40 的 8 份
溶液（提取温度 50 ℃，提取时间 4 h，果胶酶的添加量
1.0 g/L），研究不同料液比例对复合式提取覆盆子黄酮提
取量的影响，结果见图 2。
由图 2可知，在复合式提取覆盆子黄酮过程中，覆盆
子黄酮提取量开始随料液比例的降低而不断增加， 料液
比例 1∶10 时，覆盆子黄酮提取量最高，达到 12.26 mg/g，
之后随料液比例的降低， 覆盆子黄酮的提取量略有降低
但变动幅度不大， 分析原因为， 在一定的物料浓度范围
内，随物料料液比例的降低，液体传质推动力增加，促进
了物料中活性成分的扩散、溶出，提高了活性成分的提取
率，当物料浓度超出范围后（或高、或低），液体传质的推
动力受到一定的限制， 阻碍了物料中活性物质的扩散和
溶出，活性成分的提取量会受到限制[13]。
2.1.1.2 果胶酶添加量对提取的影响
果胶酶由黑曲霉经发酵精制而得。 外观呈浅黄色粉
末状，果胶酶可以作用于植物细胞壁中的半乳糖醛酸，
使果胶物质得以分解，使植物细胞结构变得松散，细胞内
部的活性物质更易游离提取，称取经粉碎至 60 目的覆盆
子粉末，料液比例设定为 1∶10，提取温度 50℃，提取时间
4 h，分别添加不同量的果胶酶（0、0.5 g/L、1.0 g/L、1.5 g/L、
2.0 g/L、2.5 g/L、3.0 g/L），研究果胶酶不同添加量对覆盆
子黄酮提取量的影响， 结果见图 3， 与未添加果胶酶相
比，添加果胶酶能有效增加覆盆子黄酮的提取量，2.0 g/L
的果胶酶添加量，覆盆子黄酮的提取量最高，最高提取
量达到 13.53 mg/g， 因此， 确定适宜的果胶酶添加量为
2.0 g/L。
2.1.1.3 温度对提取的影响
分别称取经粉碎至 60目的覆盆子粉末 8 份，提取时
间 4 h，果胶酶添加量 2.0 g/L，料液比例 1∶10，设定不同
的提取温度为 20 ℃、30 ℃、40 ℃、50 ℃、60 ℃、70 ℃、
80℃、100℃，研究不同温度下对覆盆子黄酮提取量的影
响，结果见图 4。
温度越高，分子运动的速率越快，越有利于活性物质
的游离和释放，但温度过高会影响酶的活性，同时会对活
性物质的结构造成一定的影响，因此，提取必须在一定的
温度范围内进行。随温度的升高，覆盆子黄酮的提取量不
断增加，当温度为 60℃，覆盆子黄酮提取量达到最大，之
后随温度的上升，覆盆子黄酮提取量降低幅度较大，分析
原因可能为温度过高，果胶酶失活、覆盆子黄酮结构遭到
破坏所致。
2.1.1.4 时间对提取的影响
分别称取经粉碎至 60目的覆盆子粉末 8 份，提取温
度 60℃，果胶酶添加量 2.0 g/L，料液比例 1∶10，设定不
同提取时间为 2 h、4 h、6 h、8 h、10 h、12 h，研究不同提取
时间对覆盆子黄酮提取量的影响，结果见图 5。
图 3 果胶酶添加量对覆盆子黄酮提取量的影响
图 2 料液比例对覆盆子黄酮提取量的影响
图 4 提取温度对覆盆子黄酮提取量的影响
70
由图 5可知，随提取时间的延长，黄酮提取浓度也依
次增加。 到 8 h 时，黄酮提取浓度达到最高，最高提取量
为 15.65 mg/g，当超过 8 h 时，黄酮提取浓度下降，故 8 h
的提取时间为黄酮提取的最佳时间。
2.1.2 响应面优化提取覆盆子工艺
采用 Box-Benhnken 实验设计对复合提取覆盆子黄
酮进行 4因素 3水平的响应面分析实验，包括 24 个析因
试验和 3 个中心试验。 运用 SAS 软件的 RSREG (Re-
sponse surface regression)程序对 27个试验点的响应值进
行回归分析。 27个试验点可分为两类：其一是析因点，自
变量取值在各因素所构成的三维顶点， 共有 24 个析因
点；其二是零点，为区域的中心点，零点试验重复 3 次，用
以估计试验误差，以覆盆子黄酮提取量为响应值，经回归
拟合后，确定函数表达式。 试验结果见表 5、表 6。 该实验
回 归 方 程 为 ：Y1=20.6 +1.354167 ×X1+0.545833 ×X2 -
0.094167×X3-0.1425×X4-5.119167×X1×X1+0.44×X1×X2-
1.03×X1×X3+0.2875×X1×X4-2.994167×X2×X2+0.375×X2×
X3 -0.5825 ×X2 ×X4 -2.166667 ×X3 ×X3+0.1325 ×X3 ×X4 -
1.334167×X4×X4
采用 SAS RSREG程序对表 2 数据进行 ANOVA 分
析，结果见表 7。 该方程回归显著，模型的复相关系数的
平方即 R2=97.50 %， 说明回归方程的拟合程度良好，失
拟较小，可以用该方程代替真实实验点进行分析。 由表 3
中的 P值可知道， 方程中 X1对 Y 值的影响达极显著水
平， 而方程中 X2、X1X1、X2X2、X4X4 X1X3和 X3X3 对 Y 值
的影响达极显著水平， 表明实验因子对响应值不是简单
的线性关系，二次项对响应值也有很大的关系，这和模
型回归中的线性和平方项影响显著相对应。 交互项系数
均不显著， 所以交互作用的影响相对较小。 失拟项的
p=2.98，没有显著性影响，说明数据中没有异常点，不需
要引入更高次数的项，模型适当。
通过软件分析， 得到覆盆子黄酮提取量最大时，X1
为 0、X2为 0、X3为 0、X4为 0， 从而得到最佳工艺条件为：
图 5 提取时间对覆盆子黄酮提取量的影响
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酿酒科技 2014 年第 12 期（总第 246 期）·LIQUOR－MAKING SCIENCE ＆ TECHNOLOGY 2014 No．12(Tol．246)
提取时间 10 h，提取温度 60℃，果胶酶添加量为 0.90 g/L，
pH4.5，此条件下，覆盆子黄酮提取最大值为 20.60 mg/g。
为检验响应曲面法所得结果的可靠性， 采用上述优化提
取条件进行提取实验， 实际测得的覆盆子黄酮提取量为
20.62 mg/g，与理论预测值相比，其相对误差约为 1 %，因
此， 基于响应曲面法所得的覆盆子黄酮提取条件参数准
确可靠，具有实用价值。
2.2 覆盆子啤酒工艺优化
2.2.1 覆盆子提取液和酒花添加量及添加方式优化
由表 7正交试验结果可知， 设计的各因素对覆盆子
啤酒的感官质量均有不同程度的影响， 对覆盆子啤酒品
质影响的大小顺序为 A（覆盆子提取液添加量）＞C（覆
盆子提取液添加时间）＞B（酒花添加量），最佳的工艺参
数组合为 A2B2C3，即：覆盆子提取液添加量 3 %，啤酒花
添加量 0.015 %， 覆盆子提取液添加时间为啤酒过滤前
前添加，经再次试验，结果和此正交试验条件下的结果
相一致， 所生产出的成品覆盆子啤酒的感官评分最高为
97分。
2.2.2 不同添加方式下覆盆子啤酒指标对比
覆盆子提取液按 3 %比例添加 ， 啤酒花添加量
0.015 %，覆盆子提取液分别在主发酵、后发酵、啤酒过滤
前添加，以未添加覆盆子提取液为对照样，对比 3 种不同
添加方式的啤酒各项指标[6]，结果见表 8。
由表 8 可知，和未添加覆盆子提取液相对比，3 种不
同添加方式下所得的覆盆子啤酒的各项指标不同， 主发
酵和后发酵期间添加，啤酒酒精度、泡持力、色度等指标
低于普通啤酒， 表明在此两个阶段添加覆盆子提取液对
啤酒质量有一定的影响，而在啤酒过滤前添加，啤酒质量
和普通啤酒区别不大， 分析原因可能为覆盆子提取液中
的部分成分对啤酒酵母发酵力产生一定的抑制作用，导
致酵母发酵力降低，影响到发酵的效果，从而影响到啤酒
的品质。 啤酒中黄酮含量过滤前添加＞后发酵时添加＞
主发酵时添加＞未添加，表明在主发酵、后发酵期间添加
覆盆子提取液， 覆盆子提取液中的功能性物质因酵母发
酵的影响而有一定的损耗， 基于以上两方面的原因及覆
盆子提取液和酒花添加量及添加方式正交试验结果，确
定覆盆子提取液在啤酒发酵过滤前添加为最佳工艺。 过
滤前添加覆盆子提取液工艺生产的啤酒相对于普通啤酒
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状悬浮物现象很少出现，对于小酒厂而言，絮状物现象时
有发生，应进一步了解絮状物的性质、富集分离方法，为
预防絮状物的出现提供数据依据。
3.2 通过研究确定了浓香型白酒絮状物的最佳稳定参
数，在 20～25℃下，静置 25～35 d，利用加长针管进行分
离，得到量大、稳定的絮状物，效果显著。
3.3 浓香型白酒絮状物的最佳分离方法为加长针管吸
取。
3.4 通过本课题的研究，为絮状物的定性分析打下坚实
的基础， 同时为浓香型白酒货架期出现絮状物提供必要
的数据依据及有效的预防措施。
参考文献：
[1] 刘元勋，等.白酒生成沉淀原因及防止办法[J].酿酒科技，1996
(3)：30-31.
[2] 江海.白酒中沉淀物质的形成原因及防治探讨[J].酿酒科技，
1992(6)：21-22.
TAB 值降低 25.71 %，RSV 值增大 25.11 %，主要是由于
覆盆子中黄酮及其他成分抗氧化、 抑菌效果明显 （这与
覆盆子黄酮抗氧化、抑菌效果明显结论相一致），从而使
生产的覆盆子啤酒风味稳定性增强、 啤酒风味保鲜期延
长，有利于啤酒货架期的延长，过滤前添加覆盆子提取液
工艺啤酒中黄酮含量是普通啤酒的 56.55 倍， 体现了覆
盆子啤酒的功能性。
2.3 覆盆子啤酒质量指标
①感官指标
所生产的覆盆子啤酒泡沫细腻、 洁白， 能够持久挂
杯，泡持力＞240 s，无明显的悬浮物和沉淀物，具有明显
的覆盆子特有的香气和酒花香，无异味，啤酒口味纯正、
清爽、酒体协调、杀口力较强。
②理化指标
覆盆子啤酒相关理化指标如下：麦汁浓度 9.00 莓P；酒
精度≥3.0 %vol；总酸≤2.0 mL/100 mL；泡持力≥240 s。
③卫生指标
细菌总数≤1个 /mL；
大肠菌群≤3个 /100 mL，卫生检测结果符合 GB275
8—86的规定标准。
3 讨论
3.1 覆盆子啤酒为发酵型食品饮料，覆盆子啤酒生产过
程中的试剂、生产过程均需考虑安全性，采用以水提为主
的复合提取方式， 对复合式提取的单因素进行了分析研
究，在此基础上，采用响应面法 Box-Behnken 设计对主
要影响因素确定了覆盆子提取液的最佳提取条件为提
取时间 10 h， 提取温度 60℃， 果胶酶添加量 0.90 g/L，
pH4.5，此条件下，覆盆子黄酮提取最大值为 20.60 mg/g。
3.2 覆盆子提取液添加工艺为：覆盆子提取液添加量
3 %，啤酒花添加量 0.015 %，覆盆子提取液添加时间为
啤酒过滤前前添加。 覆盆子啤酒中因添加了覆盆子提取
液，啤酒花添加量为正常添加量的十分之一，而覆盆子啤
酒的苦味值和普通啤酒大体相近， 表明覆盆子提取液在
啤酒中的添加可以弥补少量添加啤酒花苦味的不足，既
可营养保健作用，又可代替部分啤酒花的添加[7]。
3.3 通过对比不同添加方式覆盆子啤酒的指标 （酒精
度、泡持力、双乙酰、苦味物质、总酸、色度等），表明覆盆
子提取液过滤前添加优于其他两种添加方式， 和覆盆子
添加工艺正交试验结果相一致。
3.4 和普通啤酒相对比， 基本指标大体相近，TAB 值降
低 25.71 %，RSV值增大 25.11 %， 黄酮含量是普通啤酒
的 56.55 倍， 表明覆盆子在啤酒中的添加不仅使啤酒风
味稳定性增强、风味保鲜期延长、货架期延长，而且使
啤酒更具功能性和保健性 ， 覆盆子啤酒中黄酮含量
0.0622 mg/mL，每瓶啤酒中黄酮含量达到 37.32 mg（每
瓶以 600 mL 计算）， 人体每天对黄酮的需求量为30～
60 mg，每天喝一瓶覆盆子啤酒就能满足人体对黄酮的需
要。 虽然在啤酒中因添加覆盆子后， 减少了啤酒花的用
量， 但生产的覆盆子啤酒香气浓郁， 除固有的啤酒香气
外，还带有覆盆子特有的香气，香气宜人，易于被消费者
接受。
参考文献：
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(3)：23-25.
[2] 王亚群，任永新.仙人掌保健啤酒酿造技术的研究[J].啤酒科
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