陈德权，朱艳，邹纯，尹军峰，陈建新，许勇泉*

茶啤酒的研究进展

陈德权1,2，朱艳1，邹纯1，尹军峰1，陈建新1，许勇泉1*

1.中国农业科学院茶叶研究所/国家茶产业工程技术研究中心，浙江 杭州 310008；2.中国农业科学院研究生院，北京 100081

茶啤酒是在啤酒酿造过程中加入茶或茶提取物得到的兼具茶与啤酒双重风味的新型啤酒。茶啤酒的开发不仅可以丰富啤酒的种类、风味和生理功效等，还可以提升茶叶资源的附加值和利用率，有助于促进茶与啤酒产业的共同发展。然而，茶啤酒在原料处理、发酵工艺和澄清技术等方面的研究尚不成熟。本文结合了近年来茶啤酒相关研究，系统总结茶啤酒原料的前处理、发酵和澄清等技术的相关研究成果，并对未来的研究方向进行了展望，旨在为茶啤酒的深入研究和发展提供参考。

茶啤酒；啤酒；加工技术；研究进展

啤酒是世界上非常受欢迎的酒精饮料，以麦芽、水、啤酒花为主要原料经酿酒酵母酿造而成。我国啤酒产量约占全球产量的24.5%，2019年消费量是3 796.3万kL，市场容量巨大[1]。啤酒既是一种普通饮料，又是一种高能食品，其含有的多种功能成分具有促进人体肠胃代谢、血液循环和利尿等作用[2]。

啤酒主要分为工业啤酒和精酿啤酒两大类。传统的工业啤酒产量大，所用原料单一且低廉，酿造出的产品口感单一、营养价值低，且产品间的同质化非常严重。精酿啤酒则是选用优质且丰富的原料，酿造的啤酒口感丰富、营养价值高、更具新颖性[3]。随着人们健康饮食意识的提高和饮食结构的调整，精酿啤酒逐渐受到啤酒爱好者的追捧。我国啤酒产量结构从2014年开始发生变化，工业啤酒的产量逐渐下降，与此同时精酿啤酒生产厂家的数量开始增多。其实在2014年以前，我国就涌现了一些本土的精酿啤酒品牌，如“高大师”“京A”等，目前仍在不断增多[4]。各品牌之间为了更好的沟通交流，成立专业的组织和协会，不定期开展交流活动[5]。但由于我国精酿啤酒起步较晚，生产规模和工艺条件等相对落后，同时缺乏相应的国家和行业标准，从而导致精酿啤酒产品的质量参差不齐，安全隐患较大。姜素英[6]认为我国的精酿啤酒在工艺技术及品质控制方面有待提升；应该增强自身创新能力和人才的培养、优化原料和控制工艺、完善相关的法规政策。

茶是中国的传统饮料，茶叶中含有咖啡碱、茶氨酸、茶多糖、茶多酚[7-8]等活性物质，具有抗氧化、预防肿瘤[9]、防辐射、保护神经、缓解肺损伤[10]和抑制黑色素形成[11]等生理功效。茶叶按照加工方式的不同分为六大类，各类茶叶有着各自独特的滋味和香气。茶与啤酒花在一些感官特性上有相似性，如茶叶中儿茶素类、咖啡碱等物质呈现苦味，与酒花中的-酸（葎草酮、辅葎草酮、加葎草酮、前葎草酮和后葎草酮）、-酸（合蛇麻酮、正蛇麻酮和加蛇麻酮）等物质类似[12]。因此，利用茶叶和啤酒花来酿造啤酒，能够在得到具有茶特殊风味和功能特性的同时减少啤酒花的用量，降低啤酒的酿造成本。

茶啤酒是以茶叶、麦芽、水和啤酒花为主要原料，经过糖化、过滤和煮沸等前处理后，再经发酵、过滤和包装等酿造工艺加工而成[13]。茶啤酒在我国起步时间较晚，研究深度不够，在风味和外观上仍存在诸多问题，如茶啤酒的发酵技术、澄清技术和原料的前处理等方面非常欠缺，未来还有很大的提升空间，到产品化和市场化生产还有很长一段路要走。因此，针对这些情况，本文综述了近几年茶啤酒酿造工艺技术的研究现状和存在的问题，并提出了茶啤酒未来主要的发展方向，为茶啤酒的研究和发展提供一些理论参考，助力于啤酒和茶行业的发展，提升茶叶资源的价值和利用率。

1 茶啤酒酿造工艺

茶啤酒的酿造流程图如图1所示。（1）麦汁的制备：麦芽粉碎后按一定料液比与水混合得到麦汁，将麦汁进行分段糖化，糖化起始温度为30～35℃，然后升温到50～55℃，开始蛋白质休止30～40 min；再升温至65～68℃进行糖化60～80 min；缓慢升温至72℃，20 min；最后升温至76～78℃，10 min。糖化好的麦汁用过滤槽重复过滤至麦汁清澈后，煮沸60～120 min，同时加入茶叶和啤酒花。用输送泵将煮沸好的麦汁沿切线方向泵入回旋沉淀槽，使麦汁在槽内做减速旋回运动，利用重力和离心力将煮沸过程产生的热凝固物沉淀在槽底部中央位置。沉淀好的麦汁采用板式换热器或盘管换热器等进行冷却，再泵入发酵罐。（2）茶啤酒的发酵：将活化好的酵母，按一定量（每毫升含1.0×106～3.0×107个细胞）接种到冷却的麦汁中，在10～20℃下进行主发酵6～10 d，主发酵完成后在0～4℃条件下后发酵5～15 d。（3）茶啤酒的澄清：发酵结束后的茶啤酒中含有少量的悬浮物，采用板框式硅藻土过滤机过滤，得到澄清的啤酒。

2 用于制作茶啤酒的茶叶原料

茶啤酒的前处理包括茶叶与酒花选择和添加方式、麦芽的粉碎、麦汁的糖化、煮沸、过滤等。前处理不仅影响产品的发酵速率和澄清度，同时也会影响最终的风味口感。

茶啤酒酿造过程中添加茶叶，既赋予了啤酒茶的风味，还引入了茶的功能成分，在丰富茶啤酒风味的同时增加了其营养价值。不同茶叶种类的风味口感和功能成分不同，因此由其发酵而来的茶啤酒的风味和生理功能存在很大差异。孙良云[14]通过添加绿茶研制出的一款口感清甜甘爽、颜色清淡、清香独特的绿茶啤酒，赋予了啤酒丰富的绿茶风味。在茶类产品中，除六大茶类外，还存在一些其他的茶类，例如花茶，其香气更为丰富，有浓郁的花香。夏忠臣[15]为了使茶啤酒的香气更为独特，通过添加茉莉花茶研制出一款具有淡爽啤酒风格和茉莉花茶风味的茉莉花茶啤酒，赋予茶啤酒浓郁的茉莉花香和保健功能。另外在啤酒中添加有益的矿物元素，对于啤酒也是有利的。陶帅平[16]通过添加有机富硒茶来保证富硒茶啤酒中的卫生安全。同时研究人员还通过添加多种茶类来协调茶啤酒的风味，弥补添加单一茶类的不足。于淑娟等[17]研究发现，单纯利用苦丁茶代替啤酒花，会导致苦丁茶啤酒苦涩，口感不适；而在添加红茶后，酿造出来的茶啤酒口感更加丰富。与传统啤酒相比较，茶啤酒在风味、色泽以及营养价值上占据明显优势，有效的提升了啤酒的经济价值，更易受到广大消费者的追捧。此外，在选择茶叶原料时应少用名优茶，多选用夏秋茶，不仅可以减少茶啤酒的成本，还可解决我国夏秋茶利用率低等问题。

图1 茶啤酒酿造工艺流程

茶叶和酒花是茶啤酒中主要呈味物质的来源。啤酒花被称为“啤酒的灵魂”，其主要作用是增加啤酒滋味和香气，并在发酵过程中抑制杂菌的生长，作用的成分主要有-酸、-酸、酒花精油和多酚类物质[18]（表1）。茶叶中含有咖啡碱、儿茶素和黄酮苷等苦涩味物质，脂肪醇类、芳香醇类、醛类和酯类等香气物质，可以为茶啤酒提供特殊滋味和香气成分；此外，茶多酚等物质具有抑菌功能，能够提高啤酒产品的稳定性[31]。

3 茶叶在茶啤酒加工过程中的添加方式

茶叶添加时段和方式对茶啤酒的风味和稳定性有很大影响。茶叶的添加时段主要分为发酵前和发酵后，在发酵前加入茶叶主要是为了将茶叶的特征成分与酒体相融合；发酵后加入茶叶是为了保留茶叶的香气成分，因为在发酵后酒体的温度较低，更利于香气成分的保留。

茶叶的添加方式主要有添加茶提取液、直接添加茶叶和添加茶粉3种（表2）。茶汁的浓度和提取方法影响着茶啤酒的品质与生产成本，在将茶汁加入到麦汁前应该对茶汁提取液的浓度和提取工艺进行有效的优化[45]。丁勇等[46]研究发现，直接加入茯茶的茯茶啤酒存在酒液颜色呈黄色或淡黄褐色、茶香不足、酒液较混浊、茯茶用量大、特有的色泽和香气不明显等问题，为解决这一问题，制备了一款茯茶啤酒专用茶汁，该茶汁酿造出来的产品兼具香气、口感好和色泽协调等优点，更利于茶啤酒的酿造。茶叶特征成分与麦汁的融合效率和茶特征风味在啤酒中的保留，是评价茶叶加入成功与否的关键指标。一些研究人员为了酿造出特殊的茶啤酒，采用二次加入茶叶的方法。如高学玲[35]研究发现，在麦汁煮沸结束时加入茶叶，然后在表观发酵度为50%～70%加入茶粉，不仅可以有效溶出茶叶的成分，还能保留茶叶中的香气成分，使得茶啤酒的香气更加浓郁；纪晓明等[40]在研制茯茶啤酒时采用了二次加茶的方法，第一次是将茯茶粉碎后与麦汁一起煮沸，第二次是将茯茶超声提取后进行杀菌，在发酵后加入杀菌的茯茶提取液；赵伟文[47]通过二次加入茶叶，明显的降低了

表1 啤酒花在啤酒中的主要作用成分和功能

表2 茶啤酒添加茶叶的种类、添加量、添加方式以及添加时间

。

4 茶啤酒的发酵工艺

茶啤酒的发酵是一个极其复杂的过程，该过程伴随着多种物质的转化，其中酵母菌发挥着主要作用。酵母菌利用麦汁中可发酵性糖和氮等物质进行生命代谢活动，从而产生醇类[48]、酸类、酯类化合物[49]、双乙酰和醛类物质等一系列初级代谢产物和次级代谢产物，赋予了茶啤酒特殊的色泽和风味[50]。此外，茶啤酒的发酵速率、风味物质的形成以及最终产品的稳定性与发酵所选用的酵母种类、接种量和发酵条件密切相关[51]。整个啤酒发酵过程大致分为3个阶段，即酵母的适应阶段、有氧呼吸阶段和无氧呼吸阶段。在有氧条件下，酵母进行EMP-TCA（Embden-meyerhof-parnas pathway-tricarboxylic acid cycle）循环，将可发酵性糖分解成水和二氧化碳，并产生大量的能量供酵母繁殖；无氧条件下，酵母进行EMP-丙酮酸-酒精途径，糖酵解产生酒精、二氧化碳和少量的能量。

4.1 酵母的种类和接种量

啤酒酵母依据发酵表现形式、细胞形态和生理性能的不同主要分为上面酵母和下面酵母两大类，上面酵母发酵时处于发酵液的顶部，下面酵母发酵时处于发酵液的底部，两者在发酵速度、条件和成品质量上有明显的区别[52]。上面酵母发酵所需温度比下面的温度高，具有啤酒成熟快、发酵度高、设备周转快、泡沫丰富和醇味独特等优点，但产品保存期较短[53]。上面酵母细胞形态多呈圆形，多数细胞聚集在一起；而下面酵母多呈卵圆形且细胞分散，但发酵结束后酵母处于底部，便于酒体的澄清和酵母回收。陆健等[54]使用下面酵母制得了一款高抗氧化活性、香味柔和，色泽鲜艳的茶啤酒。上面酵母是目前精酿行业使用较多的一类酵母，但在茶啤酒酿造中使用相对较少。接种量是影响茶啤酒发酵速率和酒体风味的重要因素。一般认为接种量越大，起酵时间越短，降糖速率越快，耗糖量也越大。但接种量过高易导致酒精度高，酒体中的杂醇油含量高[55]，酯类含量少；接种量过低则易导致整个酒精发酵进程减缓，酒体的酒精度低，挥发性酸含量高。据研究，啤酒的一般接种量在每毫升1.0×106～3.0×107个酵母细胞。邹银隆[37]酿造红茶啤酒时发现，随着酵母接种量的增加，红茶啤酒的感官品质呈现先上升后下降的趋势，这是由于随着添加量的增加，酵母发酵出现的峰值越早，证明酵母的起酵速度越快，其代谢产生的副产物越多，有机酸的含量升高，口感偏酸、酒体缺乏柔感，使啤酒产生的酒体协调性变差；当酵母接种量过多时，起酵时间提前，发酵过于完全，使得酵母过早进入凋亡期产生自溶现象，酒体浑浊度增加。酵母的接种量还与茶啤酒的抗氧化有关，胡重庆[34]在研究酵母的接种量与绿茶啤酒总酚含量和抗氧化性关系时，发现随着酵母接种量的增加，啤酒的抗氧化能力增加。但当每毫升酵母细胞数超过3.0×107个时，啤酒的抗氧化性开始下降，这可能是由于酵母对底物利用的竞争加强，更多的亚硫酸盐被酵母自身所利用，合成为所需的氨基酸，使得酵母的还原能力降低，所以过高的酵母接种量并没有使其抗氧化力增强。另外，适当高的酵母接种量可以减少高级醇的形成，但过高的酵母接种量会使新繁殖代数减少，酵母活性差，易衰老，影响啤酒发酵活动的顺利进行，同时较高的酵母接种量会增加成本。

4.2 发酵的方式和培养条件

茶啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵，一般在两罐中进行先后发酵，但随着发酵技术的进步，出现了“一罐法”发酵，实现了在一罐中完成两步发酵。该发酵工艺自动化程度高、生产速度快[36,56]。为了更大程度使茶叶的有效成分融入到茶啤酒中，孙传伯[57]在二次发酵过程中使用了原位发酵技术，通过分时、分段、分批、分原料添加茶汁，设定生态酿造微环境，并添加普鲁兰酶进行原位二次发酵，该方法增加了六安瓜片茶特征物质在茶啤酒中的含量，同时减小了生成产物的损失。在微生物发酵过程中，伴随着许多物质的变化，培养的条件是影响物质变化的重要因素[58]。随着茶叶的加入，啤酒发酵微环境发生改变，其培养条件也与一般啤酒存在差异。发酵温度和时间是在茶啤酒酿造过程中受到研究人员关注的两个重要条件，胡重庆[34]在发酵绿茶啤酒时发现，发酵温度越高（9～19℃），酿造的绿茶啤酒总多酚含量和抗氧化性越低。张钰皎等[41]运用单因素和正交试验设计，优化燕麦茶啤酒的培养条件，得到最佳的培养温度为16℃，时间为4.5 d，该条件酿造出的燕麦茶啤酒的感官评分最高。综上可知，茶啤酒培养条件的研究主要集中在主发酵的发酵温度和时间，关于后发酵的温度和时间以及培养条件与茶啤酒酿造过程中物质变化的关系等研究还相对缺乏。

5 茶啤酒的澄清技术

茶啤酒澄清是将发酵后茶啤酒中含有的蛋白-多酚复合物、蛋白质颗粒和酵母等杂质去除的一个工艺。由于这些物质肉眼可见，不仅影响啤酒的整体外观和质量，还会影响到啤酒贮藏过程中生物和非生物的稳定性[59]。将酵母和蛋白质等杂质过滤出去，可以提高茶啤酒的澄清度和稳定性。茶啤酒澄清方式主要有机械拦截、吸附法和酶处理等[60]。机械拦截是一种通过过滤介质来拦截酒体中杂质颗粒的方式，所使用过滤机的性能会直接影响过滤的效果，该方法是在啤酒中应用较多的一种澄清方法。吸附法则是利用一些物质的吸附能力，将大分子物质吸附沉淀除去，常见的吸附剂有皂土、啤酒硅胶、活性炭、聚乙烯聚吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone）等。啤酒硅胶是常用的一种吸附剂，其原理是利用微孔和堆积架桥形成的小孔及巨大的比表面积，使相对分子质量较大（主要是大于60 kDa）的蛋白质镶嵌于孔中或吸附于硅胶表面[61]；聚乙烯聚吡咯烷酮具有酰胺结构，能够与被吸附物质上的活泼氢形成氢键，吸附啤酒中多酚类物质[62]。酶处理是利用特定酶的水解作用将酒液中的大分子物质分解，例如果胶酶、蛋白酶、葡萄糖氧化酶和漆酶等。由于酶的专一性特点，仅使用一种酶一般不能满足啤酒的澄清要求。付博等[63]采用复合酶进行澄清处理，并研究酶对啤酒特性的影响，发现果胶酶、中性蛋白酶和菠萝蛋白酶复合酶对啤酒的总酸、酒精度、pH值、感官评价影响不大，对氨基酸态氮、持泡性有较大提高；此外，复合酶添加后啤酒的浊度、色度均有下降，从而起到了较为明显的澄清作用。值得关注的是，澄清过程中会带走一些茶啤酒的风味物质，使得茶啤酒的风味发生改变。因此，为了使得茶啤酒的风味更加丰富，高学玲[35]在制作啤酒时不对其进行澄清处理，发明了一款浑浊型啤酒，该产品不仅可以有效保留蛋白和多酚，且色泽稳定、保质期长，长时间放置不会出现分层现象。谢其军等[38]认为浑浊型啤酒在工业化生产上占据一定的优势。浑浊型啤酒减少澄清步骤，在降低了成本的同时还保留了啤酒自身的物质，但是浑浊型茶啤酒消费者接受程度较低，保存时间相对较短。机械拦截和吸附法操作简单，成本低，但会拦截和吸附啤酒中大量的物质，有损啤酒的风味和营养价值。酶处理澄清技术能够保留啤酒中的物质，但是受啤酒本身的性质影响较大。

6 总结与展望

口味丰富的啤酒越来越受到消费者的喜欢和追捧，未来茶啤酒具有极大的市场前景。现有的茶啤酒酿造工艺尚不成熟，茶啤酒的茶特征滋味和香气表现不够明显；茶叶与啤酒风味的协调性研究尚缺乏，茶叶在酿造过程中的添加方式与茶啤酒中茶风味之间的关系尚不明确。发酵条件是酵母菌生长代谢的关键因素，有利的发酵条件不仅能使茶啤酒产生更好的风味成分和营养成分，还能提升发酵速率，降低生产成本。茶啤酒在酿造过程中随着茶叶的添加，发酵体系随之改变，酵母菌最适的发酵条件也随之改变；同时，发酵环节也需要选择适宜的pH、温度、酵母添加量和发酵时间等条件。现在的精酿啤酒行业中流行浑浊型的啤酒，但是普通消费者对这类产品的接受程度不是很高。然而，添加茶叶后会有更多的多酚与蛋白质结合，使澄清难度加大。传统的机械过滤方式大大减少了茶啤酒中的物质，影响茶啤酒风味和营养价值，不适用于茶啤酒。吸附剂和生物酶是澄清技术上很好的生物用料，然而其在茶啤酒甚至精酿啤酒行业中的应用、茶啤酒的稳定性以及茶多酚与蛋白质互作机制方面的研究严重缺乏。因此，茶啤酒的酿造工艺仍是目前亟待解决的问题。

如何选择茶叶种类，探究不同种类茶叶与茶啤酒风味之间的协调关系以及产品特性，明确不同种类茶叶在茶啤酒风味上的贡献；如何研究不同时间段添加茶叶，明确不同添加时段与茶啤酒风味和茶叶利用率之间的关系；如何探究茶啤酒适宜的酿造pH、温度、酵母种类和添加量等条件，保证茶啤酒的风味并降低生产成本等，都是需要进一步考虑的问题。此外，茶叶代替部分啤酒花只是在功能上作了简单的分析，具体可行与否还需进一步验证。而在茶啤酒的澄清方面需要更加明确啤酒中多酚与蛋白之间的量效关系，如何操作既可以利用生物酶技术解决澄清问题，同时又不影响茶啤酒的风味成分，值得进一步探究。感官评价是评价产品的必要手段，茶啤酒作为一个创新产品，首先需要建立专一的评价体系；其次在研究茶啤酒风味物质等方面，可利用一些现代仪器分析技术，如超高效液相串联质谱、气相串联质谱、全二维气相色谱-飞行时间质谱、气相色谱-离子迁移谱仪以及电子鼻等来定性和定量分析茶啤酒在口感、香气和色泽等方面的关键贡献物质，进一步明确茶叶风味物质在茶啤酒口感、香气和色泽等方面的贡献作用。

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Research Progress of Tea Beer

CHEN Dequan1,2, ZHU Yan1, ZOU Chun1, YIN Junfeng1, CHEN Jianxin1, XU Yongquan1*

1.National Engineering Technology Research Center for Tea Industry, Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China; 2.Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China

Tea beer is a new type of beer, obtained by adding tea or tea extract in the brewing process with the dual flavor characteristics of tea and beer.The development of tea beer would not only enrich the types, flavors, and physiological effects of beer, but also improve the utilization rate and additional value of tea resources and benefit for the common development of tea and beer industries.However, the studies of tea beer on pretreatment of raw materials, fermentation and clarification technologies were still not mature.Therefore, this paper systemically summarized the processing technologies of tea beer, including the pretreatment of raw materials, fermentation and clarification technologies.Based on that, we made the prospects for the future of tea beer, aiming to provide a reference for the research and development of tea beer in depth.

tea beer, beer, processing technology, research progress

S571.1，TS262.5

A

1000-369X(2022)02-169-10

2021-10-14

2021-11-21

浙江省重点研发项目（2022C02033、2019C02072）

陈德权，男，硕士研究生，研究方向为茶叶深加工与多元化利用。*通信作者：yqx33@126.com

（责任编辑：黄晨）