苹果渣可持续酿造：品种与浓度对啤酒品质及消费者接受度的影响

本研究针对食品供应链中苹果渣(AP)资源浪费问题，通过将三种苹果品种(Gala、Golden、Gala Schniga?SchniCo red)的果渣以两种浓度(60/180 g/L)添加至啤酒酿造过程，系统分析了其理化特性、挥发性成分及感官表现。结果表明：苹果渣浓度增加会降低酒精度和pH值，挥发性酯类和高级醇构成主要香气成分，消费者更偏好低浓度Gala果渣啤酒。研究为啤酒产业提供可持续原料解决方案，符合循环经济原则。

　　

全球食品供应链每年产生约13亿吨食物损失与浪费，其中水果和蔬菜加工链是主要贡献者。苹果渣（Apple Pomace, AP）作为苹果汁加工过程中的固体副产品，富含多酚、膳食纤维、果胶和芳香化合物，本可作为功能性原料重新赋能食品体系，但目前多数被填埋处理，造成资源浪费与环境污染。在倡导循环经济的背景下，如何将此类农业加工副产品转化为高附加值产品，成为食品工业可持续转型的重要课题。

啤酒作为全球广泛消费的酒精饮料，其酿造过程中引入水果成分已不是新鲜事，但直接使用苹果渣的研究却寥寥无几。尽管此前有研究尝试用乳酸菌预发酵的苹果渣作为啤酒风味剂，但缺乏对成品感官特性的系统评估，而消费者对含农业副产品的啤酒的实际接受度更是未知领域。正是在这一背景下，来自意大利美食科学大学的研究团队在《Future Foods》上发表论文，深入探索了苹果渣在啤酒酿造中的应用潜力，并从理化特性、香气组成到消费者体验展开了多维解析。

本研究采用三因素实验设计，选取三种苹果品种（Gala、Golden Delicious 和 Gala Schniga?SchniCo red）的果渣，分别以60 g/L和180 g/L的浓度在啤酒二次发酵阶段添加，最终制得六款实验啤酒。通过CDR BeerLab?系统测定酒精度、pH值、苦度（IBU）和多酚含量等理化指标；利用顶空固相微萃取-气相色谱质谱（HS-SPME-GC-MS）分析挥发性有机化合物（VOCs），并辅以电子鼻（PEN3 E-nose）进行快速香气表征；感官评价方面，邀请98名未经过训练的消费者进行喜好度测试和Rate-All-That-Apply（RATA）属性强度评估，同时采集了受试者对使用水果及果渣酿酒的接受度意见。数据统计分析采用方差分析（ANOVA）、主成分分析（PCA）、多重因子分析（MFA）和聚类分析。

3.1 理化分析结果

苹果渣的添加显著影响了啤酒的基本理化特性。酒精度方面，Gala品种60 g/L添加组的酒精度最高（6.60% v/v），而180 g/L添加组则降至5.85% v/v，表明高浓度果渣可能抑制酵母发酵活性。pH值随果渣浓度上升而下降，所有实验啤酒pH介于3.83–3.93之间，低于传统啤酒（通常为4.0–5.5），这可能有助于提升微生物稳定性但也可能影响口感平衡。多酚含量以Golden品种60 g/L组最高（146.5 mg/L），而Gala Schniga?SchniCo red高浓度组最低（102.5 mg/L），说明多酚释放不仅取决于添加量，还与苹果品种密切相关。苦度和颜色参数无显著变化，显示苹果渣未干扰啤酒在这些维度的典型特征。

3.2 挥发性特征

GC-MS共鉴定出48种挥发性物质，以酯类（43%）和醇类（44%）为主，其中苯乙醇、异戊醇和己酸乙酯等关键成分贡献了果香、花香类香气。主成分分析（PCA）显示，不同苹果品种制成的啤酒其挥发性 profiles 具有明显区分：Golden果渣啤酒富含己酸乙酯、异戊基己酸酯等酯类物质；Gala Schniga?SchniCo red品种则与有机酸（如辛酸）和萜烯类物质关联更强。电子鼻数据进一步支持了品种与浓度对香气特征的显著影响，传感器W5S（对氮氧化物和臭氧敏感）和W1W（对萜烯敏感）响应最强。

3.3 感官分析

消费者感官评价表明，低浓度果渣啤酒更受欢迎，尤其是Gala品种60 g/L组在外观、香气和总体喜好度上得分最高。RATA测试显示，苹果渣添加显著改变了啤酒的感官属性：Gala啤酒被感知为更甜、更具饱满体；Golden啤酒则表现出较弱的水果风味特征；而Gala Schniga?SchniCo red高浓度组在咸味和酸味上强度较高。多重因子分析（MFA）指出，感官属性和挥发性成分是区分啤酒样本的关键因素。

3.4 消费者态度聚类

根据对使用水果及果渣酿酒的接受度，消费者被分为两个集群：“果啤爱好者”（占64.3%）多为年轻女性，对各类果渣原料接受度高（评分＞5.8/7）；“果啤怀疑者”（35.7%）以年长男性为主，评分普遍低于4分。这一发现提示啤酒厂商需针对不同人群设计差异化产品与沟通策略。

本研究通过多维度分析证实，苹果渣可作为啤酒酿造中可行的风味添加剂，但其效果高度依赖于苹果品种和添加浓度。低浓度Gala果渣啤酒在感官接受度上表现最佳，而高浓度添加可能导致酒精度降低、酸度升高和挥发性组分变化。研究不仅为啤酒产业提供了利用农业副产品的实用方案，也强调了在可持续食品开发中需综合考虑原料特性、工艺参数和消费者偏好。未来研究可进一步优化果渣处理工艺、探索规模化生产的可行性，并拓展至其他水果副产品的增值利用，从而推动饮料行业向循环经济模式转型。