指黍传统酿造工艺优化与特征解析:埃塞俄比亚特色艾尔酒"Suwa"的品质提升与标准化研究

【字体: 时间:2025年08月22日 来源:Scientific African 3.3

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  为解决埃塞俄比亚传统艾尔酒"Suwa"因非标准化生产导致的品质不稳定问题,研究人员通过优化发酵参数(pH 4.57-5.20,酒精含量4.00%)、分析理化特性(折射率1.30,TSS 7.00°Brix)及微生物组成(Saccharomyces cerevisiae和LAB),确立最佳配方(100g麦芽+140g geso/10L水),为传统发酵饮料产业化提供科学依据。

  

在埃塞俄比亚提格雷地区,有一种传承千年的传统艾尔酒"Suwa",它由指黍面包(qitcha)、药用植物geso(Rhamnus prinoides)叶粉和大麦麦芽(buqli)发酵而成,是当地宗教节日和社交活动中的重要饮品。然而,这种由家庭妇女手工酿造的饮料长期面临两大挑战:一是生产工艺完全依赖经验,缺乏标准化流程;二是发酵过程受环境微生物影响大,导致产品质量参差不齐。更令人担忧的是,尽管Suwa在当地文化和经济中占据重要地位,其营养成分、微生物组成及发酵机理从未被科学系统地研究过。

为破解这一难题,来自阿克苏姆大学的研究团队在《Scientific African》发表论文,首次对指黍基Suwa进行了全方位表征。研究人员采用三因素三水平实验设计,通过感官评价(9点享乐标度)、理化分析(pH计、折光仪、马利甘德酒精计)、营养组分检测(AOAC标准)及微生物分离鉴定(YEPD培养基、MRS培养基)等方法,对三种配方(F1-F3)进行系统评估。所有实验均在埃塞俄比亚默克莱市(北纬13°29′45″,东经39°28′28″)完成,关键原料如geso叶和指黍均采购自当地市场。

感官分析显示,最优配方F1(100g麦芽+140g geso/10L水)在颜色(8.62分)、口感(8.25-8.75分)等方面表现突出,显著优于印度、孟加拉国的同类传统酒饮。值得注意的是,geso的添加量直接影响成品的苦味和香气平衡,这与其含有的抗菌成分和风味前体物质密切相关。

发酵动力学研究发现,12天发酵过程中pH从5.20降至4.57,酒精含量从0%升至4.00%,呈现典型的双阶段特征:前72小时为酵母主导的初级发酵(酒精产生1.91%),后阶段由乳酸菌(LAB)完成风味修饰。温度监测显示,发酵体系能自主维持在19.53-21.74°C的适宜范围,印证了传统工艺的环境适应性。

理化特性测定显示,成品Suwa具有独特的折光特性(折射率1.30),总可溶性固形物(TSS)含量为7.00°Brix,低于此前报道的10.39°Brix,这可能与指黍淀粉的糖化效率有关。营养分析揭示其水分含量高达98.66%,碳水化合物占42.00%,能量值为215.66 Kcal/100g。特别值得注意的是,指黍面粉贡献了54%的碳水化合物和17.66%的蛋白质,而buqli麦芽提供了24.83%的膳食纤维。

矿物质分析结果令人惊喜:Suwa富含钾(2990.59 mg/kg)和磷(1112.60 mg/kg),其中钾含量是普通谷物的1.6倍。geso叶作为天然添加剂,贡献了19.83 mg/kg的铁元素,这解释了传统认知中Suwa的"补血"功效。但锌(0.52 mg/kg)、铜(1.14 mg/kg)等微量元素含量较低,提示可能需要营养强化。

微生物研究鉴定出4株酵母菌(S1-S4)均能发酵葡萄糖、果糖和蔗糖,但不能利用乳糖,经形态学和生化鉴定为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。分离的4株乳酸菌(LAB1-LAB4)均为革兰氏阳性、过氧化氢酶阴性,能代谢多种糖类,这对维持肠道菌群平衡具有潜在益处。

这项研究首次建立了Suwa生产的标准化参数体系,证实其兼具文化价值与营养功能。最优配方F1的确定不仅解决了品质不稳定问题,其高钾低钠的特性(Na/K比0.05)更符合现代健康饮食理念。微生物研究为开发专属发酵剂奠定了基础,而geso叶的天然防腐作用则为清洁标签(clean label)食品开发提供新思路。未来研究需聚焦分子水平微生物鉴定、货架期延长技术及规模化生产验证,推动这一传统饮品从家庭作坊走向产业化生产。

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