摘要
小麦啤酒是以小麦芽(占麦芽含量的40％以上)和水为主要原料酿造，具有小麦麦芽经酿造所产生的特殊香气的啤酒。与传统啤酒相比，其风味独特，泡沫丰富细腻、口感醇厚。啤酒泡沫作为最为直接的感官特征，是小麦啤酒的特色之一，也备受酿造者和消费者的关注。前期研究发现，除了构成泡沫基础的蛋白质外，多糖对改善啤酒泡沫性能也很重要。而阿拉伯木聚糖(Arabinoxylan,AX)作为小麦啤酒酿造原料大麦芽、小麦芽细胞壁的主要非淀粉多糖，对啤酒泡沫的稳定性起着十分重要的作用。因此，本论文选取了低、中、高粘度的小麦源阿拉伯木聚糖(LAX、MAX、HAX)对其进行结构表征和功能特性的探究，同时研究了 AX溶液在模拟酒液中的性能变化;其次将AXs按照不同浓度分别添加至小麦啤酒中，分析不同粘度AXs在不同添加量下对小麦啤酒的基本理化指标、啤酒泡沫性能(泡沫稳定性、泡沫膨胀率、起泡性)、总糖含量、风味以及表面张力的前后变化;采用皮尔逊相关性分析探究不同粘度AXs与啤酒品质及泡沫性能的关系，从而推测出AX在啤酒泡沫中的作用地位，为小麦啤酒的辅料添加、酿造工艺的改善提供相应的理论支撑。具体研究结果如下: (1)对不同粘度AXs的结构表征发现:AX含有吡喃糖的β-糖苷键和呋喃糖的α-糖苷键，是混合型多糖，且侧链复杂，支链繁多，存在三螺旋结构，是无定形晶体。在微观结构上三个粘度的AXs随粘度的增大，其表面逐渐光滑，结构尺寸增大。对其功能特性进行研究发现:AX为非牛顿流体，属于弱凝胶型多糖，存在疏水基团，有较好的乳化性能可作为乳化剂，有利于发泡。 (2)通过中性和模拟酒体环境(pH4.7～4.8)对不同粘度AXs部分结构和功能特性进行对比，发现在模拟酒液的pH下AXs的侧链缩短、支链减少，表面电荷改变，分子间斥力减小，粒径增大，疏水基团暴露增多，表面疏水性增加，乳化性能降低。 (3)AXs的添加会影响小麦啤酒的品质。未添加AXs时啤酒色度为10.0±0.0EBC,浊度35.4±0.0 EBC,随着AXs添加量由0.8 mg/mL增加到2.0 mg/mL,色度的变化范围为 10.4±0.1～11.3±0.2EBC(LAX)、10.8±0.1～11.8±0.2 EBC(MAX)、10.7±0.0～11.3±0.3 EBC(HAX);浊度的变化范围为 48.5±0.0～53.8±0.2 EBC(LAX)、36.3±0.0～48.3±0.0 EBC(MAX)、46.9±0.0～54.9±0.0 EBC(HAX)。啤酒总糖含量和粘度都与AX的粘度和添加量成正比，均在添加2.0 mg/mL的HAX时达最大，分别为96.9±2.1 mg/mL和3.67±0.01 mPa·s。添加AXs后小麦啤酒挥发性物质的含量发生改变，总酯含量由28.35±0.43 mg/L 降低至 19.56±2.50 mg/L(2.0 mg/mL LAX)，总醇在添加高浓度的 LAX时降低，而中、高粘度AX对其影响不大。另外它还能够降低啤酒的表面张力，且与AXs添加量成反比。 (4)不同添加量和不同粘度的AX都会显著提高啤酒泡沫性能。未添加AX时小麦啤酒泡持值为276±1s，泡沫膨胀率为102.25±4.39％,起泡性指数为1.08±0.07;随着AXs添加量由0.8 mg/mL增加到2.0 mg/mL,泡持值也随之升高，增长范围分别是302±0～512±0s(LAX)、442±1～814±0 s(MAX)、516±0～952±1 s(HAX);泡沫膨胀率提高范围为 139.08±5.30～185.40±4.52％(LAX)、152.16±3.23～203.88±4.33％(MAX)、167.32±4.69～211.40±3.72％(HAX);起泡性分别提高 1.47±0.02～2.02±0.06(LAX)、1.59±0.02～2.11±0.04(MAX)、1.72±0.02～2.20±0.04(HAX)。 (5)通过皮尔逊相关性分析发现，AX粘度及添加量与啤酒泡沫性能均呈现极显著的正相关性(p＜0.01)。三种粘度的AX在0.8～2.0 mg/mL的添加量下，粘度越高、添加量越多的AX，对啤酒泡沫性能的提高越有利;另外AXs对啤酒外观和风味等品质的提升也有帮助。
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