應(yīng)用海洋深層水

應(yīng)用海洋深層水

於啤酒製造之可行性試驗(yàn)吳文瑞、立德管理學(xué)院資源環(huán)境學(xué)系碩士在職專(zhuān)班研究生**立德管理學(xué)院資源環(huán)境學(xué)系助理教授UsingtheDeepOceanWaterforBeerManufactureFeasibleTesting2022/11/161

簡(jiǎn)報(bào)內(nèi)容一、緒論二、文獻(xiàn)回顧三、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與步驟四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析五、海洋深層水啤酒成份分析比較及品評(píng)試驗(yàn)六、結(jié)論與建議2022/11/162一、緒論(1/5)研究背景與動(dòng)機(jī)臺(tái)灣由於是島國(guó)，東部的太平洋屬於開(kāi)放型海岸，每年有環(huán)洋流經(jīng)過(guò)，經(jīng)評(píng)估研究臺(tái)灣目前最有潛力發(fā)展此產(chǎn)業(yè)的縣市為宜蘭、花蓮、臺(tái)東、屏東(吳銘志，2004)臺(tái)灣於2001年，經(jīng)濟(jì)部水利署與國(guó)立成功大學(xué)合作成立了水利產(chǎn)業(yè)知識(shí)化中心，就是要輔助民間團(tuán)體參與跟水相關(guān)的產(chǎn)業(yè)2022/11/163一、緒論(2/5)臺(tái)灣目前啤酒的消費(fèi)量每年約600萬(wàn)公石，零售市場(chǎng)總值為臺(tái)幣二百五十億元。其中臺(tái)灣啤酒佔(zhàn)有率80%臺(tái)灣現(xiàn)有四家啤酒廠，其產(chǎn)能約為700萬(wàn)公石，已經(jīng)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)內(nèi)的啤酒需要量，利用海洋深層水來(lái)製造啤酒是未來(lái)的趨勢(shì)，海洋深層水啤酒蘊(yùn)藏著開(kāi)發(fā)之潛力

2022/11/164一、緒論(3/5)研究目的由於啤酒朝向健康的方向，添加海洋深層水的啤酒富含稀有的元素，是健康的優(yōu)良指標(biāo)，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，啤酒有利於身體健康，每天飲一些啤酒有益於身體健康本研究的目的是為了利用海洋深層水的健康成份物質(zhì)來(lái)釀造啤酒，使啤酒更榮登為健康啤酒深層水是在深海沒(méi)有光的區(qū)域，典型的冷、乾淨(jìng)、穩(wěn)定的海洋和富含營(yíng)養(yǎng)物，日本和美國(guó)開(kāi)始利用海洋深層水在化妝品和飲料，海洋深層水的未來(lái)產(chǎn)業(yè)充滿前景(Ta-KangLiuetal.，2007)。2022/11/165一、緒論(4/5)研究?jī)?nèi)容與架構(gòu)本研究的內(nèi)容第一章是緒論，第二章是文獻(xiàn)回顧，第三章是試驗(yàn)設(shè)計(jì)與步驟之說(shuō)明，研究方法工具等第四章是物理化學(xué)分析，將研究結(jié)果作分析論述，結(jié)果是否達(dá)到製造海洋深層水啤酒的成果第五章成份分析比較及品評(píng)試驗(yàn)，將釀造的海洋深層水啤酒在準(zhǔn)備好的品酒室，由品酒委員進(jìn)行品酒，將品酒結(jié)果統(tǒng)計(jì)第六章結(jié)論與建議，將先前的研究結(jié)果作出結(jié)論與建議事項(xiàng)，可以清楚看到本論文的成果2022/11/166一、緒論(5/5)研究架構(gòu)小型海洋深層水啤酒製造海洋深層水資料試驗(yàn)分析品評(píng)結(jié)論研究目的資料蒐集啤酒製造資料小型海洋深層水啤酒製造海洋深層水資料試驗(yàn)分析品評(píng)結(jié)論研究目的2022/11/167二、文獻(xiàn)回顧(1/3)海洋深層水定義海洋深層水的定義有許多種，但一般來(lái)說(shuō)水深超過(guò)200公尺的深海中海水即被稱(chēng)為海洋深層水(潘國(guó)樑，2000)根據(jù)工研院2000年所進(jìn)行的研究指出，深層海水係指深度達(dá)斜溫層(溫躍層)以下之海水深層海水是斜溫層以下（約海平面200公尺以下）的海水，陽(yáng)光無(wú)法進(jìn)入，具低溫（我國(guó)海域調(diào)查為6～9℃）、屬於新興水資源(彭宜，2005)

2022/11/168二、文獻(xiàn)回顧(2/3)海洋深層水特性及應(yīng)用根據(jù)「海洋深層水是真正活水」的資料：低溫度特性：水質(zhì)具有終年穩(wěn)定在10℃低溫的特性清潔乾淨(jìng)特性：海洋深層水是非常清潔的無(wú)菌自然水富含稀有元素特性：富含人體健康不可缺的稀有元素安定的特性：長(zhǎng)年深海水壓的強(qiáng)大作用下，具有安定的特性營(yíng)養(yǎng)特性：磷酸鹽、硝酸鹽、矽酸、碳水化合物、蛋白質(zhì)、油酯類(lèi)等天然營(yíng)養(yǎng)物深層海水應(yīng)用於水產(chǎn)方面、食品方面、農(nóng)業(yè)方面、健康、美容、醫(yī)療能源、資源方面、環(huán)境方面(工業(yè)技術(shù)與資訊月刊，2005)

2022/11/169二、文獻(xiàn)回顧(3/3)海洋深層水啤酒釀造原料大麥(Barley)：採(cǎi)用釀造用二稜大麥(WolfgangKunze，1996)啤酒花(Hop)：具有抑制細(xì)菌活性的功能(胡文姝，1998)

水(Water)：pH值越偏向酸性範(fàn)圍，越有利於大多數(shù)啤酒生產(chǎn)過(guò)程(林錦淡，1993)海洋深層水(D.O.W)：海洋深層水產(chǎn)地來(lái)自日本酵母(Yeast)：啤酒釀造使用的酵母主要是Saccharomyces

Carlsbergenesis（又稱(chēng)底層酵母）(林讚峰，2001)2022/11/1610三、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與步驟

(1/3)試驗(yàn)設(shè)計(jì)A組：製酒原料添加海洋深層水1000ppm→麥汁(分析)→發(fā)酵(分析)→成品(分析)。B組：製酒原料添加海洋深層水2000ppm→麥汁(分析)→發(fā)酵(分析)→成品(分析)。C組：製酒原料(對(duì)照組)→麥汁(分析)→發(fā)酵(分析)→成品(分析)。D組：製酒原料→麥汁添加海洋深層水1000ppm(分析)→發(fā)酵(分析)→成品(分析)。E組：製酒原料→麥汁添加海洋深層水2000ppm(分析)→發(fā)酵(分析)→成品(分析)。F組：製酒原料→麥汁(分析)→發(fā)酵(分析)→成品添加海洋深層水1000ppm→成品(分析)。G組：製酒原料→麥汁(分析)→發(fā)酵(分析)→成品添加海洋深層水2000ppm→成品(分析)。2022/11/1611本試驗(yàn)以小型製酒設(shè)備予以試製糖化設(shè)備：三槽式級(jí)糖化槽、米煮沸釜沉澱槽發(fā)酵設(shè)備：100L級(jí)佳門(mén)公司過(guò)濾機(jī)：10μm、0.7μm、0.45μm(Sartorius)包裝機(jī)：ESAU&HUEBER三、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與步驟

(2/3)2022/11/1612三、試驗(yàn)設(shè)計(jì)與步驟

(3/3)海洋深層水啤酒製造流程圖2022/11/1613四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(1/12)依據(jù)建國(guó)啤酒廠試驗(yàn)室於1994年訂定標(biāo)準(zhǔn)：外觀糖度(ApparentExtractbyHydrometer)(糖度計(jì)0~14PlatoCelcius)pH值(HydrogenionConcentration)(pH計(jì)HaffmanpHMeter)色度(Color)(比色盤(pán)比色計(jì))

酒精(Alcohol)(酒精屈折計(jì)GlasblasereiBerlin65)總酸(TotalAcidity)(玻璃滴定管Burret)胺基態(tài)氮(AminoNitrogen)(玻璃滴定管Burret)原麥汁糖度(ExtractofOriginalWort)2022/11/1614四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(2/12)依據(jù)建國(guó)啤酒廠試驗(yàn)室於1994年訂定標(biāo)準(zhǔn)：苦味度(Bitterness)(分光光度計(jì)U2001SpectrophotoMeterHitach)泡沫值(FoamCollapseRate)(泡沫值測(cè)定杯)最終外觀糖度(FinalApparentExtract)(定時(shí)振盪器)混濁度(Turbidity)(濁度計(jì)HaffmansHazeMeter1037)酵母數(shù)測(cè)定(Microscopicyeastcellcounting)(顯微鏡OlympusCH2)啤酒中香氣成份分析(氣相層析儀SRI8610CGHSChromatograph)微生物檢測(cè)(D.M培養(yǎng)基培養(yǎng)法)2022/11/1615四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(3/12)海洋深層水濃縮液添加量試驗(yàn)分析pH值結(jié)果和對(duì)照組進(jìn)行比對(duì)由添加的量所引起pH值的變化，可判斷以添加海洋深層水1,000ppm及2,000ppm為適當(dāng)量。麥汁是否添加海洋深層水？pH值理想值(5.30~5.60)未添加(對(duì)照組)5.45合適添加1000ppm5.49合適添加2000ppm5.60合適添加3000ppm5.65超限添加4000ppm5.70超限添加5000ppm5.73超限添加6000ppm5.80超限添加7000ppm5.89超限2022/11/1616蛋白質(zhì)混濁安定度將混濁度測(cè)量杯內(nèi)加入200ml去co2

之啤酒，加入4ml飽和硫酸銨溶液，混勻後測(cè)混濁度(E.B.C)再加4ml飽和硫酸銨溶液，再次測(cè)混濁度，連續(xù)步驟測(cè)定至混濁度到達(dá)超過(guò)1.0為止由試驗(yàn)A至G均顯示隨硫酸銨添加量而接近線性增加四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(4/12)2022/11/1617四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(5/12)2022/11/1618海洋深層水啤酒之常溫試驗(yàn)將啤酒放置於室溫，經(jīng)儲(chǔ)存六個(gè)月，每1個(gè)月觀測(cè)其沉澱情況，並測(cè)其混濁度(E.B.C)，並記錄之試驗(yàn)酒常溫試驗(yàn)，顯示出海洋深層水啤酒常溫下儲(chǔ)存六個(gè)月，其啤酒情況與混濁度(E.B.C)，均測(cè)定在正常值範(fàn)圍(1.0以下)。四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(6/12)2022/11/1619啤酒中香氣成份分析試驗(yàn)酒經(jīng)氣相層析儀的分析，含香氣物為乙醛、乙酸乙酯、異戊醇(2)、異戊醇(3)及乙苯乙醇。氣相層析試驗(yàn)圖四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(7/12)2022/11/1620試驗(yàn)酒乙醛(p.p.m)乙酸乙酯(p.p.m)β異戊醇(2)(p.p.m)β異戊醇(3)(p.p.m)乙苯乙醇(p.p.m)A5.8837.10115.30530.04846.455B5.8867.07319.03529.97146.440C5.8967.09319.14530.05146.423D5.8857.10319.25530.16346.428E5.8837.09510.23330.16146.408F5.8807.07326.11530.09546.443G5.8857.09519.21130.13546.415

[註]試驗(yàn)酒C為對(duì)照酒。四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(8/12)2022/11/1621微生物檢測(cè)注入溶解放冷之培養(yǎng)基(D.M)，並使試樣與培養(yǎng)基混合均勻，凝固後倒反置於35℃恆溫培養(yǎng)箱，培養(yǎng)48小時(shí)，檢查其菌落數(shù)微生物檢測(cè)表，其結(jié)果顯示7組微生物皆為0狀況良好。四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(9/12)2022/11/1622微量元素檢測(cè)使用精密儀器協(xié)助檢測(cè)分析，選用儀器為XRF各試驗(yàn)組含有的元素，經(jīng)與對(duì)照組相較差異並不大。

三、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(10/12)2022/11/1623微量元素檢測(cè)四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(11/12)ACBD2022/11/1624微量元素檢測(cè)四、物理化學(xué)特性檢測(cè)分析

(12/12)ECFG2022/11/1625海洋深層水啤酒試釀酒與臺(tái)灣啤酒成分分析分析項(xiàng)目試驗(yàn)理想值A(chǔ)BCDEFG糖度°plato2.222.202.202.232.222.202.232.10~2.50pH4.484.524.434.494.544.494.554.30~4.55色度E.B.C7.07.07.07.07.07.07.06.0~8.0酒精Vol%4.774.794.794.774.764.784.784.4.~4.90總酸0.1NNaOH/100ml23.722.928.324.521.723.020.4-胺基態(tài)氮mg/100ml16.816.217.216.016.416.516.4-原麥汁糖度°plato11.2411.2511.2711.2511.2411.2511.2711.00~11.30苦味度BU20.021.021.021.520.022.021.016.0~20.0二氧化碳Wt%0.480.480.490.480.490.480.490.45~0.51泡沫值Σ120122110115127119120110以上溶氧ppm0.300.270.350.300.340.270.31-鄰二酮ppm0.030.040.040.020.030.030.03-最終糖度°plato2.052.072.022.042.042.082.041.90~2.30空氣含量ml1.41.21.21.01.21.11.21.5以下混濁度E.B.C0.250.260.260.240.250.270.300.75以下五、海洋深層水啤酒成分分析比較及品評(píng)試驗(yàn)(1/3)2022/11/1626

五、海洋深層水啤酒成分分析比較及品評(píng)試驗(yàn)(2/3)海洋深層水啤酒品評(píng)試驗(yàn)本試驗(yàn)之目的是將完成的成品酒，以品酒員7人，在品酒室調(diào)整室溫在21℃，啤酒溫度調(diào)整為12℃，進(jìn)行九點(diǎn)評(píng)分法。評(píng)定項(xiàng)目為香氣、顏色、風(fēng)味及總評(píng)。品酒結(jié)果顯示：因7種啤酒的LSD均小於標(biāo)準(zhǔn)LSD係數(shù)6，可以推論品酒結(jié)果為7種啤酒品評(píng)無(wú)差異。2022/11/1627五、海洋深層水啤酒成分分析比較及品評(píng)試驗(yàn)(3/3)2022/11/1628六、結(jié)論與建議

(1/3)

添加量的試驗(yàn)中，根據(jù)pH的推論添加海洋深層水濃度以1,000ppm及2,000ppm為最適當(dāng)量。添加海洋深層水濃度1,000ppm及2,000ppm的成品啤酒，經(jīng)品質(zhì)分析試驗(yàn)，其各項(xiàng)結(jié)果均和臺(tái)灣啤酒對(duì)照組並無(wú)太大差異。經(jīng)氣相層析儀分析，所製出的海洋深層水啤酒的酯類(lèi)和醇類(lèi)，與對(duì)照組比較，其含量相同，可顯示海洋深層水啤酒在香氣上並無(wú)不同。2022/11/1629六、結(jié)論與建議

(2/3)

由儲(chǔ)存安定性試驗(yàn)，可推論其具有混濁安定性，海洋深層水啤酒的儲(chǔ)存安定性因而獲得證實(shí)。經(jīng)由品評(píng)試驗(yàn)，可得知海洋深層水啤酒的香氣、顏色、風(fēng)味及總評(píng)均和臺(tái)灣啤酒品評(píng)結(jié)果相同。本試驗(yàn)各項(xiàng)分析結(jié)果顯示海洋深層水啤酒與臺(tái)灣啤酒差異不大，由於本試驗(yàn)係採(cǎi)用日本之深層水濃縮液，未來(lái)如能取得臺(tái)灣之海洋深層水，期能開(kāi)發(fā)出具臺(tái)灣本土性之深層水啤酒。2022/11/1630六、結(jié)論與建議

(3/3)目前海洋深層水濃縮液價(jià)格較貴，添加於啤酒中會(huì)增加成本，如能大量開(kāi)發(fā)自可降低成本。海洋深層水啤酒以健康啤酒的形象展現(xiàn)，如能配合廣告行銷(xiāo)，自有一定的銷(xiāo)售對(duì)象，應(yīng)可創(chuàng)造不錯(cuò)的市場(chǎng)。

2022/11/1631參考文獻(xiàn)

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