啤酒风味物质对啤酒风味的影响及控制的研究

( 。 广州食品工业科技。 n。 。 。 啤酒风味物质对 啤酒风味的影响及控制 的研究 一 z1 ．整 竖 (开封大学4~_r-系 开封 475000) 2 62 5 z5／ 摘 要 啤酒 中微量风味物质的吉量及正确配伍 ，赋予了啤酒最佳的口味。讨论 丁风睐物质的影响及其相应 的控制。 关键词堡亟；璺燮 ；控制l菁级西} 寺 定畸 -乙两5 含量． Abstract beer was endowed wlth best speci~d taste By proper content and mnrect match of traces of flavoured mate． rials in beer．．In this paper the influence 0f flavoureel rm ce五 s and the cortrol of rdevart mrtt~ t of flavoured materlals ha e discL“划 ． Key words Beer：flav0ured mat锄 als；control 啤酒中酒精和 032．对啤酒风味的影响，远 远没有微量的发酵副产物影响大，通常将啤酒 发酵副产物称作风味物质。其组成和含量取决 于所采用的原料，酿造工艺，酵母品种等 啤酒风味品尝师认为：为了使啤酒具有协 调的风味应使啤酒 中某风味物质不能太突出， 这样就要求某发酵副产物的风味强度控制在 O 5 下。 啤酒中某风味物质强度r={暮鼎 黑器 下面将分别讨论几种主要风味物质的影响及控 制 。 1 高级醇 1．1 高级醇对啤酒风味的影响 高级醇是各种酒类的主要香味和口味物质 之一，它能使酒类有丰满的香味和口味并增加 酒的协调性 但高级醇过量存在也是啤酒主要 异味来源之一。如：戊醇过量会有汗臭味和腐 败味，异戊醇和异丁醇混合物超量会使啤酒有 杂醇油臭味，也使啤酒具有不愉快苦味。口一苯 乙醇有玫瑰花香味，并不特别令人讨厌 ，但德国 式啤酒认为由8一苯乙醇产生的花香和酒花的 香味不协调也是不愉快的香味，色醇和对羟基 苯乙醇，如果超过 8mg／]会产生强烈的酚味，它 是啤酒中讨厌的杂味。故在啤酒酿造过程中应 控制高级醇的量。 表 1 啤酒中高级醇阈值和含量 mg／l 1．2 降低啤酒中高级醇的主要 1 2．1 优选产生高级醇低的产生菌 啤酒酵母各菌株之间，高级醇生成量差异 高达 50～100％，据报道 ，粉末型酵母高级醇水 平在 69～90(mg／1)，而絮状 酵母在 49～122 (mg／1)。 1．2 2 限制酵母在发酵中最高密度 ，控制其增 值倍数小于4 啤酒中高级醇的产生是酵母合成细胞蛋白 质时的副产物，因此 ，在发酵时酵母增值倍数越 大，合成细胞副产物高级醇一般越高。如青岛 酵母当接种后密度在 10×10 (个／毫升)，发酵 维普资讯 http://www.cqvip.com 广卅f食品工业科技 Guangzhou F训 Science and Technology vo[15 No 5(总 60) 19 最高密度在 45～50×10。(个／毫升)，增殖 4 倍。它的高级醇很少超过 100(g／L)，而泰兴啤 酒厂用无锡轻工业大学优选的 G— 3菌株 ，最 高密度可达 70～75×106(个／毫升)，增殖倍数 达 5倍以上，高级醇也超过 100(g／1)，也偏高。 可见，为了减少代谢副产物增加 ，适当限制酵母 在发酵中最高密度是有意义的，应控制增殖倍 数小于 4 1 2 3 适当提高酵母接种量 提高酵母接种量 即起酵密度 ，可以加快发 酵，主发酵速度可明显提高，而酵母营养成分 (主要是氨基酸，核苷酸和生长素)不变，因此， 提高接种量，发酵时酵母最高细胞密度相应增 加，但新生酵母细胞密度反而减少 ，增殖倍数显 著降低 ，就会减少高级醇的生成。 1．2 4 提供合适的麦汁 oc一氨基氨水平 在制麦过程中，当麦芽溶解不好 ，辅料比太 大，或加蔗糖太多，常常导致麦汁缺乏 n一氨基 氮。而 当麦汁中缺乏可同化的 n一氨基氮，酵 母必然通过代谢走酮酸路线去合成必需的氨基 酸，用于合成细胞的蛋白质。当缺乏合成能或 氨不足时，就会导致由酮酸形成高级醇。这是 我国许多啤酒厂高级醇太高的主要原因。但当 麦汁中a～氨基氮太高时 ，也会造成 由氨基酸 脱氨基脱羟基形成高级醇从而使高级醇增加。 我们用不同配料，相似糖化工艺，制成 12 P麦 汁，用青岛酵母接种密度为 10～12×10。(个／ 毫升)，于 10℃下定温发醇，嫩啤酒中高级醇情 况如下 ： 因此，调整适宜的麦汁 a 氨基氮是降低 高级醇的重要工艺措施。 实践，在加辅料糖化麦汁中，每克浸出 物应保证具有 1．4～1．5rag的 a一氨基氮，不但 可以减少高级醇，而且也不会因酵母缺乏营养 而变得衰弱，影响发酵。 1 2．5 降低主酵前期发酵温度 发酵前期是酵母的繁殖阶段，当提高发酵 温度，必然促进酵母的繁殖，相应也会增加高级 醇的产生。 1．2 6 控制麦汁含量含氧水平 如果麦汁充氧水平过高 ，如大于 9mg／l，或 用纯氧通风，在发酵中通风搅拌或倒罐时接触 空气 ，以及工厂中传统敞口池对池 口强烈通冷 风等，均能增加酵母的繁殖，导致高级醇的增 加 。 表 2 麦汁 n 氨基氮和高级醇的生成 配料 壹汁Ⅱ ,riga 募 基 氮 发 x 酵 10 最 6 高 +／ 密 m 度 l 高 rn 级 gd 醇 表 3 发酵温度和高级醇生成的关系 表4 麦汁含氧■和高级醇 2 挥发酯 挥发性酯是啤酒香味的主要来源之一 ，啤 酒中应该含有适量的挥发酯，才能使啤酒香味 丰满协调，通常 储藏 啤酒 的酯含 量在 25～ 50mg／L之间。 传统啤酒风味观点(欧洲大陆)认为啤酒 主 体香是酒香，过高的醋含量或超过阔值酯含量， 是啤酒不愉快的香味，或是异香味。上述观点， 在现代啤酒中常常被打破，随着追求啤酒不太 苦，大幅度减少酒花添加量，酒花香味常常不 足，由于酵母菌株的改变及发酵技术的变化，啤 酒中挥发性酯含量也和高级醇一样普遍有升高 的趋势，它也逐渐引导消费者接受有一定酯香 味的啤酒，如北美 ，荷兰的啤酒中乙酸乙酯大于 阈值，有淡雅乙酸乙酯的果实香味，此香味也成 了它们独特风格。但储藏期过长的啤酒，野生 酵母污染的啤酒有强烈的酯香味至今还不能被 维普资讯 http://www.cqvip.com 20 广州食品工业科技 Guar l x)u scj郫ce md Tec n】1。】。gy 15 No 5(总 60) 人接受 表 5 啤酒中挥发性酯阈值和含量范围 3 乙酯 啤酒中的醛类物质约有 20余种 ，而对啤酒 风味影响较大的是乙醛。己醛主要来 自丙酮 酸，在丙酮酸脱氢酶作用下，不可逆地形成乙醛 和 oO2，大部分乙醛受酵母乙醇脱氢酶作用还 原成乙醇，在正常发酵中乙醛在啤酒中只有很 低积累量 3 5～15 5rng／1 3．1 乙醛对啤酒风味的影响 乙醛在啤酒中含量如 >l0n ／1有不成熟 口感 ，腐败性气味和类似麦度不愉快苦味；如> 25T ／1会有强烈的刺激性辛辣及郁闷性 口感； 如>50~ A会有无法下咽的刺激感 成熟的 优质啤酒一般在 3～8mgA以下。 3．2 减少啤酒中乙醛的措施 3．2．1 适 当提高后酵温度。乙醛在正常发酵 后期迅速减少，而且后酵温度越高，后发酵越强 烈，发酵度愈高，残留啤酒中乙醛愈少。 3 2．2 若瓶装啤酒的瓶颈空气含量过高，经巴 氏杀菌后会增加瓶 中乙醛含量，故对瓶装啤酒 要进行瞬时杀菌 3．2．3 防止细菌污染。麦汁和酵母被细菌污 染也会使啤酒中的乙醛含量上升。 3．2．4 在双乙酰还原后期采用 oo 洗涤，能 促进乙醛挥发，经 OO，洗涤后优质啤酒中乙醛 可低于 6mgA。 3．2 5 在储酒期加适量的亚硫酸盐能固定 乙 醛形成乙缩醛 ，减少游离乙醛。 4 有机酸 麦芽，麦汁和啤酒中含有各种有机酸 ，如酮 酸、羟酸、二元羧酸和脂肪酸等 4 1 有机酸对啤酒风味的影响 “无酸不成酒”，酸等物质虽然并不构成啤 酒香味 ，但它是主要呈味物质。啤酒 中适量的 酸赋予啤酒口感活泼，爽口；缺乏酸类 ，啤酒呆 滞 ，粘稠，不爽 口；而过量的酸叉使啤酒口感粗 糙 ，不柔和，不协调，同时过量的酸也意味着啤 酒发酵不正常，如过高的挥发性酸乙醛含量是 啤酒酸败的标志 ，过高的乳酸也是啤酒后期发 酵酸败的标志。因此，各国对各种酒类均提出 了总酸的最高含量值。菝国 12。P浅色啤酒总 指标为<2 6r ／1(IN NaOH 1o0 mI)。 在低于总酸量 2．6rng／1的前题下 ，根据 当 地消费习惯和啤酒总氨，发酵度，啤酒原麦汁浓 度不同，对总酸浓度要求也不同。原麦汁浓度 愈高，啤酒总氨水平愈高，发酵度愈低，适 当提 高总酸含量会更协调，反之，淡爽型高发酵度啤 酒，总酸应低一些 ，否则会酸露头，不协调。 4 2 啤酒中总酸的控制 4．2．1 选用合格的酿造水减少调节酸的用量 现在国内啤酒厂，由于酿造水碱度太大，在 麦汁制造过程中为了调节糖液中 pH，大量添加 调节酸，麦汁总酸有时达 1 8～2．1，麦汁总酸 抑制了正常发酵产酸，即使啤酒总酸在上述范 围内，由于酸太单调，风味也不协调。 4．2 2 控制发酵温度 正常啤酒发酵产酸量和发酵温度有关，高 温发酵产酸多 ，特别在工艺卫生条件差的啤酒 厂，更应降低主酵温度和后酵温度，并且储酒温 度必须降至 2℃以下，才能避免酸败。 4 2．3 避免杂菌污染 发酵前 期的杂菌主要是 醋酸菌和野生酵 母 ，发酵后期和储酒阶段主要是乳酸菌。一但 染上杂菌，属非正常发酵，会导致啤酒酸败。另 维普资讯 http://www.cqvip.com 广卅l食品工业科技 Guangzhou Rx)【j Science and Technology rot 15 No 5(总 6O) 2l 外，灌装啤酒如消毒不彻底，也会引起瓶装啤酒 酸败和混浊 5 双乙酰fCHsCA2KXX；Hs】 5 l 双乙酰对 啤酒风味的影响 双乙酰是具有挥发性和强烈刺激性的化合 物，是影响啤酒风味的重要成分，其含量的多少 (包括其前体 一乙酰乳酸)是啤酒 口味成熟度 的重要标志。 双乙酰在啤酒中昧阈值在 0 1～0 2mg／i．。 当啤酒中双乙酰含量大于 0．2mg／1时有似烧焦 的麦芽昧 ，当含量大于 0 5mg／i．时有明显不愉 快刺激昧，似馒米饭昧。 5．2 降低啤酒中双乙酰含量的措施 5．2．1 减少 a一乙酰乳酸的生成量 5．2．1．1 选用低双乙酰峰值菌株。可以用化 学诱变法获得，也可以从传统菌株 自然变异中 优选出来。德国和美国生物学家还用基因修饰 技术选育不形成缩合酶的基因工程菌株，此菌 株几乎不形成双乙酰。 5．2．1．2 提高麦汁中 一氨基氮的含量。根 据实际生产中的经验，对 12 P的麦汁，其 a一 氨基氨的含量晟好不要低于 180mg／1，因为高 的 a一氨基氮含量能有效地制止酵母合成缬氨 酸，减少 a一乙酰乳酸是酵母繁殖细胞的伴随 产物，控制增殖密度是降低 一乙酰乳酸产生 量的重要因素。提高酵母接种量，降低酵母在 发酵液中繁殖温度 ，控制麦汁中 a一氨基氨水 平不高于 220mg／1，均能抑止酵母增值密度，从 而控制 n一乙酰乳酸生成量 5．2．2 加速 一乙酰乳酸的非酶氧化分解 由于 a一乙酰乳酸是双乙酰的前驱物质， 它的非酶促氧化分解速度远远低于酵母对双乙 酰的酶促还原速度 a一乙酰乳酸一 双乙酰一2， 3丁二醇 这总反应速度取决于菲酶氧化分解速度， 加快此速度也能最终加速降低啤酒中双乙酰含 量。加速 a一乙酰乳酸氧化分解的方法为： 5 2．2 1 高麦汁溶氧水平，发酵前期适当进行 通风搅拌使酵母在发酵前期有强发酵力(生产 。 )和产酸能力。 5 2．2 2 迅速降低发酵液 pH，从 pH5．4降低 到 pH4．4。 5．2．2．3 采用较高的下酒温度 一乙酰乳酸 必须在较高的温度下才能氧化脱羧成为双乙 酰，因此，选用较高的下酒温度 ，可促进 一乙 酰乳酸形成双乙酰，并迅速被酵母所还原，同 时，较高的下酒温度可保持有较多的酵母悬浮， 保证有足够还原双乙酰的时间。 5．2．3 控制酵母的质量和数量，以加强双乙酰 的还原 因为只有处于活性代谢状态下 的酵母，才 有较强的还原双乙酰的能力，而酵母细胞的数 量越多，还原双乙酰的速度也就越快 ，因此，为 迅速减少发酵液中的双乙酰含量，必须控制下 酒酵母的细胞数不少于 7×10。／ml，并选用强 壮的酵母 。 5．2 4 在下酒后 ，利用后发酵产生的 O 洗 涤，将双乙酰带走。 6 二甲基硫 (DiMS 6．1 二甲基硫对啤酒风味的影响 二甲基硫有腐烂卷心菜昧，气味阈值为 30 ～ 50ug4 它是啤酒生酒味物质之一。 6．2 减少二 甲基硫的措施 二甲基硫主要由麦汁带来和含硫氨基酸经 酵母代谢分解产生。因此，严格控制糖化用水 的质量和制麦过程中的过度溶解 ，是降低啤酒 中挥发性硫化物含量的主要措施。 总之。啤酒风味物质在啤酒中的含量虽小， 却对啤酒的风味及品质产生极大的影响。各风 味物质的合理含量能赋予啤酒最佳 口味，也正 是这些微量的风味物质在不同品牌啤酒中的数 量和配伍关系不同，才形成不同品牌 的啤酒有 着 自己独特的风格。但任何风味物质如超过某 (下转第24页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 24 广州食品工业科技 Guargzhou Fad Science mad Tex'hnology vol 15 No 5( 60) 蛋白质 通过煮沸会使泡沫蛋白质与酒花中的 多元酚物质过量结合凝固析出，除此以外发酵 温度控制亦十分重要 ．低温贮存(0～l℃)时问 要相对长为好(10d)，这样有利于啤酒泡沫更细 腻，口味更清爽。另外清酒 时必须用 cOz备 压。这样就能保证泡沫丰富、细腻、持久挂杯。 (3)麦汁过滤 前面我讲过，麦汁过滤中的 残糖控制和洗糟水温度是非常重要的、过低的 残糖会造成过量的脂肪酸 ，既影响啤酒 口味更 影响泡沫。 (4)生产过程中尽量减少泡沫、稳定性物质 的损失，在生产过程中液面形成的泡沫愈多 ，则 损失的泡沫稳定物质也愈多，相应地啤酒中泡 沫稳定物质愈少，啤酒的泡沫性能就差。在通 过发酵后的啤酒在输送过程中，应防止啤酒在 管道和管器内起泡 。这样有利于泡沫物质的损 失 。 (5)酿造工艺过程中，应尽量使用糯米等谷 物辅料。并严格控制 pH值 亦要防止油类物 质混A。严格控制发酵液的低温贮藏的 0 的过饱和度 ，这样有利于起泡力和泡沫稳定性 (6)麦汁及啤酒化学成份 中要有足够的具 有一定分子量的含氨物质，异副蛇麻酮与一定 量的酒度，才能组成 良好的泡沫条件。一定要 想办法提高啤酒牯度。有利于袍沫，但应顾及其 它质量指标的要求 另外我们对啤酒瓶亦有一 定的讲究 ，如有肩瓶较无肩瓶易于起泡(一般会 高 10--2O％)。 (上接第 21页) 一 限量范围，会使啤酒产生不能令人接受的异 杂昧。因此。在麦汁制造和啤酒发酵整个过程 中，应采取一定措施将风味物质的量控制在合 适的范围内。 参 考 文 献 1 顾 国贤．酿造酒 工艺学 第二 版 轻 工业 出版社 (7)泡沫添加剂 a蛋白质水解物 蛋 白质辟解为低分子的 蛋白胨制品。如普菲紫尔(pfizer)添加量为 5～ 10g／kg。 b金属 铁、钻、锌、镁等盐类是啤酒泡沫 的活性促进剂。对泡沫有利。但一般不允许使 用。因为有一定 的毒性和对 口味不利。 c果腔溶液 使用很低浓度就有较高的发 泡力 。 d．在成品灌装前加入高分子物质如丙二醇 藻酸盐、副蛇麻酮溶液(加在麦芽干燥前 40～ 100／100kg)、增牯剂(如纤维素的醚类等)，采用 四氢异构酒花浸膏等都有利泡沫的丰富(添加 剂必须符合国家食品卫生法规)。另外 ，卫生工 作对啤酒的泡沫亦是十分重要的一环。 做好啤酒泡沫关键问题是解决前期工艺过 程中的蛋白质分解技术；后期重点要做好泡沫 质量的保证工作。充足的 0 含量是 啤酒泡 徕条件．良好的蛋 白质——异萍草酮复合体是 泡沫的基础。在啤酒市场十分激烈的今天，啤 酒质量十分重要，其中泡沫质量不可缺少。 参 考 文 献 1 管敦仪．啤酒工艺手册 轻f21t出版社．1982．4 2 周广田等译 麦汁制备．山东科学技术出版杜 1991．6 3 张志强编 者 啤酒 酿造技术 概要 轻工业 出版社 1995．5 4 大连轻工业学院等编 酿造酒工艺学 轻工业出版社 1990．7 5 ItratJtute of Bret~,g Analysis Conrz／tte d．Ints．Brew 1971 1996年 2 徐斌 啤酒生产问答 ．轻工业出版社 ．1995年． 3 大连轻工业学院等 酿造工艺学．第一 版．轻工业出 版社 ，1982年． 维普资讯 http://www.cqvip.com