高浓度酿造后稀释啤酒保质期的研究

食品与发酵工业 Food and Fermentation Industries Vol 26 No．5 ) 高浓度酿造 乡释啤酒保质期的研究 李 艳 郭林琪～ 高文惠 刘 凯 梁志华 ， — — 一 — — ● _ _ 一 (扣f北科技大学生物工程 与食品科学学院，石家庄．050018) *(石家庄三九啤酒有限责任公司 ．石家 庄．050061) -r 2 t 摘 要 对高浓度酿造后稀释啤酒 生产中稀释 酊后．以及稀释 酒和 非稀释稻 的可凝 固氪、pH 值、苦喙质 ，溶解氧 行 了测定 比较。重 研究 了这些 固素对酒 的品质 凤珠和保质 期 的影 -自。并利用计算机玎试验数据进行 了一元和多元线性 回归处理。 关键词 幽 兰 u辱 。酉 辱 {， 艮 随着中国啤酒市场激烈竞争的深化，产 品质量好、成本低成为取胜的关键，采取现代 的高新技术成果越来越重要和迫切，而采用 高浓度酿造后稀释技 术，可以在投资和运行 成本降低的情况下，增加产量 2O％～4o％。 国内外许多厂家都采用了这项技术，对于采 用高浓酿造后稀释技术的产 品口味、风 味论 述和研究较 多，但对 于保质期的研究报道较 少。本研究重点对 可凝 固氮含量、pH值 、苦 味质、溶解氧在稀释前后以及稀释和未稀释 酒进行了测定 比较。研究其对酒 的品质、风 味和保质期的影响，并对数据结果运用计算 机进行了多元逐步回归处理。 石家庄三九啤酒有限责任公司从瑞典阿 法拉伐公司引进高浓稀释设备(包括脱氧、酒 水混合和充 c )，整套设备均 由微 机控制， 精密度及 自动化程度较高，具有 90年代国际 领先水平。生产中应用 r 14一l们Bx和 14—12。 Bx 2种工艺，经过 2年的生产证明，2者主要趋 势相同．因此本文仅对后者进行分析研究。 1 实验原理、仪器与 1．1 实验仪器 SX-双 向旋转式振荡器；LZT—I台式电动 离心机；UV-260型紫外 分光光度 计；ZF-Ⅱ 型电脑麦芽煮沸色度实验器[甘油水浴 (108 *第一作者 ：大学本科、教授。 收稿耐问：1999—12—15 ±0．5)℃]，凯式定氮仪；WXL一2型可控式消 煮炉；F-13型微 电脑 pH／mV 计；3950型溶 解氧 测 定 仪一29972型 啤 酒 包 装 穿 刺 器 ； HZO13浊度计 ；THERMOCYC精密恒温 试 验台。 1．2 实验原理与方法 苦味质和可凝 固氮潸定均 采用 (啤酒工 业手册)(中)所示方法。pH值测定采用复合 电极。溶解氧测定采用 29972型啤酒包装穿 刺与 3950型溶解氧测定仪配合使用。啤酒 保质期预测原理是通过对瓶装啤酒进行强制 实验．加速浑浊的产生，预测啤酒的非生物稳 定性 。其操作为；采用较短的冷处理时间．较 高的热处理温度．快速预测保质期。 (1)测 2O℃下瓶装啤酒的原始浊度。 (2)取 瓶装啤 酒置 于 已设置 好 程序 的 THERMOcYc精密恒温试验台 中，O'U处理 6h，测其浊度值，观察冷混浊倾向，记录最初 浊 度 。 (3)再置于 66℃恒温水浴中保温 16 h， 再置于 O'U恒温处理 6h，取 出后测其最终浊 度。 (4)结果 示方法：根据浊度上 升幅度 (啤酒稳定性特征)。查表预测保质期期限，反 映在 2O℃条件下的啤酒稳定性 (见表 1)。 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 26卷 第 5期 李 艳等 ：高堆度酿造后稀释啤酒保质期的研究 47 2 工艺简介 本文论述采用实际生产中样 品和数据。 14—12。Bx啤酒生产工艺为： 转化 发酵 过 滤 高难稀释 精滤 清酒 灌装 十 十 (： 脱 氧书 十 井水 过湛 脱 氧 薄板冷却 糖化设备为 3锅 2槽，糊化锅采用高温 淀粉酶糊 化．蛋白休止黼 度 50℃，68℃ 一段 糖化，90min煮沸，麦汁冷却到 7．5"C，通 入 无菌无油压缩空气，压力控制 0．12 MPa．玲 麦汁进 入 圆柱 锥底 露天发酵 罐．满罐 温度 10"C．酵母接 种量 10％o，菌种采用 si一16#。 满罐后分别于 12、24和 48 h各排 一次沉淀 酰，温 度 保 持 (12± 0．2)℃，压 力 保 持 0．12MPa，双 乙酰降至 0．07 rng／I，以下时开 始降温至 5"C．保持 1 d回收酵母，温度继续 降至 0—1℃．压力保持 0．07-0．O8MPa。啤 酒过滤采用水平园盘硅藻士过滤机，高浓稀 释采用 AI FA LAVA] 脱氧水制造和酒水混 合设备，脱氧为冷法塔式交换脱氧设备．混合 有比例和浓度 自动控制 2种方式，充 Co，为 在线检测和自动控制方式。精滤采用重庆轻 机厂板框纸板过滤机。 3 结果与讨论 3，1 稀释前(14。Bx J和稀释后(12 Bx J酒液 数据对比 稀释中水的加入 使发酵 液 p}l值 、可凝 物，糖度降至 5．0～5．2。Bx时封 E1还 原双 乙 固氮、苦味质发生变化，结果见表 2。 表 2 发群液稀释前后可凝同氮 、pH值、苦味质变化 由表 2可知稀释过程 中除按 比例稀释 外，可凝固氮损 失率为 11．5O％．苦味质损失 率为 2．81％，pH值 略有 匕升。变 化规律基 本一致。我 们分析认 为：(1)脱 氧水硬度很 大，酒水混合后 ，水 中 ca 与蛋白质结合产 生沉淀。(2)酒水混合时经混匀装置，加尉了 金属离子与可凝固氮中部分蛋白质分子的接 触和碰撞，破坏了胶体稳定性，使蛋白质与多 酚等物质形成沉淀。(3)酒水混合后．DH值 改变、酒精度下降、酒液 的胶体 溶液性质改 变，部分蛋白质达到等电点，部分蛋白质及少 部分酒花树脂在改变的胶体溶液里变为不可 溶，沉淀析出，从而使可凝固氮和苦味质有所 损失。 3．2 稀释酒和未稀释酒品质和风味变化 将 12。Bx稀释酒和 12。Bx酿造酒的感官 和理化指标进行 比较．结果见表 3和表 4。 由表 3可知稀释酒的泡持性 、浊度、总酸 均好于来稀释酒；色度、酒精度、实浓略高于 未稀释酒 ；而发酵度、co2含量略低于非稀释 酒，但相差不大。 将 14—12 Bx稀释酒与 12 Bx酿造酒各 维普资讯 http://www.cqvip.com 48 食 品 与发酵工业 Food and Fermentation[ndustrie~s Vol 26 No 5 取 3个成品样品，分 4组人员品尝，按原轻工 业部第 3次 啤酒评酒会记分标准，去掉最高 分和最低分．结果 见表 4。通过品尝试验，结 果表明，稀释酒整体品尝结果如 口味和风味 稳定性都好于非稀释酒 ，它 的淡爽型风格 已 被广泛接 受。各名次得分非常接 近，说 明稀 表 3 12。Bx稀释酒和 12 Bx非稀释酿造酒理化指标比较 稀释蓿 酿造{酉 嚣释{酉 酿造酒 稀释{酉 酿造{酉 稀释{酉 酿造{酉稀释{酉 酿造{酉稀释{酉 酿造{酉稀释{酉 酿造{酉嚣释{酉 酿造{酉 裹 4 12。脏 话释酒与未稀释酒品尝记录 12’Bx稀释酒 12。Bx未稀释酒 第 1组 95 93 93 96 85 88 第 2组 92 87 88 93 96 96 第 3组 94 91 96 93 90 85 第 4组 86 81 91 91 8O 77 总分 367 352 36g 373 351 346 名攻 3 4 2 1 5 6 明稀释酒和非稀释酒在 口感、风 味上各具特 色 ．无 明显差距 。 3．3 啤酒保质期的预测 测定 12。Bx稀释酒和 12 Bx非稀释酒的 浊度并预测保质期实验结果见表 5。 由表 5可知 12。Bx稀释酒的原始浊度、 初浊度、终浊度、初浊度上升值和终浊度上升 裹 5 12。Bx稀释酒和 l2。Bx奠造酒保质期预测 序号 原始浊度／EBC 初浊度／EBC 终浊度／EBc 初浊度上升／F．aC 终浊度上升／EBC 保质期／月 稀释酒 酿造酒 稀释酒 酿造酒 稀释酒 酿造酒 稀释酒 酿造{酉 稀释酒 酿造酒 鬻释酒 酿造酒 2 3 4 5 6 平均 0．41 0．43 0．54 0．82 1 40 1 73 0．13 0．40 0．99 1．31 5．7 3．7 值均低于未稀释酒．冷浑浊倾向比非稀释酒 小，非生物稳定性好于菲稀释酒，保质期延长 1--2月 。 3．4 可凝固氮、溶解氧、pH值、苦味 质对啤 酒保质期的影响 啤酒保质期及非生物稳定性．是 啤酒质 量的一个重要方面。影响啤酒非生物稳定性 的因素很多，如多酚、可凝固氮 、溶解氧 、瓶颈 空气、pH值、重 金属 、温度、苦味质、振荡等， 本实验就几个主要的影响因素进行研 究。关 于 12。Bx稀释和未 稀释酒中可凝固氮含量、 pH值 、苦味质、溶解氧含量见表 6。 由表 6可知(1)可凝固氮比未稀释酒低 10．6％；(2)因水 的 pH值高，虽经调酸但 稀 释酒的 pH值仍高于未稀释酒；(3)因脱氧水 的氧含量 <0．02mg／L，比过 滤后 酒液中氧 含量低，所以稀释酒溶解氧含量低于酿造酒； (4)稀释酒的苦味质高于未稀释酒，可能是 由 于酒花加量的原因。 分别作初或终浊度上升值与可凝固氮、 pH值、苦味质和溶解氧的散点图．进行线性 回归可知如下关系。 (1)可凝固氨含量与保质期的关系 终浊度上升值与可凝固氮含量呈线性关 观 ” 叮 ：兮 蛇一蛇 3 3 3 4 4 3 —3 u 鸵 控 叭 一蝴 3 4 3 4 4 4 —3 拈 舛一衄 0 0 0 0 0 0 —0 儿 鹌 卯一 一 ∞ 鲫 拍一卵 一硒 帕 甜 似 他一 盯 硒 卵 曲 酌一 ¨ 们 ¨ "一呻 4 4 4 4 4 4 —4 呻 嘶 坤一b 5 5 0 0 0 0—8 枷枷枷㈣一 瑚瑚姗姗珊瑚一粥 ； i 7 4 6 6 6 5 殂 如 虬 丝 蛆 i } 蜉 ∞ 0 1 0 0 0 1 驼 ” 0 0 0 0 0 0 叮 0 0 0 0 0 0 鲫 n 卵 ： ； 加 站 鹅 如 牡 ； ； 叭 ” 竹 ∞ 0 1 0 0 0 0 珏 卯 盯 0 0 0 O O O 曲 帅 曲 蚰 0 0 0 0 0 0 北 弼 ∞ 0 0 0 0 0 0 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 26卷 第 5期 李 艳等 ：高浓度酿造后稀释啤酒保质期 的研究 裹 6 12 Bx话释酒和 12 Bx酿造酒的可凝固氮、pH值、口苦味 质和溶弊■含量殛与浊虞童化 系。对因变量终浊度上升值(y)和 自变量可 凝固氮含量(X)进行一元线性 回归，结果证 明，在 。=0．05水平上 y对 x 有显著线性 关系，拟合方程为： Y ：0．9948X 十0．2489 (1) 相关系数 y=0．9840，方程中回归系数 0．9948>O．方程为增函数，所 以可凝固氮含 量越高，终浊度上升越大，保质期越短。 若分别对稀释酒和非稀释酒的终浊度上 升值和可凝 固氮含量进行一元线性 回归，可 分别有回归方程： 稀释酒 ：y=0．8814X+0．3200 相关 系数 =0．974l (2) 非稀释酒 ：y=0．8740X+0．3907 相 关系数 =0．9676 (3) 方程(2)的相关系数大于方程(3)相关系 数。说明可凝固氮对稀释酒保质期的影响比 对非稀释酒大。 通过作初浊度上升值与可凝固氮含量的 散点图，可知 2者之间无线性关系．说 明啤酒 冷浑浊倾向与可凝固氮含量无明显关系。 (2)pH值与保质期的关系 终浊度上升和初浊度上升值与 DH值之 间无明显线性关系，说 明 pH值与啤酒的保 质期和啤酒的冷浑浊倾 向无简单线性关系。 作较低 a水平上的线性 回归，得终浊度上升 值和初浊度上升值关于 pH值的线性 回归方 程分别为： y#=一1．1937X+6．1906 相关系数 =0．5862 (4) y =一1．4782x+6．5093 相关 系数 =0．6233 (5) 由以上方程可知其回归系数均小于零， 说 明在一定 pH值范 围内．有 pH值上升．啤 酒保质期延长，冷浑浊倾向减小的趋势。 (3)苦味质与保质期的关 系 终浊度上升值与苦味质的散点图，无明 显线性关系，作低 a水平上的线性 回归得 ： y#=一0．1493X +3．7713 相关 系数 y：0．6930 (6) 上方程 中回归系数小于零 ，说 明在一定 范围内有苦睐质增加，保质期延长的趋势，但 苦味质与保质期无直接的简单影响。 作初浊度上升值关 于苦 味质的散点 图， 可知它们甚至没有低 a水平上的线性关系．说 明苦味质与啤酒的冷浑浊倾向无直接关系。 (4)溶解氧含量与保质期的关系 终浊度上升值和初浊度上升值与溶解氧 之间无明显线性关 系．分别作低 a水平上的 线性 回归，得回归方程 ： y#=6．9077X—1．4812 相关 系数 y =O．6939 (7) y =6．4386X一2．1860 相关 系数 = 0．5553 (8) 以上两方程的回归系数 >O．说明在一定 范围内，溶解氧含量越 高，保质期越短．冷浑 浊倾向越 明显。 (5)可凝固氮、pr-I值、苦 味质、溶解氧对 保质期的综合影响 利用计算机分别对终浊度上升值．初浊 度上升值，有关的变量(仅限于选定的可凝固 氮、pH值、苦味质和溶解氧 4个因素)进行逐 维普资讯 http://www.cqvip.com 食品与发酵工业 Food and Fermentation lndustn~ Vo1．26 No．5 步线性 回归。变量设嚣 为：终浊度：y ，初 浊度上升值 ：y柳．可凝固氨 ：xl，pH值 ：x2， 苦味值：x3，溶解氧：x4． 回归模型 ：Y= +卢lXl+fl2X2+ ( I，2，3，4)。结果见表 7和表 8。 表 7 对全部酒样逐步线性 回归结果 对全部潘样 因变量 ：y# 对全部稻样 固变量 ：y 相关变量 回9j系教 对系数检验 的F值 相关变量 回归系数 对系数检验的 F值 X l 0．7781 r I58．59 2 1．478 2 6．35 X。 I．750I 14．15 X3 —2 3996 y10 5．19 X2 0 127 5 2 20 F检验临界值 回归常教 复相关系数 F检验临界值 回归常数 复相关系数 Fn=2 0．7385 0．996 5 FD=2 6．5093 0．623 3 对系数检验的 F值越大，说明此相关变 量对因变量的影响越显 著。 由表 7可看 出， 可凝固氮对 啤酒终 浊度的影响最显 著，其次 是溶解氧含量。苦味质和 pH值对啤酒终浊 度影响很小。pH值对啤酒初 浊度 上升值有 一 定影响，但不显著。可凝 固氮和溶解氧含 量越 高，保质期越短，pH值 在一 定范围 内， pH值越高，冷浑浊倾 向越小。 表 8 对稀释酒和非稀释酒逐步线性目归结果 稀释{酉 固变量：y 翻变量：y 非稀释酒 因变量 ： * 固变量 ty 相关变量回归系敬 ：警 相关变量同归系数 言：蔷 相关变量聃 数 篙 关矍量回1日摹教 絮 X1 0．800 3 366．17 X2 1 0238 3 64 X- O．7392 209．03 Xj 0．2937 16．39 — 3．136 7 2．3662 25．15 X3 ×lO 2 93·44 X· 0．983 O 21．70 一 0．1908 7，17 临界值 回归常鼓 临界值 日 常散 临界值 回归常数 值 目1日常数 F0=2 —0．489 3 0．9973 F0=2 —4．2793 0．6901 Fn=2 1．473 0 0．9999 =2 —4．64O0 0．89,66 由表 8可知，稀释酒的终浊度上升值，即 保质期受可凝 固氮影响蛀显著，其次是溶解 氧含量，可凝固氮和溶解氧含量越高，稀释酒 的保质期越短，冷浑浊倾 向越大。对非稀释 酒的终浊度上升值，即保质期影响最显 著的 仍为可凝固氮，其次是苦昧质，再次是溶解氧 含量，可凝固氮含量越高，苦 味质含量越低， 非稀释酒的保质期越短。在 4个因素中，pH 恒对稀释酒的冷浑浊倾向较大。而苦味质对 非稀释酒的冷浑浊倾 向影响较大，且苦味质 越高，非稀释酒的冷浑浊倾向越大。 4 结 论 经生产试验研究可得出如下结论 ：(1)高 浓度酿造啤酒稀释过 程中，可凝固氨的损 失 是稀释酒保质期 延长 1～2月的主要原因 ； (2)采用高浓酿造生产的啤酒，在各项指标上 与非稀释酒 已非常接近，甚至在某些项 目如 El感、风 味上优于非稀释酒 ；(3)无论是稀 释 啤酒还是非稀释酒，可凝固氮都是影响保 质 期的主要原因，并对稀释酒的影响更大．可凝 固氨含量与保质期成显著线性关系．其含量 越低，保质期越长。(4)pH值 、苦味质、溶解 氧含量与啤酒保质期和冷浑浊倾向之间无明 显的直接关系，且对稀释酒和非稀释酒的影 响程度不同。总之，石家庄三九啤酒有限责 任公司采用这套高浓稀释设备，生产 出了品 质稳定．风味良好，保质期长的浚爽型啤酒， 维普资讯 http://www.cqvip.com 第 26卷 第 5期 李 艳等 ：高非度 酿造后稀释啤酒保质期的研 究 51 提高了现有设备利用率，大幅度增加产量。 参考文献 i 顾 国贤著 酿造酒 12艺学(第二版) jE京 中国轻工业出版社．1996 2 替敦仪 著．啤酒工业手册 (修 订版) jt京 ： 中国轻工业出版社．1998 3 周纪芗著 实用 回归分析方法 ．上海：上 海 科学技术出版杜，1990 4 王彩真等 酿酒．i993(4)：3i 5 王志坚 ．山西食品工业，1997(3)：27 Study on Storing Time of Dilute Beer after High·concentration Brewage Li Yan Guo Linqi Gao W enhui Liu Kai Liang Zhihua (Inst of BioenginecrIng and Food Sdence，Hebei Univemity of Sciece and Teehno10 ． sh iazhuan窖’050018) (Shijmzhuang Three Nine Browing Company，Shi}iazhuang,05006t) ABSTRACT Solidifiablc nitrogen，pH value． bitter substance and dissolved oxygen 0f predilute and postdilute beer as wall as dilute and undilute beer were determined and compared ． Elfect 0f these factors on beer’8 quality，flavor and storing time were em phasistically studied ． And the ex— perimental data had been processed in term 0f unitraily and muhily linear regression by c。mputer Key words high concentration brewage．storing time，linear regression 翌目 D o D SC IEH C E 阻 I - 中文核心期刊 学位与研究生教育中文重要期刊 美国 《化学文摘》摘登刊 年刊登字数 120万 ，文章 300篇 主要栏 目 基础研究 工艺技术 营养卫生 分析检验 机械设备 包装贮运 乡镇企业 烹饪研究 包括：高新技术．粮油加工，肉类加工．禽蛋加工 乳品加工 ，水产加工 ，食品添加剂等内容 ： 邮发代号 ：2— 439 订阅 全国各地邮局或车刊发行邮 )● I ，-_p 订价 ：每期 B元．全年 元 ， ， 一 ： ● J I 黼拥拍都 订 阅 电话 ：{010】6512 2768 维普资讯 http://www.cqvip.com