啤酒主要缺陷风味的控制

 作者：乔智（青岛啤酒武威有限责任公司）指导老师：杨富民（甘肃农业大学）张忠明（甘肃农业大学）注：此文为食品专业本科毕业论文摘要：啤酒中有多种缺陷风味，具有良好的风味的啤酒，会使饮用者得到愉快，随着人们的生活水平的改善，对啤酒口味的要求越来越高，对生产者来说，啤酒风味的质量与经济效益也是密切相关的，因此，研究啤酒风味成为从事酿造工作者的重要任务。啤酒的成分很复杂，它对啤酒风味所起的作用也是复杂的，啤酒中已检出的800多种化合物中与啤酒风味密切相关的有100多种。由于生产啤酒的原料、酿造方法、设备等方面的不同，使得啤酒的口味有不同的风格。在啤酒发酵的过程中，不同的风味物质在啤酒酿造的不同阶段生成；糖化过程中产生的口味主要有麦芽香味、酒花香味、苦味、酸味、二甲基硫；发酵过程中产生的口味有高级醇味、酯味、双乙酰味、乙醛、硫味、有机酸等；后发酵结束后产生的口味通常是不好的异味，包括纸板味、铁腥味、氧化味、日光臭味等。它们之间的作用往往是相辅相成的，共同影响着啤酒的口味，对于酿造者来说，应及时了解各种风味物质的生成阶段和生成机制，以便更好的控制发酵，酿造出高质量的啤酒。本文主要论述了啤酒酿造过程主要缺陷风味的产生原因及控制措施，确保啤酒风味和谐，质量稳定。关键词：啤酒酿造过程缺陷风味控制措施1前言风味物质的研究，目前国内大型啤酒集团，采用气相色谱来分析啤酒风味，以此确定啤酒的典型风味物质构成，还有采琨spme/gc6820（固相微萃取技术）测定啤酒风味物质。青岛啤酒集团在国内开发啤酒定性手段和传统啤酒品评相结合的手段，全面开展啤酒指纹研究，涉及风味物质种类之多达到同行业先进水平。青岛啤酒风味物质应用研究，采用各种分析检测手段，定性啤酒风味成分，控制麦芽、酒花、大米、水等酿造原料质量，跟踪研究啤酒生产过程，确定工艺关键点，使整个啤酒生产过程控制达到数据化，建立啤酒风味评价方法及啤酒风味基准体系，保持啤酒口味的一致性，实现异地生产青岛啤酒。中国国际啤酒网-本文主要论述在啤酒酿造生产中产生缺陷风味的原因，及从事酿造工作者在生产实际中能采取的控制措施。啤酒风味物质研究方法的发展，气相层析技术：以气相层析和质谱仪结合，辨识或确认化合物，从气相层析测定仪图谱中各化合物的波峰面积来检测化合物的含量；气相层析嗅闻技术：通过气相管柱直接嗅闻气相层析的馏出物，此方法受环境影响较大；特质分析技术：结合气相层析，样品经第一层析获得一个图谱后，将样品依一定比例再层析一次获得第二个图谱，依次稀释至一定比例直至嗅不到气味为止，再合并各图谱而得到特质稀释图谱；奥斯米技术：该方法于管柱出口装有切换装置，由品评人员嗅闻端口，每一个样品由四位品评员嗅闻，每人重复一次皆有一个别图谱，称为奥斯米图谱，再将四人中三人以上侦测到的波峰加以平均，获得一致的奥斯米图谱。一瓶质量优良的啤酒，口味是正常的，出现口味异常、口味缺陷的啤酒，往往在饮用时给人以不舒服、不爽口的感觉。当啤酒在口味上已出现缺陷，很难加以纠正，更不可能去掉异味，这时作为一名酿造者必须了解发生这些缺陷的原因，并在生产过程中加以防止。

 2啤酒主要缺陷风味2.1不愉快的苦味啤酒必须有苦味，没有苦味不能称之为啤酒，啤酒中的苦味应该是爽快的，饮后很快就消失掉，这是正常的；如果饮后感到粗糙，苦味消失慢，这是不愉快的苦味。啤酒苦味的来源有：使用劣质的酒花或酒花贮存时间太长、太热，以及添加酒花方法不当，都可能产生这种苦味。含碳酸盐高的或碱性的酿造水亦可造成这种苦味。相对来说，啤酒的ph值也是个因素，啤酒ph为4.3时，苦味呈30%，ph值5.0时苦味呈50%，因此ph5.0的啤酒则比ph4.3的更苦，也更粗糙。此外，还有酵母自溶苦，重金属含量高的苦，麦皮造成的涩苦味，高级醇含量高造成的苦味以及含氧化合物作为杀菌剂未冲洗干净而造成的异苦，这些苦味都是不愉快的粗苦味，都属于非酒花苦，从工艺上来讲，是完全不应该有的。酵母自溶为什么会苦？自溶会产生氨基酸，而氨基酸中的精氨酸、组氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、酪氨酸等超过阈值时都显苦味。2.2不成熟味啤酒成熟的标准是纯正、爽口、无异杂味。往往由于发酵不彻底，使啤酒带有甜味，残余浸出物，糊精等较多，饮后有浓厚或腻厚的感觉，酵母代谢产物和副产物如双乙酰、乙偶姻、乙醛、二甲基硫、硫化氢等，都是口味不成熟的标志。其中，双乙酰已作为啤酒成熟与否的指标。2.2.1双乙酰味在超过口味界限值时呈馊泔水、馊饭味，有的认为像带黄油臭的焦味，或者像烧焦的酸麦芽味，是一种很不愉快的味，它的味限值为0.15ppm。双乙酰是发酵过程中产生连二酮（vdk）的一种前驱物质，除它之外还有2，3—戊二酮。双乙酰在啤酒中的味阈值很低，淡色啤酒中含量应控制在0.06ppm以下，超过0.1ppm将有纸板味或抹布味，在我公司实际品评当中，双乙酰含量在0.02—0.04ppm之间，较为敏感的品评人员就能感觉到。2.2.2乙醛味乙醛是酵母发酵中间的代谢产物，是正常的，它是酒精的前驱物质，在主发酵中大量产生（达到最高值），而后很快又降低，但在啤酒中仍有部分残留。超过含量值则影响啤酒的口味，有一种使人郁闷的气味，或者有一种粗糙的苦味感，含量过高时，则有一种辛辣腐烂的青草味，它的界限值为3—15ppm。乙醛高表明酵母活性差，染菌也会提高啤酒中的乙醛含量。增加麦汁营养，提高活性并保持这种高活性对降低乙醛含量尤为重要。2.2.3硫味啤酒中的硫味主要来自挥发性硫化物，其代表物质有硫化氢和二甲基硫（dms）两种，硫化氢有类似臭鸡蛋的气味，辨别阈值0.01ppm，二甲基硫有洋葱味(煮玉米的味道)，辨别阈值为0.15ppm。来源：制麦发芽过程焙焦时分解产生dms；麦汁煮沸时含氨基酸分解产生dms；酵母代谢产生硫化物；发酵过程污染杂菌后（杆菌、球菌），则产生大量的硫化物。

2.3酵母味口味纯正的啤酒不应有酵母味，发酵不正常时往往啤酒含有酵母味，主要原因是酵母自溶引起的，酵母自溶可产生各种氨基酸，如精氨酸、络氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、蛋氨酸、色氨酸、酪氨酸，含量高时都可产生苦味，酵母自溶后还产生癸酸乙酯，这种酯类有酵母臭味，是目前检测酵母自溶程度的重要指标。酵母自溶发生在整个发酵过程，如酵母在保存期间，由于保存温度高，保存时间长，酵母细胞都能引起自溶，这种酵母由于死细胞多，在前发酵时产生大量的自溶，自溶的产物保留在酒液中，将来的成品即有酵母味。在发酵时酵母添加量多，发酵温度高，都能造成酵母自溶，成品啤酒多少都会带有酵母味。目前由于高浓发酵和大罐技术的使用，加重了酵母的负担。所以使用代数应尽量少，以多扩大繁殖新酵母为主。2.4高级醇味高级醇也称为杂醇油，高级醇在啤酒中适量存在能使酒体丰满，香气协调，但含量过低，啤酒寡淡，过高则会使人不洁的腐臭感和不愉快的苦涩味，刺激的酒精味，还含有腻厚感。啤酒中高级醇主要有正丙醇、异丁醇、异戊醇、β—苯乙醇、色氨醇、酪氨醇等，这些醇类存在于啤酒中都可赋予啤酒不同的口味，而且有些醇类还是啤酒香气的重要组成部分。异丁醇和异戊醇在不正常的发酵条件下产生，超过阈值后，除了一种不愉快的苦味外，还产生一种所谓“杂醇油”味，即戊醇，饮后使人感到头疼，即“上头”。β—苯乙醇、色氨醇和酪氨醇都属于芳香族的高级醇，这些高级醇都是在高温情况下强制发酵产生的，温度越高、时间越长，产生量越多，气味越明显。2.5异常的酯香啤酒中有各种酯类，它是构成啤酒芳香主要载体，作为风味物质啤酒含有酯类是必要的，酯的含量极微，但对啤酒风味影响很大，含量过多则使啤酒产生一种不愉快的气味，破坏了啤酒应有的风味。啤酒中的酯类含量最多的是乙酸乙酯，占30—60%，其次是乙酸异戊酯、辛酸异戊酯、乳酸乙酯等，含量虽然不多，但作用较明显，其香气也明显，很容易超过界限值0.3—3.0ppm。酯类的形成，是酵母发酵时所产生的高能化合物乙酰辅酶a与酯类缩合而成。因为酵母细胞中存在有乙酰辅酶a，脂肪酸渗入酵母细胞内而形成酯。在发酵过程中，发酵温度高，酵母量多，易形成较多的酯类。2.6铁腥味酿造水含铁量高，啤酒与铁制容器长时间接触，最易发生发酵罐内部表面涂料脱落未及时修补，由于酒液呈微酸腐蚀而溶解，使啤酒产生铁腥味。啤酒中含铁量不能超过0.2ppm。2.7氧化味在啤酒生产中，接触空气的机会比较多，产生氧化味的机会也多，如贮酒在过滤时需要用压缩空气备压而过滤，在过滤时用酒顶水，或用水顶酒，或用压缩空气顶酒，都易使酒液受到氧化，清酒罐装酒时，采用氮气备压，若氮气纯度不够，长时间与酒液接触，增加了酒的氧化；还有过滤时产生的酒头、酒尾，有时候不能及时过滤，需放置1—2天才能过滤，而且带入酒头或酒尾量比例较大时，发生氧化味更加严重。2.8霉味和酚味霉味：主要由于霉菌类所感染，啤酒霉味是青霉菌所致，使用了发霉的原料也可使啤酒产生霉味。酚味：似医院消毒水味，酿造水中含量在1ppm时，很容易感觉出来，给饮用者带来不舒服的感觉。2.9污染味麦汁经过酵母的发酵作用而变成啤酒，若麦汁和啤酒中感染了其它微生物，致使啤酒发生混浊，产生其特有的怪味，导致啤酒不堪饮用，不能入口。啤酒是一种低酒精含量的酒类，对细菌来说，麦汁是最好的培养基。

 3控制措施啤酒的成分非常复杂，合理控制风味物质浓度，使啤酒保持原有风味，保持新鲜感，提高产品质量，是每一位酿造者肩负的使命，各种风味物质相互协调才不会出现缺陷口味，对缺陷风味物质的研究，虽然目前难度大，随着科学技术不断发展，预测风味物质的形成机制，防止不良风味产生，将会给啤酒行业产生必要影响。产生风味物质的原因大致可归纳为三个方面：材料上的原因：材料包括原辅材料、水、酵母等酿造啤酒必须使用的物料，这些材料的质量，所含有的成分和酿造过程中发生的物理、化学变化，对啤酒的口味影响最大。设备上的原因：设备条件（与物料、酒液直接接触的设备）包括结构、材质、可控制程度等，是可能影响啤酒质量的重要因素，往往因为设备结构不合理，材质使用不当等造成对啤酒口味的直接的或间接的影响。工艺上的原因：包括工艺方法，工艺条件和工艺操作三方面，综合起来即是技术管理措施和技术管理水平的问题，由于原料的变化，设备条件的限制，必须临时采取正确的工艺措施来适应和改善啤酒风味。3.1不愉快的苦味控制措施严格控制酒花的添加比例和添加时间；控制贮存酒花库温度2—4℃；控制啤酒ph值偏酸性。3.2双乙酰味的控制措施增加麦汁α—氨基氮含量不低于180mg/l；选用活性较强的酵母，控制酵母使用代数不超过5代；发酵过程温度控制应先低后高，减少双乙酰的前驱体α—乙酰乳酸的产生量（α—乙酰乳酸对口味没有直接影响，α—乙酰乳酸的含量高，遇热、振荡、氧化脱羧成双乙酰），有利于双乙酰还原。3.3乙醛味的控制措施发酵温度不宜超过12℃，控温缓慢，防止温度突然变化；加强后发酵阶段co2洗涤，可排除部分乙醛。3.4硫味的控制措施关注制麦焙焦温度的变化对硫化物的影响;麦汁强烈煮沸可出去大部分二甲基硫（dms）；控制麦汁回旋沉淀时间；发酵温度的高低直接影响硫化物的生成量，应该加以控制；严格控制发酵过程，包括麦汁、管道、压缩空气和空罐清洗杀菌，防止微生物污染。