啤酒中的乙醛及其对啤酒风味的影响因素

 乙醛对啤酒风味有很大的影响，它是构成啤酒生青味的主要物质之一。因此，降低乙醛含量对啤酒风味稳定具有很重要的意义。在酵母菌株一定的前提下，制定合理的酿造工艺是降低乙醛含量的主要途径。本文结合大生产跟踪检测结果，对影响啤酒乙醛含量的一些主要因素进行显探讨和分析。1乙醛的性质及其对啤酒风味和人体的影响1.1乙醛的性质乙醛是无色、易挥发并具有刺激性气味的液体，沸点为20.8℃，可溶于水、乙醇及乙醚。其蒸气易燃，可与空气形成爆炸混合物（4％～60％体积）。乙醛易氧化和聚合，是乙醇和乙酸的前驱体。乙醛可与间苯二酚作用形成鲜红色的醌式缩合物。1.2乙醛对啤酒风味的影响乙醛与双乙酰及h2s并存，形成嫩啤酒的生青味，赋予啤酒不纯正、不协调的口味和气味。乙醛的阈值为10ppm，当乙醛含量超过此值时，啤酒会给人一种不愉快的粗糙苦味感觉，有酒窖口味。含量过高，就会呈现辛辣的腐烂青草味。乙醛含量高，其它醛类含量也相对高，是导致成品酒存放后呈现老化味等异味的主要原因之一。成熟啤酒乙醛正常含量应＜10ppm，优质啤酒其含量应＜6ppm。1.3乙醛对人体的影响一定量的乙醛对人体有强烈的刺激性。它能刺激人体的呕吐中枢神经，使人产生恶心、呕吐；能促进脑神经收缩而致头痛，但不及高级醇明显；也能刺激人体末梢血管，尤其易导致脸面、眼球和耳部的毛细血管迅速充血，而出现面红耳赤；还能刺激人体的组织黏膜和皮肤等。缺乏Ⅰ型醛脱氢酶的人饮酒后，乙醇在体内被醇脱氢酶氧化成乙醛，但乙醛却难迅速氧化成乙酸并最终分解为水和二氧化碳，上述生理反应就会很明显。在醛类中，乙醛的毒性仅次于甲醛，乙醛毒性相当于乙醇的83倍。人们经常喝乙醛含量高的酒，容易产生酒瘾。2发酵过程中乙醛的形成和变化2.1代谢形成乙醛乙醛是啤酒发酵过程中产生的主要醛类，也是含量最高的醛类，它是酵母进行乙醇发酵的中间产物，由丙酮酸在脱羧酶的作用下形成乙醛和co2，大部分乙醛受酵母酶的作用还原成乙醇。2.2乙醛的变化乙醛含量随发酵进行快速增长，又随着啤酒的成熟而逐渐减少，其变化类似于双乙酰。乙醛在主发酵前期大量形成，一般在麦汁满罐后2~3天，即下面发酵至发酵度为35~60%时，达到峰值20~40mg/l，在升压后的2天左右很快下降，降温至后发酵期间乙醛含量变化趋缓，发酵14天左右至贮酒期其含量变化很小。图1为我们跟踪的一罐发酵液乙醛含量变化趋势图。3酿造过程中影响乙醛的因素分析3.1糖化工艺在其它工艺条件相同的情况下，我们分别改变麦芽：大米比例、糖化温度、时间和ph四因素，并跟踪检测成品酒乙醛含量，其检测结果分别见图2、图3、图4和图5。1)辅料大米比例（见图2）从图2可看出：大米比例由35%提高至45%，麦汁中可发酵性糖等组分改善，乙醛含量约下降40%，即提高辅料大米比例可获得乙醛含量较低的成品酒。2)糖化温度（见图3）从图3可看出：65℃糖化有利于降低成品酒乙醛含量。就跟踪检测数据而言，65℃糖化较63℃糖化或67℃糖化，其成品乙醛含量下降幅度约为20%。3)糖化保温时间（见图4）从图4可看出：30分钟糖化其成品酒乙醛含量最高，即长时间糖化休止、糖化强度加强，将有利于降低成品酒乙醛含量。4)ph（见图5）从图5可看出：麦汁ph越高，成品酒乙醛含量将上升。但过高或过低的ph将不利于糖化过程中酶的作用、麦汁煮沸时蛋白质的絮凝、酵母的生长和代谢等，通常要求最终麦汁ph为5.2~5.5。3.2发酵工艺在其它工艺条件相同的情况下，我们分别改变冷麦汁充氧量、酵母接种量、主发酵温度和发酵压力四因素，并跟踪检测发酵液乙醛含量，其检测结果见表1、表2、表3和表4。1)冷麦汁充氧量（见表1）从表1可看出：随冷麦汁充氧量的增加，第3天和第14天发酵液的乙醛含量也相应增加。但过低的充氧量将不能满足酵母的生长繁殖，酵母还原乙醛能力差，使乙醛含量升高。2)满罐种酵母接种量（见表2）从表2可以看出：种酵母接种量越大，成熟发酵液乙醛含量越高。但过高接种量，细胞增值倍数太低，新生细胞少，不利于啤酒风味控制。3)主发酵温度（见表3）从表3可以看出：提高发酵温度将降低发酵液乙醛含量。由于高温下乙醛还原速度加快，这与双乙酰还原快是分不开的。4)发酵压力（见表4）从表4可以看出：不带压发酵将有利于乙醛的挥发，即能够降低乙醛含量，但可能引起co2含量低、泡持性差等问题。而封罐加压发酵，悬浮酵母细胞少、酵母沉降快，乙醛还原慢，故含量相对高些。3.3其它影响因素1)抗氧化剂在啤酒过滤时添加亚硫酸盐等抗氧化剂，其分解的so2（也包括啤酒发酵时产生的）能与乙醛形成加合物，可以减少游离乙醛的含量，但当so2被啤酒中溶解氧氧化后，乙醛又会游离出来。2)微生物麦汁或酵母染菌，都可能增加啤酒中的乙醛含量。如污染了发酵单胞菌，会产生多量的乙醛和h2s等。3)co2洗涤后发酵期，乙醛随co2的排放，迅速减少。故采用co