啤酒中常見異味成分控制的研究進展
啤酒中常見異味成分控制的研究進展
麥汁在經過啤酒酵母發酵后，所產生的代謝產物中既含有乙醇和二氧化碳優質代謝產物，同時也包含影響啤酒風味的雙乙酰、高級醇以及醛類物質，這些物質占總含量的比例為0.1%。如果能將這些物質控制在合理的口味閾值范圍內，可以起到良好的輔助作用，增添啤酒香氣、口感以及風味；但是一旦超出標準范圍，那么便會為啤酒帶來不和諧的異味，影響啤酒的穩定性和一致性，最終破壞啤酒質量。因此如何增強啤酒的風味和質量，控制和杜絕啤酒不良風味，需進行深入研究。
啤酒異味概述
苦味
產生原因 啤酒具有苦味主要指的是啤酒的口感不細膩，入口之后會存在些許的苦感。啤酒具有苦味的原因，可以從原料以及工藝兩方面進行分析：站在原料的角度，主要有以下幾方面的影響因素：首先，在啤酒的制作過程當中加入了大量的鎂、錳離子、二氧化碳，導致無法平衡殘余堿度，引發苦味；其次是酒花的品質產地不過關，再加上存放時間過長，營養成分丟失，達不到理想的添加效用；再次，麥芽的烘焙時間以及烘焙溫度超出合理范圍。而另一方面可以從糖化工藝以及發酵和后貯工藝入手。從前者來說，在經過長時間的過濾和糖化后，麥汁受到大量脂肪酸物質的影響，變得渾濁，同時由于混入的氧氣過多，多酚和氧發生化學反應，從而產生苦味；而從后者的工藝來講，貯酒罐中存在大量的酵母，再加上后貯溫度過高，管道發霉，從而加劇高級醇以及之類物質的含量。
改善措施 首先，所使用的麥芽以及水質需具備合格的質量。酒花的添加需要適量，其次合理控制渦旋槽徑高以及麥汁進口流動速度，從而產生最佳煮沸效果；再次，結合冷麥汁過濾和浮選分離法，將麥汁通風量提高至300- 400L/t，從而能夠達到50~%60%的冷凝固物分離效果。
酵母味
啤酒具有過高的pH值、顏色偏深、泡沫性能變差等現象都是由于酵母異味所引起的。產生該種味道的原因，主要是由于酵母長時間處于過高的溫度中產生大量脂肪酸，在乙酸乙酯以及十二酸乙酯共同作用下，產生酵母味氣體。改善此類問題，一方面需要加強酵母的排放次數，維持酵母良好的生理狀態，降低酵母使用代數；而另一方面需要定時檢測酵母自溶時產生的癸酸量，一旦該種物質含量超標，便預示著啤酒已經產生酵母味。
關于控制啤酒中雙乙酰含量
啤酒所產生的生青味道主要是由于雙乙酰含量超過0.10～0.15 mg/L口味閾值范圍所引起的。這種味道類似于飯餿味，影響啤酒感官質量。因此對于該種物質含量的降低，需要在后期不斷的加強研究和關注。
雙乙酰的形成方式分為4種：一是纈氨酸引發啤酒酵母產生α-乙酰乳酸，在非酶促氧化脫羧反應下形成；二是輔酶A在乙酰輔酶A以及活性乙醛的縮合作用下得以釋放，進而形成雙乙酰；三是微生物經過乳酸菌以及鏈球菌的污染，經過繁殖代謝產生α-乙酰乳酸；四是啤酒酵母在發酵后期菌體會發生溶解，α-乙酰乳酸與發酵液產生氧化反應，便可產生雙乙酰。
啤酒成熟取決于雙乙酰含量以及還原程度，因此控制雙乙酰含量，需要圍繞α-乙酰乳酸物質，加快該物質的非酶促氧化分解、還原、降低該物質的生成三方面進行有效控制。第一，為了降低該物質的生成量，可以控制麥汁當中α-氨基酸態氮含量，使其含量范圍位于160～180 mg/L直接，從而產生良好的控制效果；第二，還原雙乙?；盍?，可以在發酵液中添加150μg/L含量的鋅鹽，除此之外為了加快發酵速度，控制酵母的增殖倍數，可以在酵母和麥汁當中添加（12～16）×108個/mL接種量以及8～10 mg/L溶氧量，通過這樣的方式，可以達到雙重目的，既可以有效地還原雙乙酰，同時也不會產生過量的α-乙酰乳酸；第三，α-乙酰乳酸的非酶促氧化分解，可以借助α-乙酰乳酸脫羧酶，α-乙酰乳酸被分解從而產生乙偶姻，雙乙酰含量從而減小。相關學者將0.5 g（/h·L）的ALDC產品濃縮液加入麥汁，可以在短時間內完成發酵，從而降低雙乙酰含量，且不會影響啤酒質量。將低溫接種以及低溫發酵的時間分別控制在6℃~7℃以及8℃~14℃之間，當發酵度完成60%左右，在原有溫度的基礎之上，將溫度升至12℃到14℃之間，完成發酵過程后，迅速將溫度降回0℃~1℃。通過這樣的溫度控制過程，可以有效的還原雙乙酰以及完成α-乙酰乳酸的非酶氧化反應。
需要注意的是，為避免雙乙酰揮發性，發酵前期和后期需要分別采取加壓發酵以及二氧化碳洗滌的方式，α-乙酰乳酸遇到氧氣之后，會發生反應，形成雙乙酰，因此需要添加抗血壞酸、亞硫酸氫鈉等抗氧化劑。除此之外，還需采取相應舉措檢測和控制雙乙酰含量，例如可以通過蒸餾的方式，使雙乙酰以及鄰苯二胺反應產生2,3-二甲基喹喔啉，運用公式X（雙乙酸含量）= A335 nm×E（換算系數）測定波長335nm處的雙乙酰含量。加強釀造環節的衛生管理，同時運用原位清洗系統，避免微生物污染麥汁。
控制啤酒中二甲基硫含量的研究
若要控制好啤酒中DMS的含量，必須從原料、工藝、設備等全方面嚴加把控才能有效降低啤酒中DMS的含量。選擇蛋白質含量在9%～11%的大麥品種；選擇還原DMSO能力強、利用二甲基硫化物多、硫酸鹽滲透酶和亞硫酸鹽還原酶活性強的酵母菌株；適當地降低浸麥溫度和發芽溫度，縮短發芽時間會減少SMM的生成，從而降低了DMS的含量。在大麥發芽過程中，使用堿水浸麥和添加溴酸鉀都可抑制蛋白酶活性，減少可溶性氮含量，從而抑制SMM的生成。在糖化過程中，適當增強煮沸強度有利于SMM受熱分解產生的DMS隨著麥汁煮沸蒸發而除去。SMM的水解受pH值影響，麥汁的pH值控制在5.2～5.6可以減少DMS的生成量。發酵期間采用CO2洗滌可促使發酵液中DMS的排出。采用低溫短時巴氏殺菌。包裝最好采用棕色瓶，可避免日光暴曬。MARCONI O等采用頂空毛細管柱氣相色譜法測定啤酒中DMS的含量，以此實時檢測啤酒中DMS的生成，保證啤酒的風味質量。制麥過程和釀造過程中要加強衛生管理，避免各種微生物的污染。
控制啤酒中乙醛含量的研究
為了控制啤酒中乙醛含量，可從改進發酵工藝，利用基因工程構建重組菌株和改變啤酒酵母菌株的代謝途徑來進行控制。在改進發酵工藝方面：選擇乙醛峰值低且還原乙醛能力強的酵母；調整原輔料比例為7∶3；麥汁充氧量控制在5～8 mg/L范圍內；麥汁pH值控制在5.0～5.2；適當提高發酵溫度，加快乙醛還原速度從而降低乙醛含量；發酵后期采用CO2洗滌可促進乙醛揮發；加強發酵過程中衛生管理，防止微生物的污染。利用基因工程構建重組菌株來獲得低乙醛啤酒酵母菌株是降低乙醛含量的一種有效方法。
結論
啤酒的風味一致性與穩定性是由各種風味物質共同作用的結果，其含量過高或過低都會影響啤酒的風味質量，必須采用合理、有效、正確的方法去控制啤酒中雙乙酰、乙醛、二甲基硫的含量，以此改善啤酒風味，提高啤酒質量。
隨著中國啤酒行業的發展以及消費者對啤酒風味、質量要求的提高，應從原料的選擇、糖化、發酵、灌裝等流程嚴加把控?？茖W技術的發展，使得氣相色譜-質譜聯用法、氣相色譜-嗅覺檢測法、高效液相色譜法及頂空固相微萃取與氣質聯用法等先進檢測技術出現，將之運用于啤酒釀造過程中產生的風味物質的檢測是有重要作用的。故應建立完善的風味物質動態檢測體系，結合現代儀器分析技術，實時監測啤酒生產過程中風味物質的含量，有效地控制啤酒風味的一致性與穩定性，保證啤酒質量，這將是今后啤酒行業發展的必然趨勢。
參考文獻：
[1]王然然，禹偉，陸健，等.α-乙酰乳酸脫羧酶對啤酒中雙乙酰含量的影響[J].啤酒科技，2016（19）：59-65.
[2]韓勤英.影響成品啤酒雙乙酰反彈的原因分析[J].啤酒科技，2015（12）： 60-62.
[3]高文舉，盧先鋒，郭繼強.鋅離子對啤酒發酵的影響[J].啤酒科技，2015（6）：15-18.
[4]王慶權，朱春杰. 超聲波誘變選育低雙乙酰啤酒酵母的研究[J].江蘇調味副食品，2017（4）：28-31.
[5]石婷婷，李憑，肖冬光. ILV2 基因缺失對啤酒酵母生長與雙乙酰代謝的影響[J].微生物學通報，2016，43（8）：1732-1738.
[6]李愛春，CRAMER J F，JENSEN L B，等.雙乙?？刂芠J].啤酒科技，2016（23）：61-65.
[7]金瑋鋆，李紅，王君偉.乙醛法篩選抗乙醛啤酒酵母菌株的應用研究[J].釀酒科技，2016（1）：10-14.
[8]沈楠，王金晶，劉春鳳，等.低產乙醛啤酒酵母的定向馴化篩選[J].食品與發酵工業，2013，39（7）：94-97.
作者簡介：吳琳 ，漢族，籍貫：廣東珠海 ，工程師，本科學歷，主要從事啤酒企業生產技術及運營管理工作
吳琳
麒麟啤酒（珠海）有限公司 廣東珠海 519000
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