提高啤酒膠體穩(wěn)定性的工藝途徑

1、提高啤酒膠體穩(wěn)定性的工藝途徑河北鐘樓集團邯鄲啤酒有限公司 王志堅 一、前言 啤酒灌裝后隨著時間延長，酒體由清亮、口感新鮮、干凈逐漸變得失光、色澤加深、出現(xiàn)老化味、懸浮物等現(xiàn)象嚴(yán)重影響啤酒外觀質(zhì)量及市場銷售。如何提高啤酒穩(wěn)定性(包括外觀、口感、指標(biāo)等)一直是釀酒工作者不懈探討的課題。結(jié)合生產(chǎn)實踐。就如何提高啤酒膠體穩(wěn)定性談一點淺見，供參考。 二、啤酒膠體混濁成因淺析 啤酒膠體混濁大致可分為冷混濁、永久性混濁兩大類。所謂冷混濁系指啤酒在O形成的混濁。當(dāng)溫度升至20C或20以上時消失，灑液重新變得清亮。如果溫度升至20或20以上時混濁不消失則稱之為永久性混濁。 啤酒混濁(不論冷混濁還是永久性混濁)其

2、組分大都由蛋白質(zhì)(約占23)、多酚物質(zhì)(約占13，此處多酚指化學(xué)結(jié)構(gòu)式為苯環(huán)上具有4個以上羥基的化合物，如原花色甙、原花色素、花色素原等)和少量B一葡聚糖、戊聚糖、甘露糖、微量無機鹽類組成。 簡單多酚(單一分子)、原花色素在適宜條件下可聚合生成二聚體，二聚體再與單多酚聚合生產(chǎn)成三聚體，依次類推。多酚聚合后與蛋白質(zhì)可以產(chǎn)生結(jié)合作用。使原溶于水的蛋白質(zhì)其親水基團被多酚物質(zhì)阻隔失去與水親和作用而析出，產(chǎn)生混濁沉淀。 多酚與蛋白質(zhì)結(jié)合初始是通過氫鍵(化學(xué)作用力)。此鍵結(jié)合力較弱，常在低溫下才能形成混濁。當(dāng)溫度升至20時，產(chǎn)生的熱能打破氫鍵的鍵能，使混濁物重新溶解。用此可以解釋冷混濁成因所在。但在氧的作

3、用及其它因素催化下，多酚與蛋白質(zhì)之間可產(chǎn)生作用力遠(yuǎn)高于氫鍵的共價鍵從而形成永久性混濁。在永久性混濁形成中氧是關(guān)鍵因素，在相同條件下，氧在短時間內(nèi)可促使啤酒混濁。 由此可知，影響啤酒混濁主要因素是：蛋白質(zhì)、多酚物質(zhì)、氧。為防止啤酒混濁沉淀，改善啤酒膠體穩(wěn)定性應(yīng)做好以下幾方面工作： ·減少蛋白質(zhì)和多酚物質(zhì)含量： ·降低氧和金屬離子含量： ·避免振蕩及光照。 三、提高啤酒膠體穩(wěn)定性工藝措施 1耱化 (1)大麥選擇：從生物學(xué)基因遺傳角度講，大麥生長年份、地區(qū)、生長環(huán)境、收獲季節(jié)等的變化都可能引起基因變異。這種變化往往表現(xiàn)在微觀方面。而在宏觀所規(guī)定的指標(biāo)上則很難看出或檢測出

4、來。所以必須做好不同品種大麥與啤酒膠體穩(wěn)定性相關(guān)觀察、檢測、記錄與跟蹤。從中選出最理想的大麥優(yōu)良品種。 (2)選擇蛋白質(zhì)含量適中原料大麥制成的麥芽。制備麥芽原料，大麥蛋白質(zhì)含量以1012為宜。過高(>14)或過低(<9)都不理想。如果大麥蛋白質(zhì)含量低制成的麥芽酶活力不足，難以獲高糖化力麥芽。造成糖化困難，分解不足，高分子物質(zhì)淀粉、蛋白質(zhì)難以得到充分降解麥汁中高分子物質(zhì)含量相應(yīng)也高，對穩(wěn)定性不利。但大麥蛋白質(zhì)含量高，制成的麥芽酶活力高對糖化進行有利。但在糖化定型麥汁中高分子物質(zhì)比例(包括高分子氮)相對也高，同樣對啤酒穩(wěn)定性不利。特別對于全麥芽啤酒而言，高蛋白質(zhì)生產(chǎn)的啤酒比低蛋白麥芽生

5、產(chǎn)的啤酒更容易混濁沉淀。 (3)糖化中添加采用一定比例的輔料(在啤酒風(fēng)味允許范圍內(nèi))。特別是精制大米，有利于啤酒膠體穩(wěn)定性。大米中很少含有多酚。提高輔料比可以減少蛋白質(zhì)、多酚含量，降低成本。 (4)糖化進入蛋白休止階段時要嚴(yán)格控制溫度和時間。使溫度由低向高緩慢轉(zhuǎn)變以激活并延長酶作用時間，特別是蛋白酶。在不影響泡沫質(zhì)量前提下使蛋白質(zhì)得到充分降解。 (5)麥汁煮沸必須達(dá)到一定煮沸強度(8一10)及一定煮沸時間(90100min)使麥汁中蛋白質(zhì)與多酚二聚體充分結(jié)合形成絡(luò)合物析出，以改善啤酒膠體穩(wěn)定性。煮沸強度及煮沸時間對可凝固氮影響見表12。表 l 煮沸強度對蛋白質(zhì)凝聚的影響煮沸強度()6 8 10

6、 15 25可凝固氮(mgL)26 21 17 11 0. 7表 2 煮沸時間對蛋白質(zhì)凝聚的影響煮沸時間(min)0 30 60 90 120可凝固氯(mg/L)5.5 46 34 27 22 (6)pH值的控制，主要指糖化醪DH值和麥汁煮沸前pH值。酶只有在最適溫度，最適pH值條件下才能發(fā)揮其最高活性，高分子蛋白質(zhì)、淀粉才能得到充分降解。同時蛋白質(zhì)只有在接近其等電點時(47-51)才容易凝聚析出。為此，糖化醪pH值可以控制在54-56，麥汁煮沸前pH值控制在51-53。當(dāng)pH值不適當(dāng)時可以用酸化麥汁予以調(diào)整。pH值對蛋白質(zhì)凝聚影響見表3。表 3 pH值對蛋白質(zhì)凝聚的影響pH值5.54 5.0

7、3 5.28 5.52 5.85殘余總氮(mg/L)112.6 112.3 123.9 125.7 125.9MgS04-N(mgL)21.4 23.1 23.3 24.8 24.8 (7)酒花添加，應(yīng)遵循先多后少、先苦后香的原則。充分利用酒花中較活潑的單寧與蛋白質(zhì)結(jié)合形成沉淀除去。初沸15min加總量10，60min時加入60比例，煮沸結(jié)束前30min加入剩余的30。如果加香型酒花(比例5)在煮沸結(jié)束前5min加入即可。 不難看出，麥汁中可凝固氮多少是制訂蛋白質(zhì)凝固程度重要指示性指標(biāo)。麥汁中可凝固氮含量低，說明蛋白質(zhì)凝固好啤酒可以有一個較長的穩(wěn)定期。在苦味值允許范圍內(nèi)應(yīng)盡量提高酒花加量。即使

8、有高量多酚物質(zhì)浸出在發(fā)酵時會被酵母吸附一部分：在酒液過濾時還可以用PVPP專門吸附除去。成品酒中多酚物質(zhì)含量完全可以控制在合理范圍內(nèi)。 (8)麥汁過濾一定要清亮。麥汁清亮可以減少混濁顆粒和脂肪含量，降低啤酒初始濁度。麥汁混濁主要是將谷物中類脂成分帶進了麥汁，使麥汁中脂肪含量增多。脂肪酸氧化會生成老化物質(zhì)-反-壬烯醛。其含量達(dá)到01-02mgL時啤酒會呈現(xiàn)老化味。就麥汁清亮度而言，對啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性的影響遠(yuǎn)大于對啤酒濁度影響。 (9)糖化過程防氧。保持麥汁中含較高還原物質(zhì)無疑對啤酒穩(wěn)定性是十分有利的。ITT (啤酒冷還原性)低，啤酒穩(wěn)定性相對較好?？客饧涌寡鮿﹣硖岣咂【七€原性以降低ITT遠(yuǎn)不及啤酒

9、原有較低ITT。所以，麥汁生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)應(yīng)盡量減少氧的攝入。用生物酸化法調(diào)整醪液，麥汁可獲得較多還原性物質(zhì)。還可以采取底部進醪，少攪拌，慢速攪、倒醪泵盡量滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)，防止吸人空氣。采取密封式平衡罐過濾；過濾時避免水露空開裂等措施。有條件可以用惰性氣體(N2、CO：)保護，效果更佳。 麥汁煮沸時少量氧的介入可促使多酚與蛋白質(zhì)結(jié)合形成沉淀。如敞開式煮沸吸人氧較多，但啤酒保存期較長，濁度及懸浮物雖不見得高，但對口味、色度影響較大。所以，麥汁煮沸時溶解氧控制在什么水平是一個值得探討的問題。如果能在前期盡可能減少氧含量，后期氧殘留相對也少。 2發(fā)酵 (1)選用活性強，降糖快雙乙酰還原能力強的優(yōu)良酵母，避免

10、高溫下長時間還原導(dǎo)致酵母死亡與自溶。應(yīng)在7d內(nèi)完成主酵及時降溫使酵母進入后酵期。 (2)發(fā)酵后期及貯酒期加強酵母以及冷凝物沉降。嚴(yán)格控制各段溫度，主酵期下高上低。降溫要平緩防止酒液翻動，溫度降至3下時，改為上低下高。進入冷貯期上、中、下溫度趨于一致(-1-15)保持5d以上，最大限度沉降冷凝物。 (3)盡量避免酵母自溶。沉集的酵母要及時回收與排放。發(fā)酵過程影響酵母自溶因素主要是溫度和壓力。如儀表失靈，造成指示失誤，導(dǎo)致局部溫度過高；沉降于錐部的酵母層溫度較高，或降至O以后又回升或存放時間太長或回收時壓差過大等都會造成酵母白溶。酵母本身是一種蛋白質(zhì)白溶后會引起灑液濁度偏高，很難再澄清，會給過濾造

11、成極大困難，嚴(yán)重影響啤酒膠體和風(fēng)味穩(wěn)定性。 3啤酒過濾 啤酒過濾關(guān)鍵是減少氧攝人，盡量去除啤酒中蛋白質(zhì)一多酚，提高啤酒清亮度。 (1)高濃稀釋用水Do值要求008mg/L。： (2)整個系統(tǒng)具有良好的密封性能： (3)所有容器要CO2備壓。過濾機備有一定壓力： (4)酒液輸送要平穩(wěn)(等溫、等壓下進行)，盡量滿負(fù)荷運行。防止產(chǎn)生氣蝕，渦流吸入空氣： (5)管道直徑應(yīng)與泵功率配匹： (6)C02純度9999。防止C02不純而將氧帶人啤酒使D0值升高： (7)使用硅膠吸附蛋白質(zhì)： (8)使用PVPP吸附多酚： (9)添加抗氧劑提高啤酒還原、抗氧化能力。 4啤酒包裝 (1)送酒及包裝方面均應(yīng)以C02為氣源輸送酒液： (2)輸酒管路盡量短，減少彎道，避免直角： (3)對酒瓶二次抽真空(真空度-006-008MPa)充C02； (4)激沫排空(射水引沫，超聲波引沫等)引起的泡沫應(yīng)十分細(xì)膩，壓蓋前少量泡沫溢出為宜。瓶頸空氣含量<2mL/640mL