影响啤酒非生物稳定性的因素及其提高其稳定性的技术措施

影响啤酒非生物稳定性的因素及其提高其稳定性的技术措施啤酒稳定性是鉴定货架期啤酒质量的综合指标。它分为风味稳定性、生物稳定性、非生物稳定性及泡沫稳定性等。啤酒作为一种稳定性较差的胶体溶液，灌装后的澄清、透明只是暂时的、相对的，随着贮存时间的延长，在氧气、光照、振动等多方面因素的影响下，将会产生色泽加深、混浊、沉淀等现象，并出现老化味。啤酒非生物稳定性是指啤酒在销售过程中由于内在和外在的理化因素影响所发生的混浊、沉淀及失光现象。一、啤酒产生非生物性混浊和沉淀的机理啤酒含有颗粒直径大于10-3μm的大分子物质，如糊精、β-葡聚糖、蛋白质和分解产物多肽、多酚、酒花树脂等。这些胶体物质在O2的存在、光照、高温、振动等内外因素的作用下会发生变化-化合、凝聚等使胶体溶液稳定性遭到破坏，产生丝状物的混浊乃至大颗粒状的沉淀物，即产生非生物性混浊。因此，为防止和控制非生物性混浊的产生，须控制酿造过程中产生的这些不稳定的大分子物质的含量。而大量的研究证明，在非生物性混浊中，主要是由蛋白质一多酚形成的混浊。二、蛋白质与啤酒非生物稳定性的关系蛋白质是造成啤酒非生物混浊的最主要原因，几乎95%的啤酒混浊都是由蛋白质造成的，或者至少有蛋白质的成分在内。但是蛋白质又是啤酒口感及泡沫的主要组成部分，不可能把它们降低到一个很低的水平上，因此如何控制啤酒中的蛋白质含量及高中低分子蛋白质的比例，是解决啤酒蛋白质混浊的一个主要方面。三、多酚物质与啤酒非生物稳定性的关系多酚主要来源于麦芽和酒花，麦汁在煮沸时多酚特别是单宁类化合物能和高分子蛋白质形成热凝固物在沉淀槽去除。在麦汁冷却后，也能和β一球蛋白等形成冷凝固物在发醉罐锥底排酵母时去除。但多酚仍然会或多或少的残留于啤酒中，是破坏啤酒非生物稳定性的另一重要因素。由多酚物质中的花色苷、花色素在O2催化下互相作用发生聚合反应形成聚多酚。聚多酚又和聚合蛋白质进一步发生氧化混浊。由多酚物质中儿茶酸类、花色素原和高分子蛋白质结合，将造成啤酒的“冷雾浊”。随着啤酒存放时间的延长，在溶氧的缓慢作用下，冷雾浊也会缓慢聚合，造成啤酒的氧化混浊。四、其他因素与啤酒非生物稳定性的关系无机物、糊精、酒花树脂等均可引起啤酒浑浊，当然生产实践中啤酒出现早期混浊，往往很难断定是哪一种类型的混浊，有时并不是由一种原因造成的，而是几种原因相互影响，互相加强的结果。但不管哪种混浊，大分子的蛋白质、多酚以及多聚糖总是构成混浊物的主体，而金属离子及氧只是起了诱导及催化作用。因此，综合地控制大分子物质含量以及尽量避免金属离子及溶解氧就能有效地提高啤酒的稳定性。五、提高啤酒非生物稳定性的措施（一）原料控制在生产麦芽时，必须要选择易溶解，水敏性弱的，发芽力和发芽率高，蛋白质含量适中（9%-12%），淀粉含量高的大麦，采用蛋白质含量低的大麦较蛋白质含量高的大麦制成的啤酒有较好的稳定性。（二）在制麦工序采取措施制造麦芽的过程不单是仅获取水解酶活性的高低，更重要的是蛋白质的分解情况。一般来说，啤酒生产中最重要的蛋白质分解是在制麦中完成的，采取低温发芽，促进蛋白分解，最好占蛋白质分解量的四分之三左右。1.加强浸麦、发芽的工艺管理大麦中的多酚物质，在浸麦时应尽可能的浸出，这是由于多酚物质溶于碱性水溶液的这一化学性质。在制麦过程中，要尽量使麦芽溶解适中、良好，避免溶解不足或过度溶解，对蛋白分解来说，发芽过程要注意与发芽条件的关系，发芽温度是关键，低温发芽，根芽和叶芽生长缓慢，呼吸作用较弱，升温幅度小，麦粒生长均匀，酶与可溶性氮相对增高，从而提高麦芽蛋白质溶解度。同时要注意加强浸麦、发芽的通风供氧，及时排除麦层中的二氧化碳，以保证麦粒正常发芽。在发芽旺盛期应适当缩短通风间隔时间，防止麦层中积蓄过多的二氧化碳，后期要有1～1.5天延长通风间隔时间，利用二氧化碳休息。2.加强对麦芽干燥的工艺管理麦芽干燥对麦芽质量至关重要。高温焙焦的目的是使高分子蛋白质凝固，降低麦汁凝固性氮含量，使多酚物质氧化与氨基酸通过聚合和缩合作用，形成稳定性的类黑素，增加麦汁酸度，降低pH值，而有利于啤酒的胶体稳定性。麦芽的脱水干燥过程，是随着温度上升而水份下降，使麦粒内部发生复杂的物理和化学变化。（三）糖化工序应采取的工艺措施1.调整糖化用水pH值为获得合适的pH值以利于啤酒质量，可以采用磷酸或乳酸调节酿造用水改变水的pH值，使之呈酸性。通过调酸降低麦汁pH，不仅有利于活性单宁等物质的浸出，而且更加接近啤酒混浊物的主要成分β一球蛋白的等电点，由此可以大大提高啤酒的非生物稳定性及口味稳定性。此外，合适的pH还可以增强原料中各种酶的活性，使所有的分解过程进行的更快更彻底，从而改善麦汁的组成成分。一般糖化用水须达到如下标准：糖化用水pH5.4～5.6，洗糟用水pH6.0～6.5，煮沸结束麦汁pH5.2～5.4。2.调整辅料量在麦汁制造中采用适当比例的辅料，不仅可以降低成本，而且由于大多数辅料只提供麦汁浸出物中的糖类，几乎不给麦汁带来含氮组份。因此可以降低麦汁总氮，同时可相对降低麦汁中高分子含氮化合物的比例，而且使用除大麦以外的其它辅料，由于它们很少含有多酚类物质，故可以提高啤酒的非生物稳定性，同时降低啤酒的色泽。除此之外，使用大米、小麦，由于它们含有丰富的糖蛋白，还可提高啤酒的泡持性。3.调整糖化蛋白质分解工艺在制备麦汁的过程中，蛋白质的分解作用十分重要，其分解产物影响啤酒的风味和泡沫以及胶体稳定性。糖化含义的本身就是大麦芽中的蛋白质继续分解的过程，麦汁中的高、中、低蛋白质分解产物，有一个合理的组成，才能做好啤酒。4.加强煮沸强度和煮沸时间的工艺管理麦汁煮沸的目的就是蛋白质凝固，当麦汁煮沸时麦汁组成分发生了一些简单而又复杂的变化。主要是麦汁中的高分子蛋白质与麦芽中以及酒花中的多酚物质受热而凝固，生成不溶性的沉淀除去。所以麦汁煮沸的好坏直接影响啤酒胶体稳定性。煮沸时间的长短，也是保证质量的重要环节。（四）发酵工序应采取的工艺措施1.废酵母的及时排放发酵液降温至3℃时，应排放废酵母，每天一次。因为酵母沉降于锥底处，仍具有活性进行新陈代谢产生热量，使锥底温度上升。同时锥底部位冷却面积小，而由于酵母大量存在，使冷却效果差，温度过高。及时排放酵母泥，可提高冷却效率，降低锥底温度，避免锥底段贮酒温度过高引起酵母死亡自溶，使酵母体大分子蛋白质进人后酵液。2.应进行低温贮酒发酵液应在低温（-0.5～-1℃）条件下进行贮酒，并且要通过冷却开关的合理控制，加强发酵罐下部发酵液的冷却，使发酵罐上部温度和中部、下部的温度趋向一致。这样，整个罐里的发酵液才能处于相对平稳的状态，不致于产生自下而上的对流，使本来已经沉降下来的冷凝固物和酵母重新悬浮于发酵液里。贮酒温度愈低，时间愈长，愈有利于高分子蛋白质形成的冷凝固氮沉降于锥底排放。3.控制氧的摄入氧对啤酒的非生物稳定影响很大。啤酒中的多酚物质在氧化作用下，由低分子缩聚成高分子物质，而增加啤酒浓度。发酵结束后，酒汁要尽量减少与氧接触，在酒汁过滤、灌装时氧的摄入量都比较多，所以要千方百计的防氧、排氧、抗氧，并使啤酒中的含氧量和瓶颈空气降低到最低限度。采用N2或CO2背压过滤，灌酒时采用N2或CO2背压灌装、激泡等方式来减少氧的溶入，防止啤酒中多酚及残留蛋白质分解物氧化产生混浊沉淀，从而延长啤酒的保质期。五）过滤工艺的控制清酒过滤中添加硅胶用于吸附蛋白质形成的冷凝固氮、添加PVPP吸附多酚物质。从而可防止产生冷雾浊，推迟啤酒氧化混蚀的出现。（六）灌装工艺的控制巴氏杀菌值应控制在25～35PU之间，要求杀菌温度62～63℃，杀菌总时间50～60min。杀菌值小于25PU，杀菌强度不够，将可能引起啤酒生物性混浊；杀菌值大于35PU，杀菌过度，将可能产生热混浊现象。生产中常由于不够重视卫生管理工作，试图通过提高杀菌温度或延长杀菌时间来获得彻底的灭菌效果。这将不利于提高啤酒非生物稳定性。六、总结啤酒非生物稳定性控制不好将使啤酒产生非生物性的混浊和沉淀。从工艺上采取措施降低啤酒中高分子蛋白质和多酚物质的含量是预防和控制啤酒发生非生物性混浊和沉淀的关键。在啤酒市场由卖方市场转变为买方市场后，啤酒生产和市场竞争日趋激烈，生产企业要在竞争中立于不败之地，首要是提高啤酒质量，增强啤酒的稳定性。[参考文献][1]管华,郑宝龙.提高啤酒非生物稳定性的几点体会[J].山西食品工业,1996,(2):24-25.[2]宋常欣,陈玲.啤酒非生物稳定剂的应用和比较[J].食品与发酵工业,27,(4):79-81.[3]冯景章,高云鸽.谈啤酒风味稳定性的改进措施[J].食品与发酵工业,27,(2):62-65.[4]ChikakoShimizu,YoshiyukiNakamura,koujiMiyai.FactorsAffecting5-HydroxymethylFurfuralFormationandStaleFlavorFormationinBeer[J].J.Am.Soc.Brew.Chem.2001,59(2):51-58.[5]王志坚.糖化工序蛋白质分解因素的探讨[J].湖南食品与发酵,1997;(8):25～29.[6]曾治平.试论啤酒的混浊.湖南食品与发酵[J].1994;(2)27～35.[7]战胜等.利用SASPL值提高啤酒胶体稳定性.食品工业科技[J].2000;(1):27～29.