啤酒给人的感觉是新鲜、有光泽,具有典型的麦芽香,口感柔和。但如果过程控制不当,如有氧的存在,则会引起老化反应生成,从而使啤酒产生焦糊味、纸板味。主要表现有以下几方面:1.美拉德反应;2.糖类物质的焦糖化反应;3.高级醇的氧化反应;4.酒花成分参与的一系列反应;5.脂肪的分解反应;6.啤酒中非挥发组分的分解,金属离子的催化氧化反应;7.由酯化反应形成的老化物质和异香味反应;8.多酚氧化聚合等。本文主要通过生产过程TBA值的变化情况,以及影响老化的因素和改进措施进行一下系统的分析。
1.啤酒生产过程老化物含量的变化
1.1 通过对大生产麦汁煮沸前后、麦汁澄清前后、冷麦汁充氧前后、巴氏杀菌前后检测TBA值的变化,分析在这些过程中啤酒的老化程度(见表1)
从表1可以看出,各个生产过程都适当增加了老化前驱物的生成量。对上述各个环节应制定相应的工艺改进措施,防止老化物的过度溶出。
2.啤酒生产过程影响老化物生成的主要因素分析
2.1 大米因素
2.1.1 若存储大米脂肪较快发生水解或氧化,会增加大米酸度,以致产生陈味、异味,香气差,从而影响啤酒泡沫性能。陈化大米制备的麦汁TBA值高,啤酒产生劣味醛,啤酒的风味保鲜期短;而陈谷新米的保鲜期比陈米约高40%。
2.1.2 大米的水分和温度关系到大米的安全储藏和新鲜度保持。长期常温储藏的大米水分应控制在13.5%以内。啤酒生产用大米储(文章来源:华夏酒报·中国酒业新闻网)藏时间不宜超过一周,最好在2天至3天内用完。
2.2 不同辅料比对最终啤酒TBA值的影响
由于麦芽与大米以及其他辅料对麦汁和啤酒抗老化效果有一定的差别,因此,通过利用不同的原料配比进行啤酒的TBA值检测分析,探讨啤酒的抗氧化能力(见图1)。
从图1分析出,随着辅料比的提高,生产出的啤酒的TBA值检测数据呈上升的趋势。表明高辅料有助于提高麦汁的抗氧化性能。
2.3 酒花的应用对啤酒TBA值的影响
酒花的化学性质很活泼,受光照、氧气、温度和湿度,以及微生物污染等因素影响,容易发生氧化、降解等变化或劣化。HSI是酒花品质变化和新鲜度的评价指数,受加工、贮存条件等影响,要求新鲜酒花的HSI值≤0.3、劣化度>60%。贮存温度升高,HSI值上升,酒花树脂硬化,失去酿造价值,酒花老化苦味物质产生奶酪味。贮存温度高,其氧化反应较快,不但α-酸含量降低快,损失率高,同时酒花香气挥发,导致酒花质量下降,随着贮藏温度的升高,一般要求新鲜酒花的HSI值在0.32以下。如在新鲜酒花中掺入高α-酸的陈旧酒花,虽其α-酸含量可达7.5%以上,但其HSI值更会高达0.45以上。因此,必须检测新购颗粒酒花的HSI值。表2是使用新鲜程度不同的颗粒酒花对麦汁老化程度的影响。
从表2中可以看出,添加较陈的颗粒酒花,其麦汁的TBA值也高,麦汁随之氧化,麦汁色泽加深,苦味质加重,降低了麦汁的品质,从而在一定程度上影响了啤酒风味。
2.4 不同煮沸时间和温度对麦汁老化程度的影响
通过大生产的蒸汽阀门调节其开度来控制蒸发强度,进而判断在煮沸过程中时间和温度的变化对麦汁TBA值的影响(见表3)。
随着蒸汽阀门开度的增加,煮沸强度的提高,麦汁TBA值呈上升趋势。随着煮沸时间的延长,尤其是在煮沸80分钟后,麦汁的TBA值上升幅度较快。
2.5 沉淀槽澄清麦汁时间的长短对麦汁老化程度的影响
麦汁煮沸定型后,有大量的热凝固物析出。同时仍有一些细小的蛋白质颗粒不易沉降,麦汁回旋给细小颗粒以离心力,缩短了其沉淀时间。麦汁回旋时间一般控制在30分钟左右。这样既保证了麦汁热凝固物的去除,又避免了麦汁过分与氧接触。麦汁沉淀过程检测麦汁TBA值变化见表4。
随着澄清时间的延长,麦汁的TBA值有上升的趋势,但当澄清时间达到32分钟后,麦汁的TBA值上升的较快,表明此时氧化的速度相对增加要快一些。
2.6 清酒罐溶解氧含量的高低对啤酒老化物含量的影响
为防止清酒溶解氧上升,应在生产过程中进行严格控制。采用CO2或N2对缓冲罐及清酒罐备压置换空气,保证气体卫生和纯度≥99.99%;高浓稀释用水含氧量<0.01mg/L;依据过滤机进出口压差、发酵液可滤性,适时调节粗、细硅藻土添加量,使清酒浊度<0.4EBC;清酒(文章来源:华夏酒报·中国酒业新闻网)贮存4至6小时后,尽快灌装完毕。添加四氢酒花浸膏,提高啤酒的光稳定性。通过添加抗坏血酸钠、亚硫酸钠、硅胶及单宁、PVPP等,提高啤酒的抗氧化性和非生物稳定性。图2是通过检测不同清酒罐的清酒溶解氧情况,跟踪成品啤酒的TBA值。
2.7 灌装时,瓶颈空气含量对成品酒TBA值的影响
灌装过程要尽量避免啤酒与氧的接触,必须保证罐罐、条条包装线用纯度为99.99% 二氧化碳备压,瓶子二次抽真空。实行平稳灌装,减少停机次数。利用高压引沫装置,减少瓶颈空气含量,灌装引酒时,要用脱氧水。定时检查或更换灌装机酒阀、定中罩等关键部件,确保密封性,及时检测溶解氧和在线增氧量。在线随机检测的数瓶冷酒的瓶颈空气含量与啤酒TBA值的变化关系见图3。
2.8 杀菌机出口酒体温度高低对啤酒老化程度的影响
在啤酒包装生产中,由于设备故障或者其它原因,会不可避免地造成杀菌机的停车,使啤酒在杀菌机内停留时间过长,造成PU值过高,加快啤酒的氧化,使啤酒新鲜度变差,促使啤酒变质,产生“老化味”。在保证生物稳定性的前提下,降低PU值和缩短热处理时间将有利于提高啤酒新鲜度。一般控制PU值为15~20,杀菌机出酒温度≤30℃。不同的出口酒体温度对啤酒老化程度的影响见表5。
随着出口酒体温度的上升,检测啤酒对应的TBA值也呈上升的趋势。