啤酒中雙乙酰的形成和控制

1、啤酒中雙乙酰的形成和控制摘要 ：闡述了雙乙酰在啤酒發(fā)酵過程中的形成機理及對啤酒質(zhì)量產(chǎn)生的影響。 針對生產(chǎn)過 程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和控制點提出了一系列行之有效地解決方案， 以確保啤酒中雙乙酰的含量被 控制在標準范圍之內(nèi)，對改善啤酒風(fēng)味、提高啤酒質(zhì)量有著重要的意義。關(guān)鍵詞：雙乙酰；a -乙酰乳酸；形成；措施雙乙酰的學(xué)名為2, 3 a - 丁二酮，是啤酒發(fā)酵過程中酵母自身代謝產(chǎn)生的一種副產(chǎn)物， 當雙乙酰在啤酒中的含量超過 0. 15 mgT L時，就會使啤酒出現(xiàn)，種令人不愉快的餿飯味，嚴 重影響啤酒的風(fēng)味和口感質(zhì)量， 因此對于雙乙酰的成因和控制問題， 多年來釀造工作者一直 在不斷地探索和研究，希望通過工藝

2、手段把雙乙酰的味閾值控制在合理的范圍之內(nèi)一引。1 啤酒雙乙酰的形成及還原機理在啤酒生產(chǎn)中， 正常的發(fā)酵過程時雙乙酰主要通過兩條途徑生成 ：第一條是直接由活 性乙醛在乙酰輔酶的作用下縮合而成， 通過這條途徑生成雙乙酰的數(shù)量是比較少的； 第二條 則是由酵母自身代謝所產(chǎn)生的。a 一乙酰乳酸是由丙酮酸和活性乙醛在 a -乙酰羥基丁酸合成酶的作用形成的，然后在 還原異構(gòu)酶、 二羥基酸脫水酶的作用以及氨基酸轉(zhuǎn)氨酶的作用下形成纈氨酸。 這是酵母為得 到自身生長所需的纈氨酸而進行的一種生化反應(yīng)，但在反應(yīng)發(fā)生的同時，由于一部分僅a -乙酰乳酸泄出酵母細胞外， 進行氧化脫羧反應(yīng)形成雙乙酰。 形成的雙乙酰又可被酵母

3、細胞吸 收，在細胞內(nèi)通過雙乙酰還原酶和乙偶姻還原酶的作用還原為乙偶姻。在發(fā)酵結(jié)束時酒液中仍將有一部分僅 a -乙酰乳酸的存在， 這部分僅 a -乙酰乳酸將會在氧的作用下緩慢地氧化成 雙乙酰， 引起成品酒雙乙酰的反彈。 通過對雙乙酰形成機理的研究， 可以采取多種措施來控 制雙乙酰在啤酒中的含量。2 影響雙乙酰生成及還原的因素2 1 麥汁組分的影響糖化麥汁營養(yǎng)成分是否合理，直接關(guān)系到酵母能否進行正常的生理代謝，尤其a -氨基酸的含量很重要，在麥汁中應(yīng)保持在 180 mg/ L左右，最好不低于160 mg/ L,因為只有達到 這個含量， 麥汁中的纈氨酸才能滿足酵母的生長需要， 而自身代謝產(chǎn)生的纈氨酸

4、反應(yīng)， 才能 被抑制在較低的水平，雙乙酰的生成量才可能較低。22 酵母菌種的影響不同的酵母菌種產(chǎn)生的雙乙酰峰值以及對雙乙酰的還原能力有很大差別，就是同一菌種其接種量的大小， 也影響著新生細胞的多少和雙乙酰峰值的高低， 因此在啤酒生產(chǎn)中要選育 和使用一些雙乙酰峰值低、還原能力相對較強的酵母菌種。23 氧的影響在啤酒釀造過程中， 冷麥汁充氧是唯一的有益充氧， 如果冷麥汁充氧不足， 會直接影響 酵母的繁殖， 從而導(dǎo)致發(fā)酵降糖速度慢， 雙乙酰還原困難等不良現(xiàn)象， 但如果充氧過度， 使 酵母繁殖速度太快， 大量的酵母在主發(fā)酵期很快消耗了麥汁中的營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生較多的 a -乙酰乳酸， 導(dǎo)致雙乙酰還原困難，

5、 從會影響啤酒的風(fēng)味。 另外， 發(fā)酵酒液中仍含有少量的雙 乙酰前驅(qū)物質(zhì)， 啤酒過濾前后， 應(yīng)盡量避免與氧接觸， 否則殘留的前驅(qū)物質(zhì)會繼續(xù)分解生成 雙乙酰，導(dǎo)致成品酒雙乙?；厣?。24 發(fā)酵溫度的影響雙乙酰還原速度與發(fā)酵溫度有一定的遞增關(guān)系， 還原溫度越高， 雙乙酰還原的速度越快， 因此在保證正常發(fā)酵及啤酒 1：3味的前提下， 盡量選用較高的雙乙酰還原溫度， 同時保持 定的罐壓，以促進雙乙酰盡快還原。杜絕雜菌污染， 如果發(fā)酵液污染了足球菌、而且很難再降下來， 這也是夏季高溫季節(jié)25 衛(wèi)生條件的影響 在啤酒生產(chǎn)過程中要注意搞好工藝衛(wèi)生工作， 乳酸菌等雜菌， 就會引起雙乙酰含量的明顯增加， 雙乙酰不易

6、還原的原因之一。3 降低雙乙酰的主要措施31 選育優(yōu)良的酵母菌種酵母菌種是影響啤酒雙乙酰含量的重要因素， 應(yīng)通過小試或中試， 選育出雙乙酰峰值低， 且還原能力較強的酵母菌種。3 . 2有效控制a-乙酰乳酸的生成及轉(zhuǎn)化a -乙酰乳酸是雙乙酰的前驅(qū)體， 酵母在代謝過程中先生成 a -乙酰乳酸，然后再氧化生 成雙乙酰， 最后雙乙酰被酵母自身還原成為 2， 3- 丁二醇， 而且 a -乙酰乳酸氧化為雙乙酰的 速度要比雙乙酰被還原的速度慢得多，因此發(fā)酵過程中a - 乙酰乳酸的生成量及轉(zhuǎn)化速度決定了酒液中雙乙酰的生成量及轉(zhuǎn)化速度。更重要的是，如果在發(fā)酵前期，僅a - 乙酰乳酸不能被迅速氧化分解， 在發(fā)酵后

7、期及貯酒期由于發(fā)酵液氧含量的減少， 氧化還原速度減緩， a- 乙酰乳酸將會氧化困難，不能轉(zhuǎn)化成為雙乙酰而被殘留在酒液中，這時酒中雙乙酰的含量 并不高， 但隨著過濾和灌裝時空氣的混人， 以及高溫巴氏殺菌及存放時問的延長， 這部分 a- 乙酰乳酸將會轉(zhuǎn)化成雙乙酰，而此時的雙乙酰已無法被還原，這就造成了成品酒雙乙酰的大幅反彈，因此在發(fā)酵過程中如果能有效地控制住僅a -乙酰乳酸的生成及含量，就能成功地控制住雙乙酰的含量。33 合理控制冷麥汁中的溶氧量在發(fā)酵過程中麥汁的溶氧水平直接影響著酵母細胞的增殖速度，也影響著a -乙酰乳酸的氧化， 如果麥汁的溶氧量低于正常值， 這將會嚴重影響細胞的增殖速度， 因此

8、在麥汁管道 上安裝溶氧測定儀，嚴密監(jiān)測麥汁溶氧值，即可有效地促進 a - 乙酰乳酸的轉(zhuǎn)化，同時不會 造成細胞過度生長。3 . 4提高麥汁中僅a -氨基酸的含量麥汁中 a - 氨基酸含量的高低決定著雙乙酰還原速度的快慢，適當提高麥汁中a -氨基酸的含量，也就相應(yīng)提高麥汁中纈氨酸的含量，通過它對僅 a - 乙酰羥基丁酸合成酶的抑制 反饋作用， 可減少 a - 乙酰乳酸的合成和積累， 相對地也降低了僅 a -乙酰乳酸分解為雙乙酰 的數(shù)量。麥汁中 a - 氨基酸含量一般控制在 180 mg/L 左右為宜 。35 提高啤酒酵母的添加量提高啤酒酵母接種量可有效控制酵母增殖倍數(shù)，使發(fā)酵速度加快，有效地降低a

9、 -乙酰乳酸的產(chǎn)生，在實際生產(chǎn)中，可采用1216X 108個/ ml的滿罐酵母數(shù)，使增殖倍數(shù)控制在4 5倍，為了保持酵母強壯，酵母使用代數(shù)不得超過 6代。36 發(fā)酵溫度的控制麥汁進罐后，前期采取低溫發(fā)酵，酵母繁殖速度不快，產(chǎn)生較少的a - 乙酰乳酸、醇類和酯類物質(zhì)， 有利于啤酒風(fēng)味的提高。 當外觀發(fā)酵度達到 65左右時， 酵母代謝風(fēng)味物質(zhì)基 本形成，此時可適當提高發(fā)酵液的發(fā)酵溫度，有利于雙乙酰前驅(qū)體僅a -乙酰乳酸向雙乙酰進行轉(zhuǎn)化，加快雙乙酰的還原速度。3 7添加a-乙酰乳酸脫羧酶僅a -乙酰乳酸脫羧酶作為啤酒專用的酶制劑已被啤酒行業(yè)廣泛應(yīng)用，它可以把酒液中的僅a -乙酰乳酸直接轉(zhuǎn)化為乙偶姻， 從而大大減少了酒液中旺 a -乙酰乳酸的含量，不僅降 低了雙乙酰的峰值， 加快了雙乙酰的還原速度， 而且抑制成品酒雙乙酰的反彈也很有成效 。38 添加抗氧化劑a -乙酰乳酸遇到氧就會被氧化， 會引起雙乙酰回升， 在過濾、 罐裝時要謹防氧的吸入， 同時適當添加抗氧化劑， 能夠防止雙乙酰的回升。 生產(chǎn)中常用的抗氧化劑有抗壞