啤酒膠體穩定性的影響因素與改善措施
啤酒盡管經過巴氏殺菌,但隨著時間的推移仍會混濁。這種混濁是由溶解在啤酒中的膠體物質引起的。為了避免膠體混濁的產生,我們必須先了解膠體混濁形成的因素,然后找出預防措施。
一、影響啤酒膠體穩定性的因素
1.氧化
在有氧存在的情況下,啤酒中的蛋白質與多酚物質相互作用,形成蛋白質-多酚復合物。隨著時間的推移,復合物的大小不斷增加,從而導致啤酒膠體混濁。
2.金屬離子
鐵和銅是形成金屬混濁的積極參與者。如果啤酒受機械振動,會加強鐵和銅離子與膠體間的接觸,從而導致膠體混濁。除了鐵和銅離子外,鋅、錫、鋁等也是形成啤酒混濁的參與者。
3.糖化
糖化是個固液浸漬過程。糖化時間、溫度、醪液濃度、pH、溶解氧等因素均會影響啤酒膠體穩定性。
4.機械振動
機械振動會加速啤酒老化。
5.光照
光照能促使啤酒氧化,加快混濁物的形成。
6.高溫
啤酒貯存溫度是影響混濁形成的主要因素,溫度升高會加快反應過程。因此,巴氏殺菌也會加快膠體渾濁的形成。
二、改善啤酒膠體穩定的工藝措施
延長啤酒保質期的方法,在很大程度上可以通過工藝措施來加以實現。此外,要想提高保質期,穩定劑的使用也必不可少。
1.啤酒生產過程嚴格控制氧的攝入
糖化時使用氮氣隔離空氣,以避免多酚的氧化。濾酒和灌裝都用二氧化碳或氮氣備壓,灌裝機采用二次抽真空和高壓激泡引沫,盡量減少成品酒溶解氧。清酒時,使用雙效抗氧化劑,也是防止啤酒氧化的有效措施。
2.原料
(1)選用皮薄、高蛋白酶活力、蛋白質含量低、溶解好的麥芽。
(2)選用花色苷和草酸鹽含量較低的大麥。
(3)采用低溫緩慢發芽工藝,以使顆粒溶解良好。
(4)可以使用大米、玉米淀粉等作輔料,以降低啤酒的含氮量和多酚物質的含量。
(5)啤酒釀造水的殘余堿度<1.78mmol/L,降低水中重金屬及其鹽類的含量。
3.糖化工藝
(1)采用增濕粉碎工藝,粉碎后將麥皮和胚乳分開。采用特殊糖化工藝。先下胚乳,后下麥皮,以減少花色苷的含量。
(2)控制糖化醪液的pH值,以提高啤酒膠體穩定性(見表1)。
(3)嚴格控制蛋白休止溫度,以降低麥汁中高分子蛋白質含量(見表2)。
(4)糖化要徹底,碘檢正常。
(5)不能過度洗糟,以避免過多的麥皮多酚物質進入麥汁中。
4.麥汁煮沸
(1)啤酒生產過程中,麥汁煮沸要強烈,煮沸時間要長,以使蛋白質析出良好,可凝固性氮含量要小于2mg/100mL(見表3)。
(2)對煮沸麥汁進行酸化處理,調整麥汁pH為5.2—5.3。
(3)煮沸開始后不要過早添加酒花,應先讓麥芽中的多酚物質與蛋白質充分反應,以提高酒花的利用率。
(4)煮沸過程中要減少氧氣的攝入。
5.麥汁后處理
(1)熱凝固物和冷凝固物應徹底分離。
(2)冷麥汁要強烈充氧,以使酵母迅速起發。
6.發酵和貯酒
(1)在發酵過程中,一些高分子蛋白質和蛋白質-多酚物質復合物,隨著酒液pH值和溫度下降而析出;部分多酚物質則被酵母吸附除去。
(2)在啤酒過濾前,應在0℃至-2℃至少貯酒7天,以使酵母充分吸附多酚物質,分離掉冷混濁顆粒。長時間低溫貯酒對啤酒膠體穩定性有利。貯酒溫度降低之后,不宜再升高,避免已析出的物質再度溶解(見表4)。
7.濾酒
(1)濾酒前進行激冷很重要。可以利用薄板式冷卻器在更低的溫度下,以濾除析出的部分混濁物質。激冷溫度控制在-1℃以下。
(2)控制酒液輸送速度,避免形成湍流而吸氧。
(3)酒頭、酒尾使用脫氧水。
(4)用二氧化碳或氮氣壓空過濾機,充滿輔料添加桶。
8.運輸和貯藏
運輸應盡量減少啤酒的振動;貯藏應低溫避光。
三、啤酒生產過程中穩定劑的使用
在啤酒生產過程中,通過添加不同的啤酒穩定劑,如蛋白酶、釀造單寧、硅膠和PVPP等,可以提高啤酒的膠體穩定性。有些穩定劑可以單獨添加,也可以聯合使用,如硅膠制品和PVPP可以聯合使用。
1.蛋白分解酶
廣泛使用的是木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶等。它作用于含堿基氨基酸、亮氨酸和甘氨酸的肽鍵,通過水解,將大分子的敏感性蛋白分解成低分子的肽,以起到穩定啤酒的作用。
2.釀造單寧
釀造單寧可以提高啤酒的膠體穩定性和口味穩定性。釀造單寧中的酚羥基能夠與醛類化合物發生聚合反應,生成酚醛樹脂聚合物,同時,啤酒中的羧基化合物含量也會降低,這樣就增強了成品啤酒的抗老化能力。此外,釀造單寧還可以選擇性地與蛋白質和多肽中的-SH基產生反應而沉淀析出。另外,由于醛類物質的減少,還有利于提高啤酒的抗氧化能力。因此,添加釀造單寧可以明顯提高成品啤酒的保質期。
