
[摘要]啤酒作為一種低濃度酒精飲料,其風味是產品能否養成特定消費群體或成為普通消費者飲用的重要因素。啤酒中的高級醇、雙乙酰、醛類、酸類、酯類、多酚物質和含硫化合物等對啤酒的風味有著重要的影響作用,能否改善和組合這些物質以便設計出公司特有風味并長期保持統一性是產品質量成功的要訣,本文就從啤酒常見風味如何提高質量管理點給予自己的觀點闡述。
[關鍵詞]啤酒;風味;質量;管理[DOI]1013939/jcnkizgsc201519042
1啤酒風味
啤酒是世上最古老的飲料之一,又叫麥酒、液體面包,利用淀粉水解、發酵產生糖分后制成的酒精飲料。淀粉與水解酶經常由谷類作物制成麥芽后取得,因此啤酒最常見的原料是小麥與大麥(但是也有以玉米、高粱或稻米來制造的)。啤酒的基本原料為水,用于轉換成酒精的淀粉(如可用于發酵的大麥麥芽),起發酵功能的酵母及調味料,比如啤酒花。
就啤酒的穩定性而言,主要包括生物穩定性和非生物穩定性兩大類,后者稱化學穩定性,而非生物穩定性又由于著眼點不同和化學變化的差異,繼而又分為膠體穩定性和風味穩定性。我們把啤酒的穩定性劃分為三個方面,即生物穩定性、膠體穩定性和風味穩定性。這三個方面就構成了啤酒的外觀質量和內在質量,而這三個方面的統一,也就確定了啤酒的總體質量,同時也就確定了啤酒的保質期。啤酒作為一種大眾化的食品,除了膠體穩定性外,其風味是影響消費者消費的重要因素。啤酒的風味是人的感覺器官從視覺(色澤、泡沫)、嗅覺(香味、臭味)、味覺(酸、甜、苦、辣等)、觸覺(溫度)四方面的綜合反應。正如啤酒國家標準中所要求的“啤酒的外觀必須清亮透明,沒有明顯的懸浮物和沉淀物;把啤酒倒入潔凈的玻璃杯中,應該升起潔白細膩的泡沫,且持久掛杯;有明顯的麥芽香氣和酒花香氣;口味純正爽口,無異香味”。
雖然啤酒的感官性狀有泡沫,含酒精和二氧化碳,但它們對啤酒風味的影響,遠遠沒有微量的發酵副產物影響大,通常將啤酒發酵副產物稱為風味物質。啤酒風味物質的形成與原料、制麥、糖化、煮沸、發酵、過濾、罐裝以及生產設備和衛生狀況都有關聯。啤酒的風味成分非常復雜,目前已經檢測出800多種啤酒化學成分。主要有高級醇類、醛類、雙乙酰、酸性物質、酯類、酮類和含硫化合物等。其中包括352種揮發性成分和其他的非揮發性成分。這些副產物與酒精、二氧化碳共同組成啤酒的酒體,并形成啤酒特有的風味,這物質的同時存在,并對啤酒風味施以組合影響。啤酒的特有良好風味是由許多成分渾然一體,互相作用的結果,并非由某一特定的成分形成的。風味物質其組成和含量取決于所采用的原料、釀造工藝、酵母品種等。當其一種或多種物質過高時,就會改變啤酒的風味,導致形成啤酒風味缺陷,尤其是發酵副產物。對啤酒中風味物質進行分析,探究其形成原因、閾值及其防止啤酒風味老化的措施,對于生產工藝數據化,有效控制啤酒質量具有重要的意義。
閾值是某一種化學物質在水溶液中能被任意一組品嘗人群感受到其香味和苦味的最低含量,閾值也受二氧化碳和其他化合物烘托的影響。風味強度Fu=在啤酒中的含量/某種化合物的閾值。啤酒生產部門認為:為了使啤酒具有協調的風味應使啤酒中某風味物質不能太突出,這樣就要求其發酵副產物的風味強度控制在05以下(見下表)。
上表中如硫化氫閾值為5mg/L,而我們希望控制其Fu<05,即必須控制在2mg/L以下,這樣才能使啤酒沒有明顯的臭雞蛋味(酵母臭)。
2常見風味影響、產生原因及質量管理
21臭雞蛋味與洋蔥味
主要來自硫化物含量過多,特別是硫化氫和二甲基硫。當酵母衰老退化或發酵和儲藏溫度過高時、酵母產生自溶現象或凝固物分離不良、麥汁通風不足、后發酵不旺盛、硝酸鹽含量過高、下酒過早等都易產生此味。啤酒中含有的微量含硫化合物包括非揮發性和揮發性兩種。非揮發性的含硫化合物雖然對啤酒風味的影響較小,但卻是揮發性含硫化合物的來源。揮發性含硫化合物對啤酒的風味有雙重作用,即使是極微量存在,也會對啤酒風味提供有利的影響,過量卻會產生不利影響,使啤酒產生嫩啤酒味、蔬菜味。當啤酒受到光照或氧化時,硫化物不僅使啤酒的口味變差,而且使啤酒發生霧濁,這也是白瓶啤酒生產企業的關鍵質量控制點。揮發性含硫化合物的感官閾值較低,因此在啤酒的微量組成成分中占有重要的地位。
啤酒中的揮發性含硫化合物主要有硫化氫、二氧化硫、甲基硫醇、乙基硫醇、二甲基硫、二甲基二硫、硫代羰基化合物、硫代甲醛、雙硫代甲醛、硫代丙酮,是由硫化氫與甲醛、乙醛、丙酮等化學反應生成的。硫化物主要來源于蛋白質的分解產物含硫氨基酸,如蛋氨酸、半胱氨酸,另外酒花和釀造用水也能帶入一部分硫。揮發性含硫化合物的形成機理復雜,因為在整個釀造過程中,無論是制麥還是麥汁制備,都有可能生成揮發性含硫化合物,但這些物質在麥汁煮沸期間大部分都被蒸發掉了。因此,成品啤酒中的含硫化合物絕大部分是在發酵時形成的。硫化氫(H2S)和二甲基硫(DMS)可以作為硫化物的代表。
221硫化氫對啤酒風味的影響
硫化氫對啤酒的風味是十分有害的。成品啤酒中硫化氫的含量波動于0~10-3 mg/L,超過10-3 mg/L就能感到明顯的酵母臭。硫化氫與乙醛、雙乙酰構成啤酒的生酒味物質,假如向成熟的啤酒中添加這三種物質,就會使酒味變差,出現一種類似發酵液的味道。
222二甲基硫對啤酒風味的影響
二甲基硫是易揮發的硫化物,極少量存在就會給啤酒帶來洋蔥味、青草味、腐爛卷心菜味,是對啤酒風味有極重要影響的物質之一。
消除硫化物的質量管理:①提高麥芽焙焦溫度,快速蒸發水分可減少DMS。②保證煮沸強度10%~14%。③合理控制麥汁通風量。④生產中使用強壯酵母。⑤控制好穩定發酵溫度。⑥注意發酵液的衛生狀況。⑦在雙乙酰還原結束后盡快排除酵母,防止酵母自溶。⑧保證酒齡。⑨巴氏殺菌和采用二氧化碳背壓。
22老化味
老化味又稱氧化味、面包味,隨著啤酒保存時間的延長,氧化味越強烈,甚至能夠掩蓋住酒體自身的各種香味。啤酒的老化是在制麥、糖化、發酵、包裝過程就已開始,而成品酒儲存過程進一步形成,從而惡化啤酒風味。而且氧化味的表現也并不專一,它是有進程的,隨著氧化程度的不同和儲存條件、儲存時間的不同氧化味的感覺也由輕到重。它的味感表現形式也由初始的輕微紙板味發展到面包味、煳味、焦糖味、皮革味,口感也由較為正常至澀、苦、苦味粗糙、微酸、酒體較差、焦糖味、入口酸、腐敗的苦味、焦皮味、酸味,感觀上也表現為沉淀、泡沫差,同時啤酒顏色也逐漸加深。
啤酒氧化是一系列的生化反應的結果,其過程極其復雜,啤酒自身因為含有谷胱甘肽、還原酚、類黑素、二氧化硫、硫醇等物質,從而具有一定的抗氧化能力。不因氧化而出現老化味的時間稱“風味穩定期”,老化味出現越晚風味保持得越好,啤酒中的內在抗氧化能力越強,越可以延緩啤酒的氧化過程的發生。因此控制老化味是啤酒生產非常重視的問題。
針對老化味的質量管理:①嚴格控制釀造到包裝各工序中氧的攝入,盡量進行無氧操作(麥汁充氧階段除外)。②注意提高酵母的活性。③使用麥芽、大米、酒花等原料,必須保證新鮮度。④采用兩次抽真空的灌裝機,最大程度降低灌裝過程的溶解氧。⑤嚴格控制殺菌溫度和時間。⑥適量添加抗氧化劑。
23雙乙酰的餿飯味
酮類中對啤酒風味影響最大的是連二酮類,包括2,3-戊二酮和丁二酮(雙乙酰),它們都是揮發性的、有強烈刺激性的化合物,含量被視為啤酒成熟與否的決定性指標,當含量超過05mg/L有餿飯味。因雙乙酰味閾值低于2,3-戊二酮,含量又是2,3-戊二酮的3~6倍,因而主要是研究雙乙酰的影響。對淡爽型的淡色儲藏啤酒來說,雙乙酰含量以控制在01mg/L 以下為宜;對于高檔啤酒的要求,最好控制在005 mg/L 以下。
雙乙酰前驅物質α-乙酰乳酸是酵母合成纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸時形成的,雙乙酰的消除依賴于酵母的醇脫氫酶將其還原成丁二醇。可見雙乙酰值的變化直接受酵母合成代謝作用的影響。產生原因主要有幾個方面:①發酵液中乙酰乳酸含量過高。②酵母活性差,還原力低。③酵母增殖不一致,使后期酒液中α-乙酰乳酸含量增加。④后酵溫度偏低。⑤發酵液污染啤酒有害菌,如:乳酸桿菌等。⑥丙酮醛與雙乙酰氣味相似,可加重雙乙酰氣味。
降低雙乙酰含量的質量管理:①選擇性提高麥汁的α-氨基氮含量。②減少酵母的增殖倍數。③主發酵后期適當提高發酵溫度。④發酵后期保持一定濃度的酵母細胞數。⑤減少濾酒過程中氧的溶入。⑥選育形成α-乙酰乳酸峰值低的酵母菌株。⑦在剛剛開始發酵的冷麥汁中加入適量的α-乙酰乳酸脫羧酶。⑧嚴抓工藝衛生管理,避免酵母被球菌和乳酸菌等雜菌污染。
24高級醇與“上頭”
宣傳對手的產品會“上頭”是某品牌幾年前突然崛起的法寶,究其原因主要是啤酒中高級醇含量偏高所致的。高級醇是啤酒發酵過程產生的許多副產物中的主要成分,它是構成啤酒酒體和風味的物質成分之一。它能使酒類有豐滿的香味和口味并增加酒的協調性。但若過多會引起雜醇臭,飲用后引起頭脹頭痛、惡醉不醒。
高級醇過量存在也是啤酒主要異味來源之一。對啤酒風味影響較大的高級醇是異戊醇和β-苯乙醇,當異丁醇和異戊醇的含量超過口味閾值會有雜醇油臭味,產生一種不愉快的苦味,異戊醇還產生汗臭味和腐敗味。高級醇的生成主要受酵母菌種、酵母增殖、麥汁濃度與麥汁成分、發酵條件、大麥品種以及工藝過程中的通氧量等因素的影響。因此,在后發酵期中,應采取措施,大量排除這些劣味物質的含量。啤酒中的高級醇有十余種,主要是由酵母繁殖菌體代謝的結果,在不影響酵母發酵力前提下,控制酵母的繁殖,是發酵中降低高級醇的核心。
降低啤酒中高級醇的質量管理:①選擇生成高級醇含量低的酵母,根據實際檢測結果確定酵母添加量。②盡早回收酵母。③控制麥汁濃度在10°Bx~12°Bx。④選擇合適的麥汁α-氨基氮含量。⑤控制冷麥汁中溶解氧含量數值。⑥麥汁pH值控制在52~56。⑦加壓發酵。
25刺激香的揮發酯
啤酒中適量的醋酸乙酯、乙酸異戊酯、乙酸苯乙酯能賦予啤酒芳香、厚實的口感,使酒體豐滿協調是可取的。啤酒的主體香氣物質由酒花帶入,若酯香太重會掩蓋酒花香而成異香,應控制適量。酯類物質在啤酒中約有30余種,但重要的僅幾種。如乙酸乙酯具有突出的果實香氣味并有苦味,而乙酸異戊酯能產生一種穿透性的水果氣味。
酯的形成在很大程度上與酵母菌種的遺傳特性有關,在發酵中酯的生成主要依賴于酵母的生物合成,在酵母酯酶催化下由酵母形成的酯酰輔酶A和醇化合形成酯。
控制酯類生成的質量管理:①通過選擇大小合適的發酵罐及其高徑比。②控制麥汁的濃度、麥汁含氮量和麥汁通風量。③合適的接種溫度。④控制酵母菌種特性及添加量。⑤發酵的溫度與壓力。
26多酚物質造成的口味粗澀
多酚對啤酒質量起著雙重作用。多酚含量過高,容易造成色澤加深、混濁、沉淀等現象,影響啤酒的非生物穩定性;當含量過低時,啤酒變得寡淡,影響風味穩定性。多酚物質對啤酒的風味穩定性及口感起著至關重要的作用。多酚物質既具還原性,又具氧化性,可使啤酒中的一些物質避免氧化,在氧化狀態下又能催化脂肪酸和高級醇氧化形成醛類,直接或間接的促進啤酒口味老化。低分子量多酚能賦予啤酒較強的還原力,從而延長啤酒的保鮮期;而氧化后的高分子多酚則會導致啤酒風味生硬粗糙,并使色澤加深。
其產生原因:①多酚物質含量過高和多酚物質的聚合度太高。②啤酒氧化,啤酒的pH過高。③麥芽的麥皮厚,粉碎過細。④水的硬度過高,pH高。⑤酒花陳舊,儲藏時間長和儲藏溫度高。⑥過長的煮沸時間,高分子多酚易被氧化。⑦過度洗糟,洗糟水pH高,導致麥皮中多酚物質大量析出。
控制多酚含量的質量管理:①選擇皮殼含量低的優質麥芽,麥芽粉碎應采用盡量減小皮殼損壞,使皮殼破而不碎。②浸麥時采用偏堿性的水,使麥皮中的多酚類物質盡可能的浸出。麥芽應充分焙燥,盡量破壞麥芽中的多酚氧化酶和過氧化物酶的活性,防止在糖化階段催化多酚的氧化。③調整糖化用水pH值,使之呈酸性,減少多酚類物質的溶出。④控制糖化溫度和時間,減少多酚物質的溶出,并在糖化過程中添加單寧。⑤調整定型麥汁的pH值為52左右。⑥清酒過濾中采用吸附劑,通過吸附作用除去啤酒中的多酚類物質。
27青草味和乙醛
啤酒中的羰基化合物對啤酒的風味有重要影響。醛類和酮類都是羰基化合物,但有些存于麥汁中。醛類在麥汁煮沸和發酵過程中均有生成,產生乙醛、甲醛、丙醛、丁酮、戊醛等物質,所以如果醛類增加肯定會使啤酒風味變壞。乙醛是啤酒中含量最大的羰基化合物,所以對啤酒風味影響較大的就是乙醛含量。乙醛對風味的影響標志著啤酒的成熟度。乙醛在啤酒中的含量如超過10mg/L會有不成熟口感,腐敗性氣味和類似麥皮不愉快苦味,含量超過25mg/L有強烈的刺激性辛辣感,口感郁悶,超過50mg/L已無法下咽。
其生成過程是糖酵解途徑中從碳水化合物生成乙醇的代謝分點。乙醛是丙酮酸生成的,丙酮酸是經丙酮酸脫羧酶的作用被催化生成乙醛。我們認為乙醛本身給啤酒風味造成的影響并不很大。但是當乙醛和雙乙酰、硫化氫混合時啤酒的風味就會產生極壞的影響。乙醛含量常和酵母菌株、麥汁充氧水平、接種量、發酵溫度成正比關系,發酵后期的酵母活性、懸浮酵母數量、酵母分離時間和罐壓均影響啤酒中殘留的乙醛量。
降低乙醛含量的質量管理:①采用大罐不備壓發酵,增加排出二氧化碳;或發酵后期使用二氧化碳洗滌。②選擇合適的麥汁α-氮含量。③控制發酵溫度。④酵母添加量不能過高。⑤主酵常壓發酵。⑥通風量不能太少。⑦防止微生物污染。
28發酸的啤酒不爽口
啤酒中含有酸類100種以上,啤酒中的酸及其鹽控制著啤酒的pH和總酸含量,酸類物質本身不構成香味,但能促進香味,它是酒體口味的重要物質。啤酒中適量的酸,使啤酒口感活潑爽口,缺乏酸類則啤酒呆滯、黏稠、不爽口,而過量的酸會使啤酒口感粗糙、不柔和、不協調,同時過量的酸也意味著啤酒發酵不正常,是污染產酸菌的標志。
酒類中常常酸超標,因此啤酒國標(GB 4927—2001)規定:101 ~140 P的啤酒,總酸≤26 ml/100 ml。啤酒中酸可分為三大類:有機酸、脂肪酸、外加調節酸。有機酸有乳酸、琥珀酸、檸檬酸、丙酮酸、蘋果酸等,主要是發酵過程中由酵母的三羧酸循環代謝產生,C1~C12的脂肪酸因易揮發,對啤酒口味和酸刺激影響明顯,是啤酒酸敗的主要酸類。除此以外還有來自于原料和為了調節工藝而外加的酸類。
控制啤酒總酸的質量管理:①控制生產過程的無菌條件。②控制原料質量包括水。③控制好原料的儲存條件。④選擇兩種合適的混合酸調節糖化用水pH 值。⑤適當縮短糖化時間。⑥選擇合理的發酵溫度。⑦麥汁過濾一定要清亮。⑧選用強壯優良的酵母菌種。⑨加強酵母管理,減少酵母自溶。
29口味苦澀和后苦味長
苦味是啤酒本身特有的屬性之一。啤酒與黃酒、白酒、葡萄酒、果露酒等飲料酒的一項重要區別就是必須帶有苦味。不帶有愉快而清爽苦味的啤酒,一般來講,是不能稱為完美的啤酒。啤酒的苦味不是人工后來加入酒中的,是啤酒在釀造過程中就形成30多種苦味物質。啤酒的苦味還應該是很快消失的苦味,而不能是不正的苦味、較長的后苦味、明顯的苦澀味、壞酒花的苦澀味、較重的后苦味等。
其產生原因一般有:如使用劣質酒花或陳舊酒花;酒花添加量過高或添加方法不當;使用含酸鹽高或pH值過高的釀造用水;多酚聚合;酵母自溶;啤酒中蛋白質含量偏高以及啤酒被氧化等因素。
減少不適苦味的質量管理:①生產禁止使用陳舊酒花。②降低釀造水的pH值。③增加煮沸強度,控制煮沸時間。④控制發酵液總多酚含量在100ppm以下。⑤發酵初期進行敞口發酵,使發酵旺盛。⑥后酵結束后盡快分離酵母。⑦在生產盡量減少與氧的接觸。⑧盡量降低啤酒的溶解氧。
3結論
通過對啤酒風味物質的生成原因分析和控制探析,從感性認識到理性的深化,使我們更加重視對啤酒風味物質的了解。隨著現代釀造技術的完善,啤酒的質量有了很大的提高,消費者也更加重視啤酒的風味質量,特別是風味的統一性和持續性,這將形成消費者的消費慣性。在當今啤酒市場競爭激烈的環境中,啤酒從外觀質量到內在質量都必須以第一流的產品奉獻給消費者。啤酒的風味質量穩定是啤酒成功銷售,并長期擁有固定客戶和贏得新消費者的前提。好的、穩定的啤酒風味取決于原料的質量、生產過程的控制,以及包裝物特性、啤酒運輸儲存條件等,同時也與流通條件、上架時間等有關。
當我們了解到啤酒中所含的醇類、酯類、羰基化合物、酸類、含硫化合物等物質的影響時,我們將會更加注重并堅守產品質量防線。質量是企業的生命:產品質量好壞,決定著企業有無市場,決定著企業經濟效益的高低,決定著企業能否在激烈的市場競爭中生存和發展。“以質量求生存,以效益求發展”已成為廣大企業發展的戰略目標;特別是當前食品界眾多企業誠信喪失的時候,質量管理更是企業的靈魂,只要企業存在,她就是企業永恒存在的底線。
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