啤酒生产中如何降低双乙酰

88 广卅I食品工业科技Guangzhou Food ScienceandTechnolog ! ! 型璺 啤酒生产中如何降低双乙酰 丁福强 吴裕昆 (珠 江啤酒集团公 司 广州 510308) 双 乙酰 (丁二酮)与 2,3．戊二酮合称连二 酮(vDK)．是啤酒生产中酵母代谢的正常产物， 它们参与构成了啤酒的正常风味 ，但当它们的 含量超过其阀值时，则会给啤酒带来不愉快的 “奶油味 ”或 “馊饭味”。而 2，3一戊二酮在啤酒 中的含量远远低于双乙酰，且其闽值 (1 ppm) 又较双乙酰 (0．1 ppm)高，所以影响啤酒风味 的主要物质是双乙酰。双乙酰含量是衡量啤酒 成熟与否、发酵液可否出酒的决定性指标。一 般来说，淡色啤酒双乙酰的含量要求控制在 0 08 ppm 以下 。 1 双乙酰的形成机理 在啤酒正常生产发酵过程中，酵母细胞在 体内利用可发酵性糖经 a．乙酰乳酸合成缬氨 酸进行生长繁殖，有部分 n．乙酰乳酸被排出细 胞外 ，这一部分 a一乙酰乳酸经非酶氧化作用生 成双乙酰，之后双乙酰又被酵母吸收到细胞体 内，通过双乙酰还原酶和乙醇脱氢酶还原为乙 偶姻，进而被还原为 2，3一丁二醇，排 出酵母细 胞体外。 2 降低双乙酰的主要措施 2．1 选择优 良酵母菌株 同一种酵母菌种在实验室扩培时也要对酵 母性能、形态进行筛选．选择凝聚性好 、抗热 性 能高、发酵度高、降解双乙酰速度快的正常 酵母，再经 NBB试验 ，致病有害菌、野生酵母 及 它杂菌不得检出．最后将经过严格挑选的 优秀酵母菌株进入生产车间进行接种扩培，作 为 0代种使用。在生产过程中必须对每罐发酵 液跟踪检查残糖量、发酵温度、双 乙酰降解还 原天数，对酵母的使用情况进行监控。酵母回 收使用时．必须对所回收的酵母进行检查，对 有吸收缺陷、营养不足、代谢速度慢、形态异 常或污染杂菌的酵母不作回收使用 ；酵母死亡 率低于5％，代数少于 7代、未受到野生酵母 和杂菌污染的正常回收酵母才能使用 通过对 酵母筛选 、扩培、回收使用的严格管理 ．保证 了生产酵母十分优 良。 2．2 控制冷麦汁的含氧量和悬浮酵母数 快速发酵的大生产中，酵母接种量应控制 在 lO～15×106个细胞tml，冷麦汁充氧量控制在 8—10 mg／l。麦汁溶解氧含量适当．保证了酵母 正常发酵所需的氧量 ，则酵母繁殖速度快、代 谢活跃，使得降糖完全、双乙酰前驱物 n一乙酰 乳酸形成快，双 乙酰降解也快。高的接种量减 少酵母对数期增殖数 ，可以减少 a一乙酰乳酸和 一 些挥发性风味物质的形成，从而达到控制双 乙酰的目的。 2_3 提高麦汁 中a．氨基氨水平 在同一发酵条件下，冷麦汁中 a一氨基氮含 量低于 130 mg／／时．从丙酮酸台成缬氨酸的途 径 中可 以看 出， a．乙酰乳酸合成和积累提高 了．同时也会增加 n一乙酰乳酸分解 为双乙酰的 支路代谢 ．从而提高 了双 乙酰降解时间，延长 了发酵天数和出酒的时间。而且 ，残 留的取乙 酰前驱物 a一乙酰乳酸含量高会在啤酒过滤、包 装生产中溶入氧后造成双乙酰反弹。当然，a一 氨基氮过高也会导致酵母营养过剩．产生较多 高级醇等有损风味的物质 。在快速发酵工艺的 啤 酒生 产 中，麦汁 中 的 o．氨 基氮应 控制 在 维普资讯 http://www.cqvip.com 广州食品工业科技Gtlangzhou Food Scienc! 里! ! ： ! 型璺鱼虫 !1 160 180 mg／l水平。糖化时选用溶解度好 (粗 细粉差≤2％)、蛋白质含量较高、o一氨基氮含 量大于 160 mg，1的优质麦芽，根据麦汁 。一氨基 氮含量调整麦芽与辅料的配 比，使用不同产地 麦芽搭配使用。采用低温糖化法，35~38℃投料 ， 用乳 酸 调节浸 渍 麦 芽粉 醪溶 液 的 pH 值 到 5．3-5．5 提高麦汁中 n一氨基氮、缬氨酸、亮氨 酸和异氨酸的含量，达到减少 。一乙酰乳酸合成 和积累，降低 a．乙酰乳酸分解为双 乙酰的 目 的。 2．4 提高后酵温度 加速双乙酰排放 双 乙酰的产生分成三个阶段：a．乙酰乳酸 形成阶段 、双乙酰形成阶段和双乙酰降解阶段 高温发酵条件下取乙酰还原较快，在 2o℃情况 下需要 l～2小时，在 3,-4 ℃情况下需要几天， 而在0℃时则需要几个星期。采用快速发酵工 艺进行大规模啤酒生产时 主酵温度控制在 1 l ±l℃，以提高酵母增殖率，加速 n．乙酰乳酸 和一些挥发性风味物质的形成；当大部分可发 酵糖 已被发酵后，糖度降至 6 ℃时，采用 l6 ±1℃的高温进行后发酵，让发酵过程中产生 的热量及 CO2使酒液 自然升温、升压进行双乙 酰还原，当糖度降至极限后保持该状态 4248 h，双乙酰含量低至 0．O8ppm时，迅速降温至 0 ℃，在此温度贮酒 24h后才可出酒。 2．5 加强生产车间卫生管理 防止杂菌污染 啤酒生产车间的卫生状况直接影响啤酒的 质量，如果啤酒生产中污染了球菌、杆菌等微 生物 ，则由这些微生物产生的双乙酰，酵母是 无法还原降解 的，造成生产时双乙酰含量无法 控制。生产车间必须保持环境及设备表面的卫 生状况良好，离心机、过滤机、管道、酒罐等 生产设备全部使用 CIP系统进行碱洗灭菌，清 洁后 的生产设备经微生物检验合格 后才能使 用，防止有害微生物污染。发酵车间使用的原 水、C01气体 、无菌压缩空气必须符合微生物 卫生要求：原水细 菌总数≤5O个／ml、CO2和 无菌压缩空气细菌总数均≤10个／ml、啤滔有害 菌 (NBB)不得检 出。 2．6 控制生产后期的含氧量 防止双乙酰反弹 双 乙酰主要 生成是 n一乙酰乳酸 自然氧化 而来的，成熟发酵液经离心、过滤、包装等工 序会增加啤酒中溶解氧的含量，经 巴氏高温杀 菌和贮存较长时间，残留在啤酒中双乙酰 的前 驱物 n一乙酰乳酸可脱羧氧化成双乙酰，造成双 乙酰反弹。在啤酒生产 中，本公司采取古匀措施 主要有： 2．6．1 本公司从 1991年以来，通过严格的生产 控制，使用直接加热蒸馏方法测定双乙酰及可 以转化成双乙酰的前驱物，使成熟发酵液中双 乙酰及前驱物质 n一乙酰乳酸能控制在较低的 含量 啤酒中双乙酰含量保持稳定。 2．6．2 加强生产过程质量控制，r防止生产后期 溶入氧。贮酒时发酵液温度控制在 一l加℃，酒 罐背压为 O．08 Mpa 发酵液在离心、过滤前， 要求用脱氧水将离心机 、过滤机和啤酒管道中 的氧气顶出 硅藻土、维生素 c等啤酒添加剂 要用脱氧水进行稀释使用，并不断 向罐内的混 合溶液充入 CO2气体，以除去溶液中的溶解氧。 要求清酒的溶解氧≤O．2 ppm，CO2含量>O．54 ％ (m／m)，酒的温度低于 2℃，清酒罐用 co2 备压至 0．O8 Mpa。啤酒灌装时严格控制酒机抽 真空度≤一O．008 Mpa，击泡器的水压力在 1以 Mpa，啤酒成品瓶颈空气≤lml／瓶，使整个灌装 过程中所溶入氧量不超过 0．3 ppm，保证最终成 品的溶解氧量