一、影响啤酒胶体稳定性的因素
1.氧化
在有氧存在的情况下,啤酒中的蛋白质与多酚物质相互作用,形成蛋白质-多酚复合物。随着时间的推移,复合物的大小不断增加,从而导致啤酒胶体混浊。
2.金属离子
铁和铜是形成金属混浊的积极参与者。如果啤酒受机械振动,会加强铁和铜离子与胶体间的接触,从而导致胶体混浊。除了铁和铜离子外,锌、锡、铝等也是形成啤酒混浊的参与者。
3.糖化
糖化是个固液浸渍过程。糖化时间、温度、醪液浓度、pH、溶解氧等因素均会影响啤酒胶体稳定性。
4.机械振动
机械振动会加速啤酒老化。
5.光照
光照能促使啤酒氧化,加快混浊物的形成。
6.高温
啤酒贮存温度是影响混浊形成的主要因素,温度升高会加快反应过程。因此,巴氏杀菌也会加快胶体浑浊的形成。
二、改善啤酒胶体稳定的工艺措施
延长啤酒保质期的方法,在很大程度上可以通过工艺措施来加以实现。此外,要想提高保质期,稳定剂的使用也必不可少。
1.啤酒生产过程严格控制氧的摄入
糖化时使用氮气隔离空气,以避免多酚的氧化。滤酒和灌装都用二氧化碳或氮气备压,灌装机采用二次抽真空和高压激泡引沫,尽量减少成品酒溶解氧。清酒时,使用双效抗氧化剂,也是防止啤酒氧化的有效措施。
2.原料
(1)选用皮薄、高蛋白酶活力、蛋白质含量低、溶解好的麦芽。
(2)选用花色苷和草酸盐含量较低的大麦。
(3)采用低温缓慢发芽工艺,以使颗粒溶解良好。
(4)可以使用大米、玉米淀粉等作辅料,以降低啤酒的含氮量和多酚物质的含量。
(5)啤酒酿造水的残余碱度<1.78mmol/L,降低水中重金属及其盐类的含量。
3.糖化工艺
(1)采用增湿粉碎工艺,粉碎后将麦皮和胚乳分开。采用特殊糖化工艺。先下胚乳,后下麦皮,以减少花色苷的含量。
(2)控制糖化醪液的pH值,以提高啤酒胶体稳定性。
(3)严格控制蛋白休止温度,以降低麦汁中高分子蛋白质含量。
(4)糖化要彻底,碘检正常。
(5)不能过度洗糟,以避免过多的麦皮多酚物质进入麦汁中。
4.麦汁煮沸
(1)啤酒生产过程中,麦汁煮沸要强烈,煮沸时间要长,以使蛋白质析出良好,可凝固性氮含量要小于2mg/100mL。
(2)对煮沸麦汁进行酸化处理,调整麦汁pH为5.2—5.3。
(3)煮沸开始后不要过早添加酒花,应先让麦芽中的多酚物质与蛋白质充分反应,以提高酒花的利用率。
(4)煮沸过程中要减少氧气的摄入。
5.麦汁后处理
(1)热凝固物和冷凝固物应彻底分离。
(2)冷麦汁要强烈充氧,以使酵母迅速起发。
6.发酵和贮酒
(1)在发酵过程中,一些高分子蛋白质和蛋白质-多酚物质复合物,随着酒液pH值和温度下降而析出;部分多酚物质则被酵母吸附除去。
(2)在啤酒过滤前,应在0℃至-2℃至少贮酒7天,以使酵母充分吸附多酚物质,分离掉冷混浊颗粒。长时间低温贮酒对啤酒胶体稳定性有利。贮酒温度降低之后,不宜再升高,避免已析出的物质再度溶解。
7.滤酒
(1)滤酒前进行激冷很重要。可以利用薄板式冷却器在更低的温度下,以滤除析出的部分混浊物质。激冷温度控制在-1℃以下。
(2)控制酒液输送速度,避免形成湍流而吸氧。
(3)酒头、酒尾使用脱氧水。
(4)用二氧化碳或氮气压空过滤机,充满辅料添加桶。
8.运输和贮藏
运输应尽量减少啤酒的振动;贮藏应低温避光。
三、啤酒生产过程中稳定剂的使用
在啤酒生产过程中,通过添加不同的啤酒稳定剂,如蛋白酶、酿造单宁、硅胶和PVPP等,可以提高啤酒的胶体稳定性。有些稳定剂可以单独添加,也可以联合使用,如硅胶制品和PVPP可以联合使用。
1.蛋白分解酶
广泛使用的是木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶等。它作用于含碱基氨基酸、亮氨酸和甘氨酸的肽键,通过水解,将大分子的敏感性蛋白分解成低分子的肽,以起到稳定啤酒的作用。
2.酿造单宁
酿造单宁可以提高啤酒的胶体稳定性和口味稳定性。酿造单宁中的酚羟基能够与醛类化合物发生聚合反应,生成酚醛树脂聚合物,同时,啤酒中的羧基化合物含量也会降低,这样就增强了成品啤酒的抗老化能力。此外,酿造单宁还可以选择性地与蛋白质和多肽中的-SH基产生反应而沉淀析出。另外,由于醛类物质的减少,还有利于提高啤酒的抗氧化能力。因此,添加酿造单宁可以明显提高成品啤酒的保质期。
4.聚乙烯吡咯烷酮聚合物(PVPP)
聚乙烯吡咯烷酮聚合物(PVPP)可以有选择性地除去引起啤酒混浊的所有鞣质(酚类)。需要注意的是,使用聚乙烯吡咯烷酮聚合物(PVPP)时,一定要严格控制啤酒中的含氧量。因为经聚乙烯吡咯烷酮聚合物(PVPP)处理后的啤酒对氧极为敏感。与普通啤酒相比,在相同的含氧量下,经聚乙烯吡咯烷酮聚合物(PVPP)处理后的啤酒氧化之后,口味变化更快,口味稳定性更差。