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商酿实战:如何控制高级醇

 Mix杨林 2019-11-02

家酿To商酿

左泽鹏

商酿实战派

【阿左老师简介】:湖北中德啤酒学院酿造专业毕业,曾任职深圳青岛啤酒酿酒师。现任蛇口某知名酒吧首席酿酒师。

大家好,欢迎收听《如何控制高级醇》,我是左泽鹏。

这一章我们来聊聊关于啤酒中重要的风味物质之一——高级醇。提到高级醇,会不会突然有“上头”的感觉呢?其实,不光是实实在在体现出来的上头,当在聊起这个话题时也是作为酿造者比较“上头”的事情,如何控制它便成为我们在酿酒这条道路上不得不面对的问题。

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高级醇是引起啤酒“上头”的主要成分之一。当啤酒中高级醇含量超过120mg/L,饮后就会出现“上头”现象。主要原因是由于高级醇在人体内的代谢速度要比乙醇慢,对人体的刺激时间长。常常出现在一觉睡醒后依然觉得头痛难忍。

为了便于展开话题,我们还是先从高级醇的定义开始说起。所谓高级醇,根据百度百科的解释,指含有六个碳原子以上一元醇的混合物。在酒精和白酒工业上俗称杂醇油。

高级醇

啤酒在发酵期间,酵母会利用麦汁中的营养物质,产生代谢物,分泌到啤酒中去。其中最主要的成分是乙醇和二氧化碳,另外还会有一些代谢产物,如高级醇、双乙酰、酸等。这些发酵副产物对啤酒有很大的影响,它既可以使啤酒口味丰满,也能对啤酒的口味、气味和泡持性产生不利影响。副产物的数量不多,撇开少数呈异味的产物外,它们是构成啤酒风味必不可少的物质。含量少或多,也会造成啤酒口味上的缺陷。不同风格啤酒中的不同风味和口味,也形成了特定的啤酒品种。而进一步,啤酒的风味特性是由所用的酿造工艺变化产生的。

高级醇这类发酵副产物决定啤酒的香味,是形成啤酒风味和口感的主要成分之一。高级醇一方面能够使啤酒的口感柔和协调、泡沫细腻、酒体丰满圆润和味道独特,另一方面含量过高时反而会破坏酒体及风味的协调、影响到啤酒的口感。所以,在一定浓度的范围内,它们是优质啤酒的前提条件,同时也是口味的保证。一般对于下面发酵啤酒中的高级醇为60-90mg/L,上面发酵啤酒低于100mg/L。当然,特殊风格啤酒对特定风味的追求,其要求会有所不同,这里不做讨论。与双乙酰这类发酵副产物不同,高级醇等这类产生芳香的物质不能通过工艺技术途径从啤酒中除去。所以,我们必须要了解啤酒在发酵过程中高级醇的形成机制是如何的?

高级醇的形成机制

研究表明,啤酒中形成的高级醇80%是在主发酵形成的。因此,要控制啤酒中的高级醇就必须从研究酵母生成高级醇的机制入手。

由现已知的高级醇作为发酵副产物同蛋白质代谢有关系。它们的形成时通过氨基酸调节的,首先通过氨基酸反应,氨基酸生成α-酮酸,再通过脱羧反应和还原反应转变成高级醇。

  1. 麦汁中80%以上的氨基酸会原封不动地被酵母同化,20%的氨基酸会经过“降解代谢途径”反应——氨基酸脱氨、脱羧并还原成比氨基酸少一个碳的高级醇。

    2. 合成途径在由糖类生物合成氨基酸            的最后阶段,形成了α-酮酸,经脱羧          成醛,醛还原为高级醇。

上面两种高级醇的形成机制,按照正常发酵,75%来自糖代谢、25%来自氨基酸脱羧还原。高级醇一旦形成则无法通过工艺措措施消除,因此,必须通过主发酵期间的工艺措施来控制高级醇的含量。

控制高级醇的措施

1. 菌种

不同酿酒酵母生成高级醇的量是不同的。这里可以参考你在购买品牌酵母时相关的资质,例如“Fermentis”(弗曼迪斯)的“S-04”和“S-189”。从图中可以看出上面发酵酵母相对会比下面发酵酵母发酵产生的高级醇多。在选择酵母菌种时,尽量选择高级醇含量比较低的。当然,也要考虑酵母菌种对发酵液风味、各项指标的影响。

有人专门为了研究菌种对高级醇的影响做了一些列的试验,试验的结果也充分说明不同菌种对啤酒高级醇生成量的差异较大。可能原因是不同菌种的代谢酶活性不同,而造成高级醇的差异。

2. 发酵温度

麦汁中的溶解氧过高和高温发酵都会促进酵母繁殖,也就相应增加了高级醇的生成量。

有研究表明,温度对啤酒中高级醇生成量的影响显著,15℃比9℃发酵生成的高级醇多出49%,而采用18-20℃发酵的高级醇为250-350mg/L。这说明发酵温度越高,生成高级醇的量越多。可能原因是随着温度升高,酵母生长繁殖速度加快(温度每升1℃,繁殖速度将增加10-20%),相应地加速了糖和氨基酸的代谢,使中间产物的生成速度加快,浓度升高,其中的α-酮酸必然会通过分流而生成更多的高级醇。

这里可建议采用低温前发酵、主酵后期升温还原双乙酰的措施。加压发酵,也有利于降低高级醇的形成。

3. 麦汁的充氧量与接种量

麦汁充氧的目的是为了满足酵母生长繁殖的需要,而充氧量与接种量、繁殖代数直接相关。当麦汁中氧消耗完后,酵母就从生长繁殖阶段进入到酒精发酵阶段,高级醇的生成量会显著减少,这与实际生产中80%的高级醇是在生长繁殖阶段,即发酵的前两天相吻合。原因是生长繁殖阶段为有氧呼吸,能够合成组成细胞的大量中间产物,包括高浓度的α-酮酸,从而生成大量高级醇。进入后期主要生成乙醇,其他中间产物的生成将大大减少,主要是已生成的中间产物消耗需要一段时间,所以还会有少量(约20%)的高级醇生成。

麦汁充氧量决定了酵母增加的数量,而接种量决定了酵母的繁殖代数。当酵母数量或繁殖代数过多时都对啤酒的质量不利。通常,我们在使用品牌酵母时会有建议使用量,个人会比较推荐按照其范围内的最大值进行添加。因为当接种量高时,新增值的酵母细胞相对较少,有利于降低高级醇的形成。麦汁的充氧量也可以适当控制在8mg/ml左右。

4.麦汁的组成

啤酒发酵主要利用麦汁,其中的α-氨基氮是影响高级醇含量的重要因素,适宜的α-氨基氮可促进酵母的繁殖,作为其必备的营养物质生成适量的高级醇。如果α-氨基氮含量过高,酵母生长繁殖阶段将通过氨基酸的代谢和相互转换来快速消耗氨基酸,而作为中间产物的α-酮酸含量也增多,从而生成过多的高级醇。当麦汁中α-氨基氮含量偏低,由于酵母生长繁殖需要大量的细胞组成物,而氨基酸供给不足时,细胞必然通过糖代谢途径的中间产物流向合成氨基酸,导致生成较多的α-酮酸,进而生成过量的高级醇。故,麦汁中α-氨基氮的含量控制在180±20mg/L为宜。

下面这张试验结果表格或许能较好说明α-氨基氮对高级醇的影响。

α-氨基氮的含量多少是在糖化时蛋白质的分解中形成,所以,在糖化时对蛋白质分解的过程控制尤为重要。而影响蛋白质分解的因素有很多,这里需要重点说明的是选择溶解良好的麦芽和糖化时蛋白质休止温度和时间。麦芽的质量就目前国内的市场来看,依然层次不齐,但价格决定质量永远是最好的筛选机制。若麦芽的蛋白溶解程度不好,就需要在蛋白休止多下功夫。当麦芽中α-氨基氮含量低时,可降低蛋白质休止温度(如45℃左右),适当延长蛋白分解时间,必要时可添加蛋白分解酶,使其进一步分解。

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结语:

以上就是控制高级醇的说明,有时候我们决定啤酒质量的好坏不仅仅体现在口感和风味上,更是喝过之后的整体感受,若持续“上头”,想必再好喝的酒也会让人望而却步。愿各位酿友一直酿好酒。

祝近安。



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