啤酒中的酸

啤酒是由麥汁經(jīng)啤酒酵母發(fā)酵后產(chǎn)生的一類風(fēng)味獨(dú)特的含酒精飲料，其獨(dú)特的風(fēng)味主要是由酵母在麥汁中的總體代謝產(chǎn)物所產(chǎn)生并決定的。啤酒的主要風(fēng)味物質(zhì)包括：醇類、酯類、羰基化合物、有機(jī)酸、硫化物、胺以及酚類等物質(zhì)，其中酸是啤酒的主要風(fēng)味之一。酸類物質(zhì)雖然并不構(gòu)成啤酒的香味，但它是主要的呈味物質(zhì)。適量的酸能賦予啤酒以柔和清爽的口感，酸量少會(huì)造成啤酒口感呆滯、粘稠、不爽口。而酸過量又會(huì)使啤酒口感粗糙、不柔和、不協(xié)調(diào)。同時(shí)酸又是重要的緩沖物質(zhì)，啤酒中的酸及鹽類含量的高低影響著pH值的變化和各種酶的作用，適量的酸是保證糖化和發(fā)酵順利進(jìn)行的條件。本文對(duì)啤酒中的酸的種類、來源、影響因素及控制措施加以探討，有不足之處，敬請(qǐng)指正。

1.啤酒中主要的酸類物質(zhì)

啤酒中富含各種酸類物質(zhì)，大約含有100多種。主要分為兩大類：有機(jī)酸和無機(jī)酸。其中有機(jī)酸分為揮發(fā)性酸和非揮發(fā)性酸，揮發(fā)性酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、異戊酸等短鏈脂肪酸；非揮發(fā)性酸包括丙酮酸、a一酮戊二酸、蘋果酸、琥珀酸、乳酸、酒石酸、檸檬酸、氨基酸、核酸、酚酸以及長(zhǎng)鏈不飽合脂肪酸等。其中無機(jī)酸主要是指鹽酸、磷酸、乳酸、碳酸等。

2.啤酒中酸類物質(zhì)的來源

2.1麥芽

麥芽中總酸可分成麥芽的原始總酸和糖化中生化反應(yīng)產(chǎn)生的酸。麥芽中的酸類主要是磷酸，其次是甲酸、乙酸、丙酸、檸檬酸、脂肪酸和各種氨基酸。糖化開始時(shí)，麥芽中所含有機(jī)磷酸鹽(植酸鈣鎂鹽)受到麥芽磷酸酶的水解形成磷酸和酸性磷酸鹽組成的緩沖液；其次是蛋白質(zhì)水解成氨基酸后形成的緩沖液。

2.2投料水

水的鈣鎂離子在糖化醪中可使堿性的K2HP04轉(zhuǎn)化成酸性的KH2P04，使糖化醪液酸度升高，pH值下降。

2.3外加酸

在麥汁制備過程中，因麥芽總酸不足或釀造水中堿度太大，為了適應(yīng)麥芽中酶和蛋白質(zhì)凝聚的需要而在糖化、洗槽、煮沸時(shí)加酸進(jìn)行調(diào)節(jié)pH值，從而使酶活性能達(dá)到更佳pH直、降低麥汁和啤酒的色度、提高麥汁浸出率、增強(qiáng)麥汁煮沸時(shí)的凝結(jié)、減少非生物渾濁等。外加酸一般采用磷酸、乳酸、鹽酸和硫酸等。

2.4發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酸

在發(fā)酵過程中，酵母利用可發(fā)酵的糖進(jìn)行新陳代謝，除生成乙醇、水和co：外，還生成乙酸、丁酸等揮發(fā)性酸和乳酸、琥珀酸等非揮發(fā)性酸。揮發(fā)性酸中主要是乙酸，乙酸是對(duì)啤酒酸味影響更大的揮發(fā)酸。琥珀酸是啤酒發(fā)酵中生成量最多的非揮發(fā)性酸，對(duì)啤酒酸味有很大影響。發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2，部分溶解在酒中與水結(jié)合生成弱碳酸。

2.5污染雜菌

釀造過程中由于操作不嚴(yán)及衛(wèi)生管理不善，污染了雜菌，如：醋酸桿菌、乳酸桿菌，生成代謝產(chǎn)物醋酸或乳酸。乳酸是乳酸脫氫酶催化下的還原產(chǎn)物，啤酒中正常含量為40～120mg/L，若含量過高，說明啤酒發(fā)酵后期可能染菌。這種狀況危害非常大，每個(gè)啤酒廠必須搞好工藝衛(wèi)生，預(yù)防在先。

3.影響啤酒中酸的因素

影響啤酒中酸的因素是多方面的。

3.1原輔材料對(duì)總酸的影響

麥芽溶解過度或因發(fā)芽過程通風(fēng)不足，發(fā)芽溫度過高，浸麥度過高，麥芽厭氧呼吸產(chǎn)酸，都能造成麥芽總酸過高。前者總酸中磷酸鹽含量較高，后者總酸中含有甲酸、乙酸、丙酸、乳酸等有機(jī)酸。另外，用雜菌含量高的麥芽也會(huì)造成麥汁總酸偏高。使用劣質(zhì)酒花或貯存時(shí)間過長(zhǎng)的大米，其脂肪水解生成脂肪酸，增加啤酒的酸味，不僅影響啤酒的泡沫，而且影響啤酒的口味。

3.2外加酸對(duì)總酸的影響

在麥汁制備過程中通常需添加大量的酸來調(diào)節(jié)糖化醪及麥汁的pH值，使pH值降至5.2～5.4，有利于蛋白質(zhì)和有機(jī)酸鹽的分解，以形成更多的氨基酸和磷酸鹽。此過程使啤酒的總酸升高。

3.3釀造水對(duì)總酸的影響

釀造用水更好使用中性偏酸的水，這種水有利于麥芽中各種酶系發(fā)揮效用。釀造水的不同對(duì)總酸具有一定的影響。

3.4糖化條件對(duì)總酸的影響

麥芽低溫下料(35．37℃)或浸漬時(shí)間過長(zhǎng)，有利于磷酸酶和磷酸酯酶的作用，對(duì)酸的形成有利，但麥汁總酸會(huì)升高。相反，高溫下料，不利于蛋白質(zhì)和有機(jī)磷酸鹽的分解，對(duì)酸的形成起限制作用。因此，在麥芽溶解較好，a—AN含量較高情況下應(yīng)可能地縮短糖化時(shí)間，提高下料溫度。蛋白休止階段采用濃醪糖化，可以增加酸性物質(zhì)的溶解，降低醪液pH值，減少加酸量，且有利于酶的作用。麥汁中的糖、氮、生長(zhǎng)素、酸、無機(jī)鹽等，均影響著啤酒的總酸和pH值。麥汁含糖量過高，酵母產(chǎn)乳酸量增加，使啤酒中乳酸含量過高，超過閾值，將影響啤酒的風(fēng)味；麥汁氮含量的高低，可以直接影響著酮酸的形成。如果麥汁中缺乏硫氨與VBl，則乙酸、丙酮酸、乳酸形成量增加。

3.5發(fā)酵條件對(duì)總酸的影響

通常在發(fā)酵溫度高、接種量大、通風(fēng)量大、有攪拌情況下，可導(dǎo)致快速發(fā)酵，這時(shí)均可造成pH值降低，總酸升高，但揮發(fā)性脂肪酸卻減少。釀造過程中的氧及啤酒中的溶解氧會(huì)使啤酒中的還原物質(zhì)氧化，造成還原物質(zhì)減少；長(zhǎng)鏈不飽合脂肪酸的氧化，使啤酒產(chǎn)生老化味。

3.6酵母對(duì)總酸的影響

酵母的性能直接影響啤酒中有機(jī)酸的含量，因此必須選擇產(chǎn)酸協(xié)調(diào)和產(chǎn)酸低的的菌株。酵母自溶的影響。由于酵母細(xì)胞中含有各種氨基酸、含氮物質(zhì)及脂肪酸，酵母自溶后，這些物質(zhì)被釋放出來，造成啤酒酸度增高，同時(shí)也會(huì)給啤酒帶來酵母味。由于酵母自溶，增加了啤酒中蛋白質(zhì)的含量，蛋白質(zhì)可以和NaOH發(fā)生反應(yīng)并變性，于是在滴定過程中NaOH的消耗量增加，導(dǎo)致總酸的結(jié)果偏高。

3.7雜茵污染對(duì)總酸的影響

酵母污染野生酵母或啤酒有害菌，會(huì)使啤酒酸味突出，甚至酸敗。

4.控制啤酒中酸的措施

4.1對(duì)原輔材料的控制

原料應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)、沒有霉變的大麥，控制大麥的發(fā)芽溫度，使麥芽的總酸在2.0以下。由于麥芽在運(yùn)輸、貯存過程中不同程度的帶有各種雜菌，貯存過程中要適度殺菌。輔料應(yīng)該是新鮮的，避免氧化。因?yàn)檠趸瘒?yán)重的原料含有較多的脂肪酸，從而增加了啤酒的酸味。

4.2 對(duì)糖化工藝的控制

調(diào)整水質(zhì)，盡量減少外加酸的量。如果糖化用水堿度偏高，可以通過添加乳酸麥芽或采用生物酸化技術(shù)等綜合方式調(diào)整PH值。盡量縮短糖化時(shí)間，麥汁過濾時(shí)要清亮透明，洗糟水溫控制在80℃以下，時(shí)間控制在3h以內(nèi)。

4.3 酵母菌種的選擇和管理

選擇產(chǎn)酸少的酵母。加強(qiáng)生產(chǎn)過程中的酵母管理，避免使用污染野生酵母和雜菌嚴(yán)重的酵母。避免發(fā)酵罐溫度波動(dòng)過大，注意冷貯溫度，及時(shí)排放酵母，防止酵母白溶。

4.4 對(duì)發(fā)酵工藝的控制

控制涼酒溫度、酵母添加量、通風(fēng)量、滿罐溫度、發(fā)酵溫度，盡量減小總酸的升高。

4.5做好工藝衛(wèi)生的控制和管理

4.5.1確定好微生物檢測(cè)點(diǎn)，定期取樣、監(jiān)測(cè)。

4.5.2各管線、罐等按規(guī)定刷洗，每次CIP清洗后必須通知化驗(yàn)室取樣、化驗(yàn)，合格后方可使用。

4.5.3每周拆洗過濾篦子一次；冷麥汁管線及薄板冷卻器每進(jìn)滿一罐用熱堿循環(huán)刷洗一次。

4.5.4過濾機(jī)定期更換紙板和進(jìn)行CIP刷洗。

4.5.5各管口要定期殺菌，跨接管用后放入1～2％甲醛溶液中浸泡。