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瓶装啤酒巴氏灭菌泡沫环成因及预防(一)
2004-07-27 17:38   来源:《酿酒科技》 作者:王志坚
摘要:

瓶装啤酒巴氏灭菌后,在瓶颈处有时会形成泡沫环,呈褐色或棕褐色,俗称“黑脖”,振荡后会落入酒液形成悬浮物。这种现象不仅影响啤酒的内在质量,也严重破坏啤酒的外观质量。笔者结合生产实践,谈一下泡沫环形成的原因及预防措施,与同行商讨。
    经分析,啤酒泡沫环主要由高分子肽(40%-75%)、多酚物质(20%-55%)、碳水化合物(2%-5%)、金属离子(1%-3%)等组成。
1. 泡沫环形成的因素
1.1原料质量的影响
1.1.1 麦芽
    麦芽是酿造啤酒的主要原料,是酵母所需营养的供体。麦芽质量优劣直接关系到啤酒最终质量。麦芽不仅为酵母提供碳源和氮源,也是啤酒泡沫物质的主要供体。如果蛋白质分解不理想(库尔巴哈值<33%),糖化时未采取补救措施,那么残留于麦汁中的高分子蛋白质量就高。同样,如果麦芽蛋白质含量过高(>13%),虽经发芽、糖化休止蛋白质得到分解,麦汁中高分子蛋白质相对也会高。这些都为啤酒泡沫环形成提供了物质基础。麦汁煮沸时一部分以热凝固物形式被分离,一部分则与麦芽、酒花中多酚结合形成络合物悬浮于酒液中。蛋白质——多酚物质络合物形成形式:
氧、铁、铜、蛋白质(高分子多肽)十多酚——蛋白质——多酚络合物、温度、日照、振荡
1.1.2  酒花
    酒花是酿制啤酒不可缺少的原料。它赋予啤酒悦人的香气、爽口的苦味及良好的泡沫。煮沸麦汁时添加酒花主要目的之一,就是利用酒花中较活泼单宁与麦汁中高分子蛋白结合,形成络合物,沉淀而除去。如果添加的酒花贮存时间长,贮存条件差如温度高、光照等,其所含单宁被氧化,那么麦汁煮沸时就会失去沉淀蛋白质作用或沉淀作用被削弱,麦汁中高分子蛋白含量必然高。瓶装啤酒巴氏灭菌后极易生成泡沫环或悬浮物。
1.1.3  酿造用水
    水是酿造啤酒的主要原料,约占啤酒总容积的90%。对啤酒酿造用水有严格要求。除符合饮用水标准之外,明确规定Fe2+、Cu2+均应小于0.5mg/L。若酿造用水中Fe2+含量高,不仅啤酒色泽加深,啤酒呈现铁腥味,还会催化啤酒中的蛋白质——多酚络合物氧化聚合,从而从啤酒中分离出来。瓶装啤酒杀菌后则易形成泡沫环或悬浮物。
1.2 工艺影响因素
1.2.1 糖化工艺
    1.2.1.1 如果麦芽溶解度差(库值<33% ,粗细粉差>2.5%),蛋白质分解温度偏高(>52℃),休止时间短(<30min),高分子蛋白质得不到充分分解,致使麦汁中总氮含量高(12度P麦汁总氮量>1000mg/L),a-氨基氮含量低(<15%),氮区分不合理,A区比例高,那么就会有过多高分子蛋白质存在于麦汁中,为以后啤酒泡沫环形成埋下隐患。
    1.2.1.2 煮沸强度。麦汁煮沸的目的除蒸发掉多余水分、达到规定浓度外,很重要的目的之一,就是通过强烈煮沸促进高分子蛋白质凝固析出,以改善啤酒非生物稳定性。在PH值、时间相同情况下,煮沸强度是决定蛋白质凝聚的关键因素。煮沸强度高低决定麦汁中可凝固氮含量多少。煮沸强度高,啤酒中可凝固氮含量少,啤酒非生物稳定性好。同时,形成的悬浮物及泡沫环物质相应也少。反之,则多。
    1.2.1.3 煮沸时pH值。麦汁中不同蛋白质有不同等电点,蛋白质在其等电点时易凝聚析出。麦汁中蛋白质PH值范围在4.9-5.3之间。煮沸时如果麦汁pH值远离蛋白质等电点,势必影响蛋白质凝聚与析出,残留高分子蛋白质相应增加。
l.2.2 发酵工艺
    对泡沫环影响的关键因素是酵母自溶。蛋白质是酵母主要成分。酵母自溶后蛋白质、碳水化合物及其他物质释放进入啤酒,不仅严重影响啤酒口味,造成过滤困难,加大过滤损失,也相应增加了酒液中悬浮物含量。凡是发酵过程酵母降糖困难,双乙酰还原慢,说明酵母活力弱,酵母易自溶。此种酵母酿制的啤酒装瓶后经杀菌极易产生泡沫环及生成悬浮物。
    影响酵母自溶的因素有:(1)酵母性能差,活力低;(2)酵母使用代数高;(3)酵母营养不良,麦汁缺乏氮源及碳源;(4)发酵工艺条件差,如温度高、时间长等。(5)酵母回收条件不适,如压力变化大;(6)酵母贮存条件差,如温度高、时间长;(7)杂菌污染。
    另外,影响泡沫环的原因还有:进入发酵罐的麦汁,没有去除冷凝固物;啤酒冷贮时间短,冷凝物没有得到充分分离。
1.2.3 氧
    氧是一种催化剂。氧的存在加速了啤酒中多酚物质的氧化,催化多酚——蛋白质络合物生成。从而加速了悬浮物及泡沫环生成。因氧化加深了泡沫环色度,呈褐色或棕褐色。
1.2.4 工艺卫生及其他因素
    1.2.4.1 贮存、输送啤酒的容器、管道清洗不净,残留下的污垢等脏物在以后过程中进入啤酒。
    1.2.4.2 啤酒瓶洗涤不净或残留洗涤液,破坏了啤酒胶体稳定性。
    1.2.4.3 啤酒输送,特别是灌装时形成泡沫过多,甚至到达杀菌机时瓶颈空间泡沫仍未消失,极易生成泡沫环。
    1.2.4.4 杀菌温度过高、停留时间长会加速泡沫环生成。

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