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精酿课堂十一 酿造过程中的氧气

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精酿啤酒课堂-V 发表于 2020-7-25 02:26:15 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
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       尽量减少活性氧的形成和活性(例如O2-,HOO-  H2O2和麦芽汁中HO-)是改善啤酒风味稳定性的第一步。作为酿酒从业者,我们得到了许多关于氧气在酿造中作用相互矛盾的信息。有这么多观点的原因是它是最难控制也是最重要的参数之一。除非你在酿造过程中控制好氧气,否则你将无法酿造出高质量的啤酒。考虑到成品啤酒保质期,氧气是主要的控制参数。

       氧分子是一种讨厌的分子,能与许多化合物牢固结合。而O2相对稳定,很容易被铁离子和铜离子转化成活性更强的氧(ROS),也称为自由基氧。然而,啤酒也含有抗氧化剂,可以保护啤酒不老化。使这种抗氧化效果持续到预期的保质期是大多数啤酒风格所追求的目标。这些抗氧化剂包括类黑素和还原酮,或者是从麦芽中消除自由基氧的化合物。类黑素和还原酮在深色麦芽中更普遍,与浅色啤酒相比,深色啤酒具有更好的货架稳定性(烤麦芽也是如此,但结晶麦芽会导致不稳定性)。麦芽和啤酒花中的多酚也会与氧气结合。虽然存在与多酚反应产生相关的风味变化,但并非所有变化都被认为是有害的。有趣的是,有些研究表明对一些浑浊型IPA的分析显示,虽然含有大量的多酚,但是总包装氧(TPO)含量高,这些啤酒的保质期很短,这表明降低氧气比富含多酚更重要。

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         氧也可以通过酶促反应结合到来自大麦的亚油酸上,由反式-2-壬烯醛(T2N)产生常见的湿纸老化风味。虽然一些新品种的麦芽不能产生这种酶,但在酿造过程中消除氧气的进入仍然很重要。可归因于氧气对啤酒产生的口味有雪利酒、湿纸、奶酪(来自不适当的啤酒花贮藏)、黑醋栗、青苹果、葡萄酒和肥皂等。

      我们将依次分开考虑酿造过程的不同阶段,首先是热侧曝气(HSA),然后是冷却后的麦芽汁氧化,最后是最关键的控制:发酵后的氧气控制。在酵母代谢掉氧后,所有进一步的氧源都应该被消除。这里指得是酵母滞后期的结束,但是界限有点模糊。

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热侧曝气(Hot side areation 简称HSA)

   热侧曝气(HSA)是在发酵前的酿造过程中,以空气的形式将氧气引入热麦芽汁的任何地方。热麦芽汁中不需要氧气,因为氧气会与脂类、类黑精、单宁和其他元素结合,产生不需要的化合物,这些化合物会通过发酵留在麦芽汁中,最终形成成品啤酒,并促进老化。

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       在许多地方,氧气可以在热的一面被引入。热液体可能含有溶解氧。碾磨谷物时会将氧气带入带壳的谷物中。再循环期间飞溅(vorlauf)投入到醪液中。沸腾和漩沉时,麦汁表面的暴露都是热侧曝气的潜在来源。考虑到所有这些可能性以及消除氧气来源的困难,这就引出了一个问题:HSA在酿造过程中有重要?HSA与包装啤酒的老化有关,这是毫无疑问的。问题是发生的次数和时间。即使在最好的储存条件下,新鲜啤酒的微妙风味也是脆弱的。我们可以通过将啤酒温热储存或在冷热之间循环来加速它的消亡,并研究发现包装啤酒随着时间的推移会变得怎样。

      显然空气中除了氧气还有其他气体,只有大约21%的大气是由氧气组成的。正如你在下面的图表1中看到的,当水被加热时,气体被挤出。当你在锅里加热水时,你会看到气泡将开始形成。然而,我们需要将气体从水中排出,以便将它们从酿造系统中移除,否则我们最终会处于过饱和状态。沸腾提供了足够的运动来清除我们认为的溶解气体,但是更大的容器需要提供其他的搅动方法。而沸腾会降低氧的含量,但是它不会完全消除氧气,利用溶氧仪有助于找到去除氧气的最佳工艺。

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      对一些酿酒人来说,走向专业酿酒的极端是值得赞赏的。在酿酒过程中,尽可能避开HSA,并且尽量减少任何可能激活氧气离子来做到这一点。这样最终的啤酒产品质量会提高,保质期会延长。下面表格给出了一些避免HSA的做法。

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麦汁充氧

       除了麦汁充氧之外,我们都在努力消除所有其它过程中的氧气。冷却麦芽汁后,我们添加氧气作为酵母繁殖的所需的条件,这是非常重要的。氧气提供给酵母细胞更多的能量,并补充耗尽的固醇储备。它也为酵母细胞的繁殖做准备,增加酵母细胞数量。大型啤酒厂传统上使用无菌空气来提供氧气,因此很难过度充氧,但是对于小型啤酒厂来说,建立专业无菌空气比使用纯氧更困难。如果使用纯氧,你必须猜测合适的充氧程度。一个好的充氧程度是依据酵母的添加量,确保发酵后回收4倍。这是适当充氧的一个很好的指标。  在添加氧气之前,我们尽可能多地分离出凝固物,并尽可能地将麦汁温度降低到接近接种温度,这一点非常重要。含氧的凝固物会产生异味,据说是肥皂味和令人不快的苦味。此外你可以对干酵母进行活化;,也可以将你的酵母繁殖到一定的发酵细胞数,确保酵母活性和数量的最大化。

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发酵后氧化

       尽一切努力消除氧气进入是值得的。即使啤酒表面暴露在空气中,也足以吸收氧气。一些文献指出,溶解氧水平被控制在十亿分之一(ppb)范围内灌装生产线的溶解氧理论上小于6 ppb,在实际过程中,罐装生产线的溶解氧小于30 ppb是常见的。在我们将啤酒从一个容器转移到另一个容器之前,我们尽最大努力避免溅出并尽可能清除容器中的氧气是很重要的。保持低含氧量的唯一方法是制定强有力的质量控制和质量保证计划。  处理氧气的最好方法之一是瓶/桶调节。这是将糖和酵母添加到最终包装中,并在清除氧气的同时促进最终发酵使啤酒碳酸化的过程。在正常的家庭酿造中,在发酵结束时啤酒中有足够的酵母来消除酵母的添加,人们只需要添加糖。下图给出了一些家酿建议。
各阶段
注意事项
发酵

不要打开发酵设备;

当发酵温度降低时,防止吸气

主发后倒桶

从底部导入;

预先用二氧化碳去除空气

装瓶

注意装瓶环境

二氧化碳吹扫并备压

装keg桶

去除水分;

用二氧化碳吹扫

注意装keg桶环境

从底部灌入

干投酒花

发酵桶上部用二氧化碳充满

当酵母活跃时添加


               
——我不是懒,我只是懒得签名而已。PS:汽泡菌
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