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啤酒苦味来源与检测

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啤酒是众多食品饮料中具有独特苦味的产品,柔和愉快的苦味刺激加之耐人寻味的芳香,给人以愉快的享受。一、啤酒口味的来源1. 酒花:
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1.1. a酸 (葎草酮):五种同系物:葎草酮、合葎草酮、加葎草酮、前葎草酮、后葎草酮,不同品种间各葎草酮的含量不同。在水中或麦汁中的溶解度很小,在发酵过程中随pH的降低会导致已溶解的a酸析出,附着在CO2和酵母表面被分离出来a酸在麦汁煮沸过程中转变为异a酸,在啤酒中的性质较稳定,是啤酒苦味的主要来源。a酸易被氧化,大多数氧化产物不苦,是苦味减少且不能被异构化,在a酸损失的同时其他苦味物质和酒花油,多酚成分差不多有同样比例的变化和损失,而且这种氧化损失还会给啤酒带来香气和口味上的缺陷。在提供苦味方面:异构化后有顺式和反式,顺式葎草酮作为标准的苦味质是最苦的物质,顺式异合葎草酮和反式葎草酮的苦味相当,反式葎草酮的苦味最弱,含钾葎草酮高的酒花因其异丙酸侧链的强烈离解而表现为强烈的滞留性的苦味。在抗氧化能力方面:四氢异a酸具有最稳定的苦味特性,其次为顺式异葎草酮、二氢异a酸和反式异葎草酮。因此在后酵添加四氢异a酸啤酒的风味老化程度最小。在啤酒老化过程中,异a酸发生降解,啤酒的苦味质会下降。反式异a酸降解非常快,在一定时间内异a酸的降解程度可用反式/顺式异a酸的比率表示。1.2 β酸(蛇麻酮):五种同系物:蛇麻酮、合蛇麻酮、加蛇麻酮、前蛇麻酮、后蛇麻酮。它是不溶性,因而在啤酒中不产生苦味。它的氧化产物中希鲁酮具有细致而强烈的苦味,其苦味度与异a酸近似1.3.酒花油:在酒花成熟后期,大部分的苦味物质合成后形成的,大部分存在于蛇麻腺中。啤酒中的酒花香味,主要取决于酒花油成分,而不在其含量多少,香花中一般含量较少。酒花中α-酸、β-酸及其一系列氧化聚合物是构成啤酒苦味的主要成分。α-酸极易异构形成异α-酸,异α-酸是啤酒苦味主要物质,它比α-酸溶解度大,苦味较α-酸柔和。在有氧条件下煮沸,α-酸易氧化聚合形成γ和γ树脂,γ树脂是啤酒后苦味的来源之一。β-酸苦味不及α-酸,大(约为1∕9),它更易形成β-软树脂,赋予啤酒宝贵的柔和苦味。2. 麦芽:麦芽的麦皮壳、麦根。
二、影响啤酒苦味的因素
1.水质:使用含碳酸盐或碱性酿造水,水中SO42-过多(>70mg/L),Mg2+过多(>40mg/L),重金属离子(除Zn2+)其余均小于0.05 mg/L,糖化用水PH过高会使啤酒变干苦、粗糙。控制:进行水处理,用GaCI2时,CI离子应小于60 mg/L,否则使啤酒产生咸味。2.酒花添加:
2.1 酒花的添加方法:采用三次酒花添加法,一压泡、二添苦、三加香。第一次添加总量的10%,防止麦汁起沫,第二次加入总量的60%,赋予啤酒爽口的苦味,第三次沸终前加入总量的30%,保证苦味和香味兼而有之,并防止后苦。
2.2 煮沸时间:延长煮沸时间不但会使色泽加深,还影响啤酒口味。使用酒花添加过多或添加工艺不当,过度煮沸和氧化都会给啤酒带来苦味重或后苦味。控制:选优质酒花,添加适量,调整添加方式,密闭煮沸。3.酵母自溶:酵母自溶会产生苦味氨基酸,使啤酒具有“酵母苦”。控制:选用强壮、活性高酵母,控制麦汁组成、含氧量、发酵温度,正常降温,贮酒温度避免回升,勤排酵母,贮酒时间不能太长。4.麦汁pH值:麦汁pH高,酒花苦味树脂溶解较多,会使啤酒后苦,使口味变得粗糙。控制:调整糖化用水pH,蛋白休止pH,洗糟pH,煮沸pH。5.蛋白质:麦汁中的蛋白质分解不好,易使啤酒苦味粗糙,具有“蛋白质苦”。6.氧化:啤酒所含有醛基、羟基、烯、或烯醇等都可以被氧化或进行加氧反应,产生涩味、粗糙苦味或后苦味、老化味及其它异味。控制:糖化、发酵、过滤及灌装严格控制氧的摄入。如CO2背压、激泡引沫减少瓶颈空气等。7.冷热凝固物:麦汁冷热凝固物的排出使α-酸降低,造成苦味质少量损失。8.煮沸强度:麦汁的煮沸强度。9.清酒过滤:硅藻土吸附,泡沫损失都降低啤酒苦味。添加PVPP也降低啤酒苦味10.杀菌:杀菌强度,高温引起α-糠醛、α-乙酰吡咯等老化物质增加,使啤酒口味粗糙,后苦增加。11.运输及贮存:紫外线照射使异α-酸产生光学反映,使其底部侧链裂解,和含硫化合物反应,产生具有日光臭的物质。12.啤酒的风味物质:乙偶姻、乙醛、有机酸、高级醇、酯类、多酚等。13.其他:焦糖也能导致苦味;类黑素的存在也能产生苦涩味;贮酒过长也能使啤酒变苦(戊醇增加);缺乏可溶性氮的麦汁发酵完毕后啤酒苦硬、淡泊,野生酵母及杂菌污染也能造成苦味。
三、啤酒苦味检测的影响因素
麦汁、发酵液、啤酒的苦味物质的主要成分是异-α酸。将样品酸化后用异辛烷萃取其中的苦味物质,在275nm波长下测定吸光值,用以测定其相对含量即为苦味值。苦味值(BU)是啤酒产品的一个重要指标,影响苦味因素很多,在同一样品温度下,我厂进行对比试验,对检测过程中主要影响因素进行试验:1.误差分析1.1振荡效果的影响:要求振荡15分钟呈乳状,振荡的频次并没有明确规定,在实际检测中发现,很多人员在检测苦味质是,振荡并没有呈乳状,有的认为无多大影响,有的认为有很大影响,争议较大;1.2 离心效果的影响:要求是3000r/mim以上离心10分钟,一般都选择3000r/mim,但实际上不同的离心机,离心半径不同,离心效果自然不一样,不能完全固定在3000r/mim,也要通过实验来确定;1.3  苦味质是一种比色分析,所有的比色方法对时间都有要求,苦味质也不例外。2.实验内容:实验1: 振摇萃取的影响取4个品种酒各1瓶;第一组,4个样品各2个平行样,按苦味质标准方法处理试验样,100转/分振荡15分钟,平行样之一振摇结束后直接离心检测,平行样之二振摇结束后用手剧烈摇动至呈乳状,再离心检测;第二组,4个样品各2个平行样,按苦味质标准方法处理试验样,200转/分振荡15分钟,平行样之一振摇结束后直接离心检测,平行样之二振摇结束后用手剧烈摇动至呈乳状,再离心检测;第三组,4个样品各2个平行样,按苦味质标准方法处理试验样,300转/分振荡15分钟,平行样之一振摇结束后直接离心检测,平行样之二振摇结束后用手剧烈摇动至呈乳状,再离心检测;第四组,4个样品各2个平行样,按苦味质标准方法处理试验样,300转/分振荡15分钟,加玻璃珠,平行样之一振摇结束后直接离心检测,平行样之二振摇结束后用手剧烈摇动至呈乳状,再离心检测;实验1记录:见下表。
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分析:从上述检测来看,呈不呈乳状对检测结果有较大影响,而且呈乳状的数值比较稳定,重复性好。

实验2:离心的影响

取4个品种酒各1瓶。按苦味质方法处理样品。

第一组,离心3000转/分,5分钟;

第二组,离心4000转/分,5分钟;

第三组,离心5000转/分,5分钟;

第四组,离心3000转/分,10分钟;

第五组,离心4000转/分,10分钟;

第六组,离心5000转/分,10分钟;
实验2记录:见下表。
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从上述检测来看,离心效果不好对检测结果也是有影响的,离心效果达到一定要求后,再提高离心速率或时间,影响不大。实验3:检测时间的影响取5个样品酒1瓶。按苦味质标准检测方法处理样品。第一组:离心后立即检测;第二组:放置10分钟后再检测;放置20分钟后再检测;实验3记录:见下表。
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分析:从上述检测来看,是否立即检测,有的变化大,有的不大,总体呈上升趋势。

四、结论与讨论:
1.关于振荡效果:1.1呈不呈乳状对检测结果是有直接影响,不呈乳状,不仅检测结果偏低,而且重复性较差;1.2 目前多数操作人员反映一般的振荡器振荡15分钟很难呈乳状,这个需要各自做实验来解决,确定一个最佳的振荡速率,还有一个方法,采用特殊的锥形瓶,(锥形瓶底部有数个尖角,SAB采用这样的锥形瓶,这样锥形瓶可以定做);1.3 还有一种方法,是15分钟振荡结束后,立即手摇至乳状,但这个手摇的时间不能太长,也注意不要摇的幅度太大以免造成异辛烷挥发或损失。2.关于离心效果:2.1离心效果同样对检测结果是有直接影响,离心效果不好检测结果不准,而且重复性较差;2.2 标准规定是3000r/min以上10分钟,许多工厂理解为只能是3000r/min,其实各工厂离心机离心半径可能不一样,同样是3000r/min,有的能达到完全离心,有的可能还没有完全离心,各工厂应自己做实验确定最佳的离心速率,不要一律都定为3000r/min,离心效果好的标志是,再增大离心速率,检测结果不会再发生变化。3.关于检测时间:3.1 离心后应马上检测,放置时间过长,对检测结果的准确性与重复性是有影响的;3.2 每次检测的样品不宜太多,一般以不超过4个为宜,以免影响检测及时性;3.3 离心取出至检测这段时间,注意样品平稳放置,不要振荡,以免影响检测结果。4.我厂检测苦味使用方法:未除气啤酒10ml,3N Hcl盐酸1ml,加异辛烷20ml,混合加入250ml碘量瓶中,于电动振荡器(振幅30mm,频率120)振荡15分钟用手剧烈摇动至呈乳状,移入50 ml带塞离心管中,5000转/分钟速度下离心10分钟,275nm下,以异辛烷作空白,测定样品异辛烷萃取液的吸光度值A。(BU=A×50)。5.检测过程中需注意事项:5.1 取样有代表性;样品温度适宜;5.2 所使用玻璃器皿必须干净;比色皿必须干燥、干净、配套:5.3 加入异辛烷时匀速并摇动碘量瓶,使其呈乳浊状:5.4 离心后立即检测
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