啤酒风味物质代谢PPT课件
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啤酒风物物质代谢与控制
啤酒风味物质代谢与控制顾国贤李崎郑飞云江南大学1. 总论1.1 风味物质种类啤酒中风味物质来自原料麦芽和酒花，来自于麦汁制造过程中一系列酶促反应和热反应产物，来自于啤酒酵母对麦汁组成份代谢及其产物；同时这三个来源也互为因果，更重要的是酵母的代谢产物影响啤酒更为深刻。
全球啤酒各有特色，主要原因在于各厂使用酵母和各厂酿造特色不同，从而引起啤酒特色差异。
从化学成分分析来看：(A)醇类——乙醇与高级醇。
它们是酒的主体物质，高级醇能赋予啤酒丰满、厚实的口感，但若过多会引起杂醇臭，饮用后引起头胀头痛、恶醉不醒。
啤酒中的高级醇有十余种，主要是在发酵过程由酵母代谢产生。
(B)酯类——酯类能赋予啤酒芳香、厚实的口感。
下面啤酒的主体香气物质由酒花带入，若酯香太重会掩盖酒花香而成异香，应控制适量。
酯类物质在啤酒中约有30余种，但重要的仅几种。
(C)羰基类化合物——因为它易挥发，刺激感强，阈值低，因此酿造过程中控制其含量常常成为啤酒酿造的重点任务。
羰基化合物在啤酒中约有80余种。
(D)含氮化合物——主要来自原料麦芽中的蛋白质和经过酶解后形成的肽及氨基酸。
多肽是赋予啤酒浓醇性的主要物质，浓醇啤酒和淡爽啤酒的区分也在于啤酒中多肽化合物的多少。
高分子多肽会引起啤酒浑浊，控制其含量也是酿造师必须关心的命题。
中分子疏水性多肽是啤酒泡沫的核心物质，氨基酸是酵母必需的营养物质。
通过调节氨基酸的种类和数量可以调节啤酒代谢产物的生成量，这点也已经受到现代酿造者的重视。
(E)多酚类化合物——主要来自于麦芽和酒花。
由于它是啤酒浑浊的主体物质之一，过去酿造者关心如何减少其含量来增加啤酒的稳定性。
现代研究发现由于它具有还原性，能去除氧自由基，因而对啤酒抗老化、对饮用者健康如降低心血管疾病等具有积极作用。
多酚还因促进啤酒浓醇性和啤酒泡沫而受重视。
(F)含硫化合物——来自于原料、水质及生产助剂。
含硫化合物和羰基化合物易挥发，有不良臭味。
酿造者关心如何降低和减少其对啤酒风味的影响。
第五章啤酒发酵PPT课件
对蜜二糖发酵
15～25℃
5～12℃
能将棉子糖分解蜜二糖和果糖，只 能全部对发棉酵棉子子糖糖 的发酵能
能发酵 1/3 果糖部分
力不同----鉴别两种 酵母的主要特征。
缺乏蜜二糖酶，不能发酵蜜二糖 含有蜜二糖酶，能发酵蜜二糖
37℃培养
能生长
不能生长
利用酒精生长 能
-
不能
7
对棉子糖的发酵能力不同，是鉴别两种酵母的
啤酒酵母的真正发酵度应为50％～68％左右。最终发酵度（发 酵度极限） 也叫最大外观发酵度。测定方法是向协定麦汁中加
1%的强壮酵母，在25~30℃保温箱中使之发酵至不发生气泡，发 酵液澄清为止，然后测其浓度带入公式计算出的发酵度即为发酵
度极限。
-
17
• （4） 双乙酰峰值和还原速度
• 优良啤酒：双乙酰峰值低，出现早，主酵后期还原 快，含量下降迅速。且双乙酰的前驱物质在啤酒中
-
24
实验室扩大培养的技术要求
• ①应按无菌操作的要求对培养用具和培养基进行 灭菌；
• ②每次扩大稀释的倍数约为10～20倍；
• ③每次移植接种后，要镜检酵母细胞的发育情况；
• ④随着每阶段的扩大培养，培养温度要逐步降低， 以使酵母逐步适应低温发酵；
• ⑤每个扩大培养阶段，均应做平行培养：试管4～ 5个，巴氏瓶2～3个，卡氏罐2个，然后选优进行 扩大培养。
啤酒专业刊物：S.cerevisiae 上面酵母
S.carlsbergensis 下面酵母
一般M书刊将S.cerevisiae 称为啤酒酵母（上面酵 母）.
-
3
• 啤酒酵母（上面酵母）. 麦汁中培养三天，按长宽比分三组
1）长宽比1-2，圆形或卵形，用于生产酒精和白酒 2）长宽比1：2，，用于啤酒、果酒和面包发酵 3）大于2，耐高渗透压，用于糖蜜酒精和朗姆酒生
15～25℃
5～12℃
能将棉子糖分解蜜二糖和果糖，只 能全部对发棉酵棉子子糖糖 的发酵能
能发酵 1/3 果糖部分
力不同----鉴别两种 酵母的主要特征。
缺乏蜜二糖酶，不能发酵蜜二糖 含有蜜二糖酶，能发酵蜜二糖
37℃培养
能生长
不能生长
利用酒精生长 能
-
不能
7
对棉子糖的发酵能力不同，是鉴别两种酵母的
啤酒酵母的真正发酵度应为50％～68％左右。最终发酵度（发 酵度极限） 也叫最大外观发酵度。测定方法是向协定麦汁中加
1%的强壮酵母，在25~30℃保温箱中使之发酵至不发生气泡，发 酵液澄清为止，然后测其浓度带入公式计算出的发酵度即为发酵
度极限。
-
17
• （4） 双乙酰峰值和还原速度
• 优良啤酒：双乙酰峰值低，出现早，主酵后期还原 快，含量下降迅速。且双乙酰的前驱物质在啤酒中
-
24
实验室扩大培养的技术要求
• ①应按无菌操作的要求对培养用具和培养基进行 灭菌；
• ②每次扩大稀释的倍数约为10～20倍；
• ③每次移植接种后，要镜检酵母细胞的发育情况；
• ④随着每阶段的扩大培养，培养温度要逐步降低， 以使酵母逐步适应低温发酵；
• ⑤每个扩大培养阶段，均应做平行培养：试管4～ 5个，巴氏瓶2～3个，卡氏罐2个，然后选优进行 扩大培养。
啤酒专业刊物：S.cerevisiae 上面酵母
S.carlsbergensis 下面酵母
一般M书刊将S.cerevisiae 称为啤酒酵母（上面酵 母）.
-
3
• 啤酒酵母（上面酵母）. 麦汁中培养三天，按长宽比分三组
1）长宽比1-2，圆形或卵形，用于生产酒精和白酒 2）长宽比1：2，，用于啤酒、果酒和面包发酵 3）大于2，耐高渗透压，用于糖蜜酒精和朗姆酒生
啤酒品评培训讲义
a.充足的麦汁FAN b.适度的充氧量 c.麦汁的澄清度d.合理的锌、钙金属离子含量 e.麦芽絮凝性——PYF ----酵母凝聚 f.保证酵母活性和悬浮性——酵母的及时回收和使用 g.酒液PH控制
三、啤酒酿造过程中风味的变化
3.2.3主酵产生，后酵减少的风味----乙醛、戊二酮、乙偶姻
乙醛是糖转化为乙醇的一种中间产物，是啤酒成熟度的重要指标。
3.2.3主酵产生，后酵减少的风味----双乙酰 发酵过程中形成的连二酮（VDK）---- 2，3—丁二酮与2，3—戊二酮。其中2，3—戊二酮的口味 阈值（1ppm）是双乙酰的（0.06-0.08ppm）10多倍。双乙酰是啤酒是否成熟的标志指标之一。
降低双乙酰的主要措施： 酵母菌种：选双乙酰峰值低、还原能力强的酵母 前酵中对双乙酰生成的控制：
二、风味物质阈值和风味单元定义
2.1、阈值定义（由美国检验和材料协会提出） 存在一个浓度范围，低于该值某物质的气味或味道在任何实际情况下都不会被察觉，而高于该
值任何具有正常嗅觉和味觉的个体会很容易觉察到该物质的存在。
2.2风味物质强度用风味单元（FU）来表示， FU=风味物质浓度/风味物质阈值 这一计算方法仅适用于风味物质强度在0.2FU—2FU之间，在此范围内，FU值与被察觉程度对应关 系如下：
间应尽量控制在2hr以内； 酵母代谢产生SO2、H2S ； 发酵过程污染杂菌如黄杆菌、足球菌、乳酸杆菌等，则会产生大量的H2S、乙硫醇、DMS等
三、啤酒酿造过程中风味的变化 3.2.2主酵产生，后酵不减少的风味
酸味 酸味来源：
麦芽、麦汁（加酸调节） 发酵过程 过滤槽等设备刷洗不净、微生物污染
三、啤酒酿造过程中风味的变化 3.2.2主酵产生，后酵不减少的风味 解决措施
三、啤酒酿造过程中风味的变化
3.2.3主酵产生，后酵减少的风味----乙醛、戊二酮、乙偶姻
乙醛是糖转化为乙醇的一种中间产物，是啤酒成熟度的重要指标。
3.2.3主酵产生，后酵减少的风味----双乙酰 发酵过程中形成的连二酮（VDK）---- 2，3—丁二酮与2，3—戊二酮。其中2，3—戊二酮的口味 阈值（1ppm）是双乙酰的（0.06-0.08ppm）10多倍。双乙酰是啤酒是否成熟的标志指标之一。
降低双乙酰的主要措施： 酵母菌种：选双乙酰峰值低、还原能力强的酵母 前酵中对双乙酰生成的控制：
二、风味物质阈值和风味单元定义
2.1、阈值定义（由美国检验和材料协会提出） 存在一个浓度范围，低于该值某物质的气味或味道在任何实际情况下都不会被察觉，而高于该
值任何具有正常嗅觉和味觉的个体会很容易觉察到该物质的存在。
2.2风味物质强度用风味单元（FU）来表示， FU=风味物质浓度/风味物质阈值 这一计算方法仅适用于风味物质强度在0.2FU—2FU之间，在此范围内，FU值与被察觉程度对应关 系如下：
间应尽量控制在2hr以内； 酵母代谢产生SO2、H2S ； 发酵过程污染杂菌如黄杆菌、足球菌、乳酸杆菌等，则会产生大量的H2S、乙硫醇、DMS等
三、啤酒酿造过程中风味的变化 3.2.2主酵产生，后酵不减少的风味
酸味 酸味来源：
麦芽、麦汁（加酸调节） 发酵过程 过滤槽等设备刷洗不净、微生物污染
三、啤酒酿造过程中风味的变化 3.2.2主酵产生，后酵不减少的风味 解决措施
3酒类风味与啤酒风味
2002.12
啤酒中的联二酮含量
双乙酰 大麦酒(Barley wine) 0.11～0.40 2,3-戊二酮 0.04～0.08
贮藏酒
爱尔酒
0.02～0.08
0.06～0.30
0.01～0.05
0.01～0.20
司陶特
司陶特
0.02～0.07
0.58
0.01～0.02
0.26
2002.12
6、啤酒中的挥发性含硫化合物
文献报道啤酒中的挥发性硫化物有26种，其浓 度多数都用10-9级计算 较引人关注的是H2S，而二甲基硫(DMS)成为 又一个受到重视的风味成分。二甲基硫的前躯 物是来自大麦和麦芽的硫甲基蛋氨酸以及酵母 还原二甲亚砜，要降低其含量应当从制麦和糖 化开始注意 有机硫化物主要来自原料中的含硫氨基酸，少 量来自酒花
有机酸的酯类，有定香作用
（4）饮料酒中其它香味物质
饮料酒中还存在较多的酚类、醚类、酚
酸等有机化合物
虽然它们含量很低，但由于这些化合物 阈值特别低，因此这些化合物常常赋予 酒独特的香味
2002.12
3、饮料酒的口味物质
饮料酒中凡是呈香物质，一般也是呈味 物质
酒中呈味物质有数百种，这些物质的口 味有细微或明显的差别
饮料酒中的酸主要是脂肪族酸类和少量有机酸， 对香味直接贡献很小 酯是饮料酒中重要的香味物质，主要是脂肪酸 和脂肪醇结合的酯类，大多呈水果香味，尤其 以乙酸酯为主 有脂肪族和芳香族组成的酯 酯两部分均属芳香族，在香料中作“定香剂” 用 内酯具有酯的化学特性，有高雅不刺鼻的香味
2002.12
含量 (mg/L) / 5 000～40 000 (15) (<1) 4.8 0.15 84.0 1.20 0.33 0.025 0.020 / 0.005 0.030 1.8 / 0.025 0.01 0.01 0.005
啤酒发酵机理ppt课件
• 有利于被胶体物质吸附和与酒内某些成分 结合，在酒中更趋稳定；
• 有利于泡沫的形成和泡沫的持久性及稳定 性；
• 有助于降低啤酒pH值，使啤酒更显淡爽；
• 析出部分酒花树脂，使啤酒苦味更加柔和； 有利于防止杂菌污染。
• 为弥补发酵自身二氧化碳不足，在啤酒灌 装前采用人为添充二氧化碳的技术和设备。
• 最近，还出现了一项新技术，即在主发酵 期将可发酵性糖完全耗尽，没有后发酵期。 在酒液中充入二氧化碳，使之饱和。这样 当然可以大大缩短生产时间。
• b.冷凝固性蛋白质：随着贮酒温度和pH的降低， 一些冷凝固性蛋白质逐渐析出而沉淀。
• c.酒花树脂：已溶解的酒花树脂，在温度和pH 不断降低情况下，部分又析出而沉淀下来。
• d.蛋白质—多酚复合物：此物质是形成成品 啤酒混浊沉淀的前体物质。其多酚部分因 不断氧化聚合，相对分子质量增大，遇冷 则析出，成雾状混浊（又名冷混浊），加 热至20℃复溶。再进一步氧化聚合，相对 分子质量大到一定程度，便成永久性混浊， 加热不能复溶，长时间放置后，即沉淀下 来。
CH2 O CH2OH
OH
ADP
H
OH
OH H
6-磷 酸 果 糖 ATP
Mg 己 糖 激 酶 ATP
HO CH2 O
CH2OH
Mg 磷酸果糖激酶 H
OH OH
ATP CH2OH
H
OH
OH H
OH H
OH OH
ADP
H2O3PO CH2 O CH2OPO3H2
OH
H
OH
OH H
OH H 果糖
葡萄糖
1,6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ二磷 酸果糖
4、第四阶段：2-二磷酸甘油酸 丙酮酸
• 有利于泡沫的形成和泡沫的持久性及稳定 性；
• 有助于降低啤酒pH值，使啤酒更显淡爽；
• 析出部分酒花树脂，使啤酒苦味更加柔和； 有利于防止杂菌污染。
• 为弥补发酵自身二氧化碳不足，在啤酒灌 装前采用人为添充二氧化碳的技术和设备。
• 最近，还出现了一项新技术，即在主发酵 期将可发酵性糖完全耗尽，没有后发酵期。 在酒液中充入二氧化碳，使之饱和。这样 当然可以大大缩短生产时间。
• b.冷凝固性蛋白质：随着贮酒温度和pH的降低， 一些冷凝固性蛋白质逐渐析出而沉淀。
• c.酒花树脂：已溶解的酒花树脂，在温度和pH 不断降低情况下，部分又析出而沉淀下来。
• d.蛋白质—多酚复合物：此物质是形成成品 啤酒混浊沉淀的前体物质。其多酚部分因 不断氧化聚合，相对分子质量增大，遇冷 则析出，成雾状混浊（又名冷混浊），加 热至20℃复溶。再进一步氧化聚合，相对 分子质量大到一定程度，便成永久性混浊， 加热不能复溶，长时间放置后，即沉淀下 来。
CH2 O CH2OH
OH
ADP
H
OH
OH H
6-磷 酸 果 糖 ATP
Mg 己 糖 激 酶 ATP
HO CH2 O
CH2OH
Mg 磷酸果糖激酶 H
OH OH
ATP CH2OH
H
OH
OH H
OH H
OH OH
ADP
H2O3PO CH2 O CH2OPO3H2
OH
H
OH
OH H
OH H 果糖
葡萄糖
1,6ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ二磷 酸果糖
4、第四阶段：2-二磷酸甘油酸 丙酮酸
《啤酒生化基础》课件
啤酒成熟过程中的生化变化
啤酒老化过程中的生化变化
聚合反应：啤酒中的蛋白质、多糖等物质发生聚合反应，导致啤酒老化
氧化反应：啤酒中的氧气与啤酒中的物质发生反应，导致啤酒老化
酯化反应：啤酒中的酯类物质与氧气发生反应，导致啤酒老化
微生物作用：啤酒中的微生物如酵母、细菌等在啤酒老化过程中发挥作用，导致啤酒老化
生物信息学：通过数据分析，优化啤酒风味物质的生成和调控
生物技术在啤酒风味改善中的应用前景：提高啤酒品质，满足消费者需求，推动啤酒行业的发展。
未来啤酒产业的挑战与发展方向
感谢您的观看
汇报人：PPT
啤酒生化基础PPT课件
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目录
01
添加目录标题
02
啤酒生化基础概述
03
啤酒原料的生化特性
04
啤酒发酵的生化过程
05
啤酒成熟与老化的生化机制
06
啤酒质量与安全性的生化检测方法
添加章节标题
啤酒生化基础概述
啤酒的定义和分类
啤酒的定义：啤酒是一种由麦芽、水、酵母和啤酒花等原料发酵而成的酒精饮料。
污染物类型：重金属、农药残留、微生物等
控制措施：加强原料管理、优化生产工艺、加强质量控制等
法规标准：符合国家食品安全标准和行业标准要求
啤酒中农药残留的检测与控制
啤酒中重金属的检测与控制
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
控制措施：加强原料和生产过程的质量控制，减少重金属污染
检测方法：原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等
危害：重金属超标会对人体健康造成危害
法规要求：各国对啤酒中重金属含量有严格的法规要求
啤酒生产新技术与展望
啤酒老化过程中的生化变化
聚合反应：啤酒中的蛋白质、多糖等物质发生聚合反应，导致啤酒老化
氧化反应：啤酒中的氧气与啤酒中的物质发生反应，导致啤酒老化
酯化反应：啤酒中的酯类物质与氧气发生反应，导致啤酒老化
微生物作用：啤酒中的微生物如酵母、细菌等在啤酒老化过程中发挥作用，导致啤酒老化
生物信息学：通过数据分析，优化啤酒风味物质的生成和调控
生物技术在啤酒风味改善中的应用前景：提高啤酒品质，满足消费者需求，推动啤酒行业的发展。
未来啤酒产业的挑战与发展方向
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啤酒生化基础PPT课件
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目录
01
添加目录标题
02
啤酒生化基础概述
03
啤酒原料的生化特性
04
啤酒发酵的生化过程
05
啤酒成熟与老化的生化机制
06
啤酒质量与安全性的生化检测方法
添加章节标题
啤酒生化基础概述
啤酒的定义和分类
啤酒的定义：啤酒是一种由麦芽、水、酵母和啤酒花等原料发酵而成的酒精饮料。
污染物类型：重金属、农药残留、微生物等
控制措施：加强原料管理、优化生产工艺、加强质量控制等
法规标准：符合国家食品安全标准和行业标准要求
啤酒中农药残留的检测与控制
啤酒中重金属的检测与控制
添加标题
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控制措施：加强原料和生产过程的质量控制，减少重金属污染
检测方法：原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等
危害：重金属超标会对人体健康造成危害
法规要求：各国对啤酒中重金属含量有严格的法规要求
啤酒生产新技术与展望
第四节 啤酒糖化PPT课件
糖化过程中麦芽蛋白质分解的深度和广度远远不如制 麦芽时深刻。
41
β-葡聚糖分解
β-葡聚糖是构成大麦胚乳细胞壁的重要物质，其质 量为胚乳的5.0%-10.0%，大分子呈不溶性，小分 子呈可溶性。
27
三、麦芽汁的制备 Production of Wo
是将麦芽、非发芽谷物、酒花用水 调制加工成澄清透明的麦芽汁的过程。 麦汁供酵母发酵，加工制成啤酒。
Processes taking place here include milling of the kiln dried malt (D), mashing (E), filtration (F2)8 and
世界啤酒工业的特点：向设备大型化、操作自 动化的方向发展，如煮沸锅的容量已达120m3， 露天锥形罐的容量为1500m3，包装能力达10 万瓶/h以上。
4
（二）啤酒分类
1.按发酵酵母种类分 上面发酵（产量10%） 下面发酵（产量占90%） 2.根据成品啤酒的颜色
浅色啤酒（国内90%）
深色啤酒（包括黑啤）（加入一定量着色焦麦芽或焦糖色素）
触面积，利于糖化。 ➢ 要求表皮破而不碎，表皮中有很多物质会影响啤酒
的口味。 ➢ 糖化后的过滤中可以让其充当过滤层，达到更好的
过滤效果。 ➢ 麦芽粉碎方法： 干法粉碎（Dry milling）
麦芽回潮粉碎（Malt conditioning） 麦芽湿法粉碎（Wet milling） 2.非发芽谷物的粉碎连续浸渍湿式粉碎（Millstar）
3.按原麦芽汁浓度分
13-18oP 高浓度（深色啤酒）
5-9oP
低浓度（女士啤酒）
10-12oP 一般 酒精度>3.6（产量较大）
4.按灭菌方式分
41
β-葡聚糖分解
β-葡聚糖是构成大麦胚乳细胞壁的重要物质，其质 量为胚乳的5.0%-10.0%，大分子呈不溶性，小分 子呈可溶性。
27
三、麦芽汁的制备 Production of Wo
是将麦芽、非发芽谷物、酒花用水 调制加工成澄清透明的麦芽汁的过程。 麦汁供酵母发酵，加工制成啤酒。
Processes taking place here include milling of the kiln dried malt (D), mashing (E), filtration (F2)8 and
世界啤酒工业的特点：向设备大型化、操作自 动化的方向发展，如煮沸锅的容量已达120m3， 露天锥形罐的容量为1500m3，包装能力达10 万瓶/h以上。
4
（二）啤酒分类
1.按发酵酵母种类分 上面发酵（产量10%） 下面发酵（产量占90%） 2.根据成品啤酒的颜色
浅色啤酒（国内90%）
深色啤酒（包括黑啤）（加入一定量着色焦麦芽或焦糖色素）
触面积，利于糖化。 ➢ 要求表皮破而不碎，表皮中有很多物质会影响啤酒
的口味。 ➢ 糖化后的过滤中可以让其充当过滤层，达到更好的
过滤效果。 ➢ 麦芽粉碎方法： 干法粉碎（Dry milling）
麦芽回潮粉碎（Malt conditioning） 麦芽湿法粉碎（Wet milling） 2.非发芽谷物的粉碎连续浸渍湿式粉碎（Millstar）
3.按原麦芽汁浓度分
13-18oP 高浓度（深色啤酒）
5-9oP
低浓度（女士啤酒）
10-12oP 一般 酒精度>3.6（产量较大）
4.按灭菌方式分
啤酒发酵过程的其
啤酒中双乙酰含量高的原因
一般由工艺原因造成的，原因有二：
1. 是α－乙酰乳酸分解不完全，可造成双乙酰含 量较高。迟缓的主发酵或后发酵容易使成品啤酒产 生较多的双乙酰。深色和具有麦芽焦香的啤酒双乙 酰含量较普通啤酒多一些。
2. 是当感染了啤酒有害菌如足球菌，也会出现这种 结果。
下列因素有利于双乙酰分解(一)
发酵期间两种主要副产物的浓度变 化
10 8
¨¶ Å È [mg/L]
6 4 2 0
1 2 3 4 5 6 7 8
ú à ¶ ï Ê É Ç Î Î Ö ¼ ã à ï Ê ²Ï À Î Ö
±¼ ì 9 10 11 12 13 14 Ê ä [Ì ]
一、双乙酰
◆连二酮
双乙酰
2,3—戊二酮
◆口味阈值0.1~0.15mg/L，口味阈值大约为2mg/L
（1）防止酵母沉降或贮酒期间添加高泡酒，处于发 酵期的酵母细胞分解连二酮的能力很强，是双乙 酰形成能力的10倍； （2）麦汁含有足够量的氨基酸（如减少辅料用量、 低温下料、适当延长蛋白质休止时间、用溶解良 好的麦芽等），缬氨酸的含量也就充足，通过反 馈作用，抑制酵母菌由丙酮酸生物合成缬氨酸的 代谢作用，相应地就抑制了α－乙酰乳酸和双乙 酰的生成；
——其它工艺措施，如菌种、低温发酵、CO2洗涤
二甲基硫(DMS)形成示意图
硫化物的危害性(三)
◆硫化氢（H2S ） 大部分系来自酵母对半胱氨酸、 硫酸盐和亚硫酸盐的同化作用及酵母合成蛋氨酸受 抑制时的中间产物。酵母自溶形成的主要臭味成分 之一是硫化氢
◆解决措施 ——选育产H2S少的菌株
——降低酵母生长率，相应降低H2S的产率
啤酒中主要硫化物
《啤酒生化基础》PPT课件
• 如果与单糖半缩醛羟基相结合的是另外一个单糖，则 形成为二糖，如蔗糖、麦芽糖。
精选ppt
21
成酯作用
• 在酶的作用下，葡萄糖分子中的羟基很容易与磷 酸形成磷酸酯
• 这种作用可在生物体内发生，生成的磷酸酯在发 酵生化过程中起着重要的作用。
精选ppt
22
发酵作用
• 葡萄糖分子受酵母中酶的作用，在无氧情况下起 发酵作用生成酒精和CO2。
•
C6H12O6─→2CH3CH2OH＋2CO2↑
• 事实上发酵过程非常复杂，葡萄糖不是直接变成 酒精，而是在各种酶的作用下，经过一系列的中 间产物最后形成乙醇。
精选ppt
23
2.果糖
• 果糖与葡萄糖相同，在自然界中分布也广 • 以游离状态存在于甜果实、蜜饯、蜂蜜中 • 也有呈结合态存在的 • 是蔗糖物质的组成成分 • 是糖类中最甜的一种糖
精选ppt
16
(3)葡萄糖的性质
• D-葡萄糖分子中含有几个亲水基团羟基，因此易溶于 水、甲醇，而不溶于无水酒精、乙醚、丙酮及其他有 机溶剂中，有甜味。
• 在水溶液中的比旋光度为+52.5o，从水中可析出片状 含水结晶C6H12O6·H2O，在醇中可获得针状无水结 晶，为可发酵性糖。
• 在植物的种子、各种果实、蜂蜜内部含有游离状态的 D-葡萄糖，而且葡萄糖也是淀粉、纤维素、糊精、蔗 糖、麦芽糖的组成成分。用甘薯、马铃薯、玉米等淀 粉，加酸水解可以得到葡萄糖。
32
7.戊糖
• 戊糖的一般分子式为C5H10O5 • 在自然界中很少有游离状态存在 • 大多为多糖或与其它物质结合而存在于植物体内
精选ppt
33
(1)重要的戊糖
• L-阿拉伯糖，D-木糖，D-核糖，α-脱氧-D-核糖 • 比旋光度分别为：+104.5o，+18.8o，-23.7o，-60o • 阿拉伯糖是半纤维素、树胶的组成成分 • 木糖是半纤维素及木聚糖的组成成分 • 核糖是核糖核酸(RNA)的组成成分 • 脱氧核糖是脱氧核糖核酸(DNA)的组成成分
精选ppt
21
成酯作用
• 在酶的作用下，葡萄糖分子中的羟基很容易与磷 酸形成磷酸酯
• 这种作用可在生物体内发生，生成的磷酸酯在发 酵生化过程中起着重要的作用。
精选ppt
22
发酵作用
• 葡萄糖分子受酵母中酶的作用，在无氧情况下起 发酵作用生成酒精和CO2。
•
C6H12O6─→2CH3CH2OH＋2CO2↑
• 事实上发酵过程非常复杂，葡萄糖不是直接变成 酒精，而是在各种酶的作用下，经过一系列的中 间产物最后形成乙醇。
精选ppt
23
2.果糖
• 果糖与葡萄糖相同，在自然界中分布也广 • 以游离状态存在于甜果实、蜜饯、蜂蜜中 • 也有呈结合态存在的 • 是蔗糖物质的组成成分 • 是糖类中最甜的一种糖
精选ppt
16
(3)葡萄糖的性质
• D-葡萄糖分子中含有几个亲水基团羟基，因此易溶于 水、甲醇，而不溶于无水酒精、乙醚、丙酮及其他有 机溶剂中，有甜味。
• 在水溶液中的比旋光度为+52.5o，从水中可析出片状 含水结晶C6H12O6·H2O，在醇中可获得针状无水结 晶，为可发酵性糖。
• 在植物的种子、各种果实、蜂蜜内部含有游离状态的 D-葡萄糖，而且葡萄糖也是淀粉、纤维素、糊精、蔗 糖、麦芽糖的组成成分。用甘薯、马铃薯、玉米等淀 粉，加酸水解可以得到葡萄糖。
32
7.戊糖
• 戊糖的一般分子式为C5H10O5 • 在自然界中很少有游离状态存在 • 大多为多糖或与其它物质结合而存在于植物体内
精选ppt
33
(1)重要的戊糖
• L-阿拉伯糖，D-木糖，D-核糖，α-脱氧-D-核糖 • 比旋光度分别为：+104.5o，+18.8o，-23.7o，-60o • 阿拉伯糖是半纤维素、树胶的组成成分 • 木糖是半纤维素及木聚糖的组成成分 • 核糖是核糖核酸(RNA)的组成成分 • 脱氧核糖是脱氧核糖核酸(DNA)的组成成分
(完整ppt)5啤酒花香味和苦味在啤酒中的科学背景-final
Barbara Jaskula, Evelien Syryn, Koen Goiris, Gert De Rouck, Filip Van Opstaele, Jessika De Clippeleer, J. Am. Soc. Brew. Chem. 65(1):3846, 2007
四氢异a-酸啤酒 tetrahydroiso
酒花苦味香气和风味分子的演变
Molecular transformation of hop bittering, aroma and flavor
HO
OO
R HO
O OH
SH O
S H
OH
OH S H
啤酒花分子如何进入啤酒?
how the hop molecules find their way into beer
14 13.5
13 12.5 IBU 12 11.5
11 10.5
10
0
2
4.5
7
Months of Storage at 24°C
1985
non-pasturized beer pasteurized beer
顺式 反式
顺式 反式
合异α-酸
正异α-酸
2014 Christina Schmidt, al et.
• 苦味 (bitterness) - 酒花软树脂部分(soft resin)衍 生的分子
• 酒花香味 (hoppy) - 香油化合物衍生的分子 (hop oil)，酒花品种(variety)，添加时间 (addition time)，添加量(quantity)
• 酵母代谢 (yeast metabolisms)：酯 (esters)，醇 (alcohols)，酸 (acids)，含硫物质 (sulfur)，萜烯 类，萜烯醇化合物 (terpenoids)
啤酒上头风味物质及控制措施
申
通
集
团
Ｓ ＼ （ Ｉ Ｕ 阿 Ｅ
拓璞 ∞ ２ 漫 蕾 洁
１． ３ １Ｏ
（ 态、 超临 界 ） 液
玉 门拓璞科技开发有限责任公司 出品
・ ３７ ・
交 ； 硫
１用淀粉代替大米作辅料 、 ） 麦汁充氧量 、 发酵 发 乙醛 生 形成 的 ， 发 酵后 期 醇类 和酯 类 通过 化 学 反应 也 满罐 温度 、 酵温度 等 工艺参 数 和高级 醇 、 在 成 量 成 正 比关 系 ， 挥 发 酯 的 生 成 量 成 反 比关 与 能形 成酯 。
发酯 是 酵母糖 代谢 形成 的 酰基辅 酶 Ａ和 醇类 结合
３ 啤酒上 头风 味物 质 的控 制 措施
系 。用淀 粉作 辅料 ， 相 同条件 下 ， 汁 的总糖 量 在 麦
蛋 会 从 降低 啤酒 中高级 醇和 乙醛及 提 高挥 发酯 的含 较高 ， 白含 量 较少 ， 造 成 酵母 氮 源 缺 乏 ， 而 生成 较 多 的高级 醇 和 乙醛 ， 而挥 发 酯 则 成反 比关 量是 解决 啤酒上 头 的最佳 办法 。
如高级 醇 生成量 可相差 ６ ％。 ０
３２ 原 料选择 及合 理搭 配 ＿
一
汁全 充 氧 、 二 锅 麦 汁 全 充 氧 、 三 锅 充 二分 之 第 第
一
、
第 四锅 不 充 氧 ， 汁充 氧 量最 好 在 ７～９ ｇＬ 麦 ｍ ／；
般情 况 下 ， 用 进 口澳 麦 芽 和 国产 麦 芽 相 发 酵 满 罐 温 度 最 好 控 制 在 ８—８５Ｉ， 使 ．ｃ 主发 酵 温 度 Ｃ
若本着降低高级醇 、 乙醛含量的思想 ， 外观降糖速 度 可控 制 到 每天 ２５～３０Ｐ， 降低 高 级醇 、 ． ．。 可 乙醛
通
集
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Ｓ ＼ （ Ｉ Ｕ 阿 Ｅ
拓璞 ∞ ２ 漫 蕾 洁
１． ３ １Ｏ
（ 态、 超临 界 ） 液
玉 门拓璞科技开发有限责任公司 出品
・ ３７ ・
交 ； 硫
１用淀粉代替大米作辅料 、 ） 麦汁充氧量 、 发酵 发 乙醛 生 形成 的 ， 发 酵后 期 醇类 和酯 类 通过 化 学 反应 也 满罐 温度 、 酵温度 等 工艺参 数 和高级 醇 、 在 成 量 成 正 比关 系 ， 挥 发 酯 的 生 成 量 成 反 比关 与 能形 成酯 。
发酯 是 酵母糖 代谢 形成 的 酰基辅 酶 Ａ和 醇类 结合
３ 啤酒上 头风 味物 质 的控 制 措施
系 。用淀 粉作 辅料 ， 相 同条件 下 ， 汁 的总糖 量 在 麦
蛋 会 从 降低 啤酒 中高级 醇和 乙醛及 提 高挥 发酯 的含 较高 ， 白含 量 较少 ， 造 成 酵母 氮 源 缺 乏 ， 而 生成 较 多 的高级 醇 和 乙醛 ， 而挥 发 酯 则 成反 比关 量是 解决 啤酒上 头 的最佳 办法 。
如高级 醇 生成量 可相差 ６ ％。 ０
３２ 原 料选择 及合 理搭 配 ＿
一
汁全 充 氧 、 二 锅 麦 汁 全 充 氧 、 三 锅 充 二分 之 第 第
一
、
第 四锅 不 充 氧 ， 汁充 氧 量最 好 在 ７～９ ｇＬ 麦 ｍ ／；
般情 况 下 ， 用 进 口澳 麦 芽 和 国产 麦 芽 相 发 酵 满 罐 温 度 最 好 控 制 在 ８—８５Ｉ， 使 ．ｃ 主发 酵 温 度 Ｃ
若本着降低高级醇 、 乙醛含量的思想 ， 外观降糖速 度 可控 制 到 每天 ２５～３０Ｐ， 降低 高 级醇 、 ． ．。 可 乙醛
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2,3-丁二酮 M0=0.1mg/l 2,3-戊二酮 M0=10mg/l
麦芽糖
丙酮酸
缬AA 活性乙醛
啤酒风味物质代谢与控制
绪
Fu = n(啤酒中含量)/ mο(阈值)
＞ 1 （风味显著）
=
0.5~1 （有风味）
＜0.5 （风味不显著）
啤酒中风味物质均希望Fu＜1； 大多数Fu＜0.5； 有些可以在0.5~1。
一、高级醇
1907年Ehrlish路线：
转氨酶
RCHCOOH + RˊCH2COOH
RCOCOOH + RˊCHCOOH
30℃
12.5mg/l 21.5mg/l 15mg/l
2.连续发酵比分批式发酵多产酯；
3.高接种量，酵母增殖倍数减少，乙酸乙酯减少；
4.麦汁充氧水提高，有利于高级醇生成，且减少酯合 成；
5.高浓麦汁有利酯的合成；
6.高比例辅料，C∶N失调，缺乏同化N，限制酵母生 成，使C转化SCoA增加，酯也增加；
➢ 高级醇大多和酒精发酵同步形成。任何促进酒精含 量的措施均可促进高级醇的生成。酒精和高级醇之 比约为500：1。
➢ 如：啤酒5%（v/v） 50g/L，其高级醇就会达 0.1g/L， 其它酒类也如此。
➢ 如超过此比例会形成明显杂醇，优秀啤酒均在500：1
啤酒酵母吸收氨基酸速率分组（ 1969年）
8090 3040 100120
10
260
6070 丝氨酸 4555 90160 丙氨酸 3050 蛋氨酸 2530 70100 酪氨酸 250350 脯氨酸 235335 150170 亮氨酸
正丙醇 45 酪醇
35-40 异戊醇
30
第三组 赖氨酸 组氨酸 精氨酸 色氨酸
啤酒 50 15 5060 150
A组（迅速吸收） 天冬酰胺 丝氨酸 苏氨酸 赖氨酸 精氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 谷酰氨
B组（缓慢吸收） 组氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 蛋氨酸 缬氨酸
C组（后期吸收） 丙氨酸 氨 甘氨酸 苯丙氨酸 酪氨酸 色氨酸
D组（不吸收） 脯氨酸 羟脯氨酸
注（1）每一组氨基酸吸收速率随菌株而变化。 （2）C组只有在A组吸收至很低水平才吸收，D组在发酵中 无变化。
优秀Beer 1~3
12~25 1~2 1~1.5 0.1
0.2~0.3 0.1~0.3
1.0 25~35（40）
亚麻酸（μg/g干酵母 麦汁O2浓度（mg/l） 总挥发酯
高残渣麦汁 低残渣麦汁
6180 5530 880 510
8
4
8
4
18.3 26.5 24.4 34.6
➢冷却麦汁残渣中含有高浓度不饱和脂肪酸（如亚麻 酸）。
是：
⑴ O2 ⑵ 发酵温度
⑶麦汁中碳氮比，特别是可发酵糖和氨基酸之比，过低会造成更多的高级醇。
二、挥发酯
RCH2OH+R’COSoA
糖
有机酸 脂肪酸
丙酮酸 乙酰辅酶A
乙醛 乙醇
脂酰辅酶A
脂肪
酯类
RCH2COOR’+CoASH
氨基酸 酮酸
杂醇油
双乙酰
酯生成影响：
1.发酵温度：如乙酸乙酯 10℃
25℃
NH2
脱羧酶
NH2
脱氢酶
RCHO
RCH2OH
1953年Harris路线： 在低氮培养基上，杂醇来自糖代谢中的酮酸。
葡萄糖 EMP途径
丙酮酸
正丙醇
-酮基甲基异戊酸
甲基丁醛
异亮氨酸 CO2
NADH2 NAD 活性异戊醇
-酮基异戊酸
缬氨酸 CO2
异丁醛 NADH2 NAD
异丁醇
-酮基异己酸
亮氨酸
异戊醛
CO2 NADH2
NAD 异戊醇
➢ 酒中异戊醇﹑活性戊醇﹑异丁醇76%来自糖代谢， 25%来自氨基酸脱羧还原，但在低氨基酸和高氨基酸 麦汁中打破此比例。
➢ 酪醇（异苦﹑异臭）来自酪氨酸； ➢ 色醇（异苦）来自色氨酸； ➢ ‐苯乙醇来自苯丙氨酸。此物质是发酵温度的指示
剂。西方啤酒一般＜15mg/L，而用大米辅料时可高达 30mg/L，若再加高温，可高达40～50mg/L。
➢它被酵母吸收后易合成脂肪，降低了酯的合成。
三、羰基类化合物
➢ 乙醛是通过丙酮酸脱羧产生，是乙醇的前驱体，有 青草或青苹果时，它在啤酒中能超过其阈值10mg/L， 而优秀啤酒乙醛应＜5mg/L或3mg/L ，乙醛在发酵酵 母繁殖阶段积累而在酵母生产平衡后期，迅速还原 而减少。
➢ 乙醛含量和酵母菌株，麦汁溶氧水平↑，接种量↑， 发酵温度↑，都会影响乙醛的积累，在后酵中酵母沉 淀和分离过早，酵母无法还原，已分泌的乙醛造成 乙醛过高 。
7. Zn2+增加，促进酵母生成，促进高级醇
乙酸乙酯
30
丙酸乙酯
10
乙酸异戊酯
2
丁酸乙酯
0.5
己酸乙酯
0.3
辛酸乙酯
1.0
乙酸苯乙酯 5.0
总挥发酯
酯∶醇=1∶2~2.5
Beer 1~8 15~30 1~5 1~5 0.1~0.2 01~0.6 0.2~0.6 0.2~1.5 25~75
根据酵母代谢和杂醇生成对氨基酸分类表
麦汁 150200
第一组 谷氨酸
5070 天冬氨酸
6080 天冬酰胺
6080 苏氨酸
啤酒 120 3550 5060 5060
麦汁 第二组 6080 异亮氨
酸 120150 缬氨酸
120140 苯丙氨 酸
3050 甘氨酸
啤酒
麦汁
活性戊醇 10
异丁醇 3050 -苯乙醇 4050
➢ 第一组氨基酸变化小，影响小，特别是第二组， 产生高级醇，第三组缺乏会影响酵母氮代谢，影响 繁殖也影响风味。因此，我们务必使麦汁中富含第 二组氨基酸。
正丙醇 正丁醇 异丁醇 异戊醇 活性戊醇 -苯乙醇 酪醇 色醇 总高级醇
m0 mg/L
25 50 75 50 75 50 10 1 100
Beer含量范围
5～15 1～10 15～35 35～100 15～30 15～80 1～3 0.1～2 50～150
优秀啤酒
5～7 1～3 7～15 30～40 5～20 25～35 1.5 0.2 <100
影响因素：
1 酵母品种 粉末型 »凝聚型
2 酵母增殖
M=Zo2n 当n>2.7 高级醇高
凡能促进酵母增殖，均能促进高级醇提高，特别
➢ 麦 汁 - 氨 基 氮 为 180200mg/L ， 总 氨 基 酸 为 15001800mg/L。
➢ 酵母细胞合成需适量酮酸来合成相应所需氨基酸， 但它的合成也会受到氨基酸反馈抑制，特别在发酵 中后期，麦汁中剩余氨基酸不足，反馈抑制建立起 来，导致酮酸的积累（酵母毒素），它就会转化成 相应的高级醇。