啤酒风味物质代谢PPT课件

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。