浅谈啤酒酿造工艺中的稳定性

浅谈啤酒酿造工艺中的稳定性
专业：09级生物技术作者：谢婧0909020129
【摘要】我国啤酒近年来以6%~7%的速度增长，产品质量明显提高，消费者对其要求也不断提高。

那么，在啤酒品质方面，市场对于啤酒的稳定性的要求也就相应的提高。

本文主要将从啤酒的生物稳定性、胶体稳定性以及口味稳定性三个方面论述，并提出相应的改善措施。

【关键词】啤酒；稳定性；影响；措施
【Abstract】In recent years,beer products increased with 6% ~ 7% high speed in China.The product quality is obviously improved.To its requirements，the consumer have been constantly enhanced. So, in terms of the quality of beer, the market for beer stability requirements will rise accordingly. This article mainly from the beer non-biological stability, colloid stability and flavor stability three aspects, and puts forward the corresponding improvement measure.
【Key Words】Beer；Stability；Impact；Measures
0 引言
我国啤酒近年来以6%~7%的速度增长，产品质量明显提高，消费者对其要求也不断提高。

消费者评价啤酒质量的标准是口味新鲜、酒体澄清、泡沫吩咐、色泽适中。

要想实现这一目标，确保啤酒的稳定性是非常重要的。

啤酒稳定性处理的最低目标是保证产品的保质期。

啤酒的稳定性主要包括生物稳定性、胶体稳定性、口味稳定性、泡沫稳定性、喷涌稳定性、光稳定性和色泽稳定性。

其中，啤酒的生物稳定性、胶体稳定性和口味稳定性是影响啤酒稳定性品质的三个最重要的因素。

1 生物稳定性
1.1 影响生物稳定性的因素
影响啤酒生物稳定性因素主要有：卫生管理不严格，啤酒过滤设备超负荷运行，啤酒的最终发酵度与极限发酵度差值偏高，灌装时吸氧氧化，贮酒温度过高，生成成品后连续振动等。

在上述因素中，酿造过程中的卫生操作规程不严格是主要因素，主要表现在两个方面：微生物污染以及设备清洗杀菌程序不完备。

接下来将从这两个方面进行论述。

1.2 微生物污染
由于啤酒以及用于啤酒发酵的麦汁是一种营养丰富的培养基，所以在啤酒啤酒酿造过程中，各种微生物都有污染啤酒的可能性。

但是由于啤酒生产工艺的特点，如含有抑菌物质酒花树脂以及一定的发酵环境等，这些不利因素限制了许多微生物的生长。

因此，
在此过程中仅有集中类型的微生物能够引起啤酒的污染，如野生酵母（糖化酵母Saccharomyces diastaticus，巴氏酵母Saccharomyces pastorianus），短乳杆菌Lactobacillusbrevis、有害片球菌Pediococcus damnosus等。

表1-1为生产过程中的主要微生物污染情况。

这些微生物污染一般会使啤酒产生醋酸味、腐烂苹果味、芹菜味、酚味、臭鸡蛋味、苦涩味、变粘、浑浊等。

故加强生产过程中有害微生物的检测与控制显得尤为重要。

表1.1 啤酒生产过程中的污染微生物
啤酒酿造过程污染微生物类型
糖化与麦汁分离片球菌属：意外片球菌、戊糖片球菌
芽孢杆菌属：凝结芽孢杆菌
拉恩菌属：水生拉恩菌
柠檬酸杆菌属：弗氏柠檬酸杆菌
克雷伯菌属：土生克雷伯菌、产酸克雷伯菌
发酵野生酵母属：巴氏酵母
片球菌属：意外片球菌
月形单胞菌属：产乳酸月形单胞菌拉恩菌属：水生拉恩菌
肥杆菌属：变形肥杆菌
灌装梳状菌属：嗜啤酒梳状菌、福瑞森加梳状菌巨球形菌属：蜡形巨球形菌
乳酸菌、片球菌
成品啤酒乳酸菌属：短乳杆菌、棒状乳杆菌、弯曲乳杆菌、林特奈乳杆菌、植物乳杆菌、丘状菌落乳杆菌
片球菌属：有害片球菌、意外片球菌
梳状菌属：嗜啤酒梳状菌、福瑞森加梳状菌
发酵单胞菌属：运动单胞菌
巨球形菌属：蜡形巨球形菌
微球菌属：克氏微球菌
1.3 微生物检测
国内对啤酒酿造中污染微生物的检测、鉴定仍然采用传统的微生物鉴定技术，如镜检、革兰染色、平皿培养等，这些方法都不同程度的存在试验周期长、准确度不高、自动化程度低等不利因素。

对着啤酒无菌化生产程度要求的提高，高灵敏度、快速、低劳动强度和高自动化的检测技术一直是近年来的研究热点。

目前，微生物的快速检测和自动化研究一般多综合引用微生物学、化学、分子生物学、生物物理、免疫学以及血清学实验技术对微生物进行分离、检测、鉴定和计数。

目前在微生物快速检测方面，一般多采用微量量热法、抗阻测定技术、流动细胞计数法、小菌落检测法、直接表面荧光滤膜技术、免疫检测技术、ATP生物发光检测技术、聚合酶链反应检测技术以及其他方法。

微生物检测的一般步骤如图1.1。

图1.1 啤酒生产过程中有害微生物的检测程序
1.4 保证啤酒生物稳定性
在实际生产过程中，污染的有害微生物的数量常处于一个非常低的水平，这对于啤酒生产来说非常危险，因为啤酒的生产时间相对较长，使得污染微生物有充足的时间大量繁殖，结果给啤酒的质量造成严重危害，因此对于生产线来说，重要的是杀灭有害微生物，下面介绍两种灭菌方法。

图1.2为啤酒生产过程中污染微生物控制的关键点。

“※”为关
键控制点
图1.2 啤酒生产过程中污染微生物控制的关键点
1.4.1 巴氏杀菌
巴氏杀菌法，全称巴斯德杀菌法，大多数微生物细胞不耐高温，在65℃左右保持约10min即可被杀死。

未经巴氏杀菌的啤酒称为鲜啤酒，经巴氏杀菌的啤酒称为“熟啤酒”。

1954年Baselt等提出了啤酒巴氏消毒时，温热对微生物的致死效应，并提出在60℃，经过热处理1min为1个巴斯德单位（即1Pu）。

巴斯德单位是消毒时间和温度对数函数值的乘积：
）
-t
（60
P
=T
.1
u⨯
383
式中，T——在消毒某温度下维持的时间（min）；
1.393——温度每增加7.1℃，热致死率可增加10倍的常数，即每升高1℃，致死率提高1.393倍；
T——热消毒温度（℃）；
Pu——巴氏消毒单位值。

由上式可以看出，Pu受含菌种类、消毒前含菌量、啤酒过滤质量、啤酒理化性质、消毒后的保存条件等因素影响。

相同Pu下，从随啤酒风味影响而言，在温度下延长时间和采用提高温度相比，延长时间对啤酒损害更大。

经过杀菌后，啤酒的生物稳定性高，保存期延长，便于长期贮存和运输，但杀菌后容易造成啤酒风味损害，影响啤酒质量。

同时，由于能耗大，酒损及生产成本高，因此啤酒生产正向着低温膜过滤法发展。

1.4.2 低温膜过滤
进行无菌过滤时，首先要使用硅藻土过滤机进行粗滤，将酒液中的酵母细胞数从5×106个/ml减少到5个/100ml；其次，再使用高精度的纸板过滤机和模块过滤器进行精滤，使酵母细胞数减到几近为零；最后，经过低温膜过滤，酵母细胞数和细菌数均为零。

当然，必须要进行相应的有害菌检测。

2 胶体稳定性
2.1 影响胶体稳定性的因素
经过过滤澄清透明的啤酒并不是“真溶液”，而是胶体溶液，它含有糊精、β-葡聚糖、蛋白质和它的分解产物多肽、多酚、酒花树脂及酵母等微生物，这些颗粒直径大于10-3μm的大分子物质即胶体物质，在O2、光线、震动和温度及保存时会发生的一系列变化，形成浑浊甚至沉淀——胶体混浊物。

大量研究证明，在啤酒的胶体混浊中，主要是多酚-蛋白质复合物造成的。

在混浊物测定中，蛋白质和高肽占45%~75%，多酚占20%~35%，此外还有α-和β-葡聚糖、戊聚糖、甘露聚糖以及铁、锰等金属离子。

其中，引起啤酒浑浊的多酚物质多为儿茶酸类化合物、花色素原两类。

2.2 改善啤酒胶体稳定性的方法
在生产中，可从改善生产工艺和使用稳定剂两个方面提高啤酒胶体稳定性。

2.2.1 原料和生产工艺方面
大麦原料要选用皮薄、蛋白质含量和花色苷含量较低的；酿造水中的残余碱度以及其中所含的重金属、盐类等的量需要严格控制；糖化工艺过程中要降低糖化浆的pH值，以适当降低多酚物质的溶解度，减少多酚溶出，并有效沉淀麦皮；麦汁煮沸要强烈，时
间要长，以使蛋白质析出良好。

2.2.2 使用稳定剂
在啤酒的后修饰工艺中，可以在过滤时添加硅胶、PVPP、保酿丹、酶清。

其中硅胶不吸附中低分子量的蛋白质，不影响啤酒的泡沫；PVPP对啤酒的色泽、口味无明显影响。

二者结合使用，可使啤酒的胶体稳定性提高至一年以上。

3 口味稳定性
3.1 影响口味稳定性的因素
啤酒的口味稳定性是指啤酒灌装后，在规定保质期内，啤酒的口味无显著变化。

口味即香味以及口感，是人的视觉、嗅觉和味觉对啤酒的综合感受。

口味的变化主要是由于麦汁、啤酒吸氧引起的。

氧气与啤酒发生氧化反应，从而产生一种令人厌恶的老化味，而且其反应速度随温度升高而加快。

除了氧的因素指代，光线照射和剧烈的运动也会影响啤酒的口味稳定性。

因此，啤酒应该避免阳光直射，尽可能使用棕色或绿色瓶，同时也不宜长途运输。

3.2 改善啤酒口味稳定性的方法
啤酒口味改变的主要原因是风味老化。

风味老化是由啤酒中的高级醇、不饱和脂肪酸、饱和脂肪酸、酯、异律草酮等风味物质，经氧化形成不饱和或饱和羰基化合物而引起的。

要保持啤酒的口味稳定性，氧是控制关键。

使用抗氧化剂是最有效的措施，包括抗坏血酸类、亚硫酸盐、偏亚硫酸盐、酶类及酚类化合物等。

酚类物质的抗氧化剂氢醌可以减缓啤酒中羰基化合物的形成；儿茶酸和阿魏酸可影响羰基化合物的形成速率。

但抗氧化剂也存在不足，可能的负面影响是增加日光臭、酵母臭等。

抗坏血酸类一般效果较明显且副影响较小（适宜添加量为20~35mg/L）。

参考文献
[1]姚汝华，周世水.微生物工程工艺原理.广州：华南理工大学出版社，2005
[2]王福荣.酿酒分析与检测.北京：化学工业出版社，2005
[3]严希康.生物物质分离工程.北京：化学工业出版社，2010
[4]董小雷.啤酒分析检测技术.北京：化学工业出版社，2008
[5]周德庆.微生物学教程.北京：高等教育出版社，2005
[6]周广田.啤酒生物化学.北京：化学工业出版社，2008
[7]王镜岩.生物化学.北京：高等教育出版社，2009
[8]王树庆，王瑞明.啤酒生产有害微生物检测与控制.北京：化学工业出版社，2010
[9]崔云前.微型啤酒酿造技术.北京：化学工业出版社，2008
[10]周广田.现代啤酒工艺技术.北京：化学工业出版社，2007
[11]逯家富，赵金海.啤酒生产技术.北京：科学出版社，2004
[12]程殿林，曲辉.啤酒生产技术.北京：化学工业出版社，2010。