浅谈控制啤酒中高级醇含量的措施

浅谈控制啤酒中高级醇含量的措施
华润雪花啤酒（安庆）有限公司吴文林246005
啤酒是以麦芽为主要原料，添加酒花，经酵母发酵酿制而成的一种含二氧化碳、低酒精度的饮料酒。

啤酒中的高级醇类、醛类、双乙酰、有机酸、酯类和含硫化合物等均对啤酒的风味有着重要的影响，这些发酵副产物与酒精、二氧化碳共同组成啤酒的酒体，并形成啤酒特有的风味。

当其中一种或多种物质含量过高时，就会改变啤酒的风味特性，导致啤酒风味缺陷。

高级醇含量过高,会使啤酒有腻厚感,不同的醇类,对啤酒味感的影响不同,异戊醇含量高会使啤酒饮后有头痛感。

如何将高级醇含量控制在合理的范围内就显得很重要。

1.高级醇的产生机理
酵母合成氨基酸时，需少量的酮酸，其量受氨基酸的反馈抑制，当麦汁中氨基酸缺乏时，反馈抑制建立不起来，形成过量的酮酸，由于缺乏相应的氮源，氨基酸无法合成，酵母将过量的酮酸排出体外，形成相应的高级醇（高级醇的Harris合成途径），其中有亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸分别对应的高级醇有活性戊醇、异戊醇、异丁醇和正丙醇。

若氨基酸含量过高，经酵母的转氨、脱羧作用，形成少一个碳原子的高级醇（高级醇的Felix Ehrlish分解路线），其中有酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、苏氨酸和与之对应的酪醇、β-苯乙醇（发酵温度指示剂）、色醇和正丙醇。

还有亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸分别对应的高级醇有活性戊醇、异戊醇、异丁醇。

2.影响啤酒中高级醇含量主要因素
2.1 酵母菌种：德国拿尔采斯教授认为，为了减少代谢副产物高级醇的增加，适当限制酵母在发酵中最高浓度是有意义的，控制增殖倍数小于4(最好是小于3)。

2.2麦汁α-氨基氮的影响：当麦汁中缺乏可同化的α-氨基氮时，会导致由酮酸形成高级醇。

当麦汁中α-氨基氮太高时，也会造成由氨基酸脱氨基形成的高级醇增加（不超过220ppm）。

2.3主发酵温度的影响：提高发酵温度，必然促进酵母繁殖，相应也会增加高级醇的产生。

发酵罐温度是否合理均匀是影响啤酒高级醇高低主要问题之一。

2.4麦汁充氧水平或发酵中通风搅拌的方式均影响高级醇含量。

3.啤酒生产过程中高级醇的控制
1.1糖化过程影响啤酒高级醇形成的因素及控制措施。

1.1.1在糖化制备麦汁过程中，通过控制可发酵性糖的含量来提高麦汁中a-氨基氮的含量，以降低发酵度，对降低啤酒的高级醇含量有一定的现实意义。

在糖化控制可发酵性糖的过程中，可通过控制果糖、麦芽糖、葡萄糖、麦芽三糖等含量，进一步优化高级醇的生成。

1.1.2麦汁pH的变化对发酵时高级醇形成的影响。

高级醇的生成量与麦汁pH值有一定关系。

麦汁的pH值越高，越有利于高级醇的形成，反之则少。

故发酵前控制的pH值显得十分重要，可控制麦汁pH在5.2-5.4之间。

而随着发酵过程的进行，可将麦汁pH值逐渐降至4.2-4.4。

这样既减少了啤酒中高级醇的形成，又有利于麦汁中各种酶的活性。

1.1.3 麦汁中a-氨基氮的变化对高级醇形成的影响。

a-氨基氮是酵母同化时所需主要氮的来源，因此，a-氨基氮被作为评价酵母发酵及双乙酰还原的重要参数。

有效确保a-氨基氮稳定在适当范围内，对啤酒
的风味稳定性有至关重要的作用。

因为麦汁中a-氨基氮的含量及氨基酸的组成
影响着酵母的生长和代谢，也影响到高级醇的形成。

尽管足够的氮源能充分促进酵母的生长繁殖和快速增值，并提高啤酒的发酵度，但发酵如果过于激烈，会导致发酵过程中产生较多的副产物（如高级醇类）。

此时，若a-氨基氮含量过低，酵母会由于氮源不足而无法走铜酸代谢途径，从而形成谷氨酸和a-铜酸，并由
a-铜酸脱羧还原形成更多的高级醇。

对此，可采取以下有效措施进行控制：（1）控制a-氨基氮在合适的范围内（160mg/-180mg/L）;
（2）控制可发酵糖含量;
（3）优化制麦过程中麦芽所含碳水化合物和氨基酸，并选用溶解良好的麦芽;
（4）采取低温发酵工艺，等等。

1.1.4麦汁充氧对酵母发酵产生高级醇的影响。

冷却麦汁在送入发酵罐时，需对麦汁充入部分氧，而麦汁中氧含量的多少，直接决定了酵母的生长繁殖速度。

但是，充氧的多少及充氧的时间间隔均会导致高级醇的形成。

而氧含量越多，酵母增值速度也越快。

通常，麦汁中会由于短时间内a-氨基氮的供应不足，致使酵母走糖代谢途径，并由此形成高级醇，甚至
还会形成高级酯等更多副产物。

因此，在对每四锅料同一发酵罐发酵时，可将前两锅的氧含量控制在9ppm-11ppm左右，后两锅控制10ppm-11ppm左右，分次、按比例添加进罐，以使酵母能同速增殖。

1.1.5麦汁浓度对高级醇生成的影响。

随着麦汁中可发酵性糖含量的增加，酵母的发酵程度也相应加剧，并导致高级醇的生成量随之增加。

因此，用过高浓度的麦汁生产啤酒并不可取，最好是控制在10ºp-12ºp。

此外，若麦汁中缺乏镁离子、泛酸等营养成分，酵母生长受到影响，高级醇的生成量也会发生变化。

应确保麦汁中含有合适的镁离子及泛酸等营养成分，以保证酵母的正常营养需要。

1.2发酵过程影响高级醇的形成因素。

1.2.1发酵温度、压力对高级醇的形成影响很明显，高温发酵能促进酵母进行快速增殖，亦会导致发酵副产物的大量形成，使高级醇含量增多。

同时，温度高增加了酵母的活性和酒液的对流，提高了酵母与麦汁的接触面积和时间。

因此，控制发酵初期合适的保温平台有利于减少高级醇的形成。

在加压发酵时，对于降低啤酒的高级醇也有一定的作用。

若加压过高，会使啤酒的乙醛含量增加，影响啤酒的醇厚性。

因此，应合理控制封缸糖度。

1.2.2如选高发酵度的菌种对提高啤酒发酵度有利，但同时会产生更多的高级醇，因此，应尽量选育产生高级醇含量低的酵母菌株，并严格消除卫生死角，避免杂菌污染。

1.2.3此处，采取酵母添加计量装置，控制合适的接种量。

接种量过低，酵母会因充足的氮源而起发较快，容易产生高级醇;接种量过高，容易使啤酒产生酵母味，同时也降低了酵母的活性。

通过降低酵母增殖倍数，可尽量保证麦汁进罐时酵母增殖的同步性，以降低发酵度。

发酵时，采用下面发酵啤酒，避免酵母块漂移，并尽量避免采取搅拌发酵。

1.2.4使用锥形罐发酵的过程中，在主酵后期和后酵过程中，易造成酵母自溶。

酵母自溶分泌的营养物质又促进活力强的细胞进行出芽繁殖，从而导致高级醇及其他副产物增加。

因此，主酵发酵完毕，应及时排放锥低酵母泥，防止因沉积的酵母自溶而影响啤酒风味。

1.2.5在不影响发酵的情况下，控制酵母的增殖是降低高级醇的关键。

可采用以下工艺措施降低高级醇含量：
（1）糖化制麦汁时，控制a-氨基氮含量在合适的范围内（一般在
150mg/L-180mg/L之间），过高或过低都会对风味产生影响。

应控制可发酵性糖的含量并减低发酵度。

（2）改进麦汁充氧量和充氧方式，控制啤酒发酵度在适当的范围内。

（3）尽量采取低温主发酵，高温还原双乙酰的一罐法发酵模式，及时排放沉积在锥底的酵母，防止酵母自溶。

（4）通过选用合适的酵母菌种，筛选低醇酵母菌种等，适当提高酵母接种量，改进接种方式（分次添加等），采取低的酵母代数，有效降低高级醇的生成。

（5）控制啤酒中高级醇和高级酯的比例，使啤酒风味有机协调。

4.总结。

虽然啤酒生产中影响其高级醇含量的因素很多，但是只要我们认真分析，不断总结，就一定能控制啤酒中高级醇的含量，酿造出风味谐调，口味极佳的优质啤酒。