正文 第五節 麥汁煮沸(1 / 3)

一、麥汁煮沸的目的及要求

經頭道麥汁、洗糟麥汁過濾後得到的滿鍋麥汁,因其濃度低,還含有其他的微生物,所以還不能馬上進行啤酒發酵,必須對滿鍋麥汁進行煮沸。在麥汁煮沸過程中添加酒花,達到麥汁煮沸的目的和要求,煮沸結束的麥汁通常稱為煮沸終了麥汁或打出麥汁、定型麥汁。

1.麥汁煮沸和添加酒花的目的

(1)使滿鍋麥汁中的酶失活,並固定麥汁組成。

(2)麥汁殺菌。

(3)蒸發多餘水分並達到所希望的原麥汁濃度,或工藝要求的終了麥汁濃度。

(4)酒花苦味物質的溶出、異構化,賦予麥汁特有的酒花香味。

(5)還原物質和色素物質形成。

(6)排除不良氣味物質。

(7)蛋白質的凝聚變性、析出以及蛋白質與多酚結合低溫析出。

2.麥汁煮沸的要求

(1)應達到工藝要求的麥汁濃度。

(2)適當的蛋白質凝聚析出及蛋白質與多酚結合低溫析出,既有利於啤酒的非生物穩定性,又能滿足啤酒泡沫、醇厚性的要求。

(3)在麥汁煮沸中添加酒花能達到苦味強度適當、苦味質量好且酒花利用率高的目標;又能滿足啤酒對酒花香味的要求,也有利於熱凝固物和酒花糟的排除。

(4)麥汁煮沸過程中能源消耗低。

(5)能徹底將DMSP轉化為DMS,並排除DMS等不良氣味物質,有利於啤酒質量。

(6)煮沸鍋占用時間少,有利於日糖化鍋次多的麥汁生產,設備利用率高。

(7)在滿足適當的上述高溫煮沸要求的前提下,對麥汁質量的負麵影響小,即高溫麥汁氧化程度低,麥汁色度、TBA的上升幅度小,對啤酒口味、醇厚性、泡沫、風味穩定性的影響小。

二、麥汁煮沸時發生的物理和化學變化

麥汁煮沸是一個簡單的預熱、煮沸、水分蒸發、添加酒花的過程。實際上發生了對啤酒質量有利的變化,如酶的失活、麥汁殺菌、蛋白質凝聚、苦味物質溶出異構化、DMSP轉化為DMS;也發生了對啤酒質量不利的變化,如脂肪酸的裂解、麥汁碘值上升、高溫氧化,形成對啤酒口味穩定性不利的羰基化合物、含氧和含氮的雜環化合物等。從而對煮沸效果、能耗、糖化收得率、生產成本、設備利用率、啤酒質量(苦味強度、苦味質量、酒花香味、啤酒非生物穩定性,啤酒泡沫、醇厚性、色度、口味穩定性)構成直接和間接的影響。

1.酶的失活

在76~78℃的過濾過程中還能起作用的α-澱粉酶或外加的耐高溫α-澱粉酶、多酚氧化酶,在麥汁煮沸時會很快失活,使麥汁組成固定。

2.麥汁殺菌

由原輔料、設備所帶入的某些微生物在糖化時還可能存活;添加生物酸化麥汁會帶入乳酸杆菌;煮沸時的各種添加劑、糖漿,都必須通過一定的煮沸時間,確保終了麥汁無菌;在以後的麥汁處理過程中也不應帶入任何啤酒有害菌。

3.蒸發多餘的水分

滿鍋麥汁是頭道麥汁和洗糟麥汁的混合體,在頭道麥汁過濾後為了回收麥糟中的浸出物,必須進行洗糟。洗糟用水越多,洗糟麥汁收得率越高,滿鍋濃度會越低,煮沸時需要蒸發更多的多餘水分,蒸發率高。煮沸時水分的蒸發,意味著帶走能量、帶走不良香味物質,也會導致酒花香味物質的損失。所以煮沸時水分蒸發多、蒸發率高、香型酒花添加早,雖然有利於排除不良氣味物質、高的糖化收得率,同時也會帶來能耗高、酒花香味損失等不良後果。如果導致煮沸時間延長,則麥汁色度、麥汁高溫負荷大幅上升,不利於口味穩定性要求高的啤酒生產。

為了使生產的啤酒具有良好的酒花香味,往往在煮沸快要結束時,水分蒸發少的前提下,添加香型酒花。為了降低煮沸時的能耗,人們首先考慮降低蒸發率,避免過多的水分蒸發。所以蒸發率也由過去的15%~18%下降到目前的6%~8%或更低。但蒸發率過低,不利於不良氣味物質DMS的排出。在現代麥汁煮沸過程中人們又充分摸索出煮沸過程中各類物質的變化,采用過程優化控製煮沸過程,均勻進行麥汁煮沸,盡管煮沸時水分蒸發少及蒸發率低,但能高效率排除不良氣味物質。其次,最新觀點是將整個多餘水分排除並不局限在麥汁煮沸過程,人們開始考慮在麥汁處理時排除不良的香味物質,以減少麥汁煮沸時排除不良香味物質的負擔。

煮沸強度是煮沸過程中每小時的水分蒸發率,煮沸強度越高,意味著煮沸時形成的麥汁對流也越劇烈,有利於變性蛋白質的凝聚。煮沸強度是反映常壓麥汁煮沸鍋性能的指標。對於帶壓煮沸係統來說,可通過提高煮沸溫度來加強蛋白質凝聚,所以就沒必要要求過高的煮沸強度。

通過一定的煮沸終了濃度、蒸發率(煮沸強度、煮沸時間)等條件,就能估算出滿鍋麥汁濃度。

4.麥汁pH下降

煮沸過程中麥汁pH一般會下降0.1~0.2,麥汁酸度也會增加。

(1)煮沸時麥汁pH下降的原因煮沸時會形成呈酸性的類黑素;由酒花帶入呈酸性的酒花苦味物質;水中的離子與第二磷酸鹽的反應;麥汁濃度上升。

麥汁中緩衝物質越少,則麥汁煮沸時pH下降的幅度也就越大。滿鍋麥汁pH:5.5~5.6;打出麥汁pH:5.4~5.5。

(2)滿鍋麥汁麥汁pH低的優缺點麥汁煮沸過程中滿鍋麥汁pH較低,有利於以後的生產過程和啤酒質量。麥汁pH低時從酒花中浸出的多酚物質少、色度淺;酒花苦味更細膩、純正;微生物對低pH很敏感;pH為5.2有利於蛋白質凝固變性、蛋白質與多酚結合,有利於啤酒非生物穩定性。這是提高啤酒非生物穩定性的非高溫措施,相應可減少麥汁煮沸時間,有利於啤酒色度,降低麥汁煮沸時的高溫負荷,有利於啤酒風味穩定性。

但pH低酒花利用率不高。如果調整滿鍋麥汁pH,煮沸時間依然保持不變的話,也會帶來負麵效果,TBA上升幅度依然大,不利於DMSP轉化為DMS,酒花利用率低,導致麥汁中可凝固性氮含量過低,啤酒泡沫質量下降。

(3)麥汁煮沸時最佳pH的控製洗糟水的酸化,不僅可以調整滿鍋麥汁pH,而且減少洗糟時麥皮多酚物質的洗出,對啤酒色度、苦味質量、非生物穩定性有利。但對於低度淡爽型啤酒來說,會導致啤酒中的多酚物質太少,並不利於啤酒口味、風味穩定性。最好在煮沸結束前10~15min,將麥汁pH通過調酸降至5.2左右,其原因如下。

①煮沸開始時麥汁pH高,有利於苦味物質溶出、異構化,提高酒花利用率,也有利於DMSP轉化為DMS。

②煮沸結束前10~15min,將麥汁的pH通過調酸降至5.2左右,有利於適當的蛋白質凝聚析出,避免過於強烈的蛋白質析出,既有利於啤酒非生物穩定性,又有利於啤酒的泡沫、醇厚性。

5.煮沸時蛋白質凝聚、變化

(1)麥汁煮沸時蛋白質凝聚、變化的意義清亮的麥汁經煮沸後又變得渾濁,這是由於在煮沸過程中發生了最重要的變化:蛋白質的凝聚、形成熱凝固物以及蛋白質與多酚物質結合、低溫析出。可溶性的高分子蛋白質析出過程從綠麥芽焙焦時就已經開始,煮出糖化法的糖化過程、麥汁煮沸、麥汁冷卻後、發酵、低溫貯存、啤酒過濾時會繼續進行,使啤酒在保存期內不會發生蛋白質析出、蛋白質與多酚物質的析出,使啤酒能保持清亮、有光澤,非生物穩定性好。所以煮沸過程中蛋白質凝聚析出、變化是啤酒釀造過程中最重要的排除高分子蛋白質的過程之一,是麥汁煮沸過程中最重要的變化。因此人們把蛋白質凝聚的效果作為評價麥汁煮沸效果的依據之一。

(2)麥汁煮沸時蛋白質凝聚、變化的要求滿鍋麥汁一般含有的總氮大約為1000mg/L(按12%計算),在800~1200mg/L(按12%計算)波動。其中3%~6%的總可溶性氮在麥汁煮沸過程中析出,從分析角度稱為可凝固性氮。煮沸之前的全麥芽麥汁中含有可凝固性氮50~80mg/L,煮沸之前的帶輔料(大米、玉米、糖)的滿鍋麥汁中含有可凝固性氮30~60mg/L。

①要求煮沸時凝聚析出的蛋白質量多塊大,麥汁易澄清,便於熱凝固物排除,終了麥汁中可凝固性氮含量為18~28mg/L(按12%計算)。

②冷麥汁中高分子的硫酸鎂氮含量在180~240mg/L,占麥汁總氮的22%。

如果終了麥汁中殘留的可凝固性氮過高,冷麥汁中高分子蛋白質分解產物的含量高,會使啤酒酵母的負擔增加,影響酵母活力、發酵時代謝產物的形成以及成品啤酒發酵度,不利於啤酒的可濾性、非生物穩定性;由於排除熱凝固物、冷凝固物的效果差,又不利於啤酒的色度、苦味質量、風味穩定性。

反之,可凝固性氮含量過低,又會導致啤酒泡沫、醇厚性下降。所以煮沸過程中在確保啤酒非生物穩定性的前提下,還要平衡啤酒泡沫、醇厚性的要求,避免過度的蛋白質凝聚,過高的高溫負荷,影響啤酒口味穩定性。

相對分子質量為1.2~3萬的蛋白質分解產物,對啤酒泡沫有利;相對分子質量為6萬的蛋白質分解產物,影響啤酒非生物穩定性。

(3)蛋白質變性凝聚、變化的過程高分子蛋白質分解產物在清亮麥汁中保持自然的空間結構,隻要這種空間結構沒有變化,就表明蛋白質還保留生物活性。一般認為蛋白質的變性凝聚包括蛋白質變性、達到飽和界限、凝聚析出三個過程。在變性過程中構成蛋白質空間結構的副價鍵(氫鍵、二硫鍵等)由於熱、pH變化、氧化、水化膜、電荷等因素受到破壞,意味著4、3、2級空間結構開始消失,這些半變性的蛋白質處在可逆的溶解狀態,在達到等電點時或不同電荷的吸引作用,使不帶電荷的蛋白質分子容易相互碰撞結合,用肉眼就能看出這些渾濁物。煮沸時如果形成強烈對流,意味著產生大量的蒸汽泡,能將細小蛋白質顆粒聚集為大的蓬鬆狀沉澱物。所以煮沸越強烈,煮沸強度越大,也越有利於蛋白質變性凝聚。還原性多酚物質有利於蛋白質的相互碰撞結合、蛋白質變性。通過煮沸使帶負電荷的多酚物質與帶負電荷的蛋白質結合、低溫析出,並通過α-葡聚糖、β-葡聚糖的作用析出,從而有利於降低冷麥汁中高分子氮的數量。

(4)麥汁煮沸時影響蛋白質凝聚、變化的因素

①煮沸溫度:煮沸溫度高,有利於蛋白質凝聚;在達相同的煮沸要求時煮沸時間短些。但煮沸溫度過高,會導致TBA上升幅度過大,影響啤酒口味和口味穩定性。所以目前使用較多的是低壓麥汁煮沸。低壓麥汁煮沸溫度一般選擇102~104℃,與常壓的麥汁煮沸相比,有利於蛋白質凝固,產生二次蒸汽的溫度高,能耗低。

②煮沸強度:煮沸強度反映煮沸時每小時水分的蒸發率。在常壓麥汁煮沸時煮沸溫度一定,煮沸強度高,意味著麥汁煮沸時對流強烈,在加熱麵上形成大量細小的蒸汽泡,這些細小的蒸汽泡會吸附變性蛋白質,使細小的變性蛋白質聚合成為大的絮狀物,有利於熱凝固物與麥汁分離,降低麥汁中殘留的可凝固性氮。反之煮沸強度過低,則不利於麥汁煮沸時蛋白質凝聚,煮沸時間長。所以通過及時的設備清洗、穩定壓力的蒸汽供給、正確的操作、現代化的煮沸鍋結構,能保證每鍋麥汁煮沸時煮沸強度穩定、高,麥汁能保持對流強烈。現代化煮沸鍋在考慮能耗或低壓煮沸時,一般不強調煮沸強度,但確保煮沸時形成非常強烈的對流,並充分利用其他因素,促進煮沸時蛋白質的凝聚變性。

③煮沸時間:在煮沸溫度、煮沸強度一定時,煮沸時間長,有利於蛋白質凝聚。在實際生產中保證煮沸時間穩定既能保證蛋白質的凝聚效果,又不影響啤酒泡沫和色度等方麵。

④pH:滿鍋麥汁pH低,或調酸使滿鍋麥汁pH在5.2~5.4 ,有利於接近麥汁中導致啤酒渾濁的高分子蛋白質的等電點,促進蛋白質凝聚,相應可縮短煮沸時間。這是非高溫的促進蛋白質凝聚的手段。在不影響麥汁總酸的前提下,最好在煮沸結束前的10~15min,將麥汁pH調整到大約最低5.2,避免過度的蛋白質凝聚。

⑤滿鍋麥汁的可凝固性氮:采用蛋白質含量低的麥芽、合適的輔料比例、麥芽焙焦強度適當,采用煮出糖化法,都有利於降低滿鍋麥汁的可凝固性氮。滿鍋麥汁的可凝固性氮低,相當於降低了煮沸時蛋白質凝聚的負擔,蛋白質凝聚容易達到工藝要求。控製好麥芽質量、蛋白質溶解度、輔料比例,對煮沸時蛋白質凝固效果的影響非常大。

生產高濃度麥汁、小麥啤酒時,滿鍋麥汁可凝固性氮高,煮沸時應加強蛋白質凝聚。反之生產低濃度啤酒時,相當於滿鍋麥汁的可凝固性氮低,就沒有必要過於強調蛋白質凝聚。

⑥煮沸時酒花中的多酚作用:目前啤酒苦味值相對來說較低,酒花添加量也少,酒花製品的廣泛應用,兩次酒花添加,又大大提高了酒花利用率,使酒花添加量更低。因此合理調整酒花製品類型,在煮沸開始後5~10min添加PI低的90型顆粒酒花,可利用酒花多酚物質的還原性、沉澱蛋白質的性質,降低麥汁中的高分子蛋白質分解產物,有利於啤酒非生物穩定性。

⑦添加劑:目前廣泛采用能促進蛋白質凝聚、結合的添加劑,如卡拉膠和釀造單寧,不僅有利於蛋白質凝聚,降低冷麥汁中高分子蛋白質分解產物,而且可縮短煮沸時間,降低色度,苦味質量好。應注意添加劑的種類、添加時刻和添加量。通常麥汁煮沸結束前10~15min添加。

卡拉膠:在加入酒花後,麥汁pH在5.2~5.6,帶負電荷的卡拉膠可與麥汁中帶正電荷的高分子蛋白質分子相互吸附凝聚,從而使易形成渾濁的物質減少,麥汁澄清,啤酒非生物穩定性提高;其次卡拉膠還能同帶正電荷的金屬離子和色素物質相互作用,使麥汁中的某些離子含量減少,可降低啤酒澀味,使啤酒口感柔和,同時啤酒的泡沫會更加潔白細膩。卡拉膠的添加量5~20mg/L,過多卡拉膠的添加,會導致帶正電荷的Ca2+損失,會影響啤酒酵母凝聚和酒液澄清。

釀造單寧:≤3g/hL,應選擇一定相對分子質量大小的釀造單寧。煮沸時過早添加釀造單寧,會導致釀造單寧變化,不利於釀造單寧與蛋白質結合,導致冷麥汁中殘留的釀造單寧多,不利於啤酒非生物穩定性、色度和苦味質量。

6.DMSP轉化、DMS和不良氣味物質的排除

二甲基硫(DMS)是易揮發化合物,口味閾值低,賦予啤酒令人不愉快的白菜味、蔬菜味或煮熟的芹菜味,影響啤酒口味純正、幹淨。輔料啤酒的遊離DMS口味閾值40~80μg/L,全麥芽啤酒為120~150μg/L。

(1)DMS的形成和變化DMS的活性前驅體SMM或DMSP主要在大麥發芽時遊離出來,在高溫下轉化為遊離態DMS;其次通過葡萄糖與含硫氨基酸在高溫下可能形成DMS,當DMS的活性前驅體DMSP氧化為DMSO後,可通過酵母等微生物的作用轉化為DMS。在綠麥芽幹燥、部分醪液煮沸、麥汁煮沸、麥汁處理的高溫條件下,會有一定量的DMSP轉化為遊離態DMS。所以冷麥汁中的DMS含量取決於綠麥芽幹燥、部分醪液煮沸、麥汁煮沸、麥汁處理等過程中DMPS轉化及DMS的排除。

(2)影響麥汁中遊離態DMS、總DMS含量的因素

①麥芽中的DMSP:要求麥芽的DMSP含量小於5000~7000μg/kg。麥芽DMSP含量主要受焙焦強度的影響,焙焦強度不足,往往麥芽DMSP含量高。使用DMSP含量高的麥芽或此麥芽比例高,均可導致滿鍋麥汁DMSP含量高。

②糖化方法:煮出糖化法有利於DMSP轉化為遊離DMS。

③麥汁煮沸時DMS的變化:煮沸時遊離的DMS取決於DMSP轉化為DMS的速度和DMS的逸出。由於SMM的半衰期取決於煮沸溫度、時間和pH,煮沸溫度高、時間長,麥汁pH高,則SMM的半衰期縮短,有利於DMSP轉化為DMS。煮沸時蒸發麵積大,有利於水分蒸發,並可帶走遊離的DMS。所以在麥汁煮沸過程中采取以下措施降低冷麥汁DMS含量。

a.DMSP轉化為DMS,不僅需要高溫,而且還需要保證一定的煮沸時間,煮沸結束時盡可能將所有的DMSP轉化為DMS並排除,使麥汁中殘留的DMSP少。

b.麥汁pH:煮沸結束前的15min加酸,使煮沸開始階段的麥汁pH高,有利於DMSP轉化為DMS。

c.為了節約能源,一般采取提高麥汁煮沸溫度、降低蒸發率等措施,所帶來的後果是DMS排出不充分。因此,煮沸時必須保證一定的蒸發率(至少5%~6%),保持強烈的麥汁對流、較大的水分蒸發麵積,才能保證DMS排除效果好。

d.煮沸結束後,DMS的前驅體DMSP轉化為DMS的過程會繼續進行,而且隨麥汁處理時溫度高、高溫時間長而加劇,所以人們更關注麥汁處理的高溫階段形成的DMS,在麥汁冷卻之前,應采用汽提方式或減壓蒸發等各種措施排除又形成的DMS。

煮沸時排除不良的氣味物質還包括來自酒花中的不良氣味物質、煮沸時形成的不良氣味物質。煮沸時形成的不良氣味物質會不斷形成,又不斷被排除。

7.麥汁色度的上升與類黑素、還原物質、多酚物質的變化

(1)麥汁色度的上升由於淺色啤酒的市場占有率高,為了確保啤酒色度淺,所以要求煮沸時麥汁色度上升幅度小。麥汁色度上升的原因是類黑素的形成且濃度上升、酒花所帶入的多酚物質以及煮沸時多酚物質的氧化聚合。

高溫下形成的類黑素是色度增加的主要組分。類黑素屬於膠體物質,有利於啤酒泡沫、醇厚性。隨著煮沸時間的延長,伴隨麥汁處理的高溫階段,會形成具有還原性的類黑素,麥汁還原能力上升,色度也會同時上升,但發酵時類黑素不會減少。生產淺色啤酒時一般不會為了提高麥汁還原能力而延長麥汁煮沸時間,卻不顧及麥汁色度、能耗等方麵的要求。但客觀上來說煮沸時麥汁還原能力總會增加,對啤酒的風味穩定性有利有弊。盡管類黑素具有還原性,但在淺色啤酒中也能促進高級醇轉化為羰基化合物,使啤酒風味穩定性變差。由於麥汁處理高溫階段類黑素會繼續形成,酒花多酚物質、麥芽多酚物質會繼續氧化、聚合,所以冷麥汁色度比打出麥汁的高些。過長的煮沸時間、過長的麥汁處理高溫階段,還會影響苦味質量。由於在發酵、過濾時部分色素物質析出或被吸附,成品啤酒的色度一般比冷麥汁低些,苦味質量也好些。

麥汁煮沸時導致色度上升過大的因素如下。

①滿鍋麥汁的固形物多,其中含有較多的細小麥皮,過濾時麥汁氧化嚴重;滿鍋麥汁pH高;開口式麥汁煮沸。

②使用煮沸色度高或焙焦強度低的麥芽,使用老化酒花並且添加早,或酒花α-酸含量太低,90型顆粒酒花的添加量多,所帶入的多酚物質多。

③加熱介質的溫度高;不均勻的麥汁煮沸。

④各種因素導致麥汁煮沸時間長、在麥汁處理時的高溫階段停留時間長。

(2)還原物質的形成、麥汁還原能力的增加麥汁具有一定的還原能力,主要是因為麥汁中含有不同還原能力的物質,包括類黑素、低分子多酚物質等。麥汁或成品啤酒中的還原物質能和氧結合,使氧不具備活性,或者能消除羥基自由基,有利於啤酒風味穩定性。但是有些氧化後的產物在高負荷情況下可發生酶促自氧化,加快羰基化合物的形成,不利於啤酒的風味穩定性。

在啤酒釀造和啤酒貯存過程中具有還原性的基團對啤酒穩定性來說非常重要。指示劑雙氯酚—吲哚酚80%顏色褪色所需的時間(以s計算)為ITT值,反映麥汁的還原能力。所需褪色時間越短,說明含有較多的還原物質。

淺色貯藏啤酒的打出麥汁的ITT值應在110~700s,平均應在330s。

隨著煮沸時間的延長,麥汁色度、還原能力呈上升趨勢。更重要的是麥汁煮沸時應盡可能避免高溫氧化。采用密封式的麥汁煮沸,麥汁在高溫下時間短,可減少麥汁高溫氧化,也有利於啤酒還原能力強,麥汁色度也淺些。

麥汁濃度高的啤酒,還原能力強,對於生產低度啤酒來說,如果輔料比例大,則啤酒色度淺、苦味值低、帶入多酚物質少,顯然啤酒的還原能力低,不利於低度啤酒的風味穩定性。所以在整個啤酒的生產過程中應采取措施提高低度啤酒的還原能力,避免麥汁色度過低。

(3)類黑素的中間產物與不良香味物質的形成

①麥汁煮沸時還原糖可與氨基酸、低肽反應形成類黑素。在形成類黑素的過程中也會形成一些易揮發的含氮、含氧的雜環化合物,影響啤酒口味、風味穩定性。

呋喃、呋喃醇、呋喃酮、麥芽酚、異麥芽酚,這些含氧的雜環化合物賦予焦香味和麥芽香。

吡嗪、吡咯、吡咯啉,這些含氮的雜環化合物會產生穀物、麵包、堅果的香味,不利於啤酒氣味的純正,使啤酒容易老化。伴隨高溫會形成較多這些含氮的雜環化合物,煮沸時的水分蒸發,也需要排出這些煮沸時產生的不良氣味物質,同時也要避免二次蒸汽的冷凝水回流到麥汁中,否則也不利於啤酒口味。

②HMF、TBA與高溫負荷:在高溫下形成類黑素的過程中會產生大量的類黑素中間產物,伴隨發生氨基酸的Strecker氧化脫羧基反應,與啤酒老化時由纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸產生的麵包香味或煮熟土豆味的反應相似,形成羰基化合物。TBSF(硫代巴比妥酸著色物質)、HMF(羥甲基糠醛)、TBA(硫代巴比妥酸值)反映高溫下形成的羰基化合物數量。溫度越高、時間越長,說明高溫負荷大,形成的類黑素中間產物(羰基化合物)多,TBSF、HMF、TBA上升幅度大。目前更多通過TBA的變化,反映高溫下形成羰基化合物的數量,預測啤酒風味穩定性。TBA可分為暫時性TBA和永久性TBA,對啤酒質量影響大的是永久性TBA。高溫負荷分為煮沸之前、煮沸中、煮沸之後的高溫負荷。

(4)降低麥汁煮沸前、煮沸過程中的高溫負荷的途徑在糖化、麥汁預熱、煮沸過程中,要求煮沸終了麥汁TBA<40,形成含氮的雜環化合物少。麥汁溫度越高、局部的麥汁溫度越高、高溫時間越長,都會形成較多的類黑素、較多的含氮或含氧的雜環化合物、某些麥芽香味物質、較多羰基化合物,導致TBA上升的幅度大。其原因如下。

①糖化工藝:與浸出法相比,煮出糖化法由於分醪煮沸,導致煮沸前的高溫負荷高些,但一定程度上會因分醪煮沸出現的蛋白質預析出,可降低煮沸中的高溫負荷。

②頭道麥汁過早預熱到90℃以上。

③因蒸汽壓力低、煮沸鍋清洗不夠,導致煮沸強度低,滿鍋麥汁濃度過低,煮沸時間長。

④未使用添加劑來促進蛋白質凝聚,洗糟用水未酸化,滿鍋麥汁pH高,或滿鍋麥汁中可凝固性氮含量高,煮沸時必須加強蛋白質凝聚,導致煮沸時間長。

⑤麥汁預熱時對流效果不好(沒有泵循環的內加熱器煮沸鍋),蒸汽壓力過高,使麥汁局部過熱,或加熱煮沸時加熱介質與麥汁的溫差過大。

⑥在麥汁處理時的高溫階段停留時間長:即打出麥汁時間長、回旋沉澱槽中的靜置時間長、麥汁冷卻的時間長。

⑦對流效果:煮沸鍋性能差,不利於形成強烈對流,導致煮沸時間長;新型煮沸鍋在煮沸時能形成強烈對流,煮沸時TBA上升的幅度小。

⑧麥汁煮沸時溫度:采用高溫麥汁煮沸,雖然會使煮沸時間縮短,麥汁色度淺,但是TBA上升幅度大,不利於啤酒口味及口味穩定性,所以高溫短時的麥汁煮沸很少應用。低壓麥汁煮沸的溫度從108~112℃降低到102~104℃,以避免TBA過度上升。動態的低壓麥汁煮沸不僅有利於DMS排除,而且TBA上升幅度小。

三、麥汁煮沸方法及煮沸設備