正文 第四節 啤酒後過濾處理——提高啤酒非生物穩定性的措施和方式(3 / 3)

③矽膠與其他穩定劑混合使用:矽膠與維生素C混合時維生素C用量為一般3~5g/hL。與僅使用矽膠相比,可使啤酒保存期延長2~3倍。在矽膠與蛋白質分解酶聯合使用時,啤酒先在過濾機中用25~50g/hL矽膠預穩定化,然後將液狀酶製劑加入清酒中。這種方法要求酶製劑水溶性要好,不含雜物。矽膠與PVPP聯合使用時矽膠主要吸附蛋白質,PVPP吸附多酚物質。矽膠與單寧酸混合時可在管道輸送過程中加入4g/hL單寧(酸),隨後在矽藻土過濾時加入30~50g(stabiquick-83)/hL。

說明:蛋白酶添加在後酵罐中,可減少矽膠添加量25%~50%,但啤酒必須巴氏殺菌處理。

5.采用膨潤土提高啤酒非生物穩定性

膨潤土的化學組成為矽酸鋁,由於膨潤土含有可交換的陽離子(Al3+),可與其他離子交換;由於生產時通過劇烈受熱、強烈膨脹,膨潤土表麵積增大,膨脹性越大,吸附性能就越好,能優先吸附高、中分子蛋白質。與其他的穩定劑相比,可降低高、中分子的蛋白質,明顯改善啤酒的抗冷穩定性。

由於膨潤土的吸附作用需要一定時間,一般在過濾前5~7d加入酒中,添加量為50~200g/hL啤酒。添加時的溫度應不高於0℃,過早加入會導致啤酒泡持性下降,過遲加入吸附效果差,也不利於酒液澄清。在啤酒過濾時一般不能使用。其次吸附專一性差,過多添加會明顯降低啤酒泡沫性能。

6.添加單寧提高啤酒非生物穩定性

單寧詞源於法語,如五倍子,提取物為白色粉末。其原理是單寧與蛋白質以氫鍵結合,形成可逆的非水溶性物質而析出,從而降低啤酒中引起渾濁的高分子蛋白質分解產物。要求單寧酸的相對分子質量為1400~1700,純度高,能迅速、選擇性吸附相對分子質量大(6萬)的蛋白質分解產物。在進行過濾前一周左右按6~16g/hL、用脫氧水溶解後添加。應注意添加量不能過多,否則會因殘留較多的單寧,影響啤酒的非生物穩定性、啤酒苦澀味增加、色度上升、啤酒泡持性下降;如果添加量過少、過遲,甚至在啤酒過濾時添加,則形成沉澱細小或析出沉澱不夠,提高啤酒非生物穩定性的效果有限。

7.離子交換吸附法

CSS模塊式離子交換吸附法通過CSS吸附材料,能選擇性吸附導致啤酒渾濁的蛋白質和多酚物質,接觸時間短。CSS離子交換吸附法具有高度不溶性、吸附能力強、可再生能力強、易清洗滅菌、與其他設備混合使用簡單、處理成本低等優點。但吸附能力會隨過濾進行而呈下降趨勢。

8.添加蛋白酶提高啤酒的非生物穩定性

蛋白酶取自動物、植物,常見有酶清、菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶,其相對分子質量為20700,含有活性基R—SH,作用於多肽,最佳作用pH5~8,溫度50~65℃。通過蛋白酶能將高分子氮或可凝固氮分解為可溶性多肽和氨基酸。

(1)蛋白酶的使用方法

①在清酒罐中添加,在巴氏殺菌過程中酶起作用,並隨著巴氏殺菌時間的延長,溫度升高而失活。另外,既使是未殺菌,此酶在常溫下存放14d,活性也僅保存為原來的1%~5%,會影響啤酒泡沫。

②在主酵時加入,或在過濾前4~5d加入後酵罐中。因溫度低,所以此酶分解冷凝固物中的高分子氮效果差、無法控製、專一性差,而且消耗酶多、成本高。

(2)蛋白酶的添加量:一般1~4g/hL,平均2g/hL。

添加量取決於所希望的啤酒穩定性、蛋白酶的活性高低、添加時間、酶作用時間、酒中高分子氮量的多少、酒的pH及溫度、是否添加其他穩定劑。

如果蛋白酶添加過量,則導致啤酒泡持性差,醇厚性下降,還會因產生遊離氨基酸而使酒變苦等不良後果。

(3)使用蛋白酶時的注意事項

①酶應在低溫、避光、幹燥處密封保存。

②在稱量及添加粉狀酶時,要避免損失,避免進入眼中、皮膚上。

③最好先用酒精化溶,現化現用,保證酶的活力。

④所用加酶的設備應在清洗滅菌後才可使用。

⑤蛋白酶可與PVPP、抗氧化劑(亞硫酸鈉、維生素C)同時混用,但不能與矽膠、膨潤土同時混用,純生啤酒生產時不能添加蛋白酶。

(4)使用脯氨酸特效內切酶提高啤酒非生物穩定性根據最新啤酒非生物穩定性的研究發現,容易引起啤酒渾濁的蛋白質片段是含有一定氨基酸的特殊多肽,這些特殊多肽含有較多的脯氨酸。由於脯氨酸具有吡咯環結構,使脯氨酸成為蛋白質折疊中的一種重要氨基酸,環狀結構前的羰基氧化是更強的氫原子受體,能形成更穩定的蛋白質-多酚物質的聚合物。

脯氨酸特效內切酶是一種由黑曲黴分泌的胞內蛋白酶,經分離提取製備為食品級添加劑,其作用機理是將富含脯氨酸的蛋白多肽鏈水解為可溶性的小分子肽,從而減少和防止產生大的聚合物沉澱,提高啤酒的非生物穩定性。其最適作用pH在4.5~5.5。為增強脯氨酸內切酶的作用效果,在冷麥汁進入發酵罐時一同添加,添加量為2~6mg/kg,可明顯提高啤酒的非生物穩定性。也應注意不能影響啤酒泡沫和醇厚性。

9.降低啤酒過濾時的啤酒氧含量及添加抗氧化劑

如果過濾後啤酒中含氧量大大上升,會導致啤酒的非生物穩定性差,促進多酚物質氧化,啤酒色度上升、苦味粗糙,啤酒中雙乙酰(VDK)回升,苦味質量下降,並誘發啤酒易發生噴湧,影響口味、風味穩定性等不良後果。要求在灌裝機進口時啤酒氧含量小於0.05mg/L、灌裝過程中增氧量小於0.05mg/L、瓶頸空氣小於0.4mL/500mL。

(1)降低啤酒中氧含量的途徑

①背壓氣體采用CO2、N2。對於前、後緩衝罐、清酒罐來說,應先采用CO2衝洗,然後CO2背壓。

②與酒接觸需要采用脫氧水或CO2。

③合理的管道布置,並能采用脫氧水、CO2趕出管道中的空氣。采用CO2洗滌管道可降低水耗,並對管道進行預背壓。但需要帶衝洗的球閥、雙座閥等。

④過濾時避免管路、過濾機出現渦流,確保濾酒平衡,防止湍流。

⑤合理的壓力控製,保證泵的密封性能好。

⑥采用先進的CO2回收、脫氧水製備工藝,生產的脫氧水、CO2中的氧含量低。在啤酒高濃稀釋、CO2飽和時啤酒吸氧少。

⑦前、後添加罐、矽藻土混合罐應采用脫氧水且CO2保護或熱水混合。

⑧灌裝采用二次抽真空,CO2背壓、引沫。

⑨添加抗氧化劑。

(2)抗氧化劑的應用啤酒行業常用的抗氧化劑包括維生素C、異維生素C鈉、酶製劑、亞硫酸鹽、偏重亞硫酸鹽類以及多效抗氧化劑。

①維生素C:維生素C是具有6個碳原子的多羥基化合物,分子中的C2和C3位上兩個相鄰的烯醇式羥基極易解離出H+。維生素C是無色無臭的片狀晶體,有酸味,在酸性條件下(pH<5)較穩定,長期暴露於空氣和潮濕條件下會產生有害物質,易溶於水,在中性和堿性溶液中易破壞,微量金屬離子Cu2+、Fe3+可促進維生素C的氧化,破壞維生素C的抗氧化作用。

維生素C添加量:7.29×1.4×1.4V(V為氧的體積,mL)

維生素C實際用量大於理論值。歐共體維生素C添加規定值50mg/L,國內經驗值20~80mg/L。維生素C用量不宜過多,否則會產生苦澀口味、酸味,在氧含量較低時添加維生素C、異維生素C鈉才起作用,在金屬離子(鐵、銅)存在時,還會產生過氧化合物,促進氧化。

由於維生素C會溶出矽藻土中的Fe離子,導致維生素C的抗氧化性能下降,所以維生素C和異維生素C鈉一般添加到矽藻土過濾後的清酒中。

②亞硫酸鹽:如偏重亞硫酸鈉,其作用慢,在酒體中產生的二氧化硫不僅是抗氧化劑,而且還起一定的抑菌作用,能與不飽和醛起加成作用,掩蓋酒體中不飽和醛的劣味。添加量為15~25mg/L。如果維生素C、異維生素C鈉和亞硫酸鹽優化複合使用,可提高啤酒的風味穩定性、非生物穩定性,而且成本低。所以現在市場上出現了多效抗氧化劑。

③葡萄糖氧化酶:添加量為15~20mg/t,不足之處是酶在巴氏殺菌時會失活,啤酒中的葡萄糖含量少。