啤酒生產過程中溶解氧的控制

郭麗玲

氧是造成啤酒各種質量問題和風味不穩定的關鍵原因，在啤酒生產過程中，氧極易與啤酒中的有機化合物發生氧化反應生成氧化物，氧的溶入，是啤酒中含有巰基的蛋白質和多肽收到氧化形成雙硫鍵促進蛋白質和多肽聚合，引起大、高分子蛋白質混濁，多酚物質受到氧化、聚合產生膠體混濁加深色澤和形成澀味，后苦味、辛辣味，氧的存在使α-乙酰乳酸氧化脫羧形成雙乙酰，引起酒花不飽和帖烯化合物氧化生成飽和烴，喪失酒花新鮮香氣，產生烷烴臭和后苦味，氧的溶入也為好氧微生物創造了生長和繁殖的條件，促進生物混濁，同時引起啤酒的氧化混濁（蛋白質-多酚聚合物）在整個啤酒的制備過程中，除了開始需要對麥芽汁進行定量充氧，以供酵母有氧繁殖外，其它的環節均需要對氧嚴格控制，因為氧的攝入會破壞啤酒正常的酒花香氣，產生澀味、粗糙的苦味以及氧化味，還會使啤酒產生氧化混濁，甚至誘發噴涌現象，控制啤酒生產過程中溶解氧的含量已成為生產高品質啤酒的關鍵之一。

下面就筆者多年的釀造經驗，簡要談談在啤酒制備過程中對溶解氧的控制。

原料的選用

麥芽。麥芽是啤酒生產的主要原料，富含酶系--多酚氧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶、脂肪酸氧化酶、淀粉酶、蛋白酶，這些酶系的存在，會對麥芽中的多酚物質、不飽和脂肪酸等還原性物質發生反應，從而影響啤酒的色、香、味和穩定性，所以要在麥芽的制備過程中，控制發芽/焙焦的工藝條件，促進/抑制麥芽中酶系的含量，達到適宜的范圍。

水質。水是釀造啤酒的主要物質，啤酒成分中90%以上是水，就啤酒氧化來講，主要是水中溶解氧含量，要求釀造水含氧量盡量低，因此釀造水是脫氧水比深井水優，深井水比自來水優（脫氧水溶解氧控0，05ppm以下，自來水因為一般用漂白粉殺菌消毒，水中含有余氯等強氧化性物質）。

大米。大米是制作啤酒的主要輔料，大米的品種有秈米、粳米、糯米，大米的新鮮度直接影響啤酒的質量，生產優質的啤酒，一般要用脫殼一周以內的稻米，且要用酸堿指示劑法檢測大米的新鮮度，隨著氧化情況的加重，顏色呈現綠色-黃色-橙色，大米越新鮮，不飽和脂肪酸含量越高，并且游離的脂肪酸含量越少。

啤酒花。啤酒花是啤酒的靈魂，啤酒花的抗氧化成分主要是花色苷，采購新鮮的酒花，要考察啤酒花的儲存指數，儲存指數（HSI）要小于0.45。

麥汁制備過程中溶解氧的控制

糊化鍋、糖化鍋、過濾槽、煮沸鍋在生產過程中，人孔一定要關閉，盡量少地打開人孔，減少氧與醪液的接觸，倒醪液時麥汁進口應設置在容器底部，避免物料在上部下落時攝入大量空氣；糖化時盡量少攪拌，攪拌時控制攪拌速度，過濾時使用脫氧水，可有效地減少醪液氧化；為了防止高溫氧化，應盡量縮短煮沸時間、回旋沉淀槽沉淀時間（麥汁要從下進料轉換到從上進料）、以及麥汁冷卻時間，且最后倒料結束時禁止用壓縮空氣頂吹熱麥汁。

發酵過程溶解氧的控制

冷麥汁充氧量不可過大，避免過多的氧多攝入，嚴格控制溶解氧在6～8mg/L，且最后一鍋的麥汁不沖氧（或者發酵罐產生二氧化碳時即停止充氧）；多批麥汁滿罐時，發酵罐盡量控制在24h滿罐；采用一罐法發酵，避免倒罐吸入溶解氧；排冷凝固物、添沖二氧化碳或者回收酵母時需要二氧化碳氣體時，要用純度99.9%以上的二氧化碳，避免二氧化碳純度不夠引入溶解氧。

過濾過程對溶解氧的控制

（1）啤酒過濾的工藝流程簡圖：

發酵液→送酒管路→過濾機→清酒罐

（2）脫氧水的制備。脫氧水的制備過程中，二氧化碳的流量對其含量影響至關重要，下圖為二氧化碳流量與溶解氧含量之間的關系圖：從圖中顯示，二氧化碳流量增高，溶解氧含量會明顯降低，但是，當降低到一定程度，就會趨于穩定。

（3）在過濾之前，首先要對清酒罐進行排氧，方法如下。①將清酒罐泵滿脫氧水，然后用含量在99.9%的二氧化碳將脫氧水壓出排凈，同時用二氧化碳背壓至工藝要求；②如果上述方法無條件實現，則可以直接用含量在99.99%的二氧化碳對清酒罐中的空氣進行置換，時間依據清酒罐的容積而定；③最終清酒罐的溶解氧含量控制在10～15ppb；

（4）過濾之前，要對所有的轉接閥門進行緊固，防止漏酒漏氣，溶入溶解氧；

（5）過濾前的發酵液用脫氧水引酒，趕走輸酒管路、過濾機中的空氣，降低溶解氧；

（6）檢測輸酒管路中的酒體中的溶解氧，達到標準要求后，過濾酒轉接到清酒罐中；

（7）在過濾過程中，在硅藻土的添加環節，要保持硅藻土添加罐上表面的隔氧，一般的方法是在硅藻土添加罐表面覆蓋惰性氣體或者二氧化碳，有效防止空氣進入酒體。

經過以上的改善，過濾后的清酒溶解氧控制在50ppb以下。

包裝過程的溶解氧控制

（1）啤酒灌裝過程的工藝流程簡圖：清酒→送酒管路→暫存罐→灌酒機→啤酒瓶/罐

（2）灌酒之前要對路徑上的所有閥門進行緊固，檢查泵的機封沒有泄露；

（3）灌酒之前要對清酒暫存罐排氧（方法同清酒罐排氧），否則暫存罐中酒的溶解氧會偏高；

（4）用脫氧水引酒，排除輸酒管路的溶解氧，并檢測酒的溶解氧含量（確定排水量），達到標準后將酒引入暫存罐；

（5）對灌酒機的排氧：用脫氧水灌滿酒缸，然后用99.9%的二氧化碳將酒缸的水壓出排凈；

（6）灌酒時，采用二次抽真空裝備，抽真空的壓力控制在-0.08～-0.09MPa，真空度控制在90%以上，溶解氧含量降低效果明顯；

（7）灌酒時，時刻注意灌酒閥密封圈的嚴密性，防止漏氣造成灌裝不滿，增加溶解氧含量；

（8）灌裝時，控制滿口容量，盡量減少空容體積

以590mL瓶為例，不同裝酒量對溶解氧含量的影響

裝酒量（mL） 555 560 565 570 575 580

溶解氧含量

（ppb） 260 244 196 177 140 116

（9）灌裝過程中，要用含無菌脫氧水的高壓激沫裝置對準啤酒瓶口激沫，激沫為細沫，泡沫溢出瓶口1-2cm，溶解氧含量降低值如下：

泡沫粗細程度對溶解氧含量的影響

泡沫粗細 粗沫 中沫 細沫

溶解氧含量（ppb） 233 192 166

激泡沫量對溶解氧含量的影響

泡沫量 溢出瓶口

1-2cm 滿口未

溢出 瓶口下

2cm處 瓶口下

3cm處

溶解氧

含量

（ppb） 92 140 210 300

由以上數據可知，對準啤酒瓶口激出細膩的泡沫，且泡沫量能達到高出瓶口1-2cm，對啤酒溶解氧的含量影響明顯。

啤酒制造過程中，增加溶解氧的環節多種多樣，我們要嚴格控制每一個操作細節，杜絕跑冒滴漏，將啤酒的總溶解氧控制到200ppb以下，從根本上減少溶解氧對啤酒品質的影響，保持啤酒的新鮮口感，延長啤酒的貨架保鮮期。

（作者單位：優布勞（中國）啤酒飲料有限公司）