關于啤酒釀造過程熱負荷變化的研究

肖代華

青島啤酒（三水）有限公司 廣東佛山 528100

在啤酒釀造與儲運的過程中，會直接或間接的承受一定的熱量，這就是啤酒的熱負荷。其主要有啤酒的溫度高低、在該溫度下停留的時間等影響。對于啤酒來說，其焦糊口味與釀造過程中的熱負荷變化有著較大的聯系，一旦熱負荷過高，則會導致焦糊口味提升，并不利于啤酒口味的穩定性。因此，探究啤酒釀造過程中的熱負荷變化對于穩定啤酒口味極為重要。

1 啤酒釀造過程中熱負荷變化的實驗方法

1.1 測定原理

當前，探究啤酒釀造過程中熱負荷變化的方法包括檢測啤酒（或是麥汁）的硫代巴比妥酸值（TBZ）、5-羥甲基糠醛等指標。其中，TBZ值為啤酒老化前驅體物質的含量，其數值能夠反映出啤酒釀造過程中的熱負荷數值[1]。基于此，在本次研究中主要使用TBZ檢測的方式完成對啤酒釀造過程中熱負荷變化的探究。

這一檢測的原理主要如下：當TBZ與美拉德反應產物進行反應時，會產生黃色物質，其含量可以使用分光廣度法完成確定。此時，利用這一黃色物質的含量即可推算出TBZ值。

1.2 測定方法

第一，將樣本進行稀釋處理。將協定麥汁稀釋4倍、啤酒與麥汁稀釋10倍。第二，展開樣本檢測。取10ml待測樣本、5ml 0.02的TBZ醋酸溶液，將其放置于溫度為70℃的恒溫水中完成持續70min的水浴。完成水浴后，應立即將其冷卻至室溫，并在448nm完成O.D.值的測定。此時，對照的蒸餾水的OD值為空白。第三，完成TBZ值的計算。在一過程中，使用公式TBZ=（Eh-E1）×10×F即可完成TBZ值的計算。其中，Eh為待測樣的OD（光密度值）；E1為空白O.D.；F為稀釋倍數[2]。

2 實驗結果分析

2.1 不同麥芽的TBZ值

本次實驗中選取了加麥Metcalfe（加麥M）、加麥Copeland（加麥C）、澳麥Stirling（奧麥S1、S2）來探究麥芽種類與熱負荷變化之間的關系。結果顯示，加麥M的TBZ值為28.7；加麥C的TBZ值為40.6；奧麥S1的TBZ值為24.8；奧麥S2的TBZ值為20.9。由此能夠看出，對于不同品種的麥芽來說，其TBZ值存在著較大的差異。在啤酒釀造過程中，麥芽在美拉德反應的影響下，會產生以此影響啤酒風味的物質，其含量與制麥焙焦過程中的所受到的熱負荷有一定的關聯。所以，在衡量麥汁過熱的過程中，需要參考不用麥芽品種的TBZ值。

2.2 大米糊化與熱負荷變化

在進行大米糊化過程中，使用的工藝具體如下：控制下料溫度為50℃，升至90℃后展開20min的保溫處理，并升至100℃，最后完成持續15min的保溫處理。在這一過程中，糊化與熱接觸的時間為47min，糊化醪液的TBZ值為2.56/2.34。與上文中得出了麥汁TBZ值相比能夠得出，完成糊化后的糊化醪液TBZ值遠低于麥汁的TBZ值。由此能夠得出，糊化過程對麥汁過熱口味的影響較低，并不是關鍵性的工序。

2.3 麥汁制備與熱負荷變化

在麥汁制備過程中，會經過糖始化、糖終化、煮沸、回旋、冷麥汁的環節。在不用的環節中，TBZ值也會發生一定的變化。實驗結果表明，在糖始化與糖終化的過程中，TBZ值呈現出增長的趨勢；在糖終化與過濾的過程中，TBZ值呈現出下降的趨勢；在過濾與煮沸的過程中，TBZ值呈現出大幅增長的趨勢；在煮沸與回旋的過程中，TBZ值呈現出平緩增長的趨勢；在回旋與冷麥汁的過程中，TBZ值也呈現出增長的趨勢。對比這些過程中TBZ值增長的趨勢（ΔTBZ值），由高至低能夠得出如下排序：麥汁煮沸、冷卻、回旋、糖化和過濾。其中，煮沸過程中的ΔTBZ值最大，而糖化過程中的ΔTBZ值最不明顯。同時，過濾過程中的ΔTBZ值為負[3]。

進一步分析了煮沸過程中的TBZ值變化，分別在開始煮沸、煮沸30min、煮沸60min、煮沸65min時測量TBZ值。結果顯示，當煮沸時間增加時，TBZ值也隨之增加，且結果顯著。

由此能夠得出，溫度與時間會對TBZ值產生較大的影響。其中，在溫度越高、時間越長的條件下，TBZ值隨之增高。而在麥汁制備的過程中，煮沸、回旋以及冷麥汁（麥汁冷卻）屬于熱接觸的高溫階段，因此所承受的熱負荷最多，相對應的，TBZ值也就越大。由此，在滿足其他工序要求的基礎上，應當盡可能降低糖化與熱接觸的時間，實現對麥汁熱負荷的有效控制。

2.4 發酵過程與熱負荷變化

在發酵過程中（控制麥汁濃度為13.0°P），測得的TBZ值如下所示：對于一號樣本來說，糖化冷麥汁的TBZ值為68.1、待濾酒的TBZ值為63.0；對于二號樣本來說，糖化冷麥汁的TBZ值為67.2、待濾酒的TBZ值為62.1。由此能夠得出，在發酵過程中，存在一部分美拉德反應產物消失，TBZ值降低約15%。

2.5 成品啤酒殺菌與熱負荷變化

實驗中發現，成品啤酒殺菌過程中TBZ值也會發生一定的變化。結果顯示，對于在殺菌單位為10Pu的條件下，清酒（10°P）的TBZ值為45.4、成品啤酒（10°P）的TBZ值為43.7；在殺菌單位為20Pu的條件下，清酒（10°P）的TBZ值為42.8、成品啤酒（10°P）的TBZ值為46.2。由此能夠得出，當對清酒展開熱殺菌處理后，其TBZ值有所上升；當殺菌單位增加時，TBZ值也會隨之增加；在增加殺菌單位的條件下，啤酒更容易產生殺菌味，這一味道與焦糊過熱的味道相似。

3 結語

綜上所述，本次實驗主要利用TBZ值完成啤酒釀造過程熱負荷變化的研究，得出的結果如下：利用TBZ值測定啤酒釀造過程中的熱負荷具有可行性；麥汁制備的溫度與時間會對TBZ值產生較大的影響，應當盡可能降低糖化與熱接觸的時間，實現對麥汁熱負荷的有效控制；當殺菌單位增加時，TBZ值也會隨之增加，因此應當避免殺菌Pu過高。