啤酒非生物穩(wěn)定性及控制簡述

孫同清，孫 曉

（青島啤酒（三水）有限公司，廣東佛山 528000）

啤酒的非生物穩(wěn)定性，是指啤酒不是由于微生物污染，而是由于內(nèi)在和外在的理化因素影響所發(fā)生的渾濁、沉淀及失光現(xiàn)象。從本質(zhì)上講，啤酒是一種成分復(fù)雜、穩(wěn)定性不強(qiáng)的膠體溶液[1]，其澄清、透明是暫時的，有一定的時間限制[2]。因此，控制保質(zhì)期內(nèi)啤酒的非生物穩(wěn)定性，一直都是釀酒生產(chǎn)過程中的重要研究課題。

1 影響啤酒非生物穩(wěn)定性的因素

1.1 監(jiān)控體系

釀造啤酒質(zhì)量包含純凈、成熟、穩(wěn)定、特色，純凈和成熟是基礎(chǔ)，而穩(wěn)定，即酒體的一致性，最具挑戰(zhàn)性，它是啤酒有特色的前提，沒有穩(wěn)定的風(fēng)味和外觀，就無法形成啤酒的特色。為實現(xiàn)產(chǎn)品穩(wěn)定性和一致性，在生產(chǎn)過程中需要分析、評估和應(yīng)對釀酒全過程的各種變化影響，如果缺失過程中的指標(biāo)監(jiān)控就易在生產(chǎn)中出現(xiàn)非生物穩(wěn)定性波動的問題。

1.2 原料及工藝控制

好的原料是釀造優(yōu)質(zhì)啤酒的基礎(chǔ)。①如選用麥芽的溶解度較低、高分子含氮物質(zhì)較多，就會給后序糖化的麥汁制備帶來溶解困難。②如果麥芽指標(biāo)分析不到位、糖化工藝配方設(shè)計不合理，易造成麥汁中高分子蛋白質(zhì)含量偏高。③麥汁過濾過程如洗糟過度，易產(chǎn)生多酚物質(zhì)引入問題。④麥汁煮沸中如煮沸強(qiáng)度不夠和酒花添加時間不當(dāng)易造蛋白質(zhì)析出效果不好。以上因素都會對啤酒的非生物穩(wěn)定性造成一定的影響。

在發(fā)酵及冷貯過程中，多酚-蛋白聚合體會伴隨著酒體溫度的變化逐漸析出，可根據(jù)不同階段進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)來控制罐內(nèi)酒液對流的變化，促進(jìn)冷凝固物的析出，通過錐底排渣和排酵母方式，排出一部分的冷凝固物。因此在發(fā)酵結(jié)束后冷貯的過程中，需要長時間的低溫貯酒來分離冷渾濁物質(zhì)，同時需要避免在冷貯過程中溫度出現(xiàn)反彈，造成已析出的物質(zhì)再度溶解，影響沉降分離冷凝固效果。冷貯酒過濾過程可通過使用硅膠、PVPP 等穩(wěn)定助劑進(jìn)一步去除引起啤酒渾濁的高分子敏感蛋白和敏感多酚，同時盡可能減少對酒的物理處理及氧、金屬離子等負(fù)面誘導(dǎo)因子的引入。

1.3 氧化作用

在啤酒的生產(chǎn)、儲存的過程中，氧化作用是促使啤酒渾濁的重要因素，整個啤酒生產(chǎn)周期中，除了酵母生長需要充氧外，其他工序均需不斷降低啤酒中的氧含量，大量氧的存在促進(jìn)了啤酒的渾濁，強(qiáng)烈氧化時啤酒出現(xiàn)渾濁的速度可提高至正常速度的5 倍[3]。

1.4 金屬離子

在啤酒當(dāng)中如含有過量的金屬離子時，可加快啤酒膠體渾濁的形成。鐵與銅是啤酒重要的氧化接觸劑，啤酒中的絕大部分鐵是以復(fù)合物狀態(tài)存在，鐵在離子狀態(tài)下接觸氧化作用不大，而作為復(fù)合物存在時，對啤酒渾濁作用較強(qiáng)；隨著現(xiàn)代裝備的更新?lián)Q代，傳統(tǒng)釀酒設(shè)備材質(zhì)中銅的應(yīng)用已大量被不銹鋼所替代，這種情況越來越少，但仍然需要在生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)監(jiān)控鐵離子的含量。

1.5 外界條件

在啤酒受到光照之后，會促進(jìn)啤酒的氧化反應(yīng)，從而加速渾濁物的出現(xiàn)。因此，在保存啤酒的過程中，瓶裝啤酒會采用綠色或棕色的瓶體進(jìn)行儲存，擋住一部分光線，但是大部分波長較長的光線仍然可以穿過瓶體，對啤酒造成影響，導(dǎo)致氧化作用的加速，在啤酒的理化指標(biāo)與感觀特征發(fā)生變化的時候，就會導(dǎo)致啤酒品質(zhì)也發(fā)生相應(yīng)的變化。

啤酒保存的溫度也會影響啤酒的品質(zhì)。在溫度較高的環(huán)境中，啤酒當(dāng)中的分子平均動能提升，加速了霧化渾濁情況的出現(xiàn)，讓啤酒的透明度下降。

2 優(yōu)化啤酒非生物穩(wěn)定性的控制措施

2.1 建立監(jiān)控體系

原料批與批之間存在差異，為確保成品酒具有一致穩(wěn)定的表現(xiàn)，需要在管理和技術(shù)上同時進(jìn)行管控和關(guān)注，明確控制思路和關(guān)注重點，建立監(jiān)控體系，并定期評估體系運行有效性，同時需要不斷改進(jìn)設(shè)備的自動化程度，逐步提升操作精度，實現(xiàn)穩(wěn)定精準(zhǔn)的控制效果，如表1 所示。

表1 啤酒非生物穩(wěn)定性控制思路簡述表

2.2 原料及工藝控制

原料是啤酒釀造的基礎(chǔ)，工藝技術(shù)是手段，一瓶穩(wěn)定性優(yōu)秀的啤酒需要釀酒工廠不斷地提升自身對原料知識的掌握程度和合理搭配的應(yīng)用水平，并制訂管控措施，利用系統(tǒng)思維有效控制運行。對啤酒非生物穩(wěn)定性有影響的原料及工藝技術(shù)控制的總體思路：原料要精挑細(xì)選，工藝要合理穩(wěn)定。

2.2.1 原料

在釀造的過程中，往往會使用麥芽。為了提升非生物穩(wěn)定性，需要使用皮薄且擁有高蛋白酶活力的麥芽，同時選用多酚物質(zhì)含量低的大米等作為輔料，所使用的釀造用水也要盡可能的穩(wěn)定。重點關(guān)注如表2 所示。

表2 原料重點關(guān)注簡述表

2.2.2 工藝控制

在正常生產(chǎn)中，如果出現(xiàn)非生物穩(wěn)定性波動問題，一般情況下，首先排查原料變化及糖化是否出現(xiàn)異常，糖化配方是否合理和穩(wěn)定，這些是排查的核心和重點，其次再考慮其他工序是否出現(xiàn)異常；配方需要理論計算，通過不同配方原料的搭配，實現(xiàn)產(chǎn)品的同一標(biāo)準(zhǔn)要求，重點關(guān)注如表3所示。

表3 工藝控制重點關(guān)注簡述表

2.3 生產(chǎn)過程氧元素控制

在啤酒釀造過程中，從投料到包裝的整個啤酒生產(chǎn)周期中，除了酵母生長需要充氧外，其他工序均需要采取隔氧、降氧措施，對生產(chǎn)過程中氧元素重點見表4。

表4 生產(chǎn)過程氧元素重點關(guān)注簡述表

2.4 生產(chǎn)過程金屬離子的控制

啤酒生產(chǎn)過程中，影響非生物穩(wěn)定性的金屬離子主要是鐵離子，啤酒中的絕大部分鐵是以復(fù)合物狀態(tài)存在的，可加快膠體渾濁的形成，雖然隨著設(shè)備材料的更新?lián)Q代，不銹鋼材質(zhì)的大量應(yīng)用，這種情況越來越少，但仍然需要在生產(chǎn)過程的各個環(huán)節(jié)監(jiān)控鐵離子的含量，重點關(guān)注如表5 所示。

表5 生產(chǎn)過程鐵離子重點關(guān)注簡述表

2.5 減少外界條件的影響

對啤酒質(zhì)量影響的外界條件主要是光照、溫度、振蕩等[5]，管控的主要目的是減少不利因素影響，以便于前工序提前采取措施，預(yù)防非生物穩(wěn)定性異常的發(fā)生，重點關(guān)注如表6 所示。

表6 減少外界條件影響重點關(guān)注簡述表

3 結(jié)語

綜上所述，在啤酒的保質(zhì)期內(nèi)，一旦出現(xiàn)渾濁物，就會導(dǎo)致對啤酒的品質(zhì)和口感造成嚴(yán)重的影響，因此就需要在前期的釀造過程中，能夠結(jié)合自身設(shè)備及產(chǎn)品所需保質(zhì)期采取針對性的方法，識別關(guān)鍵控制點，評估各種影響因素，進(jìn)行工藝調(diào)整和管控措施改進(jìn)，提升啤酒的非生物穩(wěn)定性，從而為消費者帶來更高品質(zhì)的產(chǎn)品體驗。