啤酒貯存期風(fēng)味物質(zhì)變化研究進(jìn)展

許 媛 王 君 王立霞 柳志偉 陳 超 張紅梅*

（1 滄州師范學(xué)院 河北 滄州 061000； 2 河北省滄州中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院 河北 滄州 061000）

啤酒貯存期風(fēng)味物質(zhì)穩(wěn)定性是影響啤酒貨架期的最主要因素，提升啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性一直是啤酒界公認(rèn)的技術(shù)難點(diǎn)與研究熱點(diǎn)，前人總結(jié)了較多單一風(fēng)味化合物的增加和減少以及貯存期風(fēng)味物質(zhì)相互作用的研究成果，但是缺乏貯存期風(fēng)味物質(zhì)變化的系統(tǒng)論述，鑒于此，本文綜述了啤酒貯存期風(fēng)味物質(zhì)變化研究進(jìn)展，旨在為啤酒的實(shí)際生產(chǎn)和提高啤酒內(nèi)在品質(zhì)提供理論指導(dǎo)。

1 啤酒貯存期酯類(lèi)風(fēng)味變化研究進(jìn)展

酯類(lèi)是在釀酒酵母生化作用下形成的風(fēng)味物質(zhì)，其生化機(jī)理為脂肪酸被乙酰輔酶A 激活后，與醇類(lèi)物質(zhì)反應(yīng)生成酯類(lèi)。酯類(lèi)物質(zhì)能賦予啤酒芳香，如果成品啤酒中酯類(lèi)含量過(guò)低，會(huì)導(dǎo)致啤酒香氣不足，如果含量過(guò)高，又會(huì)導(dǎo)致啤酒產(chǎn)生異香，因此，成品啤酒中酯類(lèi)物質(zhì)應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)，通常，啤酒中酯的總量為15 ～50 ppm[1]。乙酸乙酯、乙酸異戊酯、丁酸乙酯、壬酸乙酯等是成品啤酒主要的酯類(lèi)物質(zhì)。啤酒中酯香的形成與啤酒釀造過(guò)程密切相關(guān)，王海明[2]對(duì)成品啤酒總酯含量的影響因素進(jìn)行了分析，研究結(jié)果表明，啤酒中酯類(lèi)的形成與酵母菌種有關(guān)，與具體的釀造工藝相關(guān)，比如啤酒總酯產(chǎn)量隨滿罐時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，隨雙乙酰還原時(shí)間的增加而減少，在啤酒釀造中應(yīng)選擇優(yōu)良的酵母，提供合理的發(fā)酵條件，提高啤酒中總酯含量。吳文林[3]對(duì)酯類(lèi)物質(zhì)在啤酒貯存期的變化進(jìn)行了探討，結(jié)果表明，貯存期間，隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)，不同類(lèi)別的酯類(lèi)有不同的增加量。當(dāng)啤酒貯存時(shí)間在1 ～4 個(gè)月內(nèi)時(shí)，辛酸乙酯、己酸乙酯、醋酸乙酯以及醋酸異丁酯的含量均有不同程度的增加。因此，啤酒的酯類(lèi)物質(zhì)含量與釀造原料、釀造工藝密切相關(guān)，與貯存時(shí)間呈正相關(guān)。

2 啤酒貯存期老化風(fēng)味物質(zhì)形成與控制

成品啤酒在貯存過(guò)程當(dāng)中會(huì)受到多種因素的影響并逐步產(chǎn)生老化，啤酒在貯存過(guò)程中最先發(fā)生變化的物質(zhì)為揮發(fā)性化合物，如醛類(lèi)、酮類(lèi)、環(huán)狀縮醛、雜環(huán)化合物以及酯類(lèi)等，然后是非揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)發(fā)生生化變化，比如異-α-酸、多酚類(lèi)、氨基酸。李紅[4]等研究表明啤酒貯存期形成的一系列老化物質(zhì)是合成反應(yīng)與降解反應(yīng)的綜合結(jié)果；趙然然[5]等人的研究資料表明，貯存期老化風(fēng)味物質(zhì)復(fù)雜，通過(guò)閾值可綜合評(píng)判啤酒的老化狀況，由于個(gè)體敏感性差異，對(duì)于閾值難確定的老化物質(zhì)，可通過(guò)添加化合物再現(xiàn)啤酒的老化風(fēng)味，從而確定老化風(fēng)味形成的主要因素。因此，啤酒老化風(fēng)味的呈現(xiàn)是各種老化風(fēng)味物質(zhì)綜合相互作用的結(jié)果。

2.1 啤酒貯存期老化風(fēng)味物質(zhì)的形成過(guò)程。在啤酒貯存過(guò)程中，啤酒老化風(fēng)味的形成機(jī)制復(fù)雜，多種因素可形成老化物質(zhì)。比如啤酒釀造過(guò)程中的熱損傷可導(dǎo)致啤酒形成老化風(fēng)味物質(zhì)，房慧婧[6]等人對(duì)啤酒釀造工藝中幾個(gè)高溫環(huán)節(jié)對(duì)成品啤酒風(fēng)味物質(zhì)的影響進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，糖化階段的高溫會(huì)使麥汁中產(chǎn)生老化物質(zhì)史垂克醛類(lèi)，在麥汁煮沸時(shí)，熱老化物質(zhì)含量會(huì)大量增加，比如美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物糠醛和苯乙醛形成較多，老化風(fēng)味物質(zhì)5-羥甲基糠醛的產(chǎn)生量與啤酒貯存期的溫度呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng)關(guān)系，因此上述這些老化風(fēng)味物質(zhì)均是由于熱損害引起。啤酒中約有80 種羰基化合物，羰基化合物中的雙乙酰對(duì)啤酒風(fēng)味有重要影響，當(dāng)雙乙酰含量超過(guò)風(fēng)味閾值0.5 mg/L 時(shí)，會(huì)產(chǎn)生爛白菜等令人不愉快的味道。我國(guó)河南金星集團(tuán)信陽(yáng)股份有限公司的韓勤英[7]分析了成品啤酒在貯存期間雙乙酰發(fā)生反彈的原因，結(jié)果表明，成品酒的雙乙酰值反彈值與啤酒液中溶解氧含量成正相關(guān)，滅菌后熟酒中溶解氧和瓶頸空氣含量越高，雙乙酰反彈越嚴(yán)重。何熙[8]等人研究也發(fā)現(xiàn)，啤酒包裝容器內(nèi)總氧含量高，會(huì)導(dǎo)致啤酒產(chǎn)生多種老化風(fēng)味物質(zhì)，比如乙醛、Strecker 醛等。此外，在啤酒發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生烯醇、硫基化合物以及羥基等物質(zhì)，如果遇到氧氣后，會(huì)被氧化為高級(jí)醛類(lèi)、硫甲基糠醛結(jié)合物以及糠醛等老化風(fēng)味物質(zhì)，當(dāng)這些氧化物濃度更高時(shí)，啤酒的味道會(huì)更差[9]。因此氧含量的高低，是影響貯存期啤酒老化風(fēng)味物質(zhì)形成的關(guān)鍵因素。周廣麒[10]等對(duì)室溫下貯存期啤酒的風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，成品啤酒風(fēng)味物質(zhì)含量隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)而發(fā)生變化，老化風(fēng)味物質(zhì)乙醛含量和二甲基硫含量隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，揮發(fā)性酯類(lèi)和總高級(jí)醇隨貯存時(shí)間的延長(zhǎng)而減少。綜上所述，啤酒貯存期老化風(fēng)味物質(zhì)的形成與啤酒釀造工藝、溶解氧以及貯存時(shí)間密切相關(guān)。

2.2 啤酒貯存期老化風(fēng)味物質(zhì)的控制。成品啤酒隨貯存期的延長(zhǎng)，風(fēng)味不斷發(fā)生惡化，導(dǎo)致成品啤酒產(chǎn)生不良的口感。隨著現(xiàn)代儀器分析技術(shù)的發(fā)展，研究人員對(duì)啤酒中的老化風(fēng)味物質(zhì)以及老化機(jī)理的認(rèn)識(shí)更為深入，人們可以通過(guò)先進(jìn)的儀器設(shè)備以及工藝改良控制啤酒老化物質(zhì)的產(chǎn)生。已有的研究表明，在啤酒發(fā)酵時(shí)使用突變菌株發(fā)酵啤酒，其抗老化指數(shù)比野生菌株提高2.64 倍[11]。胡雪蓮[12]等研究發(fā)現(xiàn)，在成品啤酒中添加酵母，使成品啤酒進(jìn)行二次發(fā)酵，可明顯去除啤酒中老化物質(zhì)，更有利于啤酒生物穩(wěn)定性。在中試規(guī)模釀造工藝的糖化階段添加蛋白酶會(huì)釋放蛋白質(zhì)衍生硫醇抗氧化劑，更有利于改善貯存期啤酒風(fēng)味的穩(wěn)定性[13]?？傊?，有效控制啤酒老化風(fēng)味物質(zhì)產(chǎn)生可通過(guò)改良原料、添加改良生化物質(zhì)、優(yōu)篩酵母等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 啤酒貯存期酸類(lèi)物質(zhì)變化研究進(jìn)展

啤酒大約含有100 種酸，它們不僅是啤酒的重要組成部分，也是協(xié)調(diào)啤酒風(fēng)味、啤酒清爽的主要因素。適當(dāng)濃度的有機(jī)酸賦予啤酒柔軟、清爽、活潑的味道，過(guò)量酸又會(huì)導(dǎo)致啤酒口感粗糙，缺乏酸類(lèi)會(huì)導(dǎo)致啤酒黏稠，不爽口。酸度與每種有機(jī)酸的閾值有關(guān)，啤酒的酸味口感也與CO2的加入量有關(guān)，CO2充足的啤酒酸味更明顯，更清爽[14]。我國(guó)河南金星集團(tuán)信陽(yáng)股份有限公司的韓勤英[15]通過(guò)跟蹤和檢測(cè)發(fā)酵液中酸度與pH 值之間的關(guān)系，結(jié)果表明，當(dāng)啤酒發(fā)酵開(kāi)始時(shí)，啤酒中的酸度已經(jīng)發(fā)生變化，pH 值開(kāi)始降低，酸度增加。淡爽型啤酒由于原麥汁濃度的降低，酒體酸度更為突出。李華[16]等人研究發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致酒體酸味缺陷的原因較為復(fù)雜，但淡爽型啤酒酒體酸味缺陷除與啤酒自身有機(jī)酸乙酸的含量偏高有關(guān)系外，還與啤酒老化過(guò)程中醇酯含量降低，導(dǎo)致酸味突出有著密切的關(guān)系。啤酒酸味來(lái)源復(fù)雜，以往傳統(tǒng)方法檢測(cè)酸度與pH 值之間的關(guān)系，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代啤酒品控的需要，加強(qiáng)有機(jī)酸含量及組成的檢測(cè)，明晰釀造工藝中有機(jī)酸產(chǎn)生的機(jī)理，以及如何有效控制成品啤酒中有機(jī)酸含量是今后應(yīng)加強(qiáng)研究的方面。

4 展望

貯存期啤酒風(fēng)味物質(zhì)處于動(dòng)態(tài)的變化中，保持貯存期啤酒風(fēng)味物質(zhì)穩(wěn)定性是當(dāng)今啤酒釀造業(yè)研發(fā)的熱點(diǎn)。貯存期啤酒風(fēng)味物質(zhì)穩(wěn)定性與釀造原料的品質(zhì)、釀造工藝以及貯存條件密切相關(guān)，因此，釀造者應(yīng)通過(guò)工藝手段控制啤酒風(fēng)味的協(xié)調(diào)性。首先，控制原料的質(zhì)量，采用分子生物學(xué)手段結(jié)合傳統(tǒng)育種方法改良原料特性；其次，貯存期啤酒內(nèi)源性抗氧化性直接影響啤酒的貨架期，氧化反應(yīng)與抗氧化反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡過(guò)程中，探究啤酒抗氧化機(jī)制，防止啤酒發(fā)生氧化變質(zhì)，是今后研發(fā)的熱點(diǎn)。最后，隨著啤酒工業(yè)檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)啤酒釀造工藝指標(biāo)，控制異味與啤酒貯存期老化物質(zhì)前驅(qū)體形成，提升啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性，保持啤酒的新鮮度，也是今后研發(fā)的趨勢(shì)。