啤酒还原力的分析及利用异Vc钠和偏重亚硫酸钠的组合

1提高酒体还原力与风味稳定性的研究郑翔鹏（福建省燕京惠泉啤酒股份有限公司362100）[摘要]：本文主要研究优化组合的抗氧化剂应用于啤酒生产过程中对啤酒风味稳定性的影响，同时，优化工艺参数，尽早的控制老化及其前驱物质的生成，为最终提高啤酒的风味稳定性提供可能。通过试验表明，在啤酒过滤中加入异Vc钠15ppm、偏重亚硫酸钠10ppm的优化组合抗氧化剂有利于增强啤酒的抗氧化能力和提高啤酒的风味保鲜期。[关键词]：抗氧化剂、风味稳定性、啤酒、还原力前言啤酒的氧化导致老化。有关包装后啤酒的氧含量与瓶颈空气中氧的消耗是啤酒老化程度逐渐加深的一重要因素，这已经被一些酿造专家所证明。因此，啤酒的氧化还原对啤酒的变质起着重要的作用，而通过评估啤酒的还原力可以预测啤酒的风味稳定性。本研究测定啤酒还原力的方法是应用试剂2、6-二氯吲哚酚指示测定时间（ITT），即在啤酒中加入一定量的这种可氧化的染色试剂，记录颜色消退80%的时间来定性判断酒体的还原力。为最终提高酒体的风味稳定性成为可能，考虑到各方面的因素，本研究着重寻找异Vc钠和偏重亚硫酸钠的最佳组合并应用于生产实践以提高酒体的还原力及最终成品酒的抗氧化能力和风味保鲜期。其中，异Vc钠添加剂：异Vc+1/2O2→脱氢异Vc+H2O，即相当于11ppm异Vc可去除1ppmO2，事实上由于其有明显的酸味，只有啤酒中含氧量较低时，添加异Vc才有明显的效果。偏重亚硫酸钠：2Na2S205+O2→2SO2+2Na2S03，SO2+1/2O2→H2SO4，即相当于4ppmSO2可去除1ppmO2，加入适量的SO2后可以掩盖部分老化醛味，但当SO2氧化后会重新放出劣味醛，而当SO2量过高时会出现酵母臭。材料与方法1、材料2、6-二氯吲哚酚、硫代硫酸钠（Na2S203）、碘化钾、硫酸（1+5）、淀粉指示剂（0.2%）、碳酸钠、重铬酸钾（K2Cr207）、磷酸二氢钠-柠檬酸缓冲液（PH=4.4）等；0.33%硫代巴比妥酸的50%乙酸溶液；1mg/ml的异Vc钠和偏重亚硫酸钠溶液；仪器：750紫外分光光度计、比色皿、秒表、溶解氧测定仪等。2、方法Ⅰ.在酒体中添加抗氧化剂组合取经洗瓶后的空瓶，添加已配置好的异Vc钠与偏重亚硫酸钠组合溶液，经灌装至成品，作为试验样品。Ⅱ.ITT检测按要求操作，其中啤酒ITT值分级说明：单位为秒。低于100很好100-500好＜360500-1000不好大于1000差Ⅲ.TBA检测（略）Ⅳ.试验中有关涉及到的其他检测方法依国标3、生产工艺2选择蛋白质含量较低的麦芽，辅料大米用量30%，合适的糖化麦汁浓度100。麦汁煮沸时间为85分钟，煮沸强度控制在8－10%，发酵采用下面发酵，发酵温度控制在9－10℃，酵母数1×107个/ml，当双乙酰含量被还原到0.10mg/L以下，进入0－1℃低温储存，贮存期6－7天。酒体经过滤，清酒稳定一段时间后，包装置成品。结果与讨论1、异Vc钠与偏重亚硫酸钠的性能试验对异Vc钠与偏重亚硫酸钠的性能先进行试验，具体的添加与实验数据见表1、图1所示。表1空白异Vc钠偏重亚硫酸钠浓度ppm51015202551015203040ITT秒9844681054243987555502391203198TBA0.1900.1920.1870.1850.1830.1840.1790.1490.1340.1280.0970.086图1异Vc与偏重亚硫酸钠的性能试验02004006008001000120005101520253040添加量ppmITT秒00.050.10.150.20.25TBA异Vc偏重亚硫酸钠异Vc偏重亚硫酸钠从上可见，异Vc钠与偏重亚硫酸钠单独使用对酒体的还原能力与抗老化能力的作用有很大的差别，因此，考虑到这两种添加剂的抗氧化机理的不尽相同，把它们复配起来使用，可以弥补各自的缺陷，这样在实际生产中就能达到更好的抗氧化功能，最大限度的提高酒体的还原力与风味保鲜期。2、异Vc钠与偏重亚硫酸钠复配试验为了获得抗氧化剂使用复配的最佳组合，采用正交实验，正交因子及水平设计如表2。表2（正交因子及水平设计）水平A异Vc钠ppmB偏重亚硫酸钠ppm10025531010415155202062525考虑到实验的意义和使用性，我们选择所添加抗氧化剂的总量为15ppm、20ppm、25ppm进行正交试验，结果见表3。表3（正交试验及结果分析）3组合A异Vc钠B偏重亚硫酸钠ITT秒TBA值1119740.1972148520.1353155450.1274164180.1145236830.1386242690.1287253310.1228322130.105933720.13010341370.1241141710.1871242340.1751343110.125145190.185155280.176166130.184为了更清晰的表示不同组合对酒体最终在还原力和老化前驱物质的影响，下面我们通过图形来说明，见图2。图2不同组合的应用效果02004006008001000120012345678910111213141516组合ITT秒00.050.10.150.20.25TBAITTTBA从上表3、图2分析以及差异分析可见，异Vc钠对酒体的ITT影响很大，而偏重亚硫酸钠的影响小；但是偏重亚硫酸钠对酒体的TBA影响很大，而异Vc钠的影响小；这些也可从它们的方差分析显著性中得到进一步验证（具体的说明略）。根据上述的试验结果选取最优添加组合进行进一步的实验生产，即异Vc钠添加15ppm，偏重亚硫酸钠添加10ppm。下为一系列平行样的检测结果（表4）。表4项目ITT秒TBA空白971、967、941、915、997、10240.201、0.211、0.190、0.184、0.183、0.187最优添加组合10、12、14、8、7、11、80.111、0.124、0.108、0.117、0.114、0.105通过上的分析，表明此组合作用效果的稳定，且作用效果明显。43、大生产试验依上的生产工艺，对酒体在过滤中进行批量的试验，其中对照试验按正常工艺，过滤时只经过硅藻土过滤，试验的酒体添加复配抗氧化剂（注意：通过添加泵输入时速度要匀称）。对试验的酒体与对照酒体进行全分析以比较试验的效果。表5清酒溶解氧分析项目试验1试验2试验3空白1空白2空白3CO2Pressure(g/l)4.174.214.224.194.635.31DO2(ppb)26.414.638.366.845.239.0AirV(ml)0.91.51.62.90.31.6HSPressure(bar)2.52.62.62.82.62.8T(℃)11.211.612.112.314.215.7HSO2(mg/l)0.060.030.070.220.100.07LiquidO2(mg/l)0.030.010.040.070.050.04TPO2(mg/l)0.080.050.110.0290.150.11从上分析可见，由于在生产过程中溶解氧本身就控制的很低，通过试验进一步的减少酒体中的溶解氧，这将有利于酒体的抗氧化能力和风味保鲜期的提高。表6成品酒分析分析项目单位试验1试验2试验3空白1空白2空白3浓度%10.029.9410.0410.119.9910.10色度EBC4.204.124.334.314.244.29浊度（H90/H25）EBC0.21/0.120.19/0.090.18/0.080.21/0.140.24/0.150.19/0.08总酸ml/100ml1.51.41.41.51.41.5总-Nmg/l512.6534.5516.9524.8533.7512.1隆丁区分A%15.114.415.715.815.414.0B%22.323.420.622.222.526.5C%62.662.263.762.062.159.5热凝-Nmg/l5.24.34.25.85.64.9总多酚mg/l100.499.5102.598.5105.8103.5多酚聚合指数---1.621.541.951.691.972.00TBA---0.1050.1230.1130.1540.1680.162泡持性S252257247265249237CO2%（m/m）0.570.540.560.550.570.56双乙酰mg/l0.030.050.020.030.050.04RSV----375363378345321318由表6中指标分析可见，添加优化组合的抗氧化剂的酒体，能降低羰基化合物的含量，提高啤酒的风味保鲜期，其中，TBA值平均下降了29.5%，风味稳定性提高了11.8%，酒体的保鲜期得到了进一步的延长。为了进一步对酒体的风味稳定性进行考察，对于新鲜的酒体进行品评以及把试验组系列成品酒分别置于35℃左右的环境与3℃左右的环境中以及室温贮藏，时间为二个月，定期组织评酒员对酒体进行品评，具体的结果如下说明：新鲜酒体：淡黄清亮透明、新鲜、纯正、协调杀口。表7酒体新鲜度试验35℃-40℃左右的环境3℃左右的环境室温贮藏5试验组酿10天外观清亮、协调酒体新鲜酒体新鲜30天酒体轻微老化味酒体新鲜酒体柔和50天涩味、少许悬浮物柔和酒体有涩味60天有悬浮物、老化味柔和酒体协调、轻微老化味空白10天协调酒体新鲜酒体新鲜30天酒体轻微老化酒体新鲜酒体协调50天涩味、有老化味柔和轻微老化味60天老化味柔和酒体有老化从上表分析可知，通过该试验的工艺优化，进一步的提高酒体的保鲜期。4、结论异Vc钠的作用速度很快，具有明显的酸味，只有在酒体的溶解氧较低的情况使用才有明显的效果，如果在溶解氧含量高的酒体中添加少了，不但起不了抗氧化的作用，而且在金属离子（铁、铜）存在下还会产生氧化物，促进氧化；偏重亚硫酸钠的作用速度较慢，在酒体中产生的二氧化硫不仅是一种抗氧化剂而且还是一种抑菌剂，它能与酶反具有防腐的作用，但如添加过量，则会带来酒体应产生偶合，对氧气的亲和力非常大，还能与不饱和醛类起加成作用，掩盖酒体中不饱和醛类的劣味。将它们优化复合起来利用，既在一定程度上提高啤酒的风味保鲜期，且在经济成本上不会对厂方形成负担，相对的在一定程度上起到降低成本的作用。当然了，通过外加抗氧化剂来提高酒体的风味保鲜期只是一个补救的手段，啤酒酿造关键的还是通过优化工艺参数，选择精良的原辅材料，应用先进的生产设备酿造出优质的啤酒，这也是许多酿造工作者共同追求的。参考文献：1、啤酒工业手册2、李崎，顾国贤，酿酒，1999，3，62