麥汁煮沸過程中的變化
1.酒花苦味物質(zhì)的溶解和轉化;
2.可凝固性蛋白質(zhì)-多酚復合物的形成和分離;
3.蒸發(fā)多余水分,使麥汁達到規(guī)定的濃度;
4.對麥汁進行滅菌;
5.徹底破壞酶活性,固定麥汁成分;
6.麥汁色度上升;
7.麥汁酸度增加;
8.還原性物質(zhì)的形成;
9.麥汁中二甲基硫(DMS)含量的變化。
酒花有用組分的溶解和轉化
1、由于α-酸不溶于冷麥汁中,因此,必須在麥汁煮沸時添加酒花,使α-酸發(fā)生異構化后轉化為異α-酸。異α-酸易溶解于麥汁中,從而提高酒花的利用率。
2、麥汁煮沸中,只有1/3的α-酸轉化為異α-酸。
3、麥汁煮沸結束后,還有部分苦味物質(zhì)被析出。所以,添加酒花時應考慮這部分損失
麥汁的pH值對酒花異構的影響
α -酸溶解度主要取決于麥汁的pH值,并且只有溶解的α-酸才可能發(fā)生異構反應,所以麥汁中異α-酸的含量受pH值的制約見下表。
麥汁pH降低,α-酸溶解度下降,苦味物質(zhì)異構率降低。生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特種啤酒時,一般不強調(diào)苦味物質(zhì)的利用率。
酒花多酚的作用
多酚物質(zhì)中的縮合單寧與煮沸麥汁中的蛋白質(zhì)結合形成絮狀熱凝固物沉淀;
非單寧化合物則較多地殘留于麥汁中,與冷凝固物一起是造成啤酒非生物渾濁的主要物質(zhì);
多酚類物質(zhì)中的單酚在麥汁中HC03—的作用下聚合,氧化成紅褐色物質(zhì),使麥汁色澤加深。
酒花油
酒花中含有0.5-2.0%的酒花油。其中75%為萜烯碳氫化合物,25%為含氧化合物。
萜烯碳氫化合物占含油量的50-80%,主要成分有單體萜烯(如香葉烯、α-和β-蒎烯)和倍半萜烯(如葎草烯、β-石竹烯、β-法尼烯)。
在麥汁煮沸時,絕大多數(shù)酒花精油隨水蒸汽蒸發(fā)而被揮發(fā)掉,煮沸時間愈長、揮發(fā)愈多,所以香型酒花不要太早加入;殘留在麥汁中的酒花油主要是葎草烯、石竹烯和香葉醇,它們將使啤酒帶有典雅的香氣。
酒花添加與多酚復合物
酒花和麥芽中的多酚物質(zhì)在麥汁中完全溶解,并與麥汁中的蛋白質(zhì)結合。在此聚合反應中,相對于酒花中的多酚物質(zhì)而言,麥芽中的多酚物質(zhì)在反應中的作用要大一些。
因此,第一次酒花應在初沸后10分鐘加入,以使麥芽中的多酚與麥汁中的蛋白質(zhì)完全反應。這樣可提高酒花的利用率。
熱凝固復合物
由蛋白質(zhì)和多酚物質(zhì)形成的復合物以及由蛋白質(zhì)和多酚氧化物組成的復合物,在加熱時不溶解,并且在麥汁煮沸時以凝固物的形式析出。應盡大可能的分離這些由凝固物形成的絮狀物
下列因素可促進凝固物的形成
1 長時間煮沸:煮沸2小時能形成大量凝固物。煮沸壓力越高,則煮沸溫度越高,蛋白質(zhì)析出所需的時間出就越短。
2 麥汁煮沸的強烈運動:劇烈煮沸可以加劇蛋白質(zhì)和多酚之間的反應。
3 降低pH值:凝固物形成的最佳pH值為5.2。因此應盡可能降低滿鍋麥汁的pH值。
冷凝固復合物
麥汁中的蛋白分解物與多酚物質(zhì)形成的復合物,在麥汁煮沸時以溶解形式存在;在麥汁冷卻時以冷凝固物的形式析出分離。
注意:盡管經(jīng)過長時間煮沸,但在麥汁中仍然含有少量的高分子可凝固性氮(<20mg/L麥汁)。它可在啤酒中析出并導致啤酒的冷混濁。
蒸發(fā)多余水分,使麥汁達到規(guī)定的濃度
麥汁煮沸時,水分蒸發(fā),麥汁的濃度隨之提高。
傳統(tǒng)的麥汁煮沸是在常壓100℃條件下進行的。麥汁煮沸質(zhì)量是以麥汁在煮沸鍋中的翻騰程度以及蒸發(fā)強度作為評價標準的。
如果每小時的蒸發(fā)量達到熱麥汁量的8~10%,則可促進蛋白質(zhì)變性和凝聚。因此,凝固物的形成程度取決于煮沸強度。
通過水分的蒸發(fā)可減少麥芽、麥汁及酒花中不良呈味物質(zhì)的含量。
滅菌、滅酶處理
對麥汁進行滅菌處理:由于麥汁中含有各種有害菌,如果不對麥汁進行滅菌,將會導致麥汁酸敗。因此通過麥汁煮沸,可以殺滅其中的各種微生物。
酶的徹底破壞:通過麥汁煮沸可將麥汁中仍然有活性的酶系徹底破壞,從而固定麥汁的成分。
麥汁色度的上升
煮沸過程中形成的類黑精、多酚物質(zhì)因其氧化作用,可導致麥汁色度升高。定型麥汁的色度高于成品啤酒的色度。因為發(fā)酵時酵母會吸附大量的色素,使啤酒的色澤重又變淺
麥汁酸度的增加
煮沸過程麥汁pH值約下降0.2~0.4,pH值的降低有利于球蛋白的析出和沉淀,并可減少酒花色素的溶解。
煮沸時形成的酸性類黑精和酒花帶入的酸性物質(zhì)會使麥汁酸度上升。滿鍋麥汁的pH值為5.8~5.9;而定型麥汁的pH值為5.5~5.6。
當麥汁pH值較低時,酒花苦味更細膩、更純正;而且可以提高啤酒衛(wèi)生的安全性。pH值為5.2時,對蛋白質(zhì)-多酚復合物的析出有利。
但較低的pH值會導致酒花利用率的下降,煮沸時酒花的添加量就要加大。
美拉德產(chǎn)物的形成、
麥汁中的大量呈香物質(zhì)是由麥芽帶入的,這些香味物質(zhì)決定了麥汁的氣味和口味。
它們(特別是深色麥芽)主要包括麥芽凋萎和高溫焙焦過程中,由糖和氨基酸反應所生成的美拉德產(chǎn)物及其中間產(chǎn)物,麥汁煮沸時這些中間產(chǎn)物使麥汁色度和香味物質(zhì)成分發(fā)生變化。
美拉德產(chǎn)物
美拉德產(chǎn)物是糖(已糖和戊糖)與氨基酸、二肽或三肽反應生成的呈色物質(zhì)。
這一反應最早是由美拉德氏確認的。除了這些高分子物質(zhì)外,伴隨美拉德反應還會產(chǎn)生一系列揮發(fā)性物質(zhì),它們主要是雜環(huán)化合物,對啤酒的香味有重要的影響。
美拉德反應
美拉德反應:含硫氨基酸,如胱氨酸或半胱氨酸與葡萄糖反應生成大量的硫化氫,而蛋氨酸和甲基胱氨酸主要分解成甲基硫醇,后者又與美拉德反應的中間產(chǎn)物相互轉化而成為很難揮發(fā)的巰基化合物。
還原物質(zhì)的形成
通過美拉德反應,麥汁中還原物質(zhì)如類黑素物質(zhì)、稀醇和二稀醇等物質(zhì)的量增加。
麥汁中的還原物質(zhì)一般可分兩大類,一類為還原性多酚,這類化合物屬于慢速作用還原物;另一類為美拉德反應產(chǎn)物,屬于快速作用還原物。
這些還原性化合物對氧有強烈的抵消作用,提高了麥汁的抗氧化能力。
麥汁煮沸期間硫化物的變化
硫化物的變化:含硫氨基酸可進行降解反應,如由蛋氨酸可生成二硫醛,后者不穩(wěn)定,進一步分解形成丙稀醛、二甲基硫、二乙基硫和甲基硫醇,這些化合物的氣味和口味閾值相當?shù)汀?/span>
二甲基硫(DMS)含量的變化和影響
麥汁和啤酒都不同程度地含有二甲基硫。二甲基硫(DMS)是一種易揮發(fā)的含硫化合物,它可給啤酒帶來不愉快的口味和氣味。
要盡可能去除啤酒中的二甲基硫。DMS的口味閾值大約為50~60μg/L。二甲基硫是通過麥芽中非活性二甲基硫前體物S—甲基蛋氨酸產(chǎn)生的,其量與大麥品種、制麥方法及焙焦溫度有關。