好麦芽成就好啤酒——麦芽贮藏过程中水分活度对啤酒品质的影响
啤酒是人类比较古老的酒精饮料,继水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。当人们在饮用冰啤酒时,二氧化碳麻麻的刺激,加上微微的苦味,还有一点淡淡的甜味,给人们带来味觉的快感和满足。更重要的是喝完之后酒精麻醉也会带来的放松的感觉。
关于啤酒风味
啤酒的风味由多种有机和无机化合物混合构成,目前已知的就含有800多种。其中一些物质构成了啤酒的主体风味,而另一些物质又会通过一系列的反应改变这种风味。各种反应使啤酒的风味在不断的变化,*终导致风味老化。因此啤酒的口味不是一成不变的;它处于不断变化的状态。
啤酒风味老化程度不一样产出的啤酒的味道也有很大的差异,以下三种老化程度得到的口味:
1.完全的异味
2.适量时有益的味道
3.会迅速淡化的味道
啤酒风味的影响因素--自由基
风味老化的机理虽然目前没有科学数据完全阐明,但是可以确定氧化反是风味老化的重要因素。科学研究表明,其中自由基参与了啤酒的氧化的过程,自由基研究目前是研究啤酒口味的重要重要的一环。
麦芽是啤酒常见的原材料,麦芽的质量会对啤酒产生方方面面的影响。一般认为,麦芽在干燥的环境中具有良好的贮藏稳定性,大多数麦芽的贮藏稳定性为12个月。在实际生产中,许多啤酒厂都注意到麦芽在贮藏过程中香气的变化,但是以往并不太注重这一现象,很少会去研究麦芽贮藏过程中风味和氧化稳定性的变化。
好麦芽成就好啤酒——麦芽贮藏过程中水分活度对啤酒品质的影响
目前,一些科学家研究发现水分活度对干物质中的自由基数量有很大影响,进而影响了啤酒的老化程度。
基于研究水分活度对自由基的影响,我们做了以下实验:
把温度设定在20°C,储存的水分活度范围从0.113到0.910aw,测得麦芽仁的初始水分活度平均为0.150aw。在贮藏过程中,用ESR波谱仪测量了麦芽仁的自由基数量,用10颗麦芽仁的ESR峰峰高除以重量得到结果(图I)。
图I ESR自由基强度
贮藏1个月后,在高水分活度条件下,水分活度为0.817和0.910aw的环境下出现了明显的霉菌,贮藏2个月后,水分活度为0.756aw的麦芽上也出现了霉菌,贮藏3个月后,水分活度为0.693aw的麦芽上出现了霉菌。在出现肉眼可见霉菌的麦芽后取出。然而在水分活度为0.529aw及以下的麦芽在贮藏12个月内也未受到霉菌的影响,这一结果和以前的研究一致。
图2A 不同水分活度条件下麦芽贮藏12个月的自由基数量
图3B 不同水分活度下麦芽贮藏了8个月后和自由基数量的关系
麦芽样品中的自由基数量在贮藏过程中下降,并在贮藏期间稳定在不同的数量(如图2A)。
在贮藏的前几个月里,自由基数量的减少可能是因为麦芽仁组分的流动性增加,从而使得化学反应得以发生。在麦芽中观察到的自由基可能是具有高活性的,但是在干麦芽的物理锁定基质中的包封组织了它们的衰变。由于在较高的水分活度下,麦芽仁中的流动性增加,使自由基发生反应,其增加的活性可以由ESR检测到。
因此,麦芽仁中自由基数量的下降是组分迁移率更高的标志,因此也是氧化稳定性降低的原因。在贮藏了4-6个月后,麦芽地自由基数量稳定在较低水平,反应出自由基在形成和衰弱之间的稳定水平。贮藏4个月后,稳定的自由基数量在水分活度之间发现有较好的相关性,水分活度高导致自由基数量低(图3B)。
麦芽中的组分迁移率取决于贮藏过程中的水分活度和温度。好麦芽成就好啤酒——麦芽贮藏过程中水分活度对啤酒品质的影响非常大,这导致麦汁的挥发性和过滤速度在麦芽地贮藏过程中发生变化。然而,麦芽的贮藏对麦汁中的糖分含量没有影响。说明麦芽中的主要成分和淀粉降解酶活性是完整的。
麦芽焙焦对啤酒的氧化稳定性有负面影响,这是由于在麦芽贮藏和酿造初期,自由基形成增加,脂质氧化增加,挥发物损失更大。高温和高水分活度导致了麦芽的自由基衰变,麦芽在不到12个月的贮藏期间发生的化学反应可能会潜在影响啤酒的香气,为了保持麦芽的高品质,水分活度和贮藏温度都应该保持在较低的水平。
如何测量水分活度
水分活度的测定可由水分活度仪测得。市面上,较常见的是:电子湿度计法(电容/电阻传感器法),镜面冷凝露点传感器法水分活度仪。其中,电容/电阻传感器法测试速度慢,准确度、精度明显低于其他传感器,另外传感器需要经常校准,且随着时间延长容易老化。
镜面冷凝露点方法,其优势在于检测的速度和精度,可以在5min之内测量完成,且保证精度达到±0.003aw。镜面冷凝露点方法是经AOAC认证的首要的测量水分活度的方法,并且是可以溯源到国家标准的方法,同时也是是美国USP和FDA推荐使用的方法。
AquaLab4TE镜面冷凝水分活度仪广泛应用于科研,生产和质量控制。该方法是基于基本热力学原理测量相对湿度的主要方法。仪器可在5分钟内完成准确性为±0.003aw的测量。由于测量基于温度测定,因此无需校准,可以用标准盐溶液检查仪器的性能。仪器样品仓易操作及清洁。可以实现水分活度实时进行在线检测,节约成本提高效率。好麦芽成就好啤酒——麦芽贮藏过程中水分活度对啤酒品质的影响原因所以我们需要严格控制麦芽水分活度仪生产品牌口感举家的啤酒。
总结
麦芽作为啤酒生产的主要原料,麦芽的质量与生产出来的啤酒的口味/风味息息相关,好麦芽成就好啤酒——麦芽贮藏过程中水分活度对啤酒品质的影响比较大。将麦芽控制在合适的水分活度以及温度条件下,麦芽中的自由基处于稳定的水平,可以确保得到合适/稳定口味的啤酒。