浅谈影响微型自酿啤酒中酯类物质形成的因素
酯类物质是保持啤酒正常口味的重要物质,尽管它们浓度很低,但对啤酒口味的影响很大,它们赋予啤酒特有的酯香或酒香味,使酒体丰满协调,但如果浓度过大,会使啤酒出现不愉快的异香。而在小麦啤酒中,酯香味则是要求小麦啤酒必须赋有的,为了提高小麦啤酒中的酯类物质,本文就啤酒中酯类物质的来源及其形成的主要影响因素进行论述。
1. 酯类物质的形成途径
酯类物质的形成主要与酵母生长和脂肪酸代谢有关,它们首先是酵母在细胞内形成酸基辅酶A,然后在酯酶的催化下与醇反应而成:
R1CO-SCoA+R2OH→R1COOR2+CoA-SH
此反应发生的关键是要有酰基辅酶A的存在,在啤酒中,酰基辅酶A的来源主要有:
l.l 在ATP存在下,使脂肪酸活化
RCOOH+ATP+COASH→ RCO~SCoA + AMP +PPi;
这一反应不太重要,因麦汁和发酵液中脂肪酸浓度很低,因此能被活化的脂肪酸亦很微少。
1.2 α酮酸的氧化作用
RCOCOOH + NAD + CoA-SH→ SCO-SCoA+NADH2+CO2 ↑
以这种方式形成酰基辅酶A的机会较多,因为丙酮酸是糖代谢必经的中间产物,丙酮酸在NAD(氧化型)存在下被氧化成CH3CO-SCoA
1.3 通过高级脂肪酸合成的中间产物使酮酸活化
RCO- SCoA+HOOC-CH2CO- SCoA+2NADH2 →RCH2CH2CO-SCoA+CoA-SH+CO2 ↑十H2O+2NAD
由此可见,CoA-SH是酯类物质生成的关键性物质,它存在于酵母体内,而长链脂肪酸等来自麦汁,可被酵母利用,所以说酯类物质的生成也是在细胞内进行。或者说脂肪酸先渗人到细胞体内形成酯后,一部分酯透过细胞膜进入基质,一部分仍在体内,以达到相对平衡。
2. 影响酯类形成的因素
2.l 酵母菌种
酵母菌种是决定酯类形成的重要因素,不同的酵母菌种产酯的能力是有差别的,一般上面酵母较下面酵母产生的酯多;酵母的强壮程度也影响产酯量的高低,强壮酵母代谢能力强,可以合成更多的酰基辅酶A,因而形成的酯也多。
2.2 菌种接种量
酵母菌种接种量低时,酯的形成量大;而当接种量大时,酯的形成量反而减小。这可能是因为接种量低,酵母增殖多,新酵母多,活性强,因此强壮,代谢力强,所以产酯量多。
2.3 麦汁组成
2.3.l 麦汁浓度
麦汁浓度越高,酯的形成量愈多,一般说12度BX以下的麦汁发酵,不存在产酯多的问题,而当麦汁浓度超过一定限度(如大于15度BX)麦汁中的溶解氧和接种量也按比例增加,由于代谢产物特别是乙醇含量增加,酵母增殖也明显受到抑制,不是按浓度增长的比例增长,从而脂肪酸的含量减少,酯的形成增加,如在麦汁浓度为6度BX增加到13度BX乙酸乙酯的含量则由4.8mg/L增加到19mg/L。
2.3.2 麦汁组分
麦汁的营养成分决定着酵母的生长情况,因此,也就影响了酵母的代谢过程,当然也就影响了酯类的形成。
小麦麦芽中因蛋白质的含量高,其在糖化时会产生大量的氨基酸,酵母的生长会更加旺盛,酯类的形成量也会相应的增大。
糖化温度对酯类物质的形成也有重要影响,因它影响麦汁中蛋白质的分解。研究表明,如提高糖化温度,氨基酸的形成量相应减少,酵母的生长会受到抑制,酯类的形成量也会相应减少。
2.4 麦汁溶解氧
麦汁中的溶解氧对酵母生长是一个重要的影响因素,若溶解量少于正常溶解氧(6-8mg/L),增殖的酵母数就会减少,形成的酯类物质就增多。若加大溶解氧含量,会促使酵母细胞增殖与生长,酵母需合成较多的不饱和脂肪酸,会消耗较多的乙酰基辅酶A,酯类的合成量也随之减少。
2. 5 发酵
2.5.1 发酵温度
高温发酵有利于酯的形成。上面发酵的温度高于下面发酵温度,其接种量虽低于下面发酵,但酯含量却高于下面发酵;同时不同的酯类物质受酵母菌种和发酵温度的影响也不相同,如下面酵母发酵温度由 11℃提高到 25℃,乙酸乙酯的浓度由 12.5mg/L增加到21.5mg/L,乙酸异戊酯的含量从0.53mg/L增至1.1mg/L。
2.5.2 发酵方式
如主发酵采取加压发酵,则酒液中饱和的CO2增加,将抑制活性酵母细胞的增长,有利于酯类物质的形成。
2.6 贮酒期间酯类的变化
酯类的形成主要是在主发酵期,在贮酒期间,由于醇和酸的酯化反应,酯的含量会有所增加,但此反应极缓慢。因此微型自酿啤酒在短时间的贮酒过程中,酯类物质的变化是很小的。