浅谈啤酒泡沫的改善Word下载.docx
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2.1 辅料对泡沫形成的影响6
2.2 麦芽对泡沫形成的影响7
2.3 脂肪酸对啤酒泡沫的作用8
2.4麦汁煮沸强度和酒花的添加方式对泡沫的影响9
2.5制麦过程中控制温度、PH值可减少泡沫的消泡10
2.6 PH值对泡沫的影响10
2.7 粘度对啤酒泡沫的影响10
2.8 粗细粉差对泡沫蛋白的影响11
2.9 浓度的高低不同对啤酒泡沫的影响11
2.10发酵过程中对泡沫的形成将造成损失11
3相应的解决方案13
3.1麦汁满罐时充气的控制不当可减少泡沫的损失13
3.2 针对脂肪酸含量偏高采取的措施13
3.3 加强酵母的贮存可以提高泡沫的性能13
3.4过滤过程中的操作问题对泡沫的影响应如何控制14
3.5 啤酒粗滤前后如何来改善啤酒泡沫特性14
3.6 在发酵过程中如何控制酵母才可以保持泡沫蛋白14
4结论15
参考文献16
前言
泡沫：
当啤酒被倒出或从酒管放出时，就生成直径约0.1mm的CO2气泡，上升并扩大，形成一个气——液界面。
胶体物质在界面聚集，在气泡表面形成一个覆盖物或胶膜，这些液泡在液体表面集聚即形成泡沫。
泡沫蛋白的主要成份为疏水性蛋白和碱性蛋白，为富含精氨酸、色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的长肽链。
来源于大麦蛋白中的清蛋白和球蛋白，多以糖蛋白的形成存在，糖分子与蛋白质分子以微弱的化学键相联。
其比例是蛋白质占70%，糖类占30%，对泡沫有利的蛋白质分子多在10000～60000之间。
分子量在40000的的蛋白质易于被泡沫吸附，是对泡沫有利的蛋白质。
在啤酒中蛋白质分子阳离子形成存在，表现出对泡沫不利的表面活性物质的特性。
正文部分：
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●正文小四宋体，行距1.5倍
1啤酒的生产实际（主要针对泡沫改善方法）
在实际生产中，各个厂家追求更大的利润，纷纷采用高浓稀释工艺。
高浓稀释就是用麦汁浓度高的麦汁进行酿造，要求在发酵后用水（通常用脱氧水）进行稀释。
用这种方法，可以不用扩大现有的酿造，发酵和贮存设备就满足增加产量的要求。
高浓稀释的好处（优势）概括如下：
①提高酿造能力，增加现有设备利用率。
②减少能源（加热、冷却等等）、劳动力、清洁和排污成本。
③改良啤酒的物理稳定性和风味稳定性。
④单位发酵浸出液因为酵母繁殖倍数的减少和更多可发酵糖的存在而产生更多的酒精。
⑤高浓麦汁包含高附加值。
⑥高浓酿造啤酒通常有柔和的口感。
⑦高浓酿造适应生产很多类型的产品。
为了适应消费者对啤酒清爽的品味要求，低度啤酒成了厂家的主打产品。
这样根据国际的规定，不可避免地要求在生产中对啤酒泡沫的重视[1]。
2分析影响啤酒泡沫的主要因素
2.1 辅料对泡沫形成的影响
目前，各个厂家基本都添加一定比例的辅料，但大米的蛋白质在麦芽蛋白酶的作用下，仅少量被分解。
添加量高势必导致麦汁中泡沫蛋白不足。
为了弥补这一缺项，可与含较多的蛋白质，且多为糖蛋白的小麦相搭配使用。
但若是单独使用小麦作辅料的话，小麦的用量不宜太高，是因为由此产出的麦汁中凝固物会高于其它辅料生麦汁中的凝固物（见表1）建议要更多地除去麦汁中的凝固物，否则，在发酵时，凝固物粘附在发酵罐顶部甚至堵塞喷淋装置，影响泡沫的形成，若是以玉米作辅料的话，只能使用含油量在1%以下的玉米，否则油脂会破坏啤酒的泡沫性能，消弱啤酒的起泡能力。
针对各辅料添加见表2。
表1各辅料的主要成分 单位：
%
大米
玉米
小麦
水分
11～13
12～13
11.6～14.8
淀粉
82～85
69～72
57.2～62.4
蛋白质
6～7.5
7.5～8
11.5～13.8
脂肪
0.3～0.4
0.05～1
1.50～2.30
表2各辅料添加过多对泡沫形成的影响
名称
结果
大米过多
麦汁蛋白不足
小麦过多
麦汁中的凝固物高于其它辅料，影响泡沫的形成
玉米含油量高于1%
破坏啤酒的泡沫性能，消弱啤酒的起泡能力
在添加辅料的过程中，选择优良的原料也尤为重要，如大米对泡沫的稳定性影响较大。
大米因无麦夫皮、洁白、浸出率高在啤酒酿造中广泛应用。
而大米的淀粉结构、新鲜度对啤酒酿造及质量有直接影响。
不同品种大米其淀粉结构也不相同，支链淀粉含量：
糯米＞（粳米）＞灿米。
对大米浸出率、醪液粘度、麦汁（啤酒）过滤速度及有明显影响。
支链淀粉含量高，其醪液粘度也高，影响啤酒过滤速度及口感，但有利于泡沫形成和持久。
大米品种选用主要依据麦芽质量[2]。
酿造啤酒用大米应选择新收获或刚脱壳陈谷。
加工大米后不宜过长时间存放。
随着贮存时间延长，大米会失去原有色、香味。
俗称陈化。
陈化过程大米表面会硬化，糊化时吸水困难，难以很快膨胀，造成糊化较慢，醪液粘度高，糊化难以完全，影响收得率特别是脂肪在陈化过程中发生水解和氧化反应。
脂肪及其水解产物：
脂肪酸在脂肪氧化酶作用下氧化生成不饱和脂肪酸及丙酮、醛、乙希醛等基化合物，啤酒产生老化味。
大米陈化时间越长，啤酒老化味出现越早。
另外，不饱和脂肪酸有极高表面活性，进入啤酒集聚在液体表面，导致啤酒气泡大，有损于啤酒泡沫稳定，俗称“消泡”，这也是禁用陈米重要原因之一[3]。
表3大米内控质量指标
项目
指标
外观
洁白、富有光泽、无黄色、棕色和砖绿色、无霉变
气味
具有新鲜粮食香味、无异味
浸出物%（无水）≥
92
水份%≤
12
杂质%≤
0.5
备注：
若碎米超过50%（其中小碎米≤20%）为碎米
检验：
大米以感官检验为主，抽验理化指标。
2.2 麦芽对泡沫形成的影响
在不添加含氮丰富的辅料的情况下，麦芽是啤酒泡沫蛋白的唯一来源。
因此，麦芽的品质是决定啤酒的泡沫蛋白的首要因素。
泡沫蛋白的含量逐渐降低。
啤酒生产的总体效果并不是形成或释放泡沫蛋白，而是其含量的损失。
因此有效地降低或减少泡沫蛋白的损失，对提高其在啤酒中含量是相当重要的。
溶解良好的麦芽，已经含有足够的泡沫蛋白的α氨基氮。
α——氨基氮是酵母同化所需主要氮源，由蛋白质含量及蛋白质溶解度的决定，蛋白质含量高，其溶解度高，α——氨基氮含量也高。
麦芽α——氨基氮含量对指导糖化，发酵有重要意义。
决定糖化时蛋白质休止温度和时间、PH值调整及是否添加蛋白酶。
麦汁中70%α——氨基氮来自麦芽。
所以制麦过程蛋白质分解基本决定了啤酒酒体，泡沫性能。
在糖化时限制蛋白质的分解避免泡沫蛋白被蛋白酶分解过多。
溶解不足的麦芽，在保持麦皮较完整的情况下，应加强粉碎、蛋白质的休止温度为55℃，醪液PH为5.0～5.2利用内肽酶的作用，获得足够的泡沫蛋白。
一般可通过检测麦汁的总可溶性氮。
间接反映泡沫蛋白的含量（见表4）[4]。
定期对冷麦汁做隆丁区分实验，B组的含量应在15%左右，过低，则泡沫蛋白在麦汁中的含量相对较低，应调整醪液在55℃左右休止时间及醪液的PH值。
2.3 脂肪酸对啤酒泡沫的作用
麦芽中的脂肪酸对啤酒的泡沫具有影响，但只在过滤、浑浊麦汁和麦汁中浑浊物分离差时，导致大量的浑浊物进入发酵阶段时才有明显的影响。
高分子游离脂肪酸的含量，直接与麦汁的浊度有关。
在醪液中脂肪酶分解脂肪而产生游离脂肪酸，特别是长链脂肪酸，在过滤时它们将被滤层所截留。
但不当的操作会使其作为浑浊物或大颗粒而进入麦汁中（见表5）。
表4蛋白质休止温度，PH对麦汁含氮组分的影响
麦芽醪PH
休止温度℃
可溶性氮
氨基氮
6.5
40
97
41
50
114
36
60
140
31
6.8
151
56
203
220
65
5.5
55
298
71
323
90
5.0
278
84
370
110
336
193
表5过滤中的游离脂肪酸（干粉碎）mg/L以12°
P麦汁计
糖化后醪液
头号麦汁
混合麦汁
月桂酸
0.8
0.1
肉豆蔻酸
5.4
2.2
3.4
棕榈酸
231.3
2.5
12.0
硬脂酸
20.4
0.3
1.6
油酸
94.5
0.7
5.7
亚油酸
420.6
1.7
18.5
亚麻酸
46.9
0.4
混合麦汁中脂肪酸的含量比头号麦汁高是由更糟时带入了混浊颗粒。
这些脂肪酸通过氧化作用变为环氧酸和三羰基酸，它们在麦汁中溶解较好，从而可以带入最终啤酒中，故洗糟的麦汁要清亮，严格控制残糖的糖度，所以要减少麦糟中洗出的过多的脂肪酸。
2.4麦汁煮沸强度和酒花的添加方式对泡沫的影响
在麦汁煮沸时，影响泡沫的主要因素煮沸强度和酒花的添加方式煮沸过程中发生美拉德反应及α——酸异构化，同时不饱和脂肪酸在煮沸过程中减少经过氧化或热解使亚油酸损失7%，而使来源于酒花的亚麻酸损失82%。
有利于泡沫的持久和挂杯。
但煮沸强度过高，时间过长，损失的泡沫蛋白增多，同时酒花是酿造啤酒不可或缺的原料。
酒花中主要成分是酒花树脂（α—酸、β—酸）单宁、酒花等。
酒花赋予啤酒醇厚感，改善啤酒非生物稳定性。
酒花苦味主要来源于α—酸，α—酸主要成份是律草酮、合律草酮、加律草酮，这些物质在水中溶解度很低且苦味很小。
只有在煮沸过程中α—酸发生异构化生成异α—酸溶解度得到大幅度提高，苦味变得更加强烈而柔和。
但煮沸强度不可过，否则会生成无苦味的律草酸及其它不正常的衍生物，对啤酒风味不利。
另一方面，异α—酸又是组成啤酒泡沫三大要素之一，可促进泡沫稳定性。
因此应控制好苦型酒花添加时间及煮沸强度及防止热麦汁吸氧[5]。
2.5制麦过程中控制温度、PH值可减少泡沫的消泡
另据有关资料介绍，在制麦汁的过程中采用较高温度，较低PH值，防止氧气进入麦汁中可有效地减少二羟基，三羟基十八稀酸的产生，这两种是啤酒中起消泡作用的主要羟基脂肪酸，其来源于麦汁制备阶段，并有80%进入最终麦汁中。
当煮沸终了麦汁打入回旋沉淀糟时，由于上述原因会造成麦汁澄清较差，浑浊物沉淀不充分，麦汁的流入速度过高，麦汁流入不呈切线方向，导致涡流性，在麦汁泵送结束时，不适当的顶水操作而对已形成的旋转运动的干扰；
过多的弯管和管道截面变化使已絮凝的混合物被打散，而不利于沉淀分离。
澄清不充分的麦汁，在回旋沉淀槽分离之后仍含有煮沸终于麦汁所含脂肪酸的70%[6]。
2.6 PH值对泡沫的影响
适当降低啤酒的PH值，远离泡沫蛋白的等电点，使泡沫更细腻丰富。
一般情况下，溶解良好，干燥温度高的麦芽，其协定法麦汁PH值较低。
通常情况PH值5.9左右，PH值低，有利于酶对底物的作用，将不溶性高分子降解为低分子物质。
为保证糖化顺利进行，麦汁PH值波动范围必须控制在最小。
麦芽PH值对啤酒质量影响主要表现在两个方面。
一是容易造成糖化过程蛋白质分解不理想，及麦汁煮沸时蛋白质凝聚不彻底，造成啤酒蛋白混浊；
二是一旦PH值偏高麦皮中的多酚物质会过高浸出，麦汁中多酚物质含量开高，有氧存在的情况下，不仅加深啤酒色泽，还会导致啤酒氧化混浊，产生氧化味（或化味）。
2.7 粘度对啤酒泡沫的影响
啤酒的粘度太低，这种粘度主要来自于多聚糖和糊精，因为高粘度液体是不能很快地从气泡间排走，维持了泡与泡之间的稳定，不易形成大泡破裂，另外粘度低的啤酒不易产生挂杯现象，故应保证麦汁中有一定不可发酵性糖存在，使麦汁有适当的粘度，协定法糖化麦汁粘度低，说明麦芽胚乳细胞壁纤维素，麦胶物质降解充分，麦汁过滤速度快，过滤时间短，缩短糖化周期，提高糖化日投料批次[7]。
2.8 粗细粉差对泡沫蛋白的影响
粗细粉差并非越小越好。
粗细粉差过小，粘度过低是麦芽溶解过度的标志。
粗细粉差过小，会导致泡沫蛋白减少。
减少投料量，提高浸麦度，降低发芽温度等有利于粗细粉差降低。
粗细粉差对麦芽粉碎度、原料配比、糖化工艺等技术条件确定有重要参考价值。
一般粗细粉差小的麦芽（1.5～2.5%）溶解好，酶活高，是理想的麦芽。
2.9 浓度的高低不同对啤酒泡沫的影响
蛋白酶A分泌和浓度对啤酒泡沫稳定性也有一定的影响。
高浓酿造的啤酒和相似的低浓酿造的啤酒相比泡沫稳定性差。
众所周知特殊的多肽在泡沫的形成和稳定中扮演着重要角色。
异α—酸、金属离子和类黑精也起同样重要的作用。
疏水多肽含量由高浓（20°
P）和低浓（10°
P）麦汁中的酿造和发酵过程决定。
在酿造过程中，20°
P发酵液与10°
P发酵液相比，其疏水多肽的损失较大并成比例下降。
当高浓酿造稀释至酒精度4.5%（体积比）相当于低浓啤酒时，其疏水多肽含量比低浓酿造啤酒少50%。
高浓酿造啤酒稀释后的泡持性小于低浓酿造啤酒。
这个差别非常明显，把两种啤酒匀速倒入100ml量筒中并观察泡沫的破灭时间。
倾倒后2分钟，高浓酿造啤酒样品有非常少的泡沫或挂杯，但低浓酿造样品有非常丰富的泡沫和很好挂杯。
倾倒后4分钟，两种类型啤酒的泡沫稳定性的差别更为显著。
2.10发酵过程中对泡沫的形成将造成损失
发酵是疏水多肽损失的一个关键阶段，两个因素可以说明这种损失。
首先，发酵罐（特别是圆柱锥底罐）溢泡是造成泡沫有效物质损失的原因，并且这一影响在高浓麦汁发酵过程中更为剧增。
其次，酶母“分泌”蛋白水解酶到发酵液中，这些酶对泡沫稳定性有消极影响，导致成品啤酒在发酵和贮存期间出现多肽降解。
在整个发酵过程中蛋白酶A含量增加[8]。
除了上述之外，操作员工的素质也是因素之一，质量负责人应经常对各级员工进行质量教育，使他们对工艺操作与啤酒质量之间的联系有一个明确的了解。
不能任意改变工艺操作，否则不仅对啤酒泡沫有害，就是对啤酒的整体质量也是一个潜在的危害。
3相应的解决方案
3.1麦汁满罐时充气的控制不当可减少泡沫的损失
在麦汁满罐，尤其最后一锅麦汁进罐时，操作不当，所充的空气过多，形成的泡沫加上面主酵产生的泡沫泡盖太厚，有时会造成泡沫及少量麦汁从罐顶涌出，这样不仅浪费了麦汁，污染了环境相应也损失了一些泡沫物质。
所以可调整满罐时间，使用氧气给麦汁加氧。
对于最后一锅麦汁可以充空气或是不充。
3.2 针对脂肪酸含量偏高采取的措施
在主酵阶段，应有一定量的酯类、醇类等风味物质的生成，不仅赋予啤酒特有的香味和口感，还可做为表面活性物质，降低表面张力，对泡沫的形成有利。
同时针对脂肪酸含量偏高，可通过提高发酵温度，降低脂肪酸生成量，从而减少脂肪酸的消泡作用。
3.3 加强酵母的贮存可以提高泡沫的性能
加强酵母的回收、贮存。
采用酸洗法，除去死酵母与杂菌。
以免下次接种时，带入麦汁中。
根据酵母的代数，贮存时间，适当调节酵母的贮存温度，防止酵母的衰老、死亡。
长时间贮存的酵母，在使用之前，应测活酵母细胞数。
在贮酒阶段，定期排放罐底的凝固物及酵母，控制贮酒室的室内温度。
圆锥底的酒不易冷却，酒温较高，酵母沉积时间过长，会发生自溶现象，释放出细胞内的蛋白酶A及脂肪酸，蛋白酶A分解啤酒中泡沫蛋白，降低啤酒的泡沫性能（见表6）。
表6蛋白酶A活力和泡沫稳定性的关系
样品序号
蛋白酶A活性（×
105单位/ml）
泡持性（秒）
1
3.0
2
7.5
175
3
15
160
4
22
120
备注：
啤酒样品在20℃条件下存放4周，再用秒表法测定泡特性。
为了便于对发酵罐进行CIP，常常在碱液中加入一定量的消泡剂，进行CIP时，若是没有把全部的取样阀打开，就会有可能在罐内残留少量消泡剂，以致带入下一批的麦汁中，影响了啤酒的泡沫性能。
3.4过滤过程中的操作问题对泡沫的影响应如何控制
在过滤过程中，因为操作不当，致使啤酒中的溶解氧大于0.3ppm，需要在清酒罐中用CO2对啤酒进行冲洗，当大部分CO2气体穿过酒液从罐顶放出，酒中表表活性物质在气泡周围形成液膜，带到罐顶液面，产生泡沫，损失了泡沫物质。
形成的泡沫附着于罐顶，易发生沉淀。
因此往清酒罐中冲CO2不利于成品泡沫质量。
清酒罐的备压应大于CO2饱和压力，同时在清酒进罐时，保持一定的压差，防止啤酒在罐内涌动，产生太多的泡沫，附着在罐壁或顺着排气管涌出罐外。
3.5 啤酒粗滤前后如何来改善啤酒泡沫特性
还可以通过在啤酒粗滤之后，精滤之前，利用计量泵添加稀的四氢异构酒花浸膏来改善泡持性，尽可能不使用木瓜蛋白酶，因其分解蛋白质是非选择性的，不仅分解混浊蛋白，而且还会分解泡沫蛋白。
生产中使用PVPP或硅胶来保证啤酒的非生物稳定性，提高啤酒的保质期。
3.6 在发酵过程中如何控制酵母才可以保持泡沫蛋白
对于纯生啤酒，由于不能象普通啤酒那样杀菌，成品啤酒中蛋白酶A的活性较高，会继续分解泡沫蛋白。
在下面酵母菌种都产生了蛋白酶A，在发酵过程中，蛋白酶主要是由死酵母或者自溶酵母产生，而不是活酵母分泌的。
保持酵母的活力，对于专用于生产纯生啤酒，麦汁中有足够的α—氮含量，使用活力较强的酵母，尽可能在生产过程中降低啤酒中蛋白酶A的含量。
在灌装车间，应定时抽检洗瓶效果，对灌酒机维修之后，常常会在贮酒室，酒阀或酒管等与啤酒接触的地方留下油污。
因此灌酒机应用热碱进行CIP，防止油污带入酒中，消弱了啤酒的起泡能力，从而影响了啤酒泡沫的稳定性。
各个麦汁及啤酒的取样阀的润滑应使用专供啤酒行业的润滑油，部分用于食品行业的润滑油中含有油脂，是不能用于啤酒行业的。
4结论
我们在生产过程中不断地采用更可靠的分析方法，改善泡沫的性能，运用更精密的分析仪器，但误差还是无处不在，无时不在。
这就要求我们掌握产生误差的基本规律，针对容易出现问题的地方及时做好准备工作，为此，我们提出了一些方案仅供参考。
首先要做好前期的策化工作，如设备的熟悉，工艺的把握，操作的完善，制订详细的控制计划，明确责任部门和责任人。
其次抓好员工的培训，不光是理论知识培训，重要是现场操作培训，同时要培训效果与员工考核结合起来（培训要与员工现有技能和素质结合，注重能力与意识相结合）。
定期进行经验交流、偏差分析以及技能理论培训，加强厂家之间的相互沟通，并可用定期检测标准样的方法调整员工之间的操作，尽量做到操作手法的统一。
针对生产过程的每个环节制定相应的具体操作规定，推行规范化操作（主要是抓好细小环节的规范化工作）。
定施过程中多从小处着眼，多从小事抓起，抓好现场控制，抓好维修与操作的配合，抓好部门之间的协调。
工作过程中注意阶段性的归纳、分析、总结，形成书面资料。
总之，为了改善啤酒的泡沫性能，涉及从原料、辅料的选择与配比，生产工艺的调整和生产过程中的控制在内的各方面的工作，逐步积累经验，探索出符合各自产品特点的工艺与操作规程。
做到即不影响整体啤酒的质量，又提高啤酒的泡沫质量。
参考文献
[1]孙雪丽，任开新.低醇啤酒的开发，食品发酵，2004（8）.
[2]马亚红，张灵敏.使用小麦芽为辅料的生产啤酒.啤酒科技，2004（6）.
[3]刘琴.对啤酒风味老化程度的相关系数评价.啤酒科技，2004（9）.
[4]啤酒发酵过程中微机监控技术研究；
硕士；
辽宁工程技术大学；
2001（5）.
[5]马凌蕾，陆健.啤酒花苦味物质的研究进展.啤酒科技，2004（7）.
[6]王子栋.影响啤酒泡沫的因素及控制.啤酒科技，2004（8）.
[7]李红，吴永阳，张五九.糖化温度对啤酒风味的影响.啤酒科技，2004（3）.
[8]何国庆，程江峰.固定化酵母细胞啤酒连续发酵工艺条件的优化.中国食品学报，2004（3）.
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