在啤酒釀造過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)遇到麥汁或啤酒過(guò)濾困難的情況,其中比較敏感的因素之一是β-葡聚糖的含量。由于β-葡聚糖的水溶液粘性極高,若在糖化過(guò)程有大量的β-葡聚糖釋放和分解,將導(dǎo)致醪液粘度上升,麥汁或啤酒過(guò)濾速度緩慢,大大降低生產(chǎn)效率。并且β-葡聚糖含量過(guò)高的啤酒也影響其非生物穩(wěn)定性,使啤酒易發(fā)生渾濁。筆者就生產(chǎn)過(guò)程影響β-葡聚糖的浸出因素進(jìn)行了系統(tǒng)的概述,以供同行參考。
1.原料因素影響β-葡聚糖含量
1.1β-葡聚糖主要來(lái)源于釀造用麥芽。大麥中β-葡聚糖是組成大麥麥膠物質(zhì)及半纖維素的主要成分,約占70%左右,它主要存在于胚乳細(xì)胞壁中,少量存在于谷皮中。不同地區(qū)、不同品種的大麥其含量存在一定的差異,氣候干旱地區(qū)和播種較晚的麥粒β-葡聚糖含量較高,六棱大麥比二棱大麥β-葡聚糖含量高。大麥β-葡聚糖以多種結(jié)構(gòu)存在,但都是有β-D-葡聚糖通過(guò)β-1,3鍵和β-1,4鍵連接而成的直鏈狀多糖,其分子結(jié)構(gòu)的不規(guī)則以及高分子量,導(dǎo)致呈現(xiàn)水溶性粘度較大的特征。
2.糖化過(guò)程β-葡聚糖的影響
2.1溶解不好的麥芽,β-葡聚糖分解不完全,含量較高,糖化所產(chǎn)生的麥汁由于高含量的β-葡聚糖而使麥汁的粘度增加,影響麥汁的過(guò)濾。若溶解較差的麥芽可在糖化時(shí)添加外購(gòu)β-葡聚糖酶,它的最佳作用溫度一般在60℃—70℃,有利于60℃以上時(shí),溶出的β-葡聚糖進(jìn)一步降解,最終得到的分解產(chǎn)物是低分子β-葡聚糖和纖維二糖。
2.2使用不均一的麥芽,β-葡聚糖含量可能會(huì)有所增加。
2.3采用低溫長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行蛋白質(zhì)休止過(guò)程,雖然有利于β-葡聚糖的分解和低分子氨基酸的累積,但由于時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致可溶性蛋白質(zhì)過(guò)度降解,不利于啤酒的泡沫;隨著溫度的上升,在35℃進(jìn)行浸出下料由于β-葡聚糖酶的分解成β-葡聚糖糊精和一些低分子物質(zhì),此時(shí)醪液粘度有所下降,隨著溫度在45℃—50℃,β-葡聚糖酶活力逐漸減弱,當(dāng)溫度升到70℃時(shí),β-葡聚糖酶基本失活,而β-葡聚糖此時(shí)又繼續(xù)釋放,導(dǎo)致β-葡聚糖含量呈上升的趨勢(shì)。
2.4粉碎時(shí),細(xì)粉碎能使麥芽頂部堅(jiān)硬的部分在休止過(guò)程得到充分分解,溶出較多的β-葡聚糖。
2.5糖化產(chǎn)生過(guò)多的β-葡聚糖能與多酚化合物、蛋白質(zhì)等結(jié)合使后期啤酒出現(xiàn)“冷凍渾濁”,不利于啤酒的非生物穩(wěn)定性。
2.6適量的β-葡聚糖的存在,是構(gòu)成啤酒酒體和泡沫性能的主要成分,在糖化醪液中,若顆粒自由運(yùn)動(dòng),顆粒形態(tài)保持不變,若有外力作用,如泵或攪拌器葉片的旋轉(zhuǎn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于液體旋轉(zhuǎn)速度時(shí),顆粒形態(tài)將發(fā)生改變,并出現(xiàn)破裂,特別是在葉輪渦流邊緣,管道的彎曲處,管道的粗糙表面及泵的出口方向易形成此種外力,通常稱為“剪切力”,分子間存在的剪切力將醪液中無(wú)規(guī)則的β-葡聚糖分子擴(kuò)散,聯(lián)結(jié)在一起,通過(guò)氫鍵形成β-葡聚糖螺旋體凝膠,從而導(dǎo)致麥汁和啤酒過(guò)濾的困難。超過(guò)57℃后,由于各種葡聚糖復(fù)合體已經(jīng)失活或偏離最佳作用環(huán)境,大分子和小分子的葡聚糖并存于醪液中,不能再分解,此時(shí)必須采用低速攪拌,否則上述分子會(huì)通過(guò)氫鍵生成β-葡聚糖膠體物質(zhì)。
2.7如果麥芽脆度值超過(guò)80%或按協(xié)定糖化制麥汁的粘度在1.51mpa.s—1.63mpa.s之間,則說(shuō)明β-葡聚糖分解良好。
2.8 較低的pH值可明顯促進(jìn)蛋白質(zhì)的分解和增加游離氨基酸的含量,使β-葡聚糖分解比較好,有利于麥汁過(guò)濾。
2.9高濃度的麥汁更易造成β-葡聚糖高且過(guò)濾困難。
糖化過(guò)程影響β-葡聚糖分解的部分指標(biāo)(見(jiàn)表1)
不同麥汁、不同粉碎度麥汁中β-葡聚糖含量(見(jiàn)表2)
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