氨基酸含量對(duì)啤酒發(fā)酵的影響

1、 目 錄前言11啤酒中氨基酸的來源22啤酒中氨基酸的分類33氨基酸含量對(duì)啤酒發(fā)酵過程中風(fēng)味物質(zhì)形成的影響43.1氨基酸含量對(duì)高級(jí)醇形成的影響43.1.1高級(jí)醇的形成43.1.2氨基酸與高級(jí)醇形成的關(guān)系53.1.3控制啤酒中高級(jí)醇含量的方法63.2氨基酸含量對(duì)雙乙酰形成的影響63.2.1雙乙酰的形成63.2.2氨基酸與雙乙酰形成的關(guān)系63.2.3降低啤酒中雙乙酰含量的方法73.3氨基酸含量對(duì)硫化氫形成的影響83.3.1硫化氫的形成83.3.2氨基酸與硫化氫形成的關(guān)系83.3.3降低啤酒中硫化氫含量方法93.4氨基酸含量對(duì)醋形成的影響94結(jié)論9參考文獻(xiàn)11致謝12摘 要啤酒中含有多種氨基酸，對(duì)啤酒

2、的口感和品質(zhì)有著一定的決定性作用，分析啤酒中游離氨基酸含量的多少可以反映其營(yíng)養(yǎng)狀況。主要原因是氨基酸含量對(duì)啤酒發(fā)酵過程中風(fēng)味物質(zhì)的形成有著一定的影響，最密切的風(fēng)味物質(zhì)主要是高級(jí)醇、雙乙酰、硫化氫、酯、有機(jī)酸等。本文主要討論了麥汁中氨基酸含量對(duì)啤酒酵母代謝副產(chǎn)物高級(jí)醇、雙乙酰、硫化氫及酯含量的影響及啤酒質(zhì)量的影響。結(jié)果表明：麥汁中氨基酸含量過高或過低都會(huì)使高級(jí)醇生成量增加，當(dāng)氨基酸含量控制在適宜條件時(shí)，有利于降低高級(jí)醇生成量和提高發(fā)酵度；不同氨基酸對(duì)總雙乙酰水平的影響差異很大（纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸在降低雙乙酰含量方面效果顯著；精氨酸、組氨酸、谷氨酰胺、賴氨酸、絲氨酸在降低總雙乙酰含量方面起到

3、了明顯的反作用）；麥汁中不同的氨基酸含量對(duì)啤酒發(fā)酵中硫化氫的形成均有不同程度的影響，影響最大的是半胱氨酸與甲硫氨酸。關(guān)鍵詞：氨基酸；高級(jí)醇；雙乙酰；硫化氫abstractin the beer includes many kinds of amino acids, having certain decisive effect to the beer feeling in the mouth and the quality. the analysis to amino acids content in beer may reflect its nutritional status. main r

4、eason was that the amino acids content had certain influence to the formation of flavor material in the beer fermentative process, and the closest flavor material were mainly higher alcohols, the diacetyl, the hydrogen sulfide, the ester, the organic acid and so on. this study mainly discussed the a

5、mino acids content in wort to the influence of beer yeast metabolism by-product higher alcohols, the diacetyl, the hydrogen sulfide and the ester content and the beer quality. the result indicated: amino acids content in wort too high or too low made the quantity of higher alcohols to increase,and i

6、t was advantageous in reducing the higher alcohols quantity and enhancing the degree of fermentation when amino acid content was controlled in suitable condition; the production of the total diacetyl was really different by the different amino acids (the amino-isovaleric acid, the leucine, the isole

7、ucine to reduce the diacetyl content were remarkable; while the arginine, the histidine, the valley ammonia amide, the lysine, the serine to reduce the total diacetyl content had the obvious reaction); the different amino acids contents in wort had the varying degree influence to the hydrogen sulfid

8、e formation in beer fermentation, the cysteine and the methionine being most obvious. key words: amino acids; higher alcohols; diacetyl; hydrogen sulfide 氨基酸含量對(duì)啤酒發(fā)酵的影響前言眾所周知，蛋白質(zhì)是“生命的載體”即生命的第一要素，而蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸。氨基酸在人體中不僅是合成蛋白質(zhì)的重要原料，而且為促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育的正常代謝、維持生命提供物質(zhì)基礎(chǔ)。如果人體缺少某一種氨基酸，有可能發(fā)生人體的正常生命代謝異常，甚至導(dǎo)致各種疾病或生命活動(dòng)的終

9、止。從營(yíng)養(yǎng)學(xué)角度而言，人體（或其他脊椎動(dòng)物）的氨基酸可分為必需氨基酸（essential amino acid，8種：賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、纈氨酸、亮氨酸和異亮氨酸）、半必需氨基酸（half-essential amino acid，又稱為條件必需氨基酸，2種：精氨酸和組氨酸）及非必需氨基酸（nonessential amino acid，如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸），每一種氨基酸都有其獨(dú)特的生理作用1-3。酒中所含有的氦基酸以游離狀態(tài)存在，對(duì)啤酒的口感和品質(zhì)也有著一定的決定性作用，分析酒中游離氦基酸含量的多少可以反映酒的營(yíng)養(yǎng)狀況, 同時(shí)還可以反映其質(zhì)量的高低。近年米對(duì)酒類游

10、離氦基酸的分析側(cè)試越來越引起人們的重視。通常氨基酸的測(cè)定采用氨基酸分析儀以離子交換分離, 柱后衍生測(cè)定, 但氨基酸分析儀價(jià)格昂貴,分析時(shí)間長(zhǎng), 且只能專用于分析氨基酸, 因而大大限制了氨基酸分析技術(shù)在國(guó)內(nèi)啤酒行業(yè)的推廣。70年代以來, 用柱前衍生, 高效液相色譜法開始應(yīng)用于氨基酸的測(cè)定4。許多早期的研究都是在moore和stein所提出的方法基礎(chǔ)上開展的。其中氨基酸的分離用離子交換色譜柱(iec)進(jìn)行, 分離后的氨基酸立即用水合茚三酮進(jìn)行柱后衍生。衍生物的檢測(cè)波長(zhǎng)在可見光區(qū)（=440nm）。目前最新研究的方法是柱前衍生法, 先進(jìn)行氨基酸衍生化, 然后再用反相色譜柱分離。該方法提高了分析靈敏度,

11、 并且縮短了分析時(shí)間, 可靈活用于其它領(lǐng)域, 例如多肽的分析。對(duì)于氨基酸的檢測(cè)，考慮到一機(jī)多用，啤酒企業(yè)大多采用反相高效液相色譜法（hplc）5。其中鄭昕等采用鄰苯二甲醛-氯甲酸芴甲酯（opa-fmoc）衍生，檢測(cè)了17種氨基酸。除這17種氨基酸外，啤酒中還含有天冬酰胺（asn）、谷氨酰胺（gln）、-氨基丁酸（gaba）和色氨酸（trp）。gln是衡量啤酒氧化程度的指標(biāo)，gaba是體現(xiàn)啤酒保健功能的重要營(yíng)養(yǎng)成分。aqc柱前衍生高效液相色譜法可以同時(shí)檢測(cè)上述21種氨基酸6。啤酒素有“液體面包”之稱，1972 年7 月1 日在墨西哥召開的第九次世界營(yíng)養(yǎng)食品會(huì)議上，把啤酒正式列為營(yíng)養(yǎng)食品，它滿足營(yíng)

12、養(yǎng)食品三個(gè)重要條件之一，即啤酒含有多量和多種氨基酸。啤酒中氨基酸的含量豐富，一部分是原料麥芽中的蛋白質(zhì)經(jīng)過酶的作用分解而產(chǎn)生的，一部分是酵母在代謝過程中分泌到發(fā)酵液中的，它們以溶解狀態(tài)存在于啤酒中7。在啤酒發(fā)酵的過程中，釀酒酵母必須通過吸收麥汁中的氨基酸等含氮物質(zhì)，以繁殖細(xì)胞。因此對(duì)麥汁中氨基酸的含量以及對(duì)最終產(chǎn)品啤酒中氨基酸含量的分析，是非常必要的。麥汁中氨基酸含量總體比啤酒更為豐富，啤酒中氨基酸總量為1.42 g/l，而麥汁中氨基酸總量為1.96 g/l。比較兩種樣品，啤酒中蘇氨酸、絲氨酸、胱氨酸的濃度較麥汁有顯著增加，谷氨酰胺、脯氨酸、苯丙氨酸、谷氨酸和酪氨酸的濃度也有增加，其它氨基酸的

13、含量?jī)H稍有差別8。在追求經(jīng)濟(jì)效益和啤酒質(zhì)量的激烈競(jìng)爭(zhēng)下，提高啤酒質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，是啤酒生產(chǎn)廠家生存的根本。在麥汁制備過程中添加適當(dāng)?shù)妮o料有助于降低生產(chǎn)成本，同時(shí)輔料比掌握合適，又能保證啤酒的風(fēng)味和質(zhì)量，而啤酒的風(fēng)味物質(zhì)高級(jí)醇和雙乙酰均與麥汁中的氨基酸含量有關(guān)，因而控制氨基酸含量顯得尤為重要，且麥汁中氨基酸含量的控制可以通過輔料來調(diào)節(jié)，因此掌握麥汁中酵母發(fā)酵的最適氨基酸含量為關(guān)鍵所在9-10。本文主要討論麥汁中氨基酸含量對(duì)啤酒酵母代謝副產(chǎn)物高級(jí)醇、雙乙酰、硫化氫及酯含量的影響及啤酒質(zhì)量的影響。1啤酒中氨基酸的來源大麥含有豐富的蛋白質(zhì)。在制麥過程中, 所合成的多種蛋白酶, 對(duì)大麥蛋白質(zhì)進(jìn)行分解

14、, 使高分子的蛋白質(zhì)逐浙分解為各級(jí)的降解產(chǎn)物,如氨基酸, 肽、胨、及一些低分子的蛋白質(zhì)。在糖化過程中, 蛋白質(zhì)的分解是繼續(xù)進(jìn)行的, 這主要是由對(duì)熱相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)肽酶和羧肽酶同時(shí)作用來完成的。這些降解產(chǎn)物就構(gòu)成了麥汁中的可溶性氮, 而氨基酸及二部分小分子的多膚, 則構(gòu)成了可同化氮部份11。麥汁中的氨基酸, 是可同化氮的重要組成部分。雖然含量只有60120ppm， 但是它對(duì)啤酒的釀造、風(fēng)味物質(zhì)的形成卻起到一個(gè)不可低估的作用。在發(fā)酵過程中, 酵母將它作為含氧的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，以合成自身細(xì)胞, 也正是由于它的這一功能, 使得酵母在利用這些氨基酸的代謝過程中, 通過復(fù)雜的生化反應(yīng), 產(chǎn)生相應(yīng)的發(fā)酵副產(chǎn)物。對(duì)啤酒

15、風(fēng)味有影響的主要是一些揮發(fā)性物質(zhì),它們的不同組分, 不同含量均影響啤酒的風(fēng)味。因此它們對(duì)啤酒的感官質(zhì)量是很重要的, 消費(fèi)者可以根據(jù)它來決定此產(chǎn)品是否可以接受。由于氨基酸與啤酒風(fēng)味物質(zhì)的形成, 有著直接的聯(lián)系, 了解它們之間的相互關(guān)系, 有助于更好地控制有關(guān)因素, 從而調(diào)整各種發(fā)酵副產(chǎn)物組份和含量, 以達(dá)到賦予啤酒一種和諧的風(fēng)味12-13。麥汁中的氨基酸含量可因不同品種的大麥、大麥不同的含氮量、不同的制麥條件、及不同的糖化方法而改變, 但是其各種氨基酸所占的比例卻是相對(duì)穩(wěn)定的。2啤酒中氨基酸的分類在發(fā)酵開始階段, 酵母利用麥汁中的氨基酸來合成細(xì)胞的蛋白質(zhì)和其他含氮化合物, 以進(jìn)行自身繁殖。在發(fā)酵

16、后期, 當(dāng)酵母增殖停止時(shí), 氨基酸的吸收也逐漸緩慢或停止。麥汁中的氨基酸不能以簡(jiǎn)單的擴(kuò)散作用自由地進(jìn)入細(xì)胞內(nèi), 而是受滲透酶的復(fù)雜系統(tǒng)所操縱。酵母具有兩個(gè)輸送氨基酸通過細(xì)胞膜的系統(tǒng), 一個(gè)是一般的滲透酶系統(tǒng), 它是沒有專一性的, 可以不加區(qū)別地將除脯氨酸以外的氨基酸進(jìn)行輸送, 該酶具有很高的活性, 但是它受氨的抑制, 因此, 在發(fā)酵開始時(shí), 由于氨基酸脫氨所產(chǎn)生的氨對(duì)其有抑制, 所以沒有活性； 另一系統(tǒng), 也就是最重要的特殊滲透酶系統(tǒng), 這一系統(tǒng)的滲透酶是具有專一性的, 而且它們也分別受到其它氨基酸的抑制, 從而使麥汁中的氨基酸按一定順序進(jìn)入到細(xì)胞內(nèi)。根據(jù)酵母對(duì)氨基酸利用的順序, 可將麥汁中的

17、氨基酸分為四組。第一組： 酵母對(duì)其迅速吸收的有谷氨酸、天冬氨酸、天冬酞氨、谷氨酸氨、絲氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、精氨酸。第二組： 酵母對(duì)其緩慢吸收的有擷氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、組氨酸。第三組： 酵母在后期才對(duì)其吸收的有甘氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、丙氨酸、氨。第四組： 酵母對(duì)其不吸收的有脯氨酸、-氨基丁酸。酵母利用氦基酸的順序是遵循很嚴(yán)格的指令, 不受可溶性氮含量或發(fā)酵條件的影響。它首先利用第一組的氨基酸, 這是因?yàn)榈谝唤M氨基酸的特殊滲透酶沒有受到抑制, 而卻抑制了其它氨基酸的滲透酶作用。當(dāng)?shù)谝唤M氨基酸的濃度下降后, 第二組氨基酸的滲透酶才逐漸地將這組的氨基酸輸送到細(xì)胞中, 被酵母利用

18、。在傳統(tǒng)的啤酒釀造條件下, 第三組氨基酸是較少被利用的, 因?yàn)檫@時(shí)酵母已經(jīng)停止生長(zhǎng), 它僅有部份隨著溫度和攪拌情況而被利用。而這組氨基酸的滲入是完全取決于一般滲透酶的作用。第四組氨基酸不被酵母所利用。由于酵母有順序地利用麥汁中的氨基酸, 而蛋白質(zhì)和核酸的合成, 需要所有20種的氨基酸參與, 那些不能進(jìn)入到細(xì)胞中的氨基酸雖然就存在于酵母細(xì)胞的周圍, 但是不能被利用, 還必須靠酵母自己合成。這就導(dǎo)致了酵母按順序地合成那些被抑制滲入的氨基酸及被利用完的氨基酸。在這個(gè)合成過程中, 所有對(duì)應(yīng)的氨基酸前驅(qū)物從而產(chǎn)生, 對(duì)應(yīng)的酮酸被合成, 因此也就產(chǎn)生了這些合成中所形成的發(fā)酵副產(chǎn)物。但是, 在對(duì)應(yīng)的氨基酸滲

19、入到細(xì)胞的過程中, 其酮酸的合成受到抑制或阻遏。酵母所利用的大部份氨基酸不是直接參與蛋白質(zhì)的合成, 而是直接脫氨, 游離的氨馬上參與必要的氨基酸的合成, 脫氨后的游離酮酸又可以用于合成新的氨基酸。在這一過程中, 過量的酮酸也導(dǎo)致形成及分泌對(duì)應(yīng)的發(fā)酵副產(chǎn)物。在整個(gè)酵母生長(zhǎng)期間, 既可以通過麥汁中的氨基酸來合成所需要的氨基酸, 也可以通過糖代謝的碳氨骨架來合成所需要的氨基酸。在這途徑中, 所有對(duì)應(yīng)的氨基酸前驅(qū)物及對(duì)應(yīng)的酮酸也均被合成, 相應(yīng)的發(fā)酵副產(chǎn)物也由此而生成。與酵母對(duì)氨基酸代謝過程關(guān)系最密切的風(fēng)味物質(zhì)主要是高級(jí)醇、雙乙酰、硫化氫、酯等14。3氨基酸含量對(duì)啤酒發(fā)酵過程中風(fēng)味物質(zhì)形成的影響3.1

20、氨基酸含量對(duì)高級(jí)醇形成的影響3.1.1高級(jí)醇的形成高級(jí)醇是啤酒發(fā)酵的一個(gè)重要副產(chǎn)物, 它幾乎都是以微量存在于啤酒中。在正常的啤酒釀造條件下,由于高級(jí)醇的協(xié)同作用, 則賦予啤酒特有的香味及口感。高級(jí)醇可以通過分解代謝途徑由氨基酸生成，也可以通過合成氨基酸的代謝途徑由糖代謝生成，一酮酸是啤酒發(fā)酵過程中生成高級(jí)醇的前體物質(zhì)，麥汁中一氨基氮的含量過高，可直接經(jīng)轉(zhuǎn)氨作用形成一酮酸，再經(jīng)脫羧、還原轉(zhuǎn)化成高級(jí)醇15。合成途徑如下： 從這個(gè)合成途徑中可以看出, 在利用氨基酸或合成氨基酸的過程中, 總是形成高級(jí)醇。3.1.2氨基酸與高級(jí)醇形成的關(guān)系麥汁中- 氨基氮含量過高，就會(huì)通過氨基酸的異化作用即埃爾利希機(jī)制

21、形成高級(jí)醇；當(dāng)麥汁中- 氨基氮含量偏低時(shí)，酵母需通過糖類合成代謝途徑走酮酸路線去合成必需的氨基酸用于細(xì)胞的蛋白質(zhì)合成，當(dāng)缺乏合成能源時(shí)，會(huì)導(dǎo)致由酮酸形成高級(jí)醇。對(duì)于正常發(fā)酵來講，一定糖度的麥汁正常發(fā)酵所需- 氨基氮的量是一定的16。這表明, 當(dāng)酵母利用麥汁中某一組氨基酸, 當(dāng)這組氨基酸經(jīng)過其滲透酶輸送至細(xì)胞內(nèi),通過脫氨, 脫氨后的游離酮酸可以用于合成新的氨基酸, 但同樣也可以通過脫羧, 還原成對(duì)應(yīng)的高級(jí)醇。而酵母在利用某一組份氨基酸的同時(shí), 總是要合成其它所有的氨基酸, 因此, 也就導(dǎo)致產(chǎn)生微量的相應(yīng)高級(jí)醇。尤其是利用氮的后期, 在氮缺乏的情況下, 氨基酸的合成是不可能, 因此就導(dǎo)致酮酸在酵母

22、細(xì)胞內(nèi)積累, 在嫌氣狀態(tài)下, 酵母只能將其迅速還原成相應(yīng)的高級(jí)醇, 再分泌到細(xì)胞外。當(dāng)酵母停止生長(zhǎng)時(shí), 高級(jí)醇的生成也就停止。在一般低溫的發(fā)酵條件下, 酵母主要是利用第一組、第二組的氨基酸。所以啤酒中主要是含有與這兩組氨基酸對(duì)應(yīng)的高級(jí)醇。但是如果提高發(fā)酵溫度或者有攪拌的發(fā)酵, 就會(huì)刺激酵母的生長(zhǎng), 重新合成的酵母細(xì)胞量也增加, 這就要消耗更多的氨基酸, 從而導(dǎo)致酵母利用第三組氨基酸，因此也就形成大量第三組氨基酸對(duì)應(yīng)的高級(jí)醇。尤其是笨丙氨酸是屬于第三組氨基酸, 它對(duì)應(yīng)的高級(jí)醇是苯乙醇, 苯乙醇具有一種似玫瑰般的芳香, 是影響啤酒風(fēng)味的一個(gè)重要因素。因此, 如果發(fā)現(xiàn)在發(fā)酵后期苯乙醇的含量突然增加,

23、 這就表明酵母利用第三組氨基酸。對(duì)于上面發(fā)酵, 由于發(fā)酵溫度高, 所以總是利用第三組氨基酸, 因此啤酒的高級(jí)醇含量也相對(duì)較高。3.1.3控制啤酒中高級(jí)醇含量的方法高級(jí)醇是一個(gè)重要的風(fēng)味物質(zhì), 它能賦予啤酒特有的芳香, 但如含量過多, 則使人難以接受。麥汁中碳/氮的比值是很重要的。如果這個(gè)比值高, 對(duì)于下面酵母來說, 則會(huì)使高級(jí)醇含量大大地提高。因此付料多的麥汁組成, 可同化氮的含量減少, 相應(yīng)就導(dǎo)致高級(jí)醇含量增加。在啤酒發(fā)酵過程中，應(yīng)將一氨基氮的含量控制在合理范圍內(nèi)，這樣既可以滿足酵母的需要，又可以減少高級(jí)醇的生成。此外，根據(jù)埃爾利希的理論，亮氮酸是形成異戊醇的關(guān)鍵物質(zhì)。在啤酒發(fā)酵過程中，通過

24、控制亮氨酸形成的代謝途徑即可達(dá)到減少高級(jí)醇生成量的目的。3.2氨基酸含量對(duì)雙乙酰形成的影響3.2.1雙乙酰的形成雙乙酰屬羧基化合物, 會(huì)使啤酒產(chǎn)生一種像餿飯的風(fēng)味。尤其它的感官閾值很低, 約為0.15ppm，但如果達(dá)到0.4ppm，就會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)烈的令人不快的風(fēng)味。因此, 在正常啤酒與不可接受啤酒之間的余地是很小的。雙乙酰是酵母合成纈氨酸、亮氨酸過程中的副產(chǎn)物, 它的合成途徑如下： 從合成途徑中可以看出,-乙酰乳酸是雙乙酰的前驅(qū)物。3.2.2氨基酸與雙乙酰形成的關(guān)系-乙酰乳酸在酵母生長(zhǎng)期形成, 在生長(zhǎng)期結(jié)束時(shí), 它達(dá)到最大值, 然后逐漸減少。-乙酰乳酸的形成及含量, 與酵母利用麥汁中氨基酸有著密

25、切的關(guān)系。不同氨基酸對(duì)總雙乙酰（包括游離雙乙酰和-乙酰乳酸）水平的影響差異很大： 纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸在降低雙乙酰含量方面效果顯著；精氨酸、組氨酸、谷氨酰胺、賴氨酸、絲氨酸在降低總雙乙酰含量方面起到了明顯的反作用17。在發(fā)酵開始時(shí), 只有第一組氨基酸滲入到細(xì)胞內(nèi), 而屬于第二組的擷氨酸、亮氨酸, 它們的滲透酶受到抑制, 因而必須要在細(xì)胞內(nèi), 通過糖代謝來進(jìn)行合成。其結(jié)果就導(dǎo)致處于這個(gè)合成途徑中的-乙酰乳酸過量形成及分泌, 這就產(chǎn)生了第一個(gè)-乙酰乳酸的高峰。當(dāng)?shù)谝唤M氨基酸被消耗了, 第二組的氨基酸的滲入, 抑制了其自身的合成。因此,-乙酰乳酸的合成便停止。在通常的啤酒釀造條件下, 尤其是在低

26、溫下, 在同化第二組氨基酸時(shí), 酵母的生長(zhǎng)就停止了, 因此第三組氨基酸較少被利用。但如果在攪拌的環(huán)境中或在溫度較高等有利于酵母繼續(xù)生長(zhǎng)的情況下, 就導(dǎo)致酵母繼續(xù)利用第三組氨基酸,而這時(shí)擷氨酸、亮氨酸已經(jīng)被酵母利用了, 因此酵母又必須再對(duì)其進(jìn)行合成。其結(jié)果是又一次產(chǎn)生及分泌-乙酰乳酸, 形成了第二個(gè)高峰。被分泌到細(xì)胞外的-乙酰乳酸在酸性的環(huán)境下不穩(wěn)定, 它通過氧化脫羧化學(xué)反應(yīng)慢慢地轉(zhuǎn)化為雙乙酰。在溫度較低的條件下, 這一反應(yīng)的速度是很慢的, 而酵母利用雙乙酰的速度卻是很快的, 所形成的雙乙酰隨著它的出現(xiàn)而迅速被酵母吸收, 進(jìn)行還原。因此-乙酰乳酸氧化脫羧為雙乙酰的這個(gè)反應(yīng), 是限制啤酒中雙乙酰消

27、除的重要障礙。而這個(gè)反應(yīng), 直接受溫度的影響。因此在發(fā)酵后期適當(dāng)提高溫度, 加速-乙酰乳酸轉(zhuǎn)化為雙乙酰的速度,從而使酵母能迅速地將雙乙酰利用。3.2.3降低啤酒中雙乙酰含量的方法要減少雙乙酰在啤酒中的含量, 首先要防止在發(fā)酵開始時(shí)形成過量的-乙酰乳酸。所有導(dǎo)致延長(zhǎng)利用第一組氨基酸的因素都將有利于酵母自身合成擷氨酸及亮氨酸, 從而也就導(dǎo)致了-乙酰乳酸的合成。如發(fā)酵罐的體積過大, 滿罐時(shí)間過長(zhǎng), 也即必須分多次添加新鮮麥汁, 從而也就分多次地添加了第一組氨基酸, 使酵母連續(xù)地合成了-乙酰乳酸。對(duì)于連續(xù)發(fā)酵, 由于其不斷地添加新鮮麥汁, 所以此問題更顯得嚴(yán)重。其次要防止-乙酰乳酸第二個(gè)高峰的形成。這

28、就需要選擇好適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵溫度, 避免使用過高的發(fā)酵容器, 以防引起過分的攪拌作用, 使酵母細(xì)胞的活性增加, 與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)接觸充分, 增加了酵母的生長(zhǎng)量, 導(dǎo)致第三組氨基酸的利用, 從而也就帶來了-乙酰乳酸第二個(gè)高峰的形成。如果麥汁中氨基酸含量過低, 同樣可以出現(xiàn)-乙酰乳酸形成的兩個(gè)高峰。如麥汁含濁汁較多, 就可能帶入了脂肪酸、微量元素等有利于酵母生長(zhǎng)的物質(zhì), 導(dǎo)致酵母生長(zhǎng)期的延長(zhǎng),從而也使酵母利用更多的氨基酸, 也產(chǎn)生相同的后果。這種-乙酰乳酸形成的滯后是十分不利于雙乙酰的消除, 因?yàn)樵诎l(fā)酵接近結(jié)束時(shí),-乙酰乳酸要轉(zhuǎn)化為雙乙酰, 再通過酵母來利用這些雙乙酰是十分困難的。在這種情況下, 只得延長(zhǎng)發(fā)酵

29、周期來解決雙乙酰的問題。值得注意的是在發(fā)酵結(jié)束時(shí), 還有相當(dāng)一部分-乙酰乳酸沒有轉(zhuǎn)化為雙乙酰, 它們留在啤酒中, 經(jīng)過濾、裝瓶, 在滅菌時(shí), 由于溫度升高, 這部份-乙酰乳酸就轉(zhuǎn)化為雙乙酰,由于這時(shí)已經(jīng)沒有酵母來利用它, 從而使得啤酒中有過量的雙乙酰存在。這就是為什么啤酒在過濾前很少能品嘗出雙乙酰的存在, 而在成品啤酒中, 卻能將其品嘗出來的原因。因此, 要使麥汁含有足夠的可同化氮（150ppm以上），要適當(dāng)控制好酵母的生長(zhǎng)量,控制好發(fā)酵條件, 選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)酵設(shè)備, 防止酵母利用第三組氨基酸, 在發(fā)酵后期適當(dāng)提高發(fā)酵溫度, 均有利于減少啤酒中雙乙酰的含量。3.3氨基酸含量對(duì)硫化氫形成的影響3.

30、3.1硫化氫的形成啤酒中含硫化合物種類很多, 但對(duì)啤酒風(fēng)味產(chǎn)生重大影響的是低沸點(diǎn)硫化物, 其中so2和h2 s 是較為重要的兩種18。硫化氫是造成啤酒生青（生酒）味的一種發(fā)酵副產(chǎn)物, 幾個(gè)ppm的硫化氫足以完全掩蓋了高級(jí)醇和醋的香味。硫化氫的主要生成是在發(fā)酵過程中, 酵母的正常代謝產(chǎn)物。麥汁中氨基酸的組成對(duì)其形成起了一個(gè)重要作用。硫化氫可以通過蘇氨酸、蛋氨酸、半胱氨酸的合成途徑來產(chǎn)生： - 3.3.2氨基酸與硫化氫形成的關(guān)系第一組的蘇氨酸是硫化氫的激活劑, 因?yàn)樗鼘?duì)其生物合成中的天冬氨酸酶、天冬氨酸半醛脫氫酶有阻遏作用, 這樣也就抑制了由天冬氨酸, 尤其是高絲氨酸所派生的蛋氨酸合成的前體物質(zhì)。

31、相反, 硫化氫照常生成, 從而使硫化氫積累而分泌到細(xì)胞外。當(dāng)?shù)诙M氨基酸被利用時(shí), 作為硫化氫抑制劑的蛋氨酸滲入, 則對(duì)亞硫酸鹽還原酶、天冬氨酸激酶、高絲氨酸脫氫酶、高絲氨酸酞基轉(zhuǎn)移酶有阻遏作用, 從而使所有來自天冬氨酸或半朧氨酸的蛋氨酸生物合成的所有前體物不能被合成, 硫化氫的形成也受到抑制, 所以蛋氨酸的滲入會(huì)阻塞細(xì)胞內(nèi)硫化氫的形成。當(dāng)?shù)诙M氨基酸的濃度下降后, 蛋氨酸對(duì)硫化氫的抑制作用也隨之消失。如酵母還繼續(xù)生長(zhǎng), 則第三組氨基酸也隨之被酵母利用, 又導(dǎo)致硫化氫的形成。當(dāng)酵母生長(zhǎng)達(dá)到它的終結(jié), 開始它的穩(wěn)定期, 硫化氫的生成量也達(dá)到它的最大量, 然后隨著酵母的利用及二氧化碳逸出, 而使其

32、含量逐漸下降。3.3.3降低啤酒中硫化氫含量方法要防止產(chǎn)生過量的硫化氫, 同樣要保證麥汁含有足夠的氨基酸；要避免所有導(dǎo)致延長(zhǎng)利用第一組氨基酸的因素；要防止酵母過量的生成, 以利用第三組氨基酸；發(fā)酵后期保持較高的溫度, 或用二氧化碳對(duì)啤酒進(jìn)行洗滌, 使二氧化碳逸出而將硫化氫一起帶走, 這些均有利于減少啤酒中硫化氫的含量。另外, 要注意冷混濁物的排除, 因它們的存在會(huì)導(dǎo)致加速及以一種連續(xù)的方式形成硫化氫。3.4氨基酸含量對(duì)醋形成的影響酯是一個(gè)重要的風(fēng)味物質(zhì), 它能賦予啤酒特有的芳香, 但如含量過多, 則使人難以接受。酯是由酰基輔酶a和醇類的縮合而成的, 因此高級(jí)醇含量的增加同樣導(dǎo)致對(duì)應(yīng)酯生成量的增

33、加,所以氨基酸對(duì)酯生成的效應(yīng)可以通過高級(jí)醇來反映。麥汁中含氮量增加，會(huì)刺激酯的形成。但據(jù)資料介紹，麥汁中氨基氮的含量在100-300mg/l的范圍內(nèi), 則酯的含量改變不大。4結(jié)論本文主要討論了麥汁中氨基酸含量對(duì)啤酒酵母代謝副產(chǎn)物高級(jí)醇、雙乙酰、硫化氫及酯含量的影響及啤酒質(zhì)量的影響。麥汁中氨基酸含量過高或過低都會(huì)使高級(jí)醇生成量增加，當(dāng)氨基酸含量控制在適宜條件時(shí)，有利于降低高級(jí)醇生成量和提高發(fā)酵度；不同氨基酸對(duì)總雙乙酰水平的影響差異很大（纈氨酸、亮氨酸、異亮氨酸在降低雙乙酰含量方面效果顯著；精氨酸、組氨酸、谷氨酰胺、賴氨酸、絲氨酸在降低總雙乙酰含量方面起到了明顯的反作用）；麥汁中不同的氨基酸含量對(duì)啤酒發(fā)酵中硫化氫的形成均有不同程度的影響，影響最大的是半胱氨酸與甲硫氨酸；氨基酸對(duì)酯生成的效應(yīng)可以通過高級(jí)醇來反映。因此，應(yīng)結(jié)合多方面的因素控制最適宜的氨