关于啤酒酿造过程热负荷变化的研究

肖代华

青岛啤酒（三水）有限公司 广东佛山 528100

在啤酒酿造与储运的过程中，会直接或间接的承受一定的热量，这就是啤酒的热负荷。其主要有啤酒的温度高低、在该温度下停留的时间等影响。对于啤酒来说，其焦糊口味与酿造过程中的热负荷变化有着较大的联系，一旦热负荷过高，则会导致焦糊口味提升，并不利于啤酒口味的稳定性。因此，探究啤酒酿造过程中的热负荷变化对于稳定啤酒口味极为重要。

1 啤酒酿造过程中热负荷变化的实验方法

1.1 测定原理

当前，探究啤酒酿造过程中热负荷变化的方法包括检测啤酒（或是麦汁）的硫代巴比妥酸值（TBZ）、5-羟甲基糠醛等指标。其中，TBZ值为啤酒老化前驱体物质的含量，其数值能够反映出啤酒酿造过程中的热负荷数值[1]。基于此，在本次研究中主要使用TBZ检测的方式完成对啤酒酿造过程中热负荷变化的探究。

这一检测的原理主要如下：当TBZ与美拉德反应产物进行反应时，会产生黄色物质，其含量可以使用分光广度法完成确定。此时，利用这一黄色物质的含量即可推算出TBZ值。

1.2 测定方法

第一，将样本进行稀释处理。将协定麦汁稀释4倍、啤酒与麦汁稀释10倍。第二，展开样本检测。取10ml待测样本、5ml 0.02的TBZ醋酸溶液，将其放置于温度为70℃的恒温水中完成持续70min的水浴。完成水浴后，应立即将其冷却至室温，并在448nm完成O.D.值的测定。此时，对照的蒸馏水的OD值为空白。第三，完成TBZ值的计算。在一过程中，使用公式TBZ=（Eh-E1）×10×F即可完成TBZ值的计算。其中，Eh为待测样的OD（光密度值）；E1为空白O.D.；F为稀释倍数[2]。

2 实验结果分析

2.1 不同麦芽的TBZ值

本次实验中选取了加麦Metcalfe（加麦M）、加麦Copeland（加麦C）、澳麦Stirling（奥麦S1、S2）来探究麦芽种类与热负荷变化之间的关系。结果显示，加麦M的TBZ值为28.7；加麦C的TBZ值为40.6；奥麦S1的TBZ值为24.8；奥麦S2的TBZ值为20.9。由此能够看出，对于不同品种的麦芽来说，其TBZ值存在着较大的差异。在啤酒酿造过程中，麦芽在美拉德反应的影响下，会产生以此影响啤酒风味的物质，其含量与制麦焙焦过程中的所受到的热负荷有一定的关联。所以，在衡量麦汁过热的过程中，需要参考不用麦芽品种的TBZ值。

2.2 大米糊化与热负荷变化

在进行大米糊化过程中，使用的工艺具体如下：控制下料温度为50℃，升至90℃后展开20min的保温处理，并升至100℃，最后完成持续15min的保温处理。在这一过程中，糊化与热接触的时间为47min，糊化醪液的TBZ值为2.56/2.34。与上文中得出了麦汁TBZ值相比能够得出，完成糊化后的糊化醪液TBZ值远低于麦汁的TBZ值。由此能够得出，糊化过程对麦汁过热口味的影响较低，并不是关键性的工序。

2.3 麦汁制备与热负荷变化

在麦汁制备过程中，会经过糖始化、糖终化、煮沸、回旋、冷麦汁的环节。在不用的环节中，TBZ值也会发生一定的变化。实验结果表明，在糖始化与糖终化的过程中，TBZ值呈现出增长的趋势；在糖终化与过滤的过程中，TBZ值呈现出下降的趋势；在过滤与煮沸的过程中，TBZ值呈现出大幅增长的趋势；在煮沸与回旋的过程中，TBZ值呈现出平缓增长的趋势；在回旋与冷麦汁的过程中，TBZ值也呈现出增长的趋势。对比这些过程中TBZ值增长的趋势（ΔTBZ值），由高至低能够得出如下排序：麦汁煮沸、冷却、回旋、糖化和过滤。其中，煮沸过程中的ΔTBZ值最大，而糖化过程中的ΔTBZ值最不明显。同时，过滤过程中的ΔTBZ值为负[3]。

进一步分析了煮沸过程中的TBZ值变化，分别在开始煮沸、煮沸30min、煮沸60min、煮沸65min时测量TBZ值。结果显示，当煮沸时间增加时，TBZ值也随之增加，且结果显著。

由此能够得出，温度与时间会对TBZ值产生较大的影响。其中，在温度越高、时间越长的条件下，TBZ值随之增高。而在麦汁制备的过程中，煮沸、回旋以及冷麦汁（麦汁冷却）属于热接触的高温阶段，因此所承受的热负荷最多，相对应的，TBZ值也就越大。由此，在满足其他工序要求的基础上，应当尽可能降低糖化与热接触的时间，实现对麦汁热负荷的有效控制。

2.4 发酵过程与热负荷变化

在发酵过程中（控制麦汁浓度为13.0°P），测得的TBZ值如下所示：对于一号样本来说，糖化冷麦汁的TBZ值为68.1、待滤酒的TBZ值为63.0；对于二号样本来说，糖化冷麦汁的TBZ值为67.2、待滤酒的TBZ值为62.1。由此能够得出，在发酵过程中，存在一部分美拉德反应产物消失，TBZ值降低约15%。

2.5 成品啤酒杀菌与热负荷变化

实验中发现，成品啤酒杀菌过程中TBZ值也会发生一定的变化。结果显示，对于在杀菌单位为10Pu的条件下，清酒（10°P）的TBZ值为45.4、成品啤酒（10°P）的TBZ值为43.7；在杀菌单位为20Pu的条件下，清酒（10°P）的TBZ值为42.8、成品啤酒（10°P）的TBZ值为46.2。由此能够得出，当对清酒展开热杀菌处理后，其TBZ值有所上升；当杀菌单位增加时，TBZ值也会随之增加；在增加杀菌单位的条件下，啤酒更容易产生杀菌味，这一味道与焦糊过热的味道相似。

3 结语

综上所述，本次实验主要利用TBZ值完成啤酒酿造过程热负荷变化的研究，得出的结果如下：利用TBZ值测定啤酒酿造过程中的热负荷具有可行性；麦汁制备的温度与时间会对TBZ值产生较大的影响，应当尽可能降低糖化与热接触的时间，实现对麦汁热负荷的有效控制；当杀菌单位增加时，TBZ值也会随之增加，因此应当避免杀菌Pu过高。