啤酒贮存期风味物质变化研究进展

许 媛 王 君 王立霞 柳志伟 陈 超 张红梅*

（1 沧州师范学院 河北 沧州 061000； 2 河北省沧州中西医结合医院 河北 沧州 061000）

啤酒贮存期风味物质稳定性是影响啤酒货架期的最主要因素，提升啤酒风味稳定性一直是啤酒界公认的技术难点与研究热点，前人总结了较多单一风味化合物的增加和减少以及贮存期风味物质相互作用的研究成果，但是缺乏贮存期风味物质变化的系统论述，鉴于此，本文综述了啤酒贮存期风味物质变化研究进展，旨在为啤酒的实际生产和提高啤酒内在品质提供理论指导。

1 啤酒贮存期酯类风味变化研究进展

酯类是在酿酒酵母生化作用下形成的风味物质，其生化机理为脂肪酸被乙酰辅酶A 激活后，与醇类物质反应生成酯类。酯类物质能赋予啤酒芳香，如果成品啤酒中酯类含量过低，会导致啤酒香气不足，如果含量过高，又会导致啤酒产生异香，因此，成品啤酒中酯类物质应控制在适当的范围内，通常，啤酒中酯的总量为15 ～50 ppm[1]。乙酸乙酯、乙酸异戊酯、丁酸乙酯、壬酸乙酯等是成品啤酒主要的酯类物质。啤酒中酯香的形成与啤酒酿造过程密切相关，王海明[2]对成品啤酒总酯含量的影响因素进行了分析，研究结果表明，啤酒中酯类的形成与酵母菌种有关，与具体的酿造工艺相关，比如啤酒总酯产量随满罐时间的延长而增加，随双乙酰还原时间的增加而减少，在啤酒酿造中应选择优良的酵母，提供合理的发酵条件，提高啤酒中总酯含量。吴文林[3]对酯类物质在啤酒贮存期的变化进行了探讨，结果表明，贮存期间，随贮存时间的延长，不同类别的酯类有不同的增加量。当啤酒贮存时间在1 ～4 个月内时，辛酸乙酯、己酸乙酯、醋酸乙酯以及醋酸异丁酯的含量均有不同程度的增加。因此，啤酒的酯类物质含量与酿造原料、酿造工艺密切相关，与贮存时间呈正相关。

2 啤酒贮存期老化风味物质形成与控制

成品啤酒在贮存过程当中会受到多种因素的影响并逐步产生老化，啤酒在贮存过程中最先发生变化的物质为挥发性化合物，如醛类、酮类、环状缩醛、杂环化合物以及酯类等，然后是非挥发性风味物质发生生化变化，比如异-α-酸、多酚类、氨基酸。李红[4]等研究表明啤酒贮存期形成的一系列老化物质是合成反应与降解反应的综合结果；赵然然[5]等人的研究资料表明，贮存期老化风味物质复杂，通过阈值可综合评判啤酒的老化状况，由于个体敏感性差异，对于阈值难确定的老化物质，可通过添加化合物再现啤酒的老化风味，从而确定老化风味形成的主要因素。因此，啤酒老化风味的呈现是各种老化风味物质综合相互作用的结果。

2.1 啤酒贮存期老化风味物质的形成过程。在啤酒贮存过程中，啤酒老化风味的形成机制复杂，多种因素可形成老化物质。比如啤酒酿造过程中的热损伤可导致啤酒形成老化风味物质，房慧婧[6]等人对啤酒酿造工艺中几个高温环节对成品啤酒风味物质的影响进行了研究，结果表明，糖化阶段的高温会使麦汁中产生老化物质史垂克醛类，在麦汁煮沸时，热老化物质含量会大量增加，比如美拉德反应的产物糠醛和苯乙醛形成较多，老化风味物质5-羟甲基糠醛的产生量与啤酒贮存期的温度呈对数增长关系，因此上述这些老化风味物质均是由于热损害引起。啤酒中约有80 种羰基化合物，羰基化合物中的双乙酰对啤酒风味有重要影响，当双乙酰含量超过风味阈值0.5 mg/L 时，会产生烂白菜等令人不愉快的味道。我国河南金星集团信阳股份有限公司的韩勤英[7]分析了成品啤酒在贮存期间双乙酰发生反弹的原因，结果表明，成品酒的双乙酰值反弹值与啤酒液中溶解氧含量成正相关，灭菌后熟酒中溶解氧和瓶颈空气含量越高，双乙酰反弹越严重。何熙[8]等人研究也发现，啤酒包装容器内总氧含量高，会导致啤酒产生多种老化风味物质，比如乙醛、Strecker 醛等。此外，在啤酒发酵过程中产生烯醇、硫基化合物以及羟基等物质，如果遇到氧气后，会被氧化为高级醛类、硫甲基糠醛结合物以及糠醛等老化风味物质，当这些氧化物浓度更高时，啤酒的味道会更差[9]。因此氧含量的高低，是影响贮存期啤酒老化风味物质形成的关键因素。周广麒[10]等对室温下贮存期啤酒的风味物质进行研究，结果发现，成品啤酒风味物质含量随贮存时间的延长而发生变化，老化风味物质乙醛含量和二甲基硫含量随贮存时间的延长而增加，挥发性酯类和总高级醇随贮存时间的延长而减少。综上所述，啤酒贮存期老化风味物质的形成与啤酒酿造工艺、溶解氧以及贮存时间密切相关。

2.2 啤酒贮存期老化风味物质的控制。成品啤酒随贮存期的延长，风味不断发生恶化，导致成品啤酒产生不良的口感。随着现代仪器分析技术的发展，研究人员对啤酒中的老化风味物质以及老化机理的认识更为深入，人们可以通过先进的仪器设备以及工艺改良控制啤酒老化物质的产生。已有的研究表明，在啤酒发酵时使用突变菌株发酵啤酒，其抗老化指数比野生菌株提高2.64 倍[11]。胡雪莲[12]等研究发现，在成品啤酒中添加酵母，使成品啤酒进行二次发酵，可明显去除啤酒中老化物质，更有利于啤酒生物稳定性。在中试规模酿造工艺的糖化阶段添加蛋白酶会释放蛋白质衍生硫醇抗氧化剂，更有利于改善贮存期啤酒风味的稳定性[13]。总之，有效控制啤酒老化风味物质产生可通过改良原料、添加改良生化物质、优筛酵母等措施来实现。

3 啤酒贮存期酸类物质变化研究进展

啤酒大约含有100 种酸，它们不仅是啤酒的重要组成部分，也是协调啤酒风味、啤酒清爽的主要因素。适当浓度的有机酸赋予啤酒柔软、清爽、活泼的味道，过量酸又会导致啤酒口感粗糙，缺乏酸类会导致啤酒黏稠，不爽口。酸度与每种有机酸的阈值有关，啤酒的酸味口感也与CO2的加入量有关，CO2充足的啤酒酸味更明显，更清爽[14]。我国河南金星集团信阳股份有限公司的韩勤英[15]通过跟踪和检测发酵液中酸度与pH 值之间的关系，结果表明，当啤酒发酵开始时，啤酒中的酸度已经发生变化，pH 值开始降低，酸度增加。淡爽型啤酒由于原麦汁浓度的降低，酒体酸度更为突出。李华[16]等人研究发现，导致酒体酸味缺陷的原因较为复杂，但淡爽型啤酒酒体酸味缺陷除与啤酒自身有机酸乙酸的含量偏高有关系外，还与啤酒老化过程中醇酯含量降低，导致酸味突出有着密切的关系。啤酒酸味来源复杂，以往传统方法检测酸度与pH 值之间的关系，已远远不能满足现代啤酒品控的需要，加强有机酸含量及组成的检测，明晰酿造工艺中有机酸产生的机理，以及如何有效控制成品啤酒中有机酸含量是今后应加强研究的方面。

4 展望

贮存期啤酒风味物质处于动态的变化中，保持贮存期啤酒风味物质稳定性是当今啤酒酿造业研发的热点。贮存期啤酒风味物质稳定性与酿造原料的品质、酿造工艺以及贮存条件密切相关，因此，酿造者应通过工艺手段控制啤酒风味的协调性。首先，控制原料的质量，采用分子生物学手段结合传统育种方法改良原料特性；其次，贮存期啤酒内源性抗氧化性直接影响啤酒的货架期，氧化反应与抗氧化反应处于动态平衡过程中，探究啤酒抗氧化机制，防止啤酒发生氧化变质，是今后研发的热点。最后，随着啤酒工业检测技术的进步，实时动态监测啤酒酿造工艺指标，控制异味与啤酒贮存期老化物质前驱体形成，提升啤酒风味稳定性，保持啤酒的新鲜度，也是今后研发的趋势。