硫化氫是精釀啤酒釀造過(guò)程中產生的一種化學產物,今(jīn)天啤酒廠設備聊聊硫化氫在(zài)啤酒中的作用,產生(shēng)的因素以及降低含量(liàng)的措施。
硫化氫是啤酒(jiǔ)中主要的硫化物之一,對(duì)啤酒風味影響很大,其味閥值也(yě)最低(為5PPm)。硫化氫對啤酒風味的影(yǐng)響具有雙重作用,即微量存在時,可構成啤酒(jiǔ)風味的特殊風格,過量則表現出不利於啤酒的口味(wèi)。
1、硫化氫的主要來源
啤酒中的硫化物,部分來源於原料,在麥芽製(zhì)造和麥汁製備過(guò)程中也可能(néng)形成部分揮發性硫化物(主要以硫化氫為主),但(dàn)這些硫化(huà)物在麥汁煮沸過程中絕大部分(fèn)被蒸發從而除去。麥汁中含有的非揮發性有機(jī)硫化物,包括含(hán)硫氨基酸、生物素、硫胺素和含硫的(de)蛋白質、肽類等(děng),其總含量約為5Omg/L。
啤酒中的揮(huī)發性硫化物大都是在發酵過程中形成的。酵(jiào)母對硫化物的代謝作(zuò)用首先利用有機硫化物,在可代謝(xiè)的有機硫化物存在下,硫酸根離(lí)子很少被利用,因為無機硫的攝人需要能量和氮源。
2、硫化氫的形成
⑴.酵母對含硫氨基酸的分(fèn)解
啤酒中的大部(bù)分硫化氫主要來自酵母對(duì)含硫氨基酸(半(bàn)恍氨酸)及硫酸(suān)鹽和亞硫酸鹽(yán)的同化作用及酵母合成(chéng)蛋氨酸受抑製時的中間(jiān)產物。
⑵.酵母利用(yòng)硫酸鹽形成
硫酸鹽進人酵母細胞後(hòu),在ATP-硫(liú)酸化酶的催化下(xià),首先被三磷酸(suān)腺(xiàn)甘活化,經過一係列酶促反應後,變為亞硫酸鹽。亞硫酸鹽是中間產物,進一步被亞硫酸(suān)鹽還原酶(méi)還原後,形成硫化氫。蛋氨酸對ATP一硫酸化酶和亞硫酸鹽都有抑製作用(yòng),從而限製了硫酸鹽的分解。泛酸對亞(yà)硫酸鹽還原酶也有抑製作用(yòng)。
⑶.半(bàn)恍氨酸的分(fèn)解(jiě)作用形成H2S
麥汁中大部分硫化氫(qīng)係來自酵母對硫酸鹽的同化作用(yòng),含半恍氨酸的量比較(jiào)少。半脫氨酸被酵母的半恍氨酸脫硫基酶催化分解為硫化氫,蛋氨酸對半恍氨酸脫硫基酶有抑製作用,從而影響半恍氨酸的(de)分解作用。因麥汁中的半(bàn)恍氨酸絕大(dà)部分在(zài)麥(mài)汁煮沸時被裂解,留在冷(lěng)麥汁中的(de)數量是極少的,所以半(bàn)恍氨酸的分解(jiě)作用並非硫化氫的主要來源。
3、影(yǐng)響硫化氫形成的因素(sù)
⑴.酵(jiào)母菌種的(de)影(yǐng)響
不同酵母的硫化氫產率也不一樣,下(xià)麵酵(jiào)母的硫化氫產率遠高於上麵酵(jiào)母。生產上可通過變異的(de)方法選育形成硫化氫少(shǎo)的菌株。同時在酵母代謝過程中,硫化氫的(de)產率與(yǔ)酵母代謝活性是相平行(háng)的,酵母生(shēng)長率愈高,硫(liú)化氫的產率(lǜ)也愈高。
⑵.麥汁組分
泛酸可以從兩方麵抑製硫化氫的生成,首(shǒu)先它直接抑製(zhì)亞硫酸鹽還原酶,其次它是蛋氨(ān)酸生物合成的輔因子,所以也能間接地抑(yì)製硫化氫的(de)生成。因此麥汁中應含有足夠的泛酸,以(yǐ)保證(zhèng)酵母生長的需要及蛋氨酸的生物合成。但一般說來,麥汁中泛酸的含量是(shì)足夠的。
製麥與糖化階段應嚴格(gé)防止蛋白質分解(jiě)過度,因為麥汁中蛋氨(ān)酸的會抑製ATP-硫酸化(huà)酶,所以能限(xiàn)製硫酸鹽利用(yòng),而且蛋氨酸還能阻遏亞硫酸鹽(yán)還原酶及半(bàn)胱氨酸脫巰基酶。
蘇(sū)氨酸、甘氨酸和其他一些氨基酸能抑(yì)製蛋氨酸的合成,所以它們的存在會導致(zhì)產生較多的硫化氫。
半胱氨酸作為半胱氨酸脫巰基酶的作用基(jī)質能刺激硫化氫的生成,而且它能誘導ATP-硫酸化酶,所以增加了硫(liú)酸鹽(yán)的利用,促(cù)進硫化氫的生成。
即便麥汁中的氨基酸成分恒定,發酵時蛋氨酸也會很快被(bèi)消耗,剩下相對多量的其他氨基酸,也將(jiāng)抑製(zhì)蛋(dàn)氨酸(suān)的合成,激發硫化氫的形成。
金屬離子對硫(liú)化氫的生成(chéng)也有影響,一般認為銅和鋅離子增加硫化氫的形成(chéng)。
⑶、發酵的影響
發酵初期,由於蛋氨酸的存在可以抑製硫化氫的生成。當麥汁發酵至發(fā)殘糖為50Bx時,硫化氫的生成量最高。當(dāng)發酵繼續(xù)進行,其它氨基酸也被(bèi)消耗掉時,硫化物(wù)的形成率又下降。。
4、降低硫化氫含量的措施
⑴.麥汁中的含硫氨基(jī)酸多來自麥芽,如采用輔助(zhù)原料取(qǔ)代部分麥芽,可以(yǐ)減少啤酒中硫化氫的含量。
⑵.過去人們都認(rèn)為采用銅製的麥(mài)汁煮(zhǔ)沸鍋和管道,製出的啤酒風味好。實踐證明,麥汁中含有銅離子,所製啤酒中的H2S含量的確低。但是銅離子對啤酒風味穩定性的危害也是嚴重的,人們還是不願在麥汁中含有過多的銅離子(zǐ)。
⑶.冷、熱凝固物分(fèn)離完全的麥汁,硫化物含量減少,發酵時可以減少硫化氫的生成。
⑷.低溫或低接種量的緩慢發酵,可以減少(shǎo)H2S的生成量。
⑸.貯(zhù)酒時添加的高泡酒中往往帶有較多的硫化氫。
⑹.在發酵完畢時,添加抗氧化劑(jì)如亞硫酸鹽,或采用以50℃滅菌的貯酒容器,都易引起生成較多的H2S。
⑺.用磷酸活化酵(jiào)母泥,雖能消除大部分汙染細菌,但也容易改變酵母細胞壁(bì)的滲透性,使硫酸鹽易進人細胞內(nèi)而被利用(yòng),促進了H2S的生成。
⑻.貯酒期中,伴隨著大量CO2的排放,可將大部分揮發性的H2S隨之排除。一般說,啤酒中H2S的最後含(hán)量可控製在0~lOUg/L的範圍內。但汙(wū)染了雜菌(jun1)(大腸菌群、發(fā)酵單胞菌等)的麥汁,會使啤酒含有多量的硫化氫。
⑼.啤酒經過(guò)殺菌,特別是延(yán)長殺菌時間,會使H2S大量增加,甚至超過濾酒後H2S含量的1倍,以致使(shǐ)殺菌(jun1)啤酒又出現(xiàn)不成熟的啤酒(jiǔ)味感(gǎn)。但經過一段時間的放置,H2S濃度會逐漸消失至未殺(shā)菌前的濃度或更低一(yī)些。
以上就是關於硫化氫產物的(de)作用(yòng)以及量控製的具體內容(róng),如果您想了解更多關於設備的其他詳情可點擊這裏查(chá)看。