摘要：在啤酒生产过程中，风味老化和口味变化尤为突出。同时，人们对啤酒风味稳定性的要求也越来越高。因此，就必须了解其变化机理及影响因素。研究表明引起啤酒风味老化的主要物质是羰基化合物，所以抑制羰基化合物及其前驱物质就显得十分必要。

一 、 综述

啤酒的风味稳定性是指啤酒灌装后，在规定的保质期内啤酒的风味无明显变化。啤酒的风味成分有许多种，目前已确认存在的化合物有醇、酯、羟基、含硫化合物、酒花成分、有机酸、氨和胺等到达200种以上。

啤酒一般在1个月左右就能品尝到风味的恶化，最优质的啤酒也只能保持3-4个月左右。这种风味恶化，首先从酒花新鲜香味减少和消失开始，接着会产生类似面包和焦糖的味道，继而产生纸板味。这是由于风味物质不断氧化引起的，所以“氧化味”也称“老化味”。研究表明氧化味主要来源于羰基化合物，最主要是醛类及其衍生物。

羰基化合物，特别是不饱和的长链羰基化合物，性质不稳定，分解为短链后，会再度进行醇醛缩合而形成新的长链不饱和醛类。所以应在啤酒酿制过程中抑制羰基化合物的生成。老化是由各种风味物质复杂氧化和分解、化合的结果。氧参与了啤酒的老化。所以在啤酒生产中应防止氧的摄入。

二 、啤酒风味物质的来源：

（1）原料如大麦、酒花等产生的物质；

（2）在麦芽干燥、麦芽汁煮沸、啤酒的热杀菌等工艺中，热化学反应产生的物质；

（3）由酵母发酵产生的物质；

（4）由污染微生物产生的物质；

（5）在产品保存过程中，受氧、日光等影响产生的物质等。在氧、光线、 加热等情况下发生聚合、分解等化学变化，而使啤酒中风味物质的种类数量发生变化，从而引起啤酒风味的改变。

三 、啤酒中风味物质的分类

（1）啤酒中的连二酮类（双乙酰、2、3-戊二酮）及其前驱体。双乙酰的风味阈值为0.15mg/L，极易给啤酒带来馊饭味。

（2）发酵副产物，如：醛类、高级醇、有机酸等。乙醛的阈值为20-25mg/L,超过时产生酸的、使人恶心的气味。高级醇中具有光学活性的异戊醇的阈值为15mg/L，非光学活性异戊醇的阈值为60-65mg/L,超过时呈汗臭似的、不愉快的苦味，即所谓的杂醇油味。发酵中产生的有机酸主要是脂肪酸，其中以醋酸为主，啤酒生产控制总酸2.2-2.3mg/L。饮用时，若挥发酸>100mg/L，会使酸露头，酸刺激感强，表明啤酒已酸败。

（3）发酵副产物，如：硫化氢、二甲基硫等。硫化氢的阈值为5-10µg/L，优良啤酒中的DMS1-5µg/L。二甲基硫（DMS）是关心的焦点，其阈值为30-50µg/L,超过时，啤酒呈腐烂卷心菜味。

（4）发酵副产物，如：诸多酯类。已酸乙酯的阈值为0.37mg/L,乙酸乙酯的阈值为14-35mg/L，是啤酒的重要香气成分。

（5）酒花类物质，包括溶解物和挥发分，其中香叶烯含量40µg/L,有明显的酒花香气，异α-酸赋予啤酒苦味，通常苦味质在20BU左右。

四、啤酒风味的感官变化。

风味变化的本质过程是复杂的，并且多依赖于啤酒的类型，氧气的浓度和贮藏的温度等因素。随着时间的延长啤酒的苦味逐渐降低，呈直线下降;醋栗味开始一段时间呈急速上升趋势，达到一定高峰后就开始缓慢下降;甜味则呈缓慢的上升后再下降的曲线型;纸板味随时间的延长则呈缓慢的上仰曲线。

五、风味老化的原因

   （1）啤酒在生产过程中，会形成大量风味老化物质的前体，如脂肪酸（尤其是不饱和脂肪酸）、杂醇、α-氨基酸和还原糖等，此外，还有一些影响风味老化进行的物质如类黑精等。这些物质在啤酒生产中发生降解或相互反应产生老化味，降低了啤酒的风味。

（2）另外，啤酒在贮存过程中生成长链、不饱和、挥发性羰基化合物也是啤酒老化味生成的重要原因。羰基化合物生成途径：

1) 氨基酸的斯特雷克；2)异葎草酮的氧化分解;；3)脂肪酸的自身氧化;；4)醇类氧化成醛类；5)类脂的降解；6)醛类的醇醛缩合反应;7)长链不饱和醛类二次自身氧化。

在上述反应进行的同时，又相互促进和抑制。羰基化合物生成过程中，氧起决定性作用，特别是在瓶装啤酒中氧可促进反应或使反应成为可能。

（3）具有纸板风味的反-2-壬烯醛以及脂类氧化而成的化合物对啤酒的老化也起了很重要的作用。

六、抑制羰基化合物的形成、防止风味老化的措施

（1）大麦发芽过程中，在氧的参与下易形成挥发性的醛、烯酮和y-内脂。为了降低羰基化合物的形成，提高啤酒风味稳定性，在发芽第三天起，通过CO2的富集和CO2休止降低含氧量。

（2）麦芽干燥过程中，会形成反-2-壬烯醛。反-2-壬烯醛是啤酒形成老化的主要原因之一，生成机理是脂类和游离脂肪酸的酶促和非酶氧化。糖化时发生的不饱和脂肪酸的氧化是最重要的反应，从而导致反-2-壬烯醛的形成。我们采用较高起始温度的凋萎工艺，麦芽中由热力产生的香味物质含量较高。麦芽焙焦过程，采用高温短时间干燥比低温长时间干燥更有利于分离DMS前趋体和减少热负荷。焙焦温度为82-85OC，时间为2-3h。

(3)麦汁煮沸过程中添加麦汁澄清剂，促进多糖物质和蛋白质迅速凝结形成沉淀并使沉淀物在煮沸锅底部形成更紧密的沉淀层，从而减少啤酒中的羰基化合物。还可以降低麦汁中脂肪酸的含量，减少陈啤酒中醛类物质的形成，提高风味稳定性的目的。

（4） 麦汁煮沸时间不同，老化后其羰基化合物的含量不同。见表1列出了几种主要羰基化合物随煮沸时间不同含量的变化。

表1    95  OC保持不同时间后的麦汁酿制的啤酒经老化后其部分羰基化合物的变化(ppb）

从上表可以看出，煮沸时间赿长，羰基化合物增长赿大。在95 OC保持300分钟时，反-2-壬烯醛含量超过了0.20ppb的阈值，因此应尽量缩短从煮沸完全至冷却结束的总时间。

（5）采用常压发酵，后熟期用CO2洗涤，以除去酒液中的羰基化合物;降低贮酒温度，延长贮酒时间，使酒液中的羰基化合物稳定结合。

（6）合理控制酵母接种量，提高酵母的出芽同步性，抑制α-乙酰乳酸的增加量;适当增加酵母添加量，酵母增值倍数低，代谢减弱，形成高级醇量减少;适当加压，可抑制酵母代谢，可减少双酮类化合物的生成，同时可减少高级醇的生成量。

七、氧和氧化对啤酒风味的损害：

（1）促进多酚物质的氧化、聚合：多酚物质受到氧化、聚合会促进胶体浑浊，也将增加啤酒的色泽和形成涩味、后苦味、辛辣味，使啤酒协调的风味破坏。

（2）包装啤酒中有较多的氧，能促进氧化脱羧反应形成连二酮。

（3）破坏酒花香味和苦味：氧能促进酒花不饱和萜烯化合物氧化，形成饱和烃，丧失酒花的新鲜香味，形成烷烃臭和苦味。

氧也能促进α-酸的氧化，形成氧化α-酸，这些会给啤酒带来粗糙的苦味和后味。

（4）老化味：促进啤酒中多种化合物的转化而形成老化味。

（5）促进美拉德反应。

八、防止啤酒氧化的措施

（1）糖化过程减少氧的进入

1)粉碎过程中会带入大量氧，粉碎机空间最好以氮气取代空气;湿粉碎除用脱氧水，尽量减少搅动。采用密封式糖化设备，尽量少打开人孔，减少空气的进入；醪液的泵送从底部导入，避免从上部喷洒倒醪，造成大量空气吸入。糖化用水最好用脱氧水，若不能采用脱氧水，则可先下投料水，待水温升至投料温度时再投料，以除去水中部分溶解氧。

2)低速进行醪液搅动，尽量减少搅拌次数避免醪液或麦芽汁形成旋涡吸入空气。

3)麦芽的过滤应密闭进行，尽量缩短过滤时间。

（2）采取低温发酵，较长时间冷库存，减少醇类物质的过量生成，促进啤酒充分成熟，以提高啤酒风味稳定性。

（3）二氧化碳备压

平时用脱氧水充满灌酒机，用脱氧水进行硅藻土混合，用于预涂和添加。啤酒过滤前用脱氧水将管路、设备内的空气赶出，过滤中硅藻土添加需用二氧化碳进行保护，减少酒与氧的接触。啤酒过滤、输送、灌装过程中的管道、容器实施二氧化碳备压，可有效地减少酒与氧的接触。实践证明，氧与啤酒接触时间越长，面积越大，温度越低，压力越高，啤酒中溶入氧越多。

（4） 降低瓶颈空气含量

严格控制清酒溶解氧，灌酒机采用二次抽真空、高压激沫的方式，降低瓶颈空气含量，从而减少溶解氧含量。溶解氧及瓶颈空气对啤酒危害。见下表2

表2  溶解氧及瓶颈空气对啤酒危害 单位：ml/L

经品尝与检测，在几乎无空气条件下灌装的啤酒，长时间贮存后，虽然质量有所下降，但仍能保持啤酒特有的风味，而排氧差、瓶颈空气含量高的啤酒，在较短时间内啤酒品质就会变劣，并改变了啤酒应有的特性。

（5添加抗氧化剂

加入抗氧化剂如：维生素C、葡萄糖氧化酶、维生素C的钠盐及异抗坏血酸。抗氧化剂在啤酒糖化、前酵、后酵、贮酒、清酒过滤、灌装等生产工序均可加入。

九、提高啤酒风味的途径

（1）原料方面

1)选用优质薄皮大麦、大米和酒花，采用麦壳分离糖化技术，不使用陈酒花。不使用发霉变质的原料。大麦进仓贮存温度应小于20oC。酵母只使用到5代，不超过6代，贮养温度不超过4oC，进行水处理除盐。

2) 选用新鲜优质的酒花，酒花中单酚类化合物含量较高可以提高啤酒的抗氧化能力。在滤酒过程中使用酒花制品，如四氢异构酒花浸膏，可抑制“日光臭”味的产生，而且不影响啤酒的苦味，对啤酒的泡沫和口感有利。

3)应选用多酚含量和脂肪含量低、单酚类及花青素类化合物含量较高的麦芽。控制麦芽中类脂物质的含量，提高麦芽焙焦温度，以降低脂肪氧化酶的活性。

（2）添加维生素等抗氧化剂除氧。对维生素C最好在啤酒灌装前最短时间内加入，以防事先被氧化消耗掉。如：在清酒过滤时加入维生素C，成品酒贮存2个月后口味无明显变化；而不加维生素C的成品酒一个月即发现口味有明显变化。维生素C一般添加量为2-8g/100L之间，同时还要根据啤酒中和瓶颈空气的氧含量来确定维生素C的添加量。

（3）使用不锈钢设备

 采用不锈钢容器，管道出口尽量避免喷溅状，麦汁容器应加盖或装有呼吸阀，避免啤酒口味粗涩和产生金属味。设备装置减少死角，尽量调制成圆角、活接头，以便清洗、消毒。

（4）成品酒中二氧化碳含量应充足，但不宜过高。一般成品酒中二氧化碳含量达到0.5％，这样才能使得啤酒口味清爽，杀口力强，还不具有爆瓶的危险。

（5）酵母应选择纯度高、强壮的菌株。发酵温度不超过12 oC,降糖均匀，下酒外观糖度严格控制在3.6-4.2 oC,酵母数要达到1千万个/ml，发酵度达到60％为好。

（6）严格控制工艺条件。适当延长糖化时间，保证麦汁发酵度80％以上，尽量缩短过滤时间，双乙酰含量应符合要求。

（7）啤酒常见异味可采用活性炭吸附、二氧化碳洗涤、中和添加等几种方法消除。

1)活性碳吸附法：只能吸附不良的挥发性物质和高分子蛋白质，特别对酵母味，腻厚味、涩味、不成熟味有较好的效果。

2)二氧化碳洗涤：酒液中充入二氧化碳，上部排出口带走易挥发异味。

3)中和：总酸超标，可采用碳酸氢钠中和。

4)添加：增加适量二氧化碳，提高二氧化碳含量。

（8）车间应定期消毒搞好卫生。

综上所述，原料是啤酒老化物质的来源，酿造工艺是啤酒老化物质的形成途径，所以要想保持啤酒新鲜、完美、纯正、柔和风味长期不变的可能性，必须在啤酒酿造的过程中防止氧的进入，抑制羰基化合物的生成。