浅谈包装车间成品啤酒氧的控制
溶解氧是影响啤酒新鲜度和口感的重要因素, 啤酒中溶解氧含量的高低是决定啤酒非生物稳定性和风味稳定性的主要因素之一。过高的氧易导致啤酒产生类似脂肪氧化后的臭味,影响啤酒的爽快、醇厚性,且使啤酒的后苦味增强,甚至由于成品啤酒中过多氧的存在造成本已还原的双乙酰再次生成,使啤酒产生“生青味”,并氧化啤酒中的一些风味物质,使啤酒风味变差。氧的存在还会促进多酚的氧化,氧化物与多酚聚合,达到一定程度时会使啤酒风味变差,导致啤酒失光和浑浊。成品啤酒中溶解氧含量高将使啤酒中的还原力降低,加速啤酒的老化,缩短啤酒的保存期 。可见成品啤酒中溶解氧的高低与否,将直接影响到啤酒的口感、风味和保存期。因此,为降低啤酒溶解氧,最大限度地保证啤酒的稳定性及延长货架期,生产企业决不放过每一个控制点,从原料入手,控制氧贯穿在整个酿造和包装过程,通过各种方式降低啤酒中氧含量。
氧对成品啤酒的危害:
1.啤酒产生胶体浑浊的主要因素
啤酒中含有大量的巯基蛋白质和多肽,受到氧化后形成双巯键,促进了蛋白质和多肽聚合,形成浑浊物质。啤酒中多酚物质在一定条件下可以氧化聚合为多聚体,啤酒中有较多的溶解氧存在,加上有一价金属离子的催化与结合,多酚加速聚合的同时又可以氢键和共价键的形式与多肽(大多为醇溶蛋白的分解产物)相结合,呈现雾状浑浊,称为“冷浑浊”。由于氧化聚合继续进行,形成许多牢固的共价键结合物,呈絮状或片状混合物,称为“永久浑浊”。由此可知,氧对啤酒浑浊的形成具有极大的影响。
2.使啤酒中双乙酞含量升高
发酵液中溶解氧含量很低,经过硅藻土过滤后,清酒溶解氧含量明显增高,再经包装,成品中的溶解氧会更多,由于氧的存在,使啤酒中残留的α一乙酞乳酸氧化脱羚而使双乙酞的含量增高。
3.影响啤酒的风味
啤酒的风味组成包括双乙酞及其前体、醛类、酯类、高级醇、含硫化合物、挥发性酒花组分等。这些风味组成成分所含有的醛基、轻基、琉基、烯或烯醇基等,都可以被氧化或进行加氧反应,结果可能会使啤酒中原来感觉不到的风味成分转化为能感觉到的风味成分,或改变原有风味成分的呈味性质从而产生异杂味,并且导致啤酒口感粗劣。例如,多酚物质受到氧化聚合会使啤酒产生涩味、后苦味、辛辣味;酒花中α-酸和不饱和菇烯化合物受到氧化,会使啤酒产生烷烃臭、粗糙的苦味和后苦味;包装啤酒中的氧能促进α-乙酞乳酸的氧化脱羚反应,使双乙酞回升,从而使啤酒产生嫂饭味。
4.加深啤酒色泽
啤酒中含有的一些糖类和氨基酸在灭菌温度下的缓慢氧化,是加深啤酒色泽的重要原因,而多酚类氧化聚合形成氧化聚酚,会使啤酒呈现暗红色。
5.破坏酒花香味和苦味
氧能促进酒花中精油类成分、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。氧也能促进啤酒花中苦味成分α-酸、β-酸氧化,使酒花苦味酸转变成组成复杂的一类化合物,这些产物大多数给啤酒带来粗糙的苦味和后苦味。
6.产生老化味
啤酒风味老化是一个非常复杂的过程,氧能够导致啤酒的快速衰败,引起一些非常重要的老化反应,醛的缩合,产生的羰基化合物引起老化,形成老化产物,开始表现为完满和所谓的风味,逐渐产生焦糖味,苦味也变得粗糙,再次就是明显不协调,苦味更粗糙,而且形成特殊的纸板味、醋栗味。
7.氧还能诱发啤酒的喷涌
能诱发啤酒在开启瓶盖时,二氧化碳急速崩解。带出泡沫迅速从瓶口溢出,产生喷涌现象,并且源源不断,涌溢不止。
8. 氧是各种致病菌、好氧杂菌和其它微生物繁殖的最基本条件之一。如果酒液中氧的含量较高,可诱发杂菌加速繁殖,严重降低啤酒质量,甚至会对消费者身体健康造成一定的危害。
目前,许多啤酒生产企业都意识到氧对啤酒危害的严重后果,如何减少氧的侵入,提高啤酒质量是啤酒生产企业当前质量工作的重点。近年来,各啤酒生产企业不仅重视啤酒在酿造过程中的质量控制,同时也加强了对啤酒包装过程的管理。良好的包装控制可使啤酒保持原有特性,品质得以保持;不好的包装控制将使啤酒品质明显下降。溶解氧和瓶颈空气是包装工序控制的重要指标,灌装增氧量、瓶颈空气量越大,溶入啤酒中的氧就越多。啤酒在灌装过程应严格控制氧的摄入量,以减少氧对啤酒所造成的危害。根据多年的工作实践,结合本厂实际情况,谈谈啤酒溶解氧的控制措施,与各位同仁探讨。
啤酒中的氧是指成品酒中氧的总含量,包括气相中的瓶空氧和液相中的溶解氧,可通过总氧测定仪分别测定瓶空氧和溶解氧来计算出总氧的含量。 一般滤前发酵液氧含量在10ppb以下,成品啤酒总氧的增加主要来源于发酵液过滤、清酒输送、清酒灌装等三个过程。目前我公司已经将清酒溶解氧控制在30ppb以下,所以,清酒输送和灌装过程成为影响成品啤酒增氧的关键环节。那么,溶解氧增氧量和瓶颈空气是否呈一定的对应关系呢?即两者要高均高,要低均低,这也是很多人的观点,通过实践并非如此。年初我公司一包装车间大修结束开始生产时,由于管路交叉泄漏,某一日生酒溶解氧增氧量居高不下,均在100 ppb以上,生产普通酒添加没经脱氧处理的次酒时,生酒溶解氧增氧量均在200 ppb以上,这与公司40 ppb以下的要求相差甚远,而此时的瓶颈空气检测却很低,均在1ml以下,均达公司标准。溶解氧不单纯是纯氧的体现,而是以空气的形式来体现。瓶颈空气检测时,溶解氧高了并不是酒液中的空气以瓶颈空气的形式来体现。所以说相同条件下,生酒溶解氧升高和瓶颈空气的升高有一定正相关性,但并没有一个科学的比例,因酒体、检测、灌装条件而异。
越优秀的啤酒溶解氧、瓶颈空气控制越低,目前许多一线啤酒企业都在做总氧量的监测。我公司监测总氧量才刚刚开始,属试验阶段,但溶解氧和瓶颈空气的监测已经很长时间, 控氧经验和检测数据有很多,愿与大家分享。啤酒在发酵过滤阶段直接与氧接触的条件少,较容易控制,即使偶有失误到了清酒罐,还可以通过CO2洗涤来达到降低溶解氧的效果,经过包装车间后就直接和消费者见面了,没有机会再补救,所以包装车间的控氧尤为重要。因氧在啤酒包装有两个来源:酒的溶解氧和顶部空间的氧,针对这两部分来源,采取措施加以控制。
1、严格控制清酒温度,清酒的溶解氧含量尽可能低。清酒温度高于4℃,清酒的溶解氧高于30ppb,包装车间拒绝接酒。只清酒溶解氧有保证,才能保证成品酒的氧含量,而温度和压力是影响啤酒中CO2溶解量的主要因素。实践表明,啤酒温度越低,灌装背压越高,CO2越不容易溢出。CO2的溢出,造成酒缸内泡沫过多,灌装冒酒,溶解氧升高。
2、接酒和顶酒时一定要用脱氧水进行,酒液流动要平稳,不形成湍流,避免直接进酒和用压缩空气顶酒。清酒罐的溶解氧控制再好,如果送酒时操作不当一样溶解氧会增加,接跨管和换罐前都要注意排氧操作。
3、从清酒罐到灌装机的距离尽量短,杜绝输酒过程中的跑、冒、滴、漏现象,减少吸入氧气。管道泄露时,虽然管道内压力大于管道外,但由于空气中的氧气浓度远远大于酒液的浓度,不断渗出的酒液会持续有氧气溶解进来。溶解以后的氧气快速扩散,其速度要大于酒液渗透的速度,最终导致酒体氧溶解量增加。
4、灌酒前使用二次抽真空,并用CO2备压。定期对酒机抽真空系统及灌酒阀件(定中罩、真空阀密封、卸压阀密封)进行检查和更换,保证抽真空效果,并且要求抽真空度≤-0.08Mpa。瓶子灌装前,确保瓶子的真空度,是控制酒体溶氧增加的有效措施。在灌装时,瓶内抽真空后剩余的空气一部分直接溶于酒体中,一部分存于瓶颈无液位处,另一部分从回气管返回到酒缸中掺与备压的二氧化碳中,使二氧化碳纯度降低。因此瓶内的残存空气对控制酒体溶氧增加构成了很大的威胁。灌装机一次抽真空,如真空度为-0.08 Mpa,那么,640ml×20%=128ml,瓶内就会剩余128ml空气,若二次抽真空,瓶内剩余空气量为20%×20%×640ml=25.6ml, 可见,二次抽真空将会大大的降低瓶内的残存空气,这样就会大的降低酒体溶氧增加的机会。
5、保证备压用的二氧化碳气体的纯度,在99.95%以上。由于瓶内抽真空后残存的气体一部分从回气管回到了酒缸内,混在备压用的二氧化碳内,要保特酒缸内二氧化碳的浓度就必须将酒缸内的混合气体进行适度的更换,向酒缸内补充二氧化碳气体。保证酒机喷吹系统的正常使用,不但起到在瓶子进行灌装前将回气管内残存的酒液和气体吹出,而且还保证了二氧化碳气体不断的向酒缸内补充,使酒缸内的二氧化碳气体保特较高的纯度,这样就降低了酒体溶氧增加的机会。
6、灌装过程平稳,不能忽快忽慢,应尽量避免停机。在灌装过程中酒机运行不平稳,频繁停机和超速运行,酒体不稳定,酒管内酒液受到冲击力,酒缸内酒液也受到波动产生漩涡,造成酒缸内的液位浮球打开而吸入空气,从而使溶氧异常增加。
7、选用质量较好的瓶子,瓶子进洗瓶机前先将油污瓶、破口瓶、毛口瓶、杂瓶、畸形瓶等不合格瓶挑出,以防瓶子垂直偏差度不合格,影响激沫效果,或因净瓶率低致灌酒机频繁停机,影响酒机的连续平稳运转。灌装停机再开始时,由于酒机的转速太慢,引沫水节奏跟不上,会造成瓶颈空气偏高。
8、洗净瓶子内残留水应小于3滴,越少越好。还可以通过适当增加洗瓶到灌装链道的长度,保证灌装前瓶内残水最少。洗瓶用残水氧含量较高,洗瓶水的残留,也会使酒体溶氧增加。
9、根据不同的瓶形、瓶容,采用合适配套的回气管,以保证灌装液位一致,进而使瓶颈空气稳定。液位不足时,单位体积的酒液与顶部空间的气体接触机会增大,增加氧增量。
10、使用高压激沫装置排除瓶颈部分残存空气。调节好激沫器压力、位置和高度,使三者达到平衡点,激沫头要对中且激沫压力为0.15kg~0.20kg,对激沫水进行过滤,水温在80℃以上。 激沫窜起的泡沫必须将粗沫赶出瓶口,瓶内泡沫细腻,状如奶油。高压激泡装置通过使用高压脱氧水柱使瓶内产生大量气泡溢出瓶口,将瓶颈部分空气排出瓶子,并避免了空气侵入瓶内,减少了酒体溶液氧的机会。
11、在灌酒后涌沫之前对瓶增加二氧化碳保护,以减少空气进人啤酒瓶内。压盖前用二氧化碳扫吹,对降低溶解氧有效。
12、中、高档酒严禁添加次酒,瓶颈空气标准小于0.5ml/L;允许添加次酒的普通酒在添加次酒前,要对次酒进行脱氧处理。本着节约的原则,普通啤酒由于消费周期较短,瓶颈空气适当放宽,一般控制在小于1.0ml/L。
13、严禁不满的酒再重装或勾兑。半瓶酒本身瓶颈空气含量就高,又长时间与空气接触,空气中的氧乘虚而入,溶解氧急聚升高。
14、做好灌装机的日常维护保养,排查酒阀气密性,发现问题及时修复,杜绝管路有泄漏点。真空阀粘住或真空压环调节不当都会造成瓶子不能正常的抽真空使酒体溶氧异常增加。真空阀和卸压阀内的压缩弹簧老化失效,阀内密封圈老化封密不严将会造成瓶内的真空度不够而使瓶内空气过多而造成溶氧增加,因此要对设备经常检查,精心维修,保证设备的最佳使用状态是成品酒控氧的关键。
15、调整好杀菌机高温区的杀菌温度和时间,控制好杀菌PU值在8-15范围内,避免高温氧化现象的发生。
16、每天的装酒品种尽量少,可防止酒机换酒带来的溶氧增加。为了市场竞争的需要,很多啤酒企业都推出了众多品种,在灌装时,同一品种尽可能安排在一个班次生产,以减少酒机换酒带来的溶氧增加。
17、在人工方面,不断加强员工技能和岗位培训。人员的操作技能和素质,是保证产品质量不容忽视的重要因素,同一台机器,不同操作工操作,跟踪检测的数据有时会有很大差异。
所有这些在灌装过程中看似微不足道,但足以使成品啤酒的含氧量增大。控制氧含量的控制点归纳起来也不难,实际做起来却不那么容易,这需要“先进的设备”和“科学的管理”双结合。

