糖浆在啤酒发酵中的使用

1、糖浆在啤酒发酵中的使用啤酒是大众所喜爱的一种富含营养的低醇饮料。其历史可追溯到公元前几个世纪，而真正的工业化大生产是十九世纪人们对微生物有了较深认识以后。从那个时候起，人们不断改进啤酒生产的方法，尝试用各种原料来生产更优质而廉价的啤酒。然而其工艺不管怎样变，大麦和酒花是必用原料，因为它们提供了啤酒特有的香味和酵母发酵所必需的氮源、微量元素。于是人们把研究的重点转向发酵另一重要原料碳源。从理论上讲，凡是能被酶水解成葡萄糖或果糖从而能被酵母利用进入EM哂酵解途径的碳水化合物都可用作酵母发酵之碳源，然而啤酒是一种直接面向广大消费者的饮品，某些学者则将啤酒喻之为“艺术品”，因此其任何一点口味、风味的变

2、化都会引起强烈的反应。几乎所有生产工厂对此都慎之又慎，经过多年的探索，现已有很多新碳源可用于啤酒发酵，但这些碳源在使用时要特别小心，本文想就啤酒发酵对碳源的要求作一些探讨。传统的啤酒一直是用大麦汁作发酵培养基，这是因为麦汁是酵母的天然基质，其中有酵母生长所需的各种养分，包括碳源(葡萄糖、果糖、麦芽糖、麦芽三糖等)。对于啤酒工业，正常麦7f中还原糖含量在9.511.2%,这是以麦芽糖作为基数来表达的(ME值MaltoseEquivalent),如果将其按淀粉糖工业以DE值(DextroseEquivalent)来表示，则麦汁DE值应在38%47%,显然这与用3-淀粉酶所生产的麦芽糖浆组分几乎是一

3、致的。因为在麦芽中含有淀粉类物质又含有能使淀粉糊化的“-淀粉酶和能使糊精糖化的3淀粉酶(当然还含有各种蛋白酶)，在制麦汁过程中，这些酶的共同作用使淀粉一步步降解，最后得到各种糖的组分，而这样的碳源组成对酵母发酵是极其重要的。在啤酒酵母发酵中时常提到“糖与非糖”这样一个概念，麦芽汁中的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和部分麦芽三糖是啤酒酵母可利用的碳源，称之为可发酵糖，又称作“糖”，而麦汁中的麦芽四糖、麦芽五糖直至糊精等为不可发酵性糖又称作“非糖”。在酵母发酵过程中，酵母对糖的代谢顺序是葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖。双糖和三糖代谢速度慢于单糖是因为双糖、三糖首先要被酵母降解成单糖后才能被利用。

4、所以在典型的啤酒中基本不含单糖，但含有微量麦芽糖，少量麦芽三糖和大比例糊精，而这些未被发酵的糖类和糊精是构成成品啤酒热量的最主要成分。以往人们都是将各种含碳源的物质如大米等经初步加工后与麦芽一起加工成混合麦汁，由于麦芽中a淀粉酶和3淀粉酶的含量是有限的，因此其他碳源添加量总是限定在一个范围内。这样适量的替代对啤酒生产及啤酒质量并无多大影响。近年来，随着酶制剂工业的迅猛发展，各种淀粉糖的生产工艺已很成熟且规模日益扩大，其中一部分产品已进入到啤酒工业成为新一代碳源。麦芽糖浆是最早进入啤酒工业的，它可直接用于啤酒酵母发酵。低聚糖是随着开发低醇啤酒而用于啤酒工业的，它可降低发酵度使成品啤酒中酒精度大幅

5、降低。而富含a-氨基氮啤酒专用复合糖浆则是具有可部分替代麦汁的功能。使用麦芽糖浆作碳源，由于其高分子杂质少而使成品啤酒的非生物稳定性及抗氧化性得到改善。同世界上任何事物都具有二重性一样，用糖浆替代啤酒发酵用碳源也是有利有弊的，一方面它开拓啤酒发酵用碳源的多样性，可在一定范围内降低生产成本，有利于开发新产品，另一方面如果不顾及到啤酒发酵的客观规律会带来负面影响，这主要表现在以下几个方面：其一：外加的碳源引起麦汁中组成不良，包括葡萄糖、果糖、麦芽糖在内的单糖与双糖的含量偏低，麦芽三糖及三糖以上的多糖含量较高会引起发酵前期降糖速度正常后期降糖慢甚至不降糖。麦汁中还原糖含量对酵母影响很大，还原糖低于9

6、5g100ml，发酵将明显减慢，易引起酵母早期沉降，残糖高，还原双乙酰较慢。其二：替代的碳源中如果葡萄糖含量过高，改变了麦汁中糖与非糖的比例，尽管可提高发酵度但生产出的啤酒口味比较淡薄。有文献记载：过高浓度的葡萄糖麦汁，常引起一种拖延发酵的遏制现象，因为高浓度的葡萄糖能抑制酵母酶的合成而不能有效地同化其他糖类。从发酵的要求看，在发酵培养基中如果葡萄糖含量失控，特别在发酵初期葡萄糖含量过高会引起酵母菌增殖过度而影响代谢，这对啤酒生产是极为不利的，甚至会引起菌种的衰退和变异。其三：利用糖浆进行高浓度发酵，既可提高设备利用率增加啤酒产量又降低生产成本。但利用糖浆将麦汁浓度提得越高，发酵中酯的形成越多

7、。不管是在麦汁中加糖化酶将部分糊精水解成葡萄糖或是在添加糖浆时增加葡萄糖的比例，其对酵母代谢的影响，相当于在可同化氮未变的情况下，增加了一部分可发酵糖的高浓度麦汁发酵，酵母的生长酯的合成均较原全麦汁有所增长。适量的酯给啤酒增添一些酯味或酒香味，使酒体丰满协调是可取的，过量而超过味阈值，形成不愉快的异香则不宜。在啤酒发酵过程中，实现碳源多元化是可行的，但是要解决如何使用的问题，一是碳源的结构；二是加量的多少。目前，有一些糖浆生产厂为了降低生产成本，在生产啤酒糖浆时采用了生产葡萄糖的普通糖化酶，来替代一部分真菌淀粉酶或3-淀粉酶，或者干脆全部用普通糖化酶来替代真菌淀粉酶和3-淀粉酶。他们错误地认为只要糖浆的外观、pH值、DE值符合要求就可用于啤酒发酵，却不知这样做所引起的严重后果，最终将丧失啤酒生产这一大市场。对于啤酒生产厂商来讲，除了选择优质的特别是结构合理的糖浆，还要注意如何使用，过多的替代会引起碳氮比失衡，这时如果考虑使用富含“