预测啤酒胶体稳定性的相关性研究

     目前，预测啤酒胶体稳定性的方法有很多种，如敏感蛋白法，酒精冷却法，冷热循环法，饱和硫酸铵法，单宁与氢氧化钠滴定法等。在这些实验中，有的是通过温度和环境的变化来预测啤酒的胶体稳定性，有的是通过啤酒中蛋白质的含量来预测啤酒的胶体稳定性。本文就饱和硫酸铵极限法来探讨啤酒的胶体稳定性，并通过一些平行实验进行对照分析。

　　饱和硫酸铵极限法的测定（SASPL值）：啤酒中的蛋白质可被饱和硫酸铵溶液沉淀，在实验中，用浊度计测量其浊度的变化，随着饱和硫酸铵含量的连续滴加，直到浊度出现一个明显的增长点，即突变点，然后根据饱和硫酸铵的添加量做曲线图，从图中找出曲线发生变化的点就是SASPL值。一般来讲，啤酒中的SASPL值越大，啤酒的胶体稳定性就越好。

　　1．在同一啤酒中采用不同微粒的硅胶处理对饱和硫酸铵极限值的影响：

　　实验主要特点：五种不同微粒大小的同一型号硅胶处理啤酒，并且每一种微粒都通过三种不同添加量（150mg/l，300mg/l，
1000mg/l）处理啤酒样品。实验结果如图1和图2所示。

图1

图2

　　SASPL实验中，在图1中可以看出，随着硅胶添加量的增加，饱和硫酸铵极限值也在增加，啤酒的稳定性更强。图2很明显可以看出，在SASPL实验中，当微粒直径在14.5μm和9.1μm处理啤酒时显示更高的浊度，与其它三种微粒直径来处理有明显的不同。这表明不同硅胶微粒处理对啤酒胶体稳定性的影响有比较明显的区别。

　　2．在同一啤酒中采用不同型号硅胶处理对饱和硫酸铵极限值的影响：

　　实验主要特点：已经准备的啤酒通过5种不同型号的硅胶（代号为A、B、C、D、E）处理，并且都使用其微粒直径接近于9.5μm的硅胶微粒，采用以上三种不同的添加量，实验分析见图3。

图3

　　从图3显示可以看出，使用不同硅胶型号处理时，SASPL实验有不同的结果。A型硅胶对SASPL值几乎没有影响。同时在150mg/l添加量中，其它几种硅胶基本有相似的结果。表明用不同型号的硅胶处理同一啤酒时，啤酒的后期稳定性也有较大的区别。
　　3．添加单宁R对啤酒饱和硫酸铵极限值与啤酒胶体稳定性的影响：
　　取五瓶大生产中的啤酒（未加硅胶处理），分别加入单宁R0ppm、10ppm、15ppm、20ppm、25ppm，过滤，做饱和硫酸铵极限实验（SASPL）（见下表)：

表格1



　　（注意：啤酒中的SASPL值越高，啤酒的稳定性将越好，硅胶处理对温度和时间的要求并不是太高，在实验中，有20分钟的处理时间已经足够，0℃处理与5℃处理差别不大。）
　　以下是单宁R添加量为25ppm时对应滴加饱和硫酸铵与啤酒浊度的关系曲线（图4）：   
                      
图4


　　从上图可以看出，随着饱和硫酸铵量的增加，浊度呈缓慢上升的趋势，当饱和硫酸铵增加到24ml后，啤酒的浊度快速增加，即浊度达到了一个突变点。
　　同样的，将上述各单宁添加量对应的啤酒饱和硫酸铵极限值测定得到以下曲线图（图5）：
    　　　　　　　
图5


　　从上图可以看出，随着单宁R添加量的上升，SASPL值有上升的趋势，但当达到25ppm时此值略有下降，表明单宁的用量对啤酒的稳定性有一定的影响，并且适当的用量会延长啤酒的保质期，增加啤酒的稳定性。如果啤酒中含氧量高，使啤酒中的多酚与单宁多处于氧化态，则这些氧化态的多酚或单宁，可促进高级醇和脂肪酸的氧化，对啤酒风味不利。
　　4．不同啤酒样品饱和硫酸铵滴定的对照分析：
　　选取几种浓度的稀释啤酒样品进行饱和硫酸铵的滴定，看滴定过程各啤酒的饱和硫酸铵的值的变化，以比较各啤酒的相对胶体稳定性。
　　具体实验结果见图6所示：
             
图6
　

　　从上图可以看出，随着原麦汁浓度的增加，饱和硫酸铵极限值呈细微的变化，表明同一后酵进行后稀释处理对后期啤酒的胶体稳定性也有一定的影响。
　　5．取成熟的后酵液模拟过滤系统考察不同单宁添加量对啤酒作用情况（见下表格）：

表格2

　
　　随着单宁R浓度的增加，蛋白絮凝逐渐紧密，量也增多，但在一定程度上影响过滤速度，由于上述基本上需要15分钟—20分钟的时间进行沉降，所以添加时要注意时间及作用温度，合理的添加量有助于提高瓶啤酒的非生物稳定性，过少则不能起到一定的效果，反而增加啤酒成本，过多则严重影响啤酒风味稳定性和非生物稳定性。
　　6．啤酒经过深度冷藏处理与未经深度冷藏处理的饱和硫酸铵极限值对照分析：
　　将部分啤酒经过深度冷藏处理后，与未经过深度冷藏处理的啤酒同时进行饱和硫酸铵极限值的测定分析得到以下表格数据（见下表格）：

表格3

　　从表中的检测结果可以看出，经过深度冷藏处理技术生产的啤酒非生物稳定性与未经深度冷藏处理的啤酒相比，略有一定的优势，并且啤酒的口感也反映更醇厚。
　　7．饱和硫酸铵滴定法与其他方法（高温强化法）的对照分析：
　　这里简单地阐述一下高温强化法，即将啤酒通过冷热交替进行啤酒胶体改变，人为破坏啤酒的胶体稳定性，以快速预测啤酒的货架期的一种常用方法。通过对啤酒用60℃/0℃交替强化方法测定其浑浊趋势，其浊度曲线如图7所示：

图7

　　从上图7与图4可以明显看出，高温强化法各周期的影响与浊度关系呈一个平滑上升的曲线模式，而用饱和硫酸铵滴定时刚开始的浊度变化不明显，等到饱和硫酸铵达到一定的量时，啤酒的浊度出现一个突变。高温强化法预测啤酒的非生物稳定性也要经过一定的时间才能得出结果，但是其盲目性较大。
　　8．饱和硫酸铵沉淀蛋白质的氨基酸组成情况：
　　据有关资料显示，饱和硫酸铵极限法沉淀蛋白质的氨基酸组分有以下几种，具体见下表：
   
表格4


　　总结：
　　本文主要围绕的是利用饱和硫酸铵极限法来预测啤酒的胶体稳定性，通过对不同的实验方法进行实验分析。饱和硫酸铵法虽然不能完全准确测定啤酒的非生物稳定性的具体周期，但能预测啤酒的胶体稳定性状况。
　　我们可以通过对几种预测啤酒胶体稳定性的方法结合分析，通过绘制各曲线来判断胶体稳定性的状况。
　　由于各厂家原料的来源、蛋白质组分，以及工艺的不同，绘制的实验数据会有一定的差别，因此上述数据仅供参考。
　　同时在考察啤酒胶体稳定性的过程中，通过对啤酒用硅胶和单宁处理以探讨饱和硫酸铵的测定效果也做了简单的分析，目的都是尽量使每一批成品啤酒都在一定的时期保持原有的风味和胶体稳定性，保持啤酒的清亮度