啤酒釀造過程中,糖化階段,利用麥芽中羧基肽酶分解多肽形成胺基酸(α-氨基氮)和利用內切肽酶分解蛋白質形成多肽和胺基酸。蛋白質休止最佳pH為5.2~5.3,最適溫度:形成α-氨基氮為45~50℃,形成可溶性多肽為50~55℃,作用時間為10~120min。
對啤酒生產過程和質量的影響
(1)有的啤酒釀造者喜歡使用較大比例輔料,但是輔料的使用降低了麥汁中的總氮和低分子氮的水平,因此,為保證麥汁的正常發酵,必須進行蛋白休止以獲得足夠的氮源。
(2)由於在制麥芽過程中對大麥原料的蛋白質的分解水平一般只能達到40%~45%,有的麥芽還低於這個水平,所以,為了獲得足夠的、可以滿足發酵需要的不同相對分子質量、不同含量水平的氮,需要進行蛋白休止。
(3)由於啤酒質量控制的需要,高、中、低分子氮的含量應該有一個比例水平,這與麥芽單純地只要求總體蛋白質分解水平達到40%以上的情況又有不同,只有通過蛋白休止才能滿足這個要求。
(4)在整個糖化周期中,蛋白休止時間的長短可以有較大的變化,因為這與麥芽質量、輔料使用比例、麥汁濃度的高低以及啤酒的品種等都有關係,而且,這個過程又是經常調節的,包括pH,溫度和時間,這就直接關係到麥汁生產過程的控制和周期時間的變化。
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與啤酒生產過程和質量的控制的關係
(1)蛋白休止過程控制的好壞與酵母菌的增殖、發酵的旺盛與否有著密切的關係,如果通過有效的控制,使麥汁α-氨基氮的水平能滿足酵母菌繁殖的要求,不僅可以保證良好的發酵,而且對雙乙醯的控制也極為有利。
(2)由於蛋白休止過程是一個低溫酶分解的過程,包括葡聚糖酶、磷酸酯酶、植酸鹽酶等低溫酶也能有效地作用,因此,這個作用過程對保證之後的糖化過程、麥汁過濾以及麥汁煮沸都有重要的作用,可以這樣說,除了不使用輔料以及麥芽的質量很好的情況之外,蛋白休止過程是麥汁製造過程中不可缺少的一個工藝過程,這樣,其過程控制也就至關重要了。
(3)蛋白休止的效果好壞與啤酒質量有著密切的關係,因為這個過程的有效控制可以調節麥汁中高、中、低相對分子質量氮的比例,這個比例儘可能滿足1:2.5:6.5的基本要求,也就是說,高分子氮的含量應為10%~15%,中分子氮的含量應為20%~25%,低分子氮的含量為60%~65%比較合適。因為高、中分子氮對啤酒的泡沫持久性、口味的醇厚性有著重要的作用,只不過高分子氮對啤酒的非生物穩定性有一定的影響,所以,高分子氮的量不宜太多;而低分子氮對酵母菌的繁殖有著極為重要的作用,是酵母菌生長不可缺少的氯源,但其數量又不宜太多,否則會影響口感和泡沫。通過對蛋白休止過程的溫度,pH、時間以及水比、原料比例等多方面的控制是可以滿足這方面的要求的。
(4)蛋白休止過程還與啤酒的風味有著密切的關係,因為低分子氮即胺基酸在酵母菌的代謝過程中不只是參與合成代謝,而且還像麥汁中的碳源即糖類化合物一樣,進行分解代謝,通過脫氨基、轉氨基、脫羧基等作用後進一步參與其他代謝,如三羧酸循環,形成脂肪與脂肪酸,形成酮酸與糖等,通過複雜的代謝過程,對風味組成起了重要的影響。胺基酸數量的多少及其組成與蛋白休止過程的控制有著密切的關係,此外,蛋白質的分解產物中有一些成分還對啤酒風味有著直接的影響,如含巰基的蛋白質或胺基酸。
(5)蛋白休止過程與啤酒的非生物穩定性有著密切的關係,因為啤酒混濁顆粒物質和混濁母體物質的主要組成是一定相對分子質量的蛋白質,如果能在進行蛋白休止的基礎上,再輔以去除蛋白質的手段,包括加強可凝固性氮的析出,熱、冷凝固物的去除,後期對蛋白質的吸附處理等,就可以有效地提高啤酒的非生物穩定性,而蛋白休止過程的控制有著十分重要的作用。
(6)蛋白休止過程還與啤酒的色澤、多酚物質的去除以及生產過程中泡蓋的形成等有著一定的關係,通過蛋白質分解生成的胺基酸可與單糖在類黑素反應中形成色素物質,多酚物質的縮合可與蛋白質聚合形成冷凝固物,發酵產生的泡蓋主要由酒花樹脂和蛋白質組成,在這些作用中,蛋白質的相對分子質量是各不相同的,而蛋白休止過程提供了這些反應的物質條件。