发布信息

精酿课堂五十九——聚焦酶:无醇啤酒的微发酵技术

作者:本站编辑      2023-05-13 21:06:14     39

  

前言:   

       无醇啤酒(NAB)是酒精含量非常低或没有酒精的啤酒(在美国小于0.5% ABV),这在过去通常以其糟糕的口味而闻名。然而,近年来包括喜力、百威英博和莫尔森库尔斯在内的主要酿造公司已经开始推广越来越多的NAB选项;例如作为体育赛事的赞助商。
        NAB现在变得越来越受欢迎。对低度和无酒精饮料的偏好不仅受到对健康有更大追求的酒精消费者的推动,也受到对无酒精聚会感兴趣的年轻消费者的推动。在这个场景中,人们认为啤酒比汽水或苏打水更手工、更精致、更有味道,因此也更有吸引力。较低的酒精含量也提供了一种能量较低的替代品,与低酒精含量的啤酒相比,淡色艾尔啤酒的卡路里含量减少了约60%。因此,无论是出于生活方式的选择还是个人原因,低度和无酒精啤酒市场已经飞速发展,预计在未来几年将继续增长,因为更多的成年人对这一类别感兴趣。(表一是两款酒的热量对比表)

  规模较小的精酿啤酒品牌也出现了NAB,它们过去专门酿造高酒精度的精酿啤酒,以此与主流艾尔啤酒和拉格啤酒拉开距离。然而,他们更大的困难是小规模生产的成本和脱醇过程的感官限制。其他方法,例如其中酒精的生产被阻止,可以代表一个更便宜和更可行的小规模替代方案,但也有其感官缺陷需要避免。关于其他一些小规模可行的生产方法的更多信息,如使用麦芽糖阴性酵母,可以在2022年9月刊的“Mr. Wizard”专栏中找到。表2描述了许多生产NAB的生产方法,尽管许多方法是设备密集型的,需要大量的资本投资,有些操作起来可能成本很高。我的目标是使用一种改变的糖化工艺进行生产一种耐储存的NAB产品。

改变生物化学

     为了生产低酒精啤酒,改变酶释放糖和酵母发酵的能力将导致最终啤酒酒精含量较低。最简单的方法是通过冷却、离心或微滤来阻止发酵。其他选择是改变糖化温度,从而改变可发酵糖和不可发酵糖之间的比例,和/或选择不消耗麦芽糖的替代酵母:在这两种情况下,产生的酒精较少。所有这些啤酒都有有害的残留甜味,这不仅会影响整体品质,而且在包装重新发酵的情况下也是危险的。
这就是为什么需要一个新构思的框架,利用新的想法和整合这些策略,一直是我特别感兴趣的原因:提供一种充满受欢迎的香气和口味的无酒精精酿啤酒。

设计谷物配方

     当应用这些生物方法时,通常从较低浓度的可发酵碳水化合物开始。这是因为预计糖将不会被完全消耗,并且所得的啤酒将具有较低的乙醇含量。在设计新配方或修改现有配方时,您应该将麦汁的初始比重设定为3.3P(1.013 SG)。为了做到这一点,但保持你的目标麦汁的口味和颜色,你减少了基础麦芽的数量,同时应该使用一定数量的特种麦芽,如维也纳,慕尼黑,小麦,或水晶。
    不允许使用糊精麦芽,因为它们在制麦芽过程中没有进行充分的淀粉分解。淀粉分解是淀粉最初降解为基于支链淀粉的有序结构的过程,使淀粉更易溶解,无需任何其他酶的干预。

糖化过程

       糖化是将粉碎的麦芽或谷物与水混合并加热以将谷物中的淀粉转化为糖的过程。糖化醪的温度很重要,因为它影响淀粉向糖的转化以及谷物风味和香味的提取。我的艾尔类啤酒的糖化温度通常在67–71摄氏度之间。在这个“窗口”之外酿造,碳水化合物向可发酵糖的转化较少。
        为了生产真正的NAB,酶需要完全失活!即使让淀粉酶工作非常有限的时间,也可能产生超过0.5%的乙醇。因此,糖化温度必须立即达到80°C ,以阻止任何酶的活性,糖化时间减少到15分钟,以提取颜色和香味,但不提取过多的单宁。这样做,可以使淀粉糊化,使直链淀粉、支链淀粉和糊精溶解但不能糖化,只留下一小部分可发酵糖。
     出于这些原因,较稀的糖化醪是优选的,然后一旦谷物被去除,你可以继续使麦汁达到一定体积(洗糟是可选的,但不能延长洗糟时间)。煮沸和啤酒花添加与往常一样,记住没有乙醇会增加苦味,因此建议使用较低的IBUs(15 IBUs是一个很好的起点,主要来自旋沉时添加的啤酒花)。
        问题出在细节上:由于谷物的含量较低,麦汁的pH值会较高。在糖化过程中,必须用酸(如磷酸或乳酸),检查并调节pH值至正常范围5.2-5.4,以限制不需要的单宁的提取。在添加啤酒花之前,这需要再次进行调节,至pH小于5.6,以限制强烈的苦味。由于麦汁的缓冲能力较低,即使添加少量的水也可以将pH值提高到5.8-6。

发酵

      这种无醇啤酒的发酵过程与普通啤酒相同,只是酵母只能将有限数量的糖转化为酒精。在该方案中,酵母发酵受到较高量的不可发酵糖(直链淀粉和糊精)的限制,乙醇的量与麦汁中存在的有限的葡萄糖、麦芽糖和麦芽三糖直接相关。期望的发酵是从3.3到2.7 P (1.013到1.010 SG)。
        因为可发酵的糖已经是非常有限的,所以酵母的选择可以集中在香气产生上,这通常取决于(但不限于)芳香型干型葡萄酒酵母的发酵速度、易用性,尤其是它们在发酵的第一阶段更高的酯产生。与添加“无机”硫酸铵或磷酸铵(如DAP或磷酸二铵)相比,添加富含氨基酸的酵母营养物也将促进香气产生(如异戊醇、2-苯基乙醇和相关的乙酸酯)。
        大量添加干投啤酒花是一种危险的吸引力,因为它们的糖苷分子中含有芳香化合物和(可发酵的)糖。在发酵结束时,在充气碳酸化之前,加入少量的乳酸,将pH值降低到3.9,以增加对啤酒中腐败微生物的抑制,因为现在不存在乙醇。

品尝

         为了评估这一过程,我们酿造了单一麦芽(Weyermann Pilsner malt)、单一啤酒花(Magnum hopped至20 IBUs)“基础”麦汁,并 California ale yeast酵第一批麦芽汁,用葡萄酒酵母加营养物发酵第二批麦芽汁(FT CITRUS+N–Fermobrew CITRUS+Fermoplus DAP free,AEB)。这两种啤酒最终都含有不到0.4%的ABV,并根据不同的特征进行评判(从0-5分制)。行业专家组对照三个商业实例(图1)测试了这两种啤酒,发现许多不良特性都通过这种方法得到了解决。

      甜味和麦芽味减少,香气强度达到或超过了相应的水平。通过开发配方的复杂性,可以很容易地解决缺乏口感和苦味的问题。例如,微调谷物的初始量或在最后添加阿拉伯胶和/或麦芽糖糊精,它们都是酒体稳定剂(分别为1.7卡/克和4卡/克)(阿拉伯胶是啤酒之类饮料的泡沫稳定剂,在饮料中会产生类似水果汁的、引人注目的混浊外观。)。类似地,在接近沸腾时使用芳香啤酒花可以减少苦味。那么,我们生产的NAB比市售替代品味道更好吗?这个问题没有确定的答案,因为每个人的味蕾都不一样。然而,这个实验给了一个很好的思路,用这个方法你可以在家里酿造你自己的不含酒精的啤酒

NAB啤酒家酿配方

(5加仑/19升,全谷物)
OG = 1.013 FG = 1.010
IBU = 16 SRM = 2 ABV = 0.04%

清单:
1kg        皮尔森啤酒麦芽
0.23kg   维也纳麦芽
113g     水晶麦芽(20L)
1 茶匙酵母营养物                             (离煮沸结束10分钟)
10g  Perle啤酒花(at-6%α酸)            (离煮沸结束60分钟)
43g Saphir啤酒花                         (离煮沸结束0分钟)
SafAle US-05或LalBrew BRY-97(West Coast Ale)
注意事项:
       你应该知道总体积的85%是水,所以大约糖化水15升。将酿造用水加热到85°C,然后慢慢加入谷物。用酸处理糖化醪,将pH值调节至5.2–5.4。保持10min,然后开始5min的过滤(洗糟是可选的)。向煮沸锅中加水至煮沸的体积。重新调整pH值,确保麦汁低于5.6。总煮沸时间为60min,煮沸后旋沉20min。
   正常发酵,温度低于18°C。目标是达到大约1.009–1.010的最终比重。如果你想进行干投啤酒花,一定要在降温之前,采用冷干投。确保最终pH值低于4,以防止腐败微生物产生。如果有需要,你可以考虑添加阿拉伯胶或麦芽糊精作为酒体稳定剂。

参考文献:

  • Müller, Magdalena, et al. “Physical methods for dealcoholization of beverage matrices and their impact on quality attributes.” 

    ChemBioEng Reviews 4.5 (2017): 310-326.

  • Stewart, Graham G., Inge Russell, and Anne Anstruther, eds. Handbook of Brewing. CRC Press, 2017.
  • Mangindaan, Dave, K. Khoiruddin, and I. G. Wenten. “Beverage dealcoholization processes: Past, present, and future.” 

    Trends in Food Science & Technology 71 (2018): 36-45.

  • Salanță, Liana Claudia, et al. “Non-alcoholic and craft beer production and challenges.” 

    Processes 8.11 (2020): 1382.

  • Pilarski, Dylan W., and Dimitrios I. Gerogiorgis. “Progress and modelling of cold contact fermentation for alcohol-free beer production: A review.” 

    Journal of Food Engineering 273 (2020): 109804.

  • 纯技术贴,感谢牛逼的你看完它


相关内容 查看全部