
啤酒花是传统酿造过程中的一种重要成分,其用量的增加或者改变反映了啤酒饮用者口味的变化。为了在日益拥挤的市场中脱颖而出,并且为了满足他们的需求而创造出的新的和有趣的啤酒风格,酿酒商一直在实施一些技术,如在发酵过程中进行干投啤酒花,以增强啤酒花和酵母对啤酒香味的影响。事实上,在发酵过程中,酵母细胞可以代谢和转化麦汁中除糖以外的化合物,将未知化合物转化为新的东西。 “生物转化”是一个总括术语,用于包括活性发酵过程中的这些风味改变反应。硫醇、萜烯和酯都受到酵母代谢反应的不同影响,例如啤酒花化合物的酯化、啤酒花糖苷的水解以释放单萜烯醇,以及从氨基酸缀合物中释放多官能硫醇。这些生化过程通常会增强啤酒中的水果和花香。已经发现某些酵母菌株表现出较高水平的与生物转化相关的酶活性,特别是β-葡萄糖苷酶和β-裂合酶。这些酶分别参与啤酒花糖苷水解释放单萜醇和从非芳香族前体释放多官能硫醇。 尽管由于不一致的观察结果,酵母β-葡萄糖苷酶对增加萜醇的总体影响仍不清楚,但由于硫醇化合物的风味阈值特别低,酵母β-裂解酶活性具有更大和更明显的影响。显而易见,这种酶在啤酒中释放理想的芳香风味方面起着关键作用,增加了最终产品的复杂性和特性。
追逐硫醇
由于含硫官能团,多官能硫醇是发酵饮料中最强烈的芳香化合物之一,导致极低的芳香阈值浓度(2-200 ng/L)就能显现出来。其中,啤酒中常见的主要多功能硫醇是3-巯基己醇(3MH)、3-巯基己基乙酸酯(3MHA)和4-巯基-4-甲基戊-2-酮(4MMP)。例如,3MH以其葡萄柚和西瓜的香味而闻名,而3MHA则与百香果或番石榴的香味联系在一起。另一方面,4MMP可以赋予啤酒独特的黑醋栗或葡萄柚的香气。因此,这些化合物含量较高的啤酒被认为具有更高的热带香气。 在啤酒花中,硫醇以游离形式和前体形式存在,这取决于品种、生长地点和收获量。游离硫醇是已经挥发的化合物,因此未被锁定,并准备产生香味。硫醇前体与非芳香族氨基酸、半胱氨酸和谷胱甘肽结合,因此是非挥发性的。 这些前体在啤酒花中的浓度明显高于其游离形式。据报道,3MH前体的浓度比级联啤酒花中游离3MH的浓度高1000倍。为了产生香味,这些化合物需要在发酵过程中被酵母的β-裂合酶裂解,β-裂合酶破坏碳硫键并释放出挥发性硫醇化合物。
虽然许多啤酒花的增加与它们赋予啤酒游离硫醇的能力有关(例如Citra、Tomahawk、Nelson Sauvin ),但是具有大量无味共轭硫醇前体的其他品种可以被重新评估,独立于它们的游离硫醇量(例如Cascade)。此外,据报道,麦芽也可以是cys-3MH前体的来源,尽管程度较低。鉴于在麦芽和啤酒花中发现了大量的无气味前体,现在很清楚,有一种潜在的未充分利用的资源,允许使用游离硫醇含量低的啤酒花品种生产具有更高热带香气的啤酒。酵母劳动的果实
在Saccharomyces cerevisiae 和pastorianus酵母中,IRC7基因编码一种半胱氨酸S-共轭β-裂合酶,该酶可以从半胱氨酸中释放多官能硫醇,从而促进啤酒中的硫醇香味。酵母发酵过程中挥发性硫醇从结合前体的释放与IRC7表达直接相关,IRC 7参与硫代谢和氨基酸生物合成,并与氮分解代谢物阻遏相关。这意味着,在有利的氮源,如铵的存在下,IRC7被抑制。 相反,在酵母缺乏氮的时期,β-裂合酶表达更多,因为酵母在寻找与非挥发性硫醇结合的氨基酸。除了调节之外,硫醇释放也受IRC7编码序列的影响。由于IRC7基因中38 bp的缺失,大多数现有的啤酒酵母菌株释放多官能硫醇的能力有限,导致酶不是最理想的,最终只能将最少量的硫醇转化为有风味活性的挥发性硫醇。 关于不太传统的酿酒酵母,在 S. uvarum和 Torulaspora delbrueckii,菌株中,已经观察到相当大的β-裂合酶活性,使它们成为非常有吸引力的替代品,因为它们能够生产具有优异感官质量的啤酒。在酿酒师的手里
总的来说,麦芽汁中硫醇前体的数量会受到酿酒师对啤酒花和麦芽的选择的影响,这使得酵母的选择变得至关重要。酿酒酵母不能催化有效的生物转化,导致大多数硫醇前体以风味无活性的形式存在,其代价是成品啤酒中潜在的热带水果风味显著丧失。由于IRC7酶与硫醇释放直接相关,β-裂合酶活性的技术信息对于决定哪种菌株最适合您的食谱至关重要。其他可用的协同解决方案是纯酶形式,以提高发酵过程中的活性,以及添加剂,如幻影(剩余的长相思葡萄皮),正在测试以增加可用的前体。 下面推荐几个有β-裂合酶活性的酵母菌株。和你最喜欢的酵母供应商谈谈,了解他们如何使用和使用建议。