貯藏過程中水分活度對啤酒麥芽品質的影響

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啤酒是一個復雜的體系，目前已知含有800多種有機和無機化合物，這個復雜的體系中的一些物質形成了啤酒*的主體風味，而另一些物質又通過一系列物理化學反應來改變這種風味，使得啤酒的風味在不斷的變化中，并終導致風味老化。盡管啤酒老化的機理尚未*闡明，但氧化反應應該是老化風味產生的重要原因。風味穩定期可以認為是各種力量均衡的維持期，當氧化反應占主導后風味即開始趨向于老化。近來的研究表明，自由基參與了啤酒的氧化。

啤酒的質量受麥芽質量的影響很大。一般認為，麥芽在干燥的環境中具有良好的貯藏穩定性，大多數麥芽的貯藏穩定性為12個月。然而，在實際生產中，許多啤酒廠都注意到麥芽在貯藏過程中香氣的變化，但是對麥芽貯藏過程中的風味和氧化穩定性的研究很少，特別是貯藏過程中水分活度對麥芽質量的研究也很少。已經有研究發現水分活度對干物質中的自由基數量有很大影響。

研究了水分活度對自由基形成的影響，溫度20℃，水分活度范圍0.113到0.910aw。溫度和水分活度對食品的貯藏穩定性有很大的影響，研究了麥芽貯藏過程中這兩個因素的影響，將麥芽在20℃的烘箱中貯藏，水分活度在0.113到0.910 aw。在貯藏過程中，用ESR波譜儀測量了麥芽仁德自由基數量，用10顆麥芽仁的ESR峰峰高除以重量得到結果（圖1）。貯藏1個月后，在高水分活度條件下，水分活度為0.817和0.910 aw的環境下出現了明顯的霉菌，貯藏2個月后，水分活度為0.756 aw的麥芽上也出現了霉菌，貯藏3個月后，碎粉活度為0.693 aw的麥芽上出現了霉菌。在出現肉眼可見霉菌的麥芽后取出。然而在水分活度為0.529 aw及以下的麥芽在貯藏12個月內也未受到霉菌的影響，這一結果和以前的研究一致。麥芽仁的初始水分活度較低（平均為0.150 aw）.麥芽樣品中的自由基數量在貯藏過程中下降，并終在貯藏期間穩定在不同的數量（如圖2A）。在貯藏的前幾個月里，自由基數量的減少可能是因為麥芽仁組分的流動性增加，從而使得化學反應得以發生。在麥芽中觀察到的自由基可能是具有高活性的，但是在干麥芽的物理鎖定基質中的包封組織了它們的衰變。由于在較高的水分活度下，麥芽仁中的流動性增加，使自由基發生反應，其增加的活性可以由ESR檢測到。因此，麥芽仁中自由基數量的下降是組分遷移率更高的標志，因此也是氧化穩定性降低的原因。在貯藏了4-6個月后，麥芽地自由基數量穩定在較低水平，反應出自由基在形成和衰弱之間的穩定水平。貯藏4個月后，穩定的自由基數量在水分活度之間發現有較好的相關性，水分活度高導致自由基數量低（圖3B）。

圖1 ESR自由基強度

圖2A 不同水分活度條件下麥芽貯藏12個月的自由基數量

圖3B 不同水分活度下麥芽貯藏了8個月后和自由基數量的關系

麥芽中的組分遷移率取決于貯藏過程中的水分活度和溫度。這導致麥汁的揮發性和過濾速度在麥芽地貯藏過程中發生變化。然而，麥芽的貯藏對麥汁中的糖分含量沒有影響。說明麥芽中的主要成分和淀粉降解酶活性是完整的。

麥芽焙焦對啤酒的氧化穩定性有負面影響，這是由于在麥芽貯藏和釀造初期，自由基形成增加，脂質氧化增加，揮發物損失更大。高溫和高水分活度導致了麥芽的自由基衰變，麥芽在不到12個月的貯藏期間發生的化學反應可能會潛在影響啤酒的香氣，為了保持麥芽的高品質，水分活度和貯藏溫度都應該保持在較低的水平。