贮藏过程中水分活度对啤酒麦芽品质的影响

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啤酒是一个复杂的体系，目前已知含有800多种有机和无机化合物，这个复杂的体系中的一些物质形成了啤酒*的主体风味，而另一些物质又通过一系列物理化学反应来改变这种风味，使得啤酒的风味在不断的变化中，并终导致风味老化。尽管啤酒老化的机理尚未*阐明，但氧化反应应该是老化风味产生的重要原因。风味稳定期可以认为是各种力量均衡的维持期，当氧化反应占主导后风味即开始趋向于老化。近来的研究表明，自由基参与了啤酒的氧化。

啤酒的质量受麦芽质量的影响很大。一般认为，麦芽在干燥的环境中具有良好的贮藏稳定性，大多数麦芽的贮藏稳定性为12个月。然而，在实际生产中，许多啤酒厂都注意到麦芽在贮藏过程中香气的变化，但是对麦芽贮藏过程中的风味和氧化稳定性的研究很少，特别是贮藏过程中水分活度对麦芽质量的研究也很少。已经有研究发现水分活度对干物质中的自由基数量有很大影响。

研究了水分活度对自由基形成的影响，温度20℃，水分活度范围0.113到0.910aw。温度和水分活度对食品的贮藏稳定性有很大的影响，研究了麦芽贮藏过程中这两个因素的影响，将麦芽在20℃的烘箱中贮藏，水分活度在0.113到0.910 aw。在贮藏过程中，用ESR波谱仪测量了麦芽仁德自由基数量，用10颗麦芽仁的ESR峰峰高除以重量得到结果（图1）。贮藏1个月后，在高水分活度条件下，水分活度为0.817和0.910 aw的环境下出现了明显的霉菌，贮藏2个月后，水分活度为0.756 aw的麦芽上也出现了霉菌，贮藏3个月后，碎粉活度为0.693 aw的麦芽上出现了霉菌。在出现肉眼可见霉菌的麦芽后取出。然而在水分活度为0.529 aw及以下的麦芽在贮藏12个月内也未受到霉菌的影响，这一结果和以前的研究一致。麦芽仁的初始水分活度较低（平均为0.150 aw）.麦芽样品中的自由基数量在贮藏过程中下降，并终在贮藏期间稳定在不同的数量（如图2A）。在贮藏的前几个月里，自由基数量的减少可能是因为麦芽仁组分的流动性增加，从而使得化学反应得以发生。在麦芽中观察到的自由基可能是具有高活性的，但是在干麦芽的物理锁定基质中的包封组织了它们的衰变。由于在较高的水分活度下，麦芽仁中的流动性增加，使自由基发生反应，其增加的活性可以由ESR检测到。因此，麦芽仁中自由基数量的下降是组分迁移率更高的标志，因此也是氧化稳定性降低的原因。在贮藏了4-6个月后，麦芽地自由基数量稳定在较低水平，反应出自由基在形成和衰弱之间的稳定水平。贮藏4个月后，稳定的自由基数量在水分活度之间发现有较好的相关性，水分活度高导致自由基数量低（图3B）。

图1 ESR自由基强度

图2A 不同水分活度条件下麦芽贮藏12个月的自由基数量

图3B 不同水分活度下麦芽贮藏了8个月后和自由基数量的关系

麦芽中的组分迁移率取决于贮藏过程中的水分活度和温度。这导致麦汁的挥发性和过滤速度在麦芽地贮藏过程中发生变化。然而，麦芽的贮藏对麦汁中的糖分含量没有影响。说明麦芽中的主要成分和淀粉降解酶活性是完整的。

麦芽焙焦对啤酒的氧化稳定性有负面影响，这是由于在麦芽贮藏和酿造初期，自由基形成增加，脂质氧化增加，挥发物损失更大。高温和高水分活度导致了麦芽的自由基衰变，麦芽在不到12个月的贮藏期间发生的化学反应可能会潜在影响啤酒的香气，为了保持麦芽的高品质，水分活度和贮藏温度都应该保持在较低的水平。