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谈发酵:压力和酯类成反比

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黑客与精酿-V 发表于 2019-10-31 08:36:59 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

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首先,在这篇文章开始的时候先抛出结论,发酵压力和酯类的生成是反比关系。

换句话说,更大的压力,酵母就会产生更少的酯。这些酯在我们的啤酒中扮演了非常重要的角色,在很多的比利时啤酒中,酯这种化合物是推动他们风味的动力,而不是麦芽或啤酒花。

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主发酵,指的是啤酒的生命中最初的5-6天。未发酵的啤酒(麦芽汁),与我们的酿造酵母接种,将糖转化为酒精和二氧化碳。同时,酯类也在酵母中被合成(hooray for flavor)。在最终的啤酒中,这些酯以水果,辣,丁香,菠萝,苹果的形式存在,并且含有更多香气,它是酵母发展为啤酒的标志,也形成了British Ale和Belgium Ale的果味风格。

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以上是酵母产生风味图

酯的产生

“啤酒的发酵过程中形成的酯和杂醇的浓度随着二氧化碳压力的增加而明显降低。”(Regner,1992)

为了了解酯类,我们要先谈谈二氧化碳的压力。

影响发酵的压力分为两种,静水压力和顶部压力。

静水压力类似于潜水员在深海中受到的压力,压力主要来自于上方的液体。

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上图三条水管的高度不同,承受的静水压力也不同

顶部压力是指当一个啤酒罐限制排出气体的时候受到的自上而下的压力。需要注意的是,我们即使在使用水封的时候,由于液体中的二氧化碳想要逃出发酵罐,也会产生相当可观的顶部压力,这个压力不算大,但不可忽视。

因此,这两种压力叠加,成为了主发酵阶段的压力。现阶段,压力并不成为影响酯类产生的要素,但压力会让很多二氧化碳溶解在液体中,不能通过水封逃出发酵罐。

这是重要的,因为“增加溶解的CO2浓度,通过不平衡脱羧反应(...)来抑制酵母生长,这是避免高级醇或乙酰CoA合成中的基本步骤”(Pires,2015)。

非常好,但是下一步……

为了进行酯合成,必须存在乙酰CoA(乙酰辅酶A)。酵母细胞中酯合成的生物化学途径涉及乙醇或高级醇,乙酰辅酶A和酯合成酶。由于乙酰CoA是主要的前体,如果通过浓度很大的二氧化碳来限制酵母的生长,则同时限制了酯生产。在我们的情况下,这是不好的。

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所以,我们简单点总结:

所以,用更高的发酵罐和水封你可以得到:

↑CO2压力  ⇒ ↓ 酵母生长  ⇒  ↓  乙酰CoA合成  ⇒ ↓  酯形成

用较矮胖的发酵罐或敞口发酵可以得到:

↓CO2压力  ⇒ ↑ 酵母生长  ⇒ ↑  乙酰CoA合成  ⇒ ↑  酯形成   

这里要补充一下,影响酯类形成的原因有不少,比如发酵温度非常重要,温度高酯香就会更多,还有酵母的选择,扩培接种的方式和时间,麦芽汁充氧的情况,非常非常多。但其中压力是非常容易让人忽视的一个环节,这也是为什么有很多大酒厂选择卧式发酵罐的原因之一。

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卧式发酵罐内部

酯类的重要性

啤酒(和几乎所有的发酵饮料)中的酯类作为风味成分都不能太过份。也许你看过这篇文章后对酯类的形成有了大致的了解。

当我们试图促进酯香的产生时,尤其是当你的酒比重很高的时候,它会对酯类的形成产生抑制,那本文提到的办法也许就是压倒骆驼的那一根稻草。

当然,一些大型啤酒厂会通过增加压力来限制酵母产生的酯香,还有西海岸IPA这种不需要酵母风味的酒也许产生压力发酵也是一种好办法。

在世界各地

在英国,敞口发酵并不是非主流,英式ale中的水果风味酵母在没有压强的条件下蓬勃发展。值得注意的是,伦敦的Kernel Brewery与partizan Brewing在使用这些发酵罐的同时也在影响更多的酒厂,比如巴塞罗那的Cyclic Beer farm。

很多新英格兰地区的酒厂的作品让我们发现敞口发酵会让啤酒的口感变得更柔和。在

Burial Brewing,他们制造了一些UFO形状扁平的罐子,越来越多的人在追随低压力发酵的脚步。

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最后,不管是发酵罐还是其他设备,都需要根据你的啤酒种类做出改变,所以,尊重你的酵母吧。

引用:

Landaud, S. Top Pressure and Temperature Control the Fusel Alcohol/Ester Ratio through Yeast Growth in Beer Fermentation. J. Inst. Brew. 2000.

Pires, E. and Brányik, T. Biochemistry of Beer Fermentation. 2015.

Regner, R. S., et al. The Formation of Esters and Higher Alcohols During Brewery Fermentation; The Effect of Carbon Dioxide Pressure. J. Inst. Brew. 1992

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