啤酒中的草酸及草酸鈣沉淀20060512

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1、啤酒中的草酸及草酸鈣沉淀孫軍勇1，鄭華超2，陸健1，張強(qiáng)11江南大學(xué)生物工程學(xué)院，江蘇無(wú)錫，214036；2杭州千島湖啤酒有限公司，浙江淳安，311700摘要本文主要介紹了啤酒中草酸的來(lái)源，啤酒中草酸鈣沉淀的分析方法，抗氧化劑異抗壞血酸鈉的使用對(duì)啤酒中草酸含量的影響，以及生產(chǎn)過(guò)程中如何防止啤酒發(fā)生草酸鈣沉淀。最近幾年，由于啤酒原料的變化等各種各樣的原因，啤酒的非生物穩(wěn)定性經(jīng)常出問(wèn)題。啤酒在保存過(guò)程中產(chǎn)生沉淀物或失光，遭到消費(fèi)者的投訴，影響了消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲望。本文主要介紹近年來(lái)啤酒的非生物穩(wěn)定性中常見(jiàn)的草酸鈣沉淀的成因，分

2、析方法以及控制措施。1啤酒中的草酸草酸是一種最簡(jiǎn)單的二元羧酸，廣泛存在于植物、動(dòng)物、微生物中，有些蔬菜(如菠菜、莧菜)、水果(如柿子)、飲料（如啤酒等）中的草酸含量過(guò)高，會(huì)降低其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)甚至導(dǎo)致人體結(jié)石癥，被稱(chēng)為抗?fàn)I養(yǎng)因子之一。另外，人尿液中的草酸含量高低也是診斷結(jié)石病的一個(gè)重要指標(biāo)。草酸是糖化代謝的中間產(chǎn)物。簡(jiǎn)單的方程式如下：2C6H12O6+9O2?6（COOH）2+6H2O。草酸和水中的鈣離子結(jié)合成草酸鈣結(jié)晶體，直接影響啤酒的外觀質(zhì)量。草酸鹽對(duì)于成品啤酒的質(zhì)量有著不利的影響。草酸鹽在成品啤酒中的濃度范圍為4-80m

3、g/L，與大麥品種，制麥工藝，酒花的用量，酵母以及啤酒的發(fā)酵工藝有關(guān)。其濃度較高時(shí)，草酸鈣會(huì)引起啤酒的非生物混濁。草酸鈣能在啤酒生產(chǎn)中的管路，薄板換熱器，發(fā)酵罐，貯酒罐的表面形成啤酒石（污垢，草酸鈣占35-50%），影響傳熱和引起啤酒污染微生物。另外，啤酒中的草酸鈣沉淀還會(huì)引起啤酒的噴涌，同時(shí)，啤酒中的草酸鹽的濃度過(guò)高也會(huì)影響啤酒的口感。啤酒的生產(chǎn)原料中，主要是麥芽和酒花中含有大量的草酸。一般情況下，草酸根離子的含量，麥芽汁40-60mg/L；正常啤酒＜15mg/L；不正常啤酒20-80mg/L。專(zhuān)家推薦，在麥芽汁中添加

4、250mg/L硫酸鈣（折合成Ca2+濃度大約為74mg/L）以除去過(guò)量的草酸鹽。通常，草酸鈣在啤酒發(fā)酵和貯藏時(shí)與啤酒分離。2麥汁和啤酒中草酸的檢測(cè)已有報(bào)道的草酸測(cè)定方法較多，如傳統(tǒng)的滴定法，比色法，酶法，動(dòng)力學(xué)分析法，液相色譜法等。目前，國(guó)內(nèi)6資料報(bào)道的檢測(cè)啤酒中草酸多采用高效液相色譜法，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在草酸與酒石酸峰形重疊，不能完全分開(kāi)，以及重復(fù)性差的缺點(diǎn)，國(guó)外資料報(bào)道的測(cè)定啤酒中草酸含量多采用離子色譜或毛細(xì)管電泳分析的方法，結(jié)果見(jiàn)圖1和圖2。草酸圖1離子色譜檢驗(yàn)啤酒樣品中草酸根離子的濃度（樣品稀釋10倍，草酸根

5、離子濃度9.49mg/L）草酸圖2毛細(xì)管電泳分析啤酒樣品中草酸根離子的濃度（樣品稀釋20倍）表1是國(guó)外研究人員對(duì)大量小麥麥芽和大麥麥芽，以及分別采用一定比例的小麥麥芽和大麥麥芽制備的相同濃度的定型麥汁中草酸根離子和鈣離子含量的差別所做的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。表1小麥麥芽與大麥麥芽草酸根離子和鈣離子的含量差別小麥麥芽（協(xié)定麥汁）大麥麥芽（協(xié)定麥汁）Ca2+C2O42+Ca2+C2O42+mg/Lmg/Lmg/Lmg/L平均16.737.421.617.7最小9.834.215.38.0最大20.644.836.822.46表2定型麥汁

6、中草酸根離子和鈣離子的含量差別小麥啤酒麥汁大麥啤酒麥汁Ca2+C2O42+Ca2+C2O42+mg/Lmg/Lmg/Lmg/L平均34.741.349.727.4最小13.125.024.011.6最大72.865.5118.956.2從表1和表2的數(shù)據(jù)可以看出，小麥麥芽中的草酸根離子的濃度要比大麥麥芽中的高，而采用添加了小麥麥芽制備的小麥啤酒麥汁中的草酸根離子濃度相應(yīng)地也要高。這就提示我們的啤酒企業(yè)，在采用一定比例的小麥麥芽釀制啤酒時(shí)，在相同的水質(zhì)的前提下，要提高石膏或氯化鈣添加的數(shù)量，以防止發(fā)生草酸鈣沉淀的危險(xiǎn)。表3

7、則是三種不同類(lèi)型啤酒中草酸根離子與鈣離子的含量的不同。表3不同類(lèi)型啤酒中的鈣離子和草酸根離子的含量差別上面發(fā)酵小麥啤酒下面發(fā)酵濃醇型啤酒下面發(fā)酵淡爽型啤酒Ca2+C2O42+Ca2+C2O42+Ca2+C2O42+mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L平均41.519.935.920.223.016.3最小12.44.013.92.011.06.3最大156.540.6120.933.450.024.5正常情況下，由于生產(chǎn)工藝中相應(yīng)采取了添加鈣鹽的措施，所以最終成品啤酒中草酸根離子的含量相差不大。表4中的數(shù)據(jù)為

8、毛細(xì)管電泳法檢測(cè)的國(guó)外的幾個(gè)品牌的啤酒樣品中的草酸含量。表4幾個(gè)國(guó)外品牌啤酒中的草酸根含量品牌樣品數(shù)量C2O42+含量（mg/L）A319.5B314.8C2021.1D2024.6E334.9F444.16圖3是單批次啤酒釀造過(guò)程中草酸根離子和鈣離子含量的變化情況。圖3啤酒生產(chǎn)過(guò)程中鈣離子與草酸含量的變化注：圖中字