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浅谈啤酒中的硫化氢

硫化氢是啤酒中主要的硫化物之一，对啤酒风味影响很大，其味阀值也最低(为5PPm)。硫化氢对啤酒风味的影响具有双重作用，即微量存在时，可构成啤酒风味的特殊风格，过量则表现出不利于啤酒的口味。 
    1、硫化氢的主要来源 
    啤酒中的硫化物，部分来源于原料，在麦芽制造和麦汁制备过程中也可能形成部分挥发性硫化物（主要以硫化氢为主），但这些硫化物在麦汁煮沸过程中绝大部分被蒸发从而除去。麦汁中含有的非挥发性有机硫化物，包括含硫氨基酸、生物素、硫胺素和含硫的蛋白质、肽类等，其总含量约为5Omg/L。 
    啤酒中的挥发性硫化物大都是在发酵过程中形成的。酵母对硫化物的代谢作用首先利用有机硫化物，在可代谢的有机硫化物存在下，硫酸根离子很少被利用，因为无机硫的摄人需要能量和氮源。 
    2、硫化氢的形成 
    ⑴.酵母对含硫氨基酸的分解 
    啤酒中的大部分硫化氢主要来自酵母对含硫氨基酸（半恍氨酸）及硫酸盐和亚硫酸盐的同化作用及酵母合成蛋氨酸受抑制时的中间产物。 
    ⑵.酵母利用硫酸盐形成 
    硫酸盐进人酵母细胞后，在ATP-硫酸化酶的催化下，首先被三磷酸腺甘活化，经过一系列酶促反应后，变为亚硫酸盐。亚硫酸盐是中间产物，进一步被亚硫酸盐还原酶还原后，形成硫化氢。蛋氨酸对ATP一硫酸化酶和亚硫酸盐都有抑制作用，从而限制了硫酸盐的分解。泛酸对亚硫酸盐还原酶也有抑制作用。 
    ⑶.半恍氨酸的分解作用形成H2S 
    麦汁中大部分硫化氢系来自酵母对硫酸盐的同化作用，含半恍氨酸的量比较少。半脱氨酸被酵母的半恍氨酸脱硫基酶催化分解为硫化氢，蛋氨酸对半恍氨酸脱硫基酶有抑制作用，从而影响半恍氨酸的分解作用。因麦汁中的半恍氨酸绝大部分在麦汁煮沸时被裂解，留在冷麦汁中的数量是极少的，所以半恍氨酸的分解作用并非硫化氢的主要来源。 
    3、影响硫化氢形成的因素 
    ⑴.酵母菌种的影响 
    不同酵母的硫化氢产率也不一样，下面酵母的硫化氢产率远高于上面酵母。生产上可通过变异的方法选育形成硫化氢少的菌株。同时在酵母代谢过程中，硫化氢的产率与酵母代谢活性是相平行的，酵母生长率愈高，硫化氢的产率也愈高。 
    ⑵.麦汁组分 
    泛酸可以从两方面抑制硫化氢的生成，首先它直接抑制亚硫酸盐还原酶，其次它是蛋氨酸生物合成的辅因子，所以也能间接地抑制硫化氢的生成。因此麦汁中应含有足够的泛酸，以保证酵母生长的需要及蛋氨酸的生物合成。但一般说来，麦汁中泛酸的含量是足够的。 
    制麦与糖化阶段应严格防止蛋白质分解过度，因为麦汁中蛋氨酸的会抑制ATP-硫酸化酶，所以能限制硫酸盐利用，而且蛋氨酸还能阻遏亚硫酸盐还原酶及半胱氨酸脱巯基酶。 
    苏氨酸、甘氨酸和其他一些氨基酸能抑制蛋氨酸的合成，所以它们的存在会导致产生较多的硫化氢。 
    半胱氨酸作为半胱氨酸脱巯基酶的作用基质能刺激硫化氢的生成，而且它能诱导ATP-硫酸化酶，所以增加了硫酸盐的利用，促进硫化氢的生成。 
    即便麦汁中的氨基酸成分恒定，发酵时蛋氨酸也会很快被消耗，剩下相对多量的其他氨基酸，也将抑制蛋氨酸的合成，激发硫化氢的形成。 
    金属离子对硫化氢的生成也有影响，一般认为铜和锌离子增加硫化氢的形成。 
    ⑶、发酵的影响 
    发酵初期，由于蛋氨酸的存在可以抑制硫化氢的生成。当麦汁发酵至发残糖为50Bx时，硫化氢的生成量最高。当发酵继续进行，其它氨基酸也被消耗掉时，硫化物的形成率又下降。。 
    4、降低硫化氢含量的措施 
    ⑴.麦汁中的含硫氨基酸多来自麦芽，如采用辅助原料取代部分麦芽，可以减少啤酒中硫化氢的含量。 
    ⑵.过去人们都认为采用铜制的麦汁煮沸锅和管道，制出的啤酒风味好。实践证明，麦汁中含有铜离子，所制啤酒中的H2S含量的确低。但是铜离子对啤酒风味稳定性的危害也是严重的，人们还是不愿在麦汁中含有过多的铜离子。 
    ⑶.冷、热凝固物分离完全的麦汁，硫化物含量减少，发酵时可以减少硫化氢的生成。 
    ⑷.低温或低接种量的缓慢发酵，可以减少H2S的生成量。 
    ⑸.贮酒时添加的高泡酒中往往带有较多的硫化氢。 
    ⑹.在发酵完毕时，添加抗氧化剂如亚硫酸盐，或采用以50℃灭菌的贮酒容器，都易引起生成较多的H2S。 
    ⑺.用磷酸活化酵母泥，虽能消除大部分污染细菌，但也容易改变酵母细胞壁的渗透性，使硫酸盐易进人细胞内而被利用，促进了H2S的生成。 
    ⑻.贮酒期中，伴随着大量CO2的排放，可将大部分挥发性的H2S随之排除。一般说，啤酒中H2S的最后含量可控制在0~lOUg/L的范围内。但污染了杂菌(大肠菌群、发酵单胞菌等)的麦汁，会使啤酒含有多量的硫化氢。 
    ⑼.啤酒经过杀菌，特别是延长杀菌时间，会使H2S大量增加，甚至超过滤酒后H2S含量的1倍，以致使杀菌啤酒又出现不成熟的啤酒味感。但经过一段时间的放置，H2S浓度会逐渐消失至未杀菌前的浓度或更低一些。  ----摘自《中国酒业信息网》