第三节 啤酒花及其制品 一、酒花的品种 啤酒花作为啤酒工业原料,始于德国.使用的主要目的是利用酒花的苦味、香味、防腐能力和澄 清麦芽汁的能力，而起到增加麦芽汁和啤酒的苦味、香味、防腐能力和澄清麦芽汁的作用。 啤酒花按其特性可分为以下四类: A 类：优秀香型酒花 捷克 Saaz（萨士）、德国 Spalter（斯巴顿）、德国 Tattnang（泰特昂）、英国 Golding（哥尔丁） 等。此类酒花中主要成分一般为：α－酸 3～5%、α－酸/β－酸为 1.1～1.5，酒花精油 2%～2.5%。 B 类：兼香型酒花 英国 Wye Saxon（威沙格桑）、美国 Columbia（哥伦比亚）、德国 Hallertauer（哈拉道尔）、 美国的 Willamete（威拉米特）等。此类酒花成分含量一般为：α－酸 5%～7%，α－酸/β－酸 为 1.2～2.3，酒花精油 0.85%～1.6%。 C 类：特征不明显的酒花 美国 Galena。 D 类：苦型酒花 德国的 Northern Brewer（北酿）、Brewers Gold（金酿），Cluster（格林特斯）和中国新疆的 青岛酒花。优质苦型酒花的α－酸 6.5%～10%，α－酸/β-酸为 2.2～2.5。 世界生产酒花 D 类占 50%以上，A 类占 10%，C 类占 25%，B 类占 15%，目前主要发展 A 类和 D 类。 二、酒花主要化学成分及其在酿造中的作用 （一）酒花的植物性状 酒花的学名是蛇麻(Humulus Lupulus)，又名忽布(Hop)，为大麻科律草属多年生蔓性草本植 物，其地上茎每年更替一次，茎长可达 10m，摘花后逐渐枯萎，按茎的颜色可分紫、绿、白三类 品种，每种中都有早熟、中熟和晚熟种。酒花的相为宿根，深入土壤 1～3m，可生存 20～30 年 之久。 （二）酒花的成分及在酿造中的作用 1．酒花油 酒花油主要存在于酒花花粉中，其含量约为 0.4%，它赋予啤酒特有的酒花香味。主要成分是 萜烯、倍半萜烯、酯、酮、酸及醇等。其中香叶烯(C10H15)与律草烯(C15H24)等萜烯类碳氢化 合物、牧牛儿醇是较为重要的成分。 酒花油呈黄绿色或红棕色液体，具有特异香味，在水中溶解甚微，在麦汁煮沸时极大部分逃 逸，所剩无几。有些厂家为此在发酵液内另行添加酒花制品，或直接浸泡生酒花，以保存酒花油， 但往往带有"生酒花味"。 2．α-苦味酸 α－酸(指α-苦味酸)是啤酒中苦味的主要成分。它具有粗糙强烈的苦味与很高的防腐力，又 有降低表面张力的能力，可增加啤酒泡沫稳定性。α－酸为律草酮及其同族化合物的总称。 α－酸在水中，溶解度很小，但微溶于沸水,能溶解于乙醚、石油醚、乙烷、甲醇等有机溶 剂内。α－酸在新鲜酒花中含量为 5%～11%。α－酸在热、碱、光能等作用下，变成异α－酸， 后者的苦味比α－酸苦味强。在酒花煮沸过程中，α－酸异构率为 40%～60%。 异α－酸味黄色油状，味奇苦。用新鲜酒花酿制的啤酒，其苦味 85%～95%来自异α－酸
第三节 啤酒花及其制品 一、酒花的品种 啤酒花作为啤酒工业原料,始于德国.使用的主要目的是利用酒花的苦味、香味、防腐能力和澄 清麦芽汁的能力，而起到增加麦芽汁和啤酒的苦味、香味、防腐能力和澄清麦芽汁的作用。 啤酒花按其特性可分为以下四类: A 类：优秀香型酒花 捷克 Saaz（萨士）、德国 Spalter（斯巴顿）、德国 Tattnang（泰特昂）、英国 Golding（哥尔丁） 等。此类酒花中主要成分一般为：α－酸 3～5%、α－酸/β－酸为 1.1～1.5，酒花精油 2%～2.5%。 B 类：兼香型酒花 英国 Wye Saxon（威沙格桑）、美国 Columbia（哥伦比亚）、德国 Hallertauer（哈拉道尔）、 美国的 Willamete（威拉米特）等。此类酒花成分含量一般为：α－酸 5%～7%，α－酸/β－酸 为 1.2～2.3，酒花精油 0.85%～1.6%。 C 类：特征不明显的酒花 美国 Galena。 D 类：苦型酒花 德国的 Northern Brewer（北酿）、Brewers Gold（金酿），Cluster（格林特斯）和中国新疆的 青岛酒花。优质苦型酒花的α－酸 6.5%～10%，α－酸/β-酸为 2.2～2.5。 世界生产酒花 D 类占 50%以上，A 类占 10%，C 类占 25%，B 类占 15%，目前主要发展 A 类和 D 类。 二、酒花主要化学成分及其在酿造中的作用 （一）酒花的植物性状 酒花的学名是蛇麻(Humulus Lupulus)，又名忽布(Hop)，为大麻科律草属多年生蔓性草本植 物，其地上茎每年更替一次，茎长可达 10m，摘花后逐渐枯萎，按茎的颜色可分紫、绿、白三类 品种，每种中都有早熟、中熟和晚熟种。酒花的相为宿根，深入土壤 1～3m，可生存 20～30 年 之久。 （二）酒花的成分及在酿造中的作用 1．酒花油 酒花油主要存在于酒花花粉中，其含量约为 0.4%，它赋予啤酒特有的酒花香味。主要成分是 萜烯、倍半萜烯、酯、酮、酸及醇等。其中香叶烯(C10H15)与律草烯(C15H24)等萜烯类碳氢化 合物、牧牛儿醇是较为重要的成分。 酒花油呈黄绿色或红棕色液体，具有特异香味，在水中溶解甚微，在麦汁煮沸时极大部分逃 逸，所剩无几。有些厂家为此在发酵液内另行添加酒花制品，或直接浸泡生酒花，以保存酒花油， 但往往带有"生酒花味"。 2．α-苦味酸 α－酸(指α-苦味酸)是啤酒中苦味的主要成分。它具有粗糙强烈的苦味与很高的防腐力，又 有降低表面张力的能力，可增加啤酒泡沫稳定性。α－酸为律草酮及其同族化合物的总称。 α－酸在水中，溶解度很小，但微溶于沸水,能溶解于乙醚、石油醚、乙烷、甲醇等有机溶 剂内。α－酸在新鲜酒花中含量为 5%～11%。α－酸在热、碱、光能等作用下，变成异α－酸， 后者的苦味比α－酸苦味强。在酒花煮沸过程中，α－酸异构率为 40%～60%。 异α－酸味黄色油状，味奇苦。用新鲜酒花酿制的啤酒，其苦味 85%～95%来自异α－酸
煮沸两小时后，α－酸可能转化为无苦味的葎草酸或其他苦味不正常的衍生物，因此煮沸时间不 宜过长。 α－软树脂为α－酸的衍生物，同样具有极苦味、防腐力及提高泡沫稳定性的作用。与α－ 酸一样能与醋酸铅生成沉淀。α－酸及α－软树脂在酒花长期贮藏过程中，随氧化聚合作用，转 变成硬树脂，就失去其特有的苦味和防腐能力。 α－酸能与醋酸铅产生沉淀，据此测知其含量。近年来麦汁中酒花用量往往靠测定酒花内α－ 酸含量来计算，或以α－酸或β－酸的苦味值计算。 3．β-苦味酸 β－苦味酸(即β－酸)及β－软树脂其苦味程度约为α－酸的 1/9，但苦味酸细腻爽口。其防 腐能力约为α－酸的 1/3，也具有降低表面张力并改善啤酒泡沫稳定性的作用。 β－苦味酸在水中溶解度较α－酸低。与醋酸铅不产生沉淀，故得以与α－酸相区别。新鲜 酒花中β－酸与乙种树脂的含量为 6%～11%，它与α－酸及甲种树脂一起，作为酒花的软树脂 组成。酒花长期贮藏后，β－酸与乙种树脂也会聚合成无苦味、无防腐力、不易溶解的硬树脂(丙 种树脂)。 上述α－软树脂(包括α－酸)、β－软树脂(包括β－酸)，再加硬树脂，合称酒花总树脂。 酒花在贮存过程中的其变化如图 1-3-1 所示。 4．多酚物质 酒花含多酚物质 2%～5%，是非结晶混合物，其中主要是花色苷、单宁、花青素、翠雀素等 物质，他们对啤酒酿造具有双重作用：一方面，在麦汁煮沸以及随后的冷却过程中，都能与蛋白 质结合，产生凝固物沉淀，因而有利于啤酒稳定性；另一方面，正是由于多酚与蛋白质结合产生 沉淀，所以啤酒中多酚物质的残留是造成啤酒混浊的主要因素之一。 单宁性质不稳定，易氧化形成红色的单宁色素(酚型结构氧化成醌型显色结构)，会给啤酒带 来苦涩味与不适之感，并使啤酒颜色加深。另外，多酚物质还可与铁盐结合，形成黑色化合物， 使啤酒色泽加深。 麦汁煮沸时添加酒花，酒花内单宁会与麦汁内过量蛋白质结合，使原来凝固困难的蛋白质， 得以沉淀析出。酒花加量一定要适量，否则多酚残留会给啤酒造成不良的影响。 多酚物质即具氧化性又具还原性，在有氧情况下能催化脂肪酸和高级醇氧化成醛类，使啤酒 老化。同时它的存在也可以使啤酒中的一些物质避免氧化。 酒花的多酚物质与麦芽多酚物质相比，前者比后者活泼，前者因其聚合度高更易与蛋白质结 合形成沉淀。所以它可以和凝固困难的蛋白质结合，有利于提高啤酒的非生物稳定性
煮沸两小时后，α－酸可能转化为无苦味的葎草酸或其他苦味不正常的衍生物，因此煮沸时间不 宜过长。 α－软树脂为α－酸的衍生物，同样具有极苦味、防腐力及提高泡沫稳定性的作用。与α－ 酸一样能与醋酸铅生成沉淀。α－酸及α－软树脂在酒花长期贮藏过程中，随氧化聚合作用，转 变成硬树脂，就失去其特有的苦味和防腐能力。 α－酸能与醋酸铅产生沉淀，据此测知其含量。近年来麦汁中酒花用量往往靠测定酒花内α－ 酸含量来计算，或以α－酸或β－酸的苦味值计算。 3．β-苦味酸 β－苦味酸(即β－酸)及β－软树脂其苦味程度约为α－酸的 1/9，但苦味酸细腻爽口。其防 腐能力约为α－酸的 1/3，也具有降低表面张力并改善啤酒泡沫稳定性的作用。 β－苦味酸在水中溶解度较α－酸低。与醋酸铅不产生沉淀，故得以与α－酸相区别。新鲜 酒花中β－酸与乙种树脂的含量为 6%～11%，它与α－酸及甲种树脂一起，作为酒花的软树脂 组成。酒花长期贮藏后，β－酸与乙种树脂也会聚合成无苦味、无防腐力、不易溶解的硬树脂(丙 种树脂)。 上述α－软树脂(包括α－酸)、β－软树脂(包括β－酸)，再加硬树脂，合称酒花总树脂。 酒花在贮存过程中的其变化如图 1-3-1 所示。 4．多酚物质 酒花含多酚物质 2%～5%，是非结晶混合物，其中主要是花色苷、单宁、花青素、翠雀素等 物质，他们对啤酒酿造具有双重作用：一方面，在麦汁煮沸以及随后的冷却过程中，都能与蛋白 质结合，产生凝固物沉淀，因而有利于啤酒稳定性；另一方面，正是由于多酚与蛋白质结合产生 沉淀，所以啤酒中多酚物质的残留是造成啤酒混浊的主要因素之一。 单宁性质不稳定，易氧化形成红色的单宁色素(酚型结构氧化成醌型显色结构)，会给啤酒带 来苦涩味与不适之感，并使啤酒颜色加深。另外，多酚物质还可与铁盐结合，形成黑色化合物， 使啤酒色泽加深。 麦汁煮沸时添加酒花，酒花内单宁会与麦汁内过量蛋白质结合，使原来凝固困难的蛋白质， 得以沉淀析出。酒花加量一定要适量，否则多酚残留会给啤酒造成不良的影响。 多酚物质即具氧化性又具还原性，在有氧情况下能催化脂肪酸和高级醇氧化成醛类，使啤酒 老化。同时它的存在也可以使啤酒中的一些物质避免氧化。 酒花的多酚物质与麦芽多酚物质相比，前者比后者活泼，前者因其聚合度高更易与蛋白质结 合形成沉淀。所以它可以和凝固困难的蛋白质结合，有利于提高啤酒的非生物稳定性
5．蛋白质 酒花绝干物质中有 12%～20%的蛋白质，其中 30%～50%可进入到啤酒中，但因酒花在啤酒 中数量很小，因而对啤酒的特性(起泡、口味等)显得微不足道。同样酒花中的其他成分如碳水化 合物、有机酸、矿物质等对啤酒酿造也没有什么意义。 三、酒花制品的种类及其使用方法 在麦汁煮沸锅添加酒花，有效成分利用率仅 30%左右。加之酒花贮存体积大，要求低温贮藏， 且不断氧化变质，所以，促使人们研制出许多种酒花制品。 酒花制品有如下优点： (1)贮运体积大大缩小。 (2)可以常温保存。 (3)减少麦汁损失，相应增加煮沸锅有效容积。 (4)废除酒花糟过滤及设备，减少排污水。 (5)可较准确地控制苦味质含量，提高酒花利用率。 (6)有利于推广旋涡分离槽，简化糖化工艺。 下面简介几种酒花制品： （一）酒花粉 将酒花于 45℃烘干至含水 6%～7%，直接压成片剂或用塑料袋充惰性气体密封。也可以与－ 35℃粉碎，收集蛇麻腺压片，α－酸含量可达 20%。酒花粉可提高利用率 5%～10%，通常在煮 沸后半小时添加。 （二）酒花浸膏 酒花浸膏的利用率比粉状酒花略有提高。其制备法是将干燥酒花以有机溶剂按逆流分配原理萃 取。常用的有机溶剂有二氯甲烷、三氯甲烷、己烷以及甲醇和乙醇水溶液等。以碳氢溶剂对α－ 酸浸出率最高。而甲醇的总浸出物最高，但杂质也高。1965 年前苏联有专利用液体 CO2 萃取法 制备酒花浸膏。温度为 15～25℃，于 40℃蒸发 CO2。产品含α－酸 40%～44%，不含多酚、硬 树脂、脂肪、蜡以及叶绿素等无用成分，此法可回收α－酸 92%～96%，β-酸 80%～87%，酒 花油 65%～83%。 （三）异构浸膏 将普通酒花浸膏在碱性中加热，或在乙醇中于 Ca2+、Mg2+等二价阳离子存在下加热处理，使 α-酸异构化，再用甲苯、甲醇、二氯甲烷等溶剂将α－酸提纯。纯异α－酸可直接加入啤酒中。 通常于滤酒之前添加。 （四）酒花精油 酒花油主要是芳香成分，如果添加异构酒花浸膏，则酒花油成分被预先除掉了。此外，在煮 沸锅加酒花的方法，其酒花油成分不是被挥发，就是被氧化，所以人们制出了许多纯度较高的酒 花精油。提取方法有两种： 1．常温酒花油蒸馏液 在常压下，利用水蒸气蒸馏法。水蒸气蒸出酒花中的酒花油，制成油水乳浊液。此液碳氢化 合物比值大,而且含有一部分在蒸馏过程中形成的含硫化合物,此类物质浓度在 1ppb 是就会是啤 酒产生恶劣的气味。 2．低温酒花油蒸馏液 在真空条件下，20℃左右，用水蒸气蒸馏法蒸出酒花中的酒花油，有此蒸出的馏分，绝大多 数是酒花中原有的成分，未经什么变化，含硫物质也比较少，一些低溶解度的碳氢化合物，被残 留在酒花中而未被蒸出，因此，这种蒸馏液的碳氢化合物比值相对较低，它的风味相对较好
5．蛋白质 酒花绝干物质中有 12%～20%的蛋白质，其中 30%～50%可进入到啤酒中，但因酒花在啤酒 中数量很小，因而对啤酒的特性(起泡、口味等)显得微不足道。同样酒花中的其他成分如碳水化 合物、有机酸、矿物质等对啤酒酿造也没有什么意义。 三、酒花制品的种类及其使用方法 在麦汁煮沸锅添加酒花，有效成分利用率仅 30%左右。加之酒花贮存体积大，要求低温贮藏， 且不断氧化变质，所以，促使人们研制出许多种酒花制品。 酒花制品有如下优点： (1)贮运体积大大缩小。 (2)可以常温保存。 (3)减少麦汁损失，相应增加煮沸锅有效容积。 (4)废除酒花糟过滤及设备，减少排污水。 (5)可较准确地控制苦味质含量，提高酒花利用率。 (6)有利于推广旋涡分离槽，简化糖化工艺。 下面简介几种酒花制品： （一）酒花粉 将酒花于 45℃烘干至含水 6%～7%，直接压成片剂或用塑料袋充惰性气体密封。也可以与－ 35℃粉碎，收集蛇麻腺压片，α－酸含量可达 20%。酒花粉可提高利用率 5%～10%，通常在煮 沸后半小时添加。 （二）酒花浸膏 酒花浸膏的利用率比粉状酒花略有提高。其制备法是将干燥酒花以有机溶剂按逆流分配原理萃 取。常用的有机溶剂有二氯甲烷、三氯甲烷、己烷以及甲醇和乙醇水溶液等。以碳氢溶剂对α－ 酸浸出率最高。而甲醇的总浸出物最高，但杂质也高。1965 年前苏联有专利用液体 CO2 萃取法 制备酒花浸膏。温度为 15～25℃，于 40℃蒸发 CO2。产品含α－酸 40%～44%，不含多酚、硬 树脂、脂肪、蜡以及叶绿素等无用成分，此法可回收α－酸 92%～96%，β-酸 80%～87%，酒 花油 65%～83%。 （三）异构浸膏 将普通酒花浸膏在碱性中加热，或在乙醇中于 Ca2+、Mg2+等二价阳离子存在下加热处理，使 α-酸异构化，再用甲苯、甲醇、二氯甲烷等溶剂将α－酸提纯。纯异α－酸可直接加入啤酒中。 通常于滤酒之前添加。 （四）酒花精油 酒花油主要是芳香成分，如果添加异构酒花浸膏，则酒花油成分被预先除掉了。此外，在煮 沸锅加酒花的方法，其酒花油成分不是被挥发，就是被氧化，所以人们制出了许多纯度较高的酒 花精油。提取方法有两种： 1．常温酒花油蒸馏液 在常压下，利用水蒸气蒸馏法。水蒸气蒸出酒花中的酒花油，制成油水乳浊液。此液碳氢化 合物比值大,而且含有一部分在蒸馏过程中形成的含硫化合物,此类物质浓度在 1ppb 是就会是啤 酒产生恶劣的气味。 2．低温酒花油蒸馏液 在真空条件下，20℃左右，用水蒸气蒸馏法蒸出酒花中的酒花油，有此蒸出的馏分，绝大多 数是酒花中原有的成分，未经什么变化，含硫物质也比较少，一些低溶解度的碳氢化合物，被残 留在酒花中而未被蒸出，因此，这种蒸馏液的碳氢化合物比值相对较低，它的风味相对较好
低温蒸馏液蒸出后，可直接与水混合，配成 1000～2000ppm 的乳化液，在贮酒时和滤酒时添 加，其用量为 1/1000～1/4000，相当于啤酒中含有 0.25～1.0ppm 的酒花油。 （五）四氢异构酒花浸膏 四氢异构酒花浸膏是采用液态二氧化碳技术萃取酒花中的α－酸，并将其异构化后用氢还原其 中两个不稳定的双键而制得。含 0.1kg/L 四氢异α－酸的钾盐溶液，可提供没有后苦的纯净苦味， 通常在精滤前清酒管道种添加。使用时取代 2～5BU 苦味质，即能显著增加啤酒泡持性和挂杯性， 与低α－酸酒花油配合使用，取代 100%酒花，能使啤酒抗日光臭，并显著改善啤酒的泡沫性能， 包括泡沫的持久性和挂杯性能。 （六）颗粒酒花 颗粒酒花目前应用较为广泛，其生产方法简要如下： 颗粒酒花是由于酒花经粉碎压缩成型的。酒花干燥温度 55℃下，使干酒花水分为 5%～9%， 易于被粉碎和均质。酒花在烘干后即以锤式粉碎机粉碎，粉碎后的酒花通过一定规格（1～10mm） 的筛子筛出。应避免酒花粉在粉碎机中受热。然后在混合罐中均质，在将酒花粉送入颗粒压制机 中，借助于压力辊并通过铸模孔将酒花压制成颗粒。铸模通过干冰或液氮冷却。酒花在－30～－ 40℃下挤压成型，颗粒直径 6mm 左右，长 15mm 左右，包装之前使其达到室温。包装时保持真 空状态，或再次充入氮气或二氧化碳后常压包装。可在低于 20℃下长期贮存。其体积比酒花减 少 80%，有效成分利用率比全酒花高 20%。酒花颗粒目前应用较为广泛。 颗粒酒花商品分为 90 型、45 型颗粒酒花两种。90 型属自然加工型，45 型属增富型颗粒酒 花。 90 型与普通酒花的区别只是在于去除少量水分。45 型是增富颗粒酒花，已去除约 50%的叶 和茎。 45 型颗粒酒花的特征是：颗粒呈橄榄绿色，α－酸 10%～14%。酒花香味太明显，老化后觉 得不舒服
低温蒸馏液蒸出后，可直接与水混合，配成 1000～2000ppm 的乳化液，在贮酒时和滤酒时添 加，其用量为 1/1000～1/4000，相当于啤酒中含有 0.25～1.0ppm 的酒花油。 （五）四氢异构酒花浸膏 四氢异构酒花浸膏是采用液态二氧化碳技术萃取酒花中的α－酸，并将其异构化后用氢还原其 中两个不稳定的双键而制得。含 0.1kg/L 四氢异α－酸的钾盐溶液，可提供没有后苦的纯净苦味， 通常在精滤前清酒管道种添加。使用时取代 2～5BU 苦味质，即能显著增加啤酒泡持性和挂杯性， 与低α－酸酒花油配合使用，取代 100%酒花，能使啤酒抗日光臭，并显著改善啤酒的泡沫性能， 包括泡沫的持久性和挂杯性能。 （六）颗粒酒花 颗粒酒花目前应用较为广泛，其生产方法简要如下： 颗粒酒花是由于酒花经粉碎压缩成型的。酒花干燥温度 55℃下，使干酒花水分为 5%～9%， 易于被粉碎和均质。酒花在烘干后即以锤式粉碎机粉碎，粉碎后的酒花通过一定规格（1～10mm） 的筛子筛出。应避免酒花粉在粉碎机中受热。然后在混合罐中均质，在将酒花粉送入颗粒压制机 中，借助于压力辊并通过铸模孔将酒花压制成颗粒。铸模通过干冰或液氮冷却。酒花在－30～－ 40℃下挤压成型，颗粒直径 6mm 左右，长 15mm 左右，包装之前使其达到室温。包装时保持真 空状态，或再次充入氮气或二氧化碳后常压包装。可在低于 20℃下长期贮存。其体积比酒花减 少 80%，有效成分利用率比全酒花高 20%。酒花颗粒目前应用较为广泛。 颗粒酒花商品分为 90 型、45 型颗粒酒花两种。90 型属自然加工型，45 型属增富型颗粒酒 花。 90 型与普通酒花的区别只是在于去除少量水分。45 型是增富颗粒酒花，已去除约 50%的叶 和茎。 45 型颗粒酒花的特征是：颗粒呈橄榄绿色，α－酸 10%～14%。酒花香味太明显，老化后觉 得不舒服