(這篇文的筆記,不是翻譯。因為有太多看了頭痛的化學名詞,所以用把幾個一直出現的化學名記翻成中文-只是好像也沒有比較容易懂…)
-乙醯輔酶A(acetyl-CoA) -酰基輔酶A(acyl-CoA)
酵母會產生酯類是在啤酒發酵過程中,酵母細胞內的酸和酒精反應所產生的。這些酯類可以分成兩群:
- 高級醇和 乙醯輔酶A(acetyl-CoA)/醋酸 反應而成的 乙酸酯(accetate esters)Fusel Alcohol Esters
- 乙醇和 酰基輔酶A(acyl-CoA) 反應而成的 乙基酯( ethyl esters)Fatty Acid and ethanol Ester
一般相信酵母產生酯類有兩個原因:
- 吸引昆蟲以利傳播
- 可分解對酵母來說是有毒的高質酒精和醛類
這兩種酯類都是在酵母細胞質內產生,然後滲透出細胞膜到啤酒中。增加氧氣會增加兩者的產生;乙酸酯(accetate esters)是一般發酵最常見的, 而 乙基酯( ethyl esters)的多寡受酵母品種影響。
結論
增加酯類的作法:
- 增加溶氧
- 正確的鋅及鎂含量
增加酯類也可能產生不良風味的作法:
- 加增FAN
- 比較低的接種率
- 活性差的酵母
- 高比重麥汁
- 重複使用酵母(repitching)
增加酯類含量
- 溫度:偏高或低或上下變化
- 糖(蔗糖或葡萄糖)
減少酯類
- 發酵中增加CO2溶解量增加(高的發酵桶或壓力發酵)
- 低氧氣(也會導致比較多的高質酒精和醛)
- 比較高的接種率
乙酸酯(accetate esters)
- 乙酸異戊酯(Isoamyl acetate):香蕉味(德式小麥)
- 乙酸異丁酯(Isobutyl acetate):普通酯類(英式)
- 乙酸苯乙酯(2-phenyl ethyl Acetate):花香(拉格)
- 乙酸乙酯 (Ethyl acetate):梨子/溶劑(比利時及其他)
乙酸酯(accetate esters)是由高級醇和 乙醯輔酶A(acetyl-CoA)或醋酸,增加這兩個”原料”就可能增加這種酯類的產生。
增加乙酸酯(accetate esters) 乙醯輔酶A(acetyl-CoA)是細胞代謝的必要物質,在有氧的情況下會比較多。它是由叫分解酯肪酸叫Beta-Oxidation的過程中產生的,如果有比較多的 酯肪酸(存在麥汁中或酵母產生),就會有比較多的乙醯輔酶A(acetyl-CoA)和高級醇反應成乙酸酯(accetate esters)。在Beta-Oxidation和 酯化反應中都需要鋅和鎂作為觸媒。
增加高質酒精 不建議增加高質酒精。雖然感覺不到,通常啤酒中已經有夠多的高質酒精可以和乙醯輔酶A(acetyl-CoA)反應。
增加乙酸酯(accetate esters)的作法:
- 增加氧氣
- 正確的鋅和鎂
- 加糖。機制不明,但據說如此。
乙基酯( ethyl esters)
- 己酸乙酯 (Ethyl hexanoate):茴香或蘋果
- 辛酸乙酯 (Ethyl octanoate):酸蘋果
- 丁酸乙酯 (Ethyl butyrate):鳳梨
乙基酯( ethyl esters)是由乙醇和 酰基輔酶A(acyl-CoA) 反應而成,更多的”原料一樣會產生比較多的酯,不同的是,酰基輔酶A(acyl-CoA)是 乙醯輔酶A(acetyl-CoA)和脂肪酸結合而成,不同的脂肪酸會產生不同的酯類。脂肪酸是在細胞內產生的,雖然酵母吸收環境中(麥汁)的脂肪酸,但這些脂肪酸並不直接在產酯 上沒有什麼直接作用,不同的酵母會產生不同的脂肪酸,也就會產生不同的乙基酯。影響脂肪酸的合成比就可以影響乙基酯的產生。
如何增加脂肪酸的合成?
簡單地說:氧氣、鋅、鎂、其他極少的營養及健康的酵母。
- 充足的乙醯輔酶A(acetyl-CoA):健康的酵母和很多氧氣
- 正確的金屬離子,包括鋅、鎂、銅、鐵等等
- 游離磷酸對乙基酯( ethyl esters)很重要,但機制不明;加入糖化的酸休止 (35–45 °C)可能有幫助。
- 據說麥汁中的渣(trub)比較多可能會增加乙基酯( ethyl esters)。
如何控制酯類產生
- 足夠的氧氣
- 正確量的營養
- 提高發酵溫度
- 如果因為發酵溫度提高而產生了比較多的高質酒精,有可能是氧氣量不夠。
- 游離胺基酸(FAN)的量
- 游離胺基酸是產生高質酒精所需要的,也就是產生乙酸酯(accetate esters)所需要的,比較高的游離胺基酸會產生比較多的高質酒精,如果有正確的充氧,大部分的高質酒精會變成 乙酸酯(accetate esters);反之如果提高了游離胺基酸卻產生了大量的高質酒精,表示充氧不足。
- 單糖(及蔗糖)會增加酯類
- 使用回收酵母會增加酯類
七夜怪譚
我加了更多氧氣但覺得酯類減少了,怎麼回事?
有兩個可能:
- 你之前覺得是”酯類”的其實不是真的酯類
- 如果是這樣,表示之前的氧氣不夠,你認為的”酯類”可能是醛或高級醇
- 產生了更多種的酯類,但每種酯類的含量都偏低
- 酯類需要一定的濃度才能被感受到,雖然因為充氧產生了比較多酯類,但種類變多了,每種的濃度反而降低了。
德式小麥
- 一直有人說比較低的溫度增加了香蕉味,香蕉味的來源是乙酸異戊酯,是由異戊醇(一種高級醇)和乙酸合成的。
參考:
- https://escarpmentlabs.com/blogs/resources/decoding-ester-production-in-yeast-fermentation