对于酿造啤酒而言，很多人在知道原浓，色度等专有名词后就会知道另一个啤酒的标签--双乙酰，这个话题说起来简单，但讲起来又模棱两可，小张努力去阐述。这期关于双乙酰的内容如下，可自选查询。
双乙酰简单介绍双乙酰生成途径有效控制双乙酰的方法双乙酰理化检测双乙酰检测的影响因素1.双乙酰简单介绍双乙酰（又名丁二酮，2,3-丁二酮，二甲基乙二酮），是一种天然发酵副产物，也会被作为食品添加剂以增加类似*油的口感。该化合物在水中的阈值是4~15μg∕L,在空气中的阈值是5.0~30ng/L,而在10%（体积分数）的酒精水溶液中的阈值是μg∕L
（小张以前在排放冷凝物时手感总是格外顺滑，除了蛋白质的原因，双乙酰会不会有关系？）国标GB/T-对淡色啤酒的双乙酰含量有着明确的要求：优级品≤0.1mg/L,一级品≤0.15mg/L，若双乙酰含量不合格，该啤酒样品属于严重瑕疵，倘若复验该瑕疵仍存在，那可以判定该批样品为不合格。2.双乙酰生成途径糖原进入酵母细胞进行代谢，产生α-乙酰乳酸，由于α-乙酰乳酸的合成和分解不平衡（下文展开），非常容易导致其在酵母中不断地积累，进而就有一部分α-乙酰乳酸从细胞内流出进入发酵液，并自发脱羧生成双乙酰，当酵母产生还原酶后，就会重新吸收双乙酰并将其还原成3-羟基-2-丁酮（乙偶姻），经过降解反应后生成2,3-丁二醇。丁二醇和乙偶姻都不会对啤酒的风味或其他方面产生影响。这也就是为什么大部分工厂都会采取“双乙酰休止”的做法--在发酵完成后两三天略提高温度，以使酵母可以更好地吸收先前发酵产生的双乙酰。如果感染了异类酵母或有害微生物也会导致双乙酰的升高如肠膜明串珠菌（Leuconostocmesenteroides）乳酪链球菌（Streptococcuscre-moris）等等α-乙酰乳酸分解和合成不平衡：催化α-乙酰乳酸还原成α，β-二羟基异戊酸的同分还原异构酶的效率很低，而由乙酰羟基合成酶催化产生的α-乙酰乳酸源源不断。通俗来理解就是原料在不断被合成，而消耗原料的能力很弱鸡，导致原料积累。根据文献KirinBrewery发表的文献可以了解到：α-乙酰乳酸的非酶促氧化脱羧反应比双乙酰的还原反应慢10倍。因此去除双乙酰及前提物质α-乙酰乳酸是缩短后酵期的主要措施。所以按照这种情况，未脱羧的α-乙酰乳酸由于Rh（氧化还原电势）的降低，在发酵后期及后熟期其含量就会增高，在灌装时期又不可避免氧气的进入，那么α-乙酰乳酸就会发生氧化，继续生成双乙酰，而此时没办法使用酵母去还原双乙酰，则双乙酰含量又上升了。这也是为什么清酒的双乙酰含量达标，而包装后检测双乙酰含量又反弹上升的原因。所以，要在发酵期间尽可能使α-乙酰乳酸脱羧形成双乙酰。3.有效控制双乙酰的方法啤酒中双乙酰的最终浓度受到三个因素的影响：ɑ-乙酰乳酸的合成与分泌、双乙酰在酵母作用下的还原。A.在文章开头放过一张图，其中有个途径叫反馈抑制，即当酵母细胞中含有一定量的缬氨酸时，缬氨酸会抑制丙酮酸生成α-乙酰乳酸，从而减少双乙酰的生成量，降低酵母的还原负荷。那如何帮助提高缬氨酸的含量呢？最直接就是提高α-氨基酸含量。即麦汁组成成分中有合适的α-氨基氮含量，α-氨基氮与总氮之比。一般认为α-氨基酸控制在-mg/l，α-氨基氮/总氮在21%~23%，可以减少双乙酰生成。当然如果麦汁最终发酵度低，就很难保证在发酵末期酵母有足够还原双乙酰的能力。很多工艺在酿造期间会添加锌离子，因为锌离子会激活很多酶，也会促进酵母细胞合成蛋白质，这有利于酵母增殖，进而影响双乙酰还原。B.α-乙酰乳酸脱羧酶可以催化α-乙酰乳酸直接脱羧生成乙偶姻，而不经过形成双乙酰的步骤，因此将此酶引入啤酒发酵过程中，可以极大的缩短啤酒热化期，增加啤酒厂的生产能力。α-乙酰乳酸脱羧酶不存在啤酒酵母中，而在细菌中普遍存在。有人从地衣芽孢杆菌中纯化了α-乙酰乳酸脱羧酶，并用于啤酒纯化研究，在10°C条件下对麦芽汁进行一系列添加不同酶量的发酵实验，啤酒发酵期约为6天，而发酵过程顺利进行，并发现α-乙酰乳酸脱羧酶在6天后仍有70%的酶活。C.上文提到的α-乙酰乳酸脱羧酶不存在于酵母中，我们能否将α-乙酰乳酸脱羧酶的基因导入到酵母中并使之表达，从而降低双乙酰含量。Sone等人将该想法付之于行动，在乙醇脱氢酶启动子的控制下，利用质粒构建了含有α-乙酰乳酸脱羧酶基因片段的表达载体，并且转化了酵母，利用该转化子与亲株进行对比实验，发现双乙酰含量明显低于亲株，而其他的发酵性能，风味成分基本一致。ILV2编码的酶从丙酮酸生成α-乙酰乳酸，该酶非常强烈地受缬氨酸的反馈抑制。这一途径不仅产生双乙酰，而且是合成高级醇的途径。在缺乏ILV2基因时，突变株的双乙酰被完全消除。因为它们没有能力合成缬氨酸与亮氨酸,这样的酵母发酵能力很低。通过改变ILV2上游的调控序列，可以减少该酶的生成量而不是完全地消除它。
另外一个降低双乙酰浓度的途径是增加氨基酸合成通路的流量。将含有ILV3和ILV5两个基因（编码氨基酸代谢途径中的限速酶）多拷贝的质粒转导至酵母中，转导多拷贝ILV5基因的酵母显示乙酰羟基酸还原异构酶增长5~IO倍，双乙酰下降60%。而ILV3转导后，尽管二羟基脱水酶浓度增长6倍，但对双乙酰的浓度没有影响。
值得一提的是质粒一般不能稳定的存在于酵母细胞中。后期也有人将该基因整合到酵母染色体上，实验结果一致。有人或许会问为什么改变了某处酶促反应，却不影响酵母生长和氨基酸代谢。在这里我们给出一个观点：α-乙酰乳酸脱羧酶位于细胞质中，而缬氨酸的生物合成是在线粒体内进行，只有过量的α-乙酰乳酸从线粒体渗出到细胞质中才被α-乙酰乳酸脱羧酶降解，因此不会大幅度影响氨基酸合成。D.接种合理（酵母的添加量，接种温度及麦汁通氧量）双乙酰的生成，主要是通过前驱物质α-乙酰乳酸在酵母繁殖过程中产生。在接种酵母时，适当加大酵母接种量（1.5mio/ml左右）及较低的接种温度（低于发酵顶温2~4°）。增加单位发酵液中的酵母数（酵母浓度），不但有利于α-乙酰乳酸还原成双乙酰，正好也被酵母还原生成对啤酒无影响的乙酰姻，而且有利于增加酵母还原双乙酰的能力。也算驯服酵母。E.避免酵母自溶出现酵母自溶后，其体内的α-乙酰乳酸就会溶解在酒液里面，经氧化后形成双乙酰，而酵母数不足，没办法完成还原。4.双乙酰理化检测在国标GB/T—中，双乙酰的检测是通过蒸馏，将啤酒中的双乙酰与其他杂质分离，再使蒸出的双乙酰与邻苯二胺反应，生成2，3-二甲基喹喔啉，并在nm下测定产物的吸光度。邻苯二胺与双乙酰生成氨基醇2，3-二甲基喹喔啉的生成5.双乙酰检测的影响因素国标规范操作，但实际上在研究中，虽然双乙酰和邻苯二胺的反应按照国标法操作，但是双乙酰含量往往不能有一个确切的答复，因为双乙酰含量的测定还与其他许多因素有关。现综合文献内容列举如下：张祥强研究认为啤酒中双乙酰的含量会随着样品保存温度、消泡剂使用量、反应温度、反应时间、比色时间的增加而升高，反应不避光要比避光时检测结果高，脏的比色皿会使检测结果偏高，使用不同消泡剂对检测结果也有影响。邓凤仙研究认为啤酒及蒸馏水(空白)中双乙酰的含量均会随着消泡剂使用量的增加而升高，消泡剂种类对样品及蒸馏水(空白)的检测结果也都有影响。祝美云等研究认为啤酒中双乙酰的含量会随着比色时间、样品保存温度的增加而升高，甚至可以达到不合格的标准，但这种“双乙酰不合格”的啤酒，感官仍然合格。啤酒中双乙酰的含量会随着啤酒开瓶后放置时间的延长而升高，且此时感官也不合格。曹利平的研究是将啤酒在低于5℃条件下，用2个烧杯以细流方式来回倾倒5次，将处理后的啤酒转移到密闭容器中，于60℃恒温1h，冷却后再按照国标法进行检测，认为国标法不能有效反映啤酒中双乙酰和α-乙酰乳酸的总量，经过文献的方法处理后，再检测可以有效反映啤酒中双乙酰和α-乙酰乳酸的总量。张宗煜等研究当反应溶剂都是乙醇，且加入体积一样时，随着邻苯二胺的浓度增大，测定结果随之升高。说明浓度低时，体系中有双乙酰未参加反应；当浓度增大时，更多的双乙酰参加了反应，导致检测结果升高。在啤酒发酵中严格控制双乙酰的产生是非常必要的,而且随着现代生物技术及发酵工艺的迅速发展,可以通过许多方法降低双乙酰在啤酒中的含量。尽管啤酒的成熟不能单纯只考虑双乙酰一个因素,而要从整个啤酒的物化及生物因素中全面考虑,仅使啤酒中双乙酰含量下降并不等于口味的成熟,但是缩短啤酒的发酵周期,尤其是后酵期,而不影响啤酒的质量和风味,是现代化啤酒发酵的必然趋势。本文参考文献如下：除了后台留言，你还可以通过这些方式找到我们??
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