啤酒生產(chǎn)技術(shù)第四章麥汁制造

啤酒生產(chǎn)技術(shù)

第四章麥汁制造

當(dāng)前第1頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)當(dāng)前第2頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)工藝流程當(dāng)前第3頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)第一節(jié)原料、輔料的粉碎一、粉碎的目的與要求1.粉碎的目的

增加了比表面積，糖化時可溶性物質(zhì)容易浸出，有利于酶的作用。2.粉碎的要求

麥芽皮殼應(yīng)破而不碎，胚乳越碎越好。輔助原料(如大米)粉碎得越細(xì)越好，以增加浸出物的收得率。當(dāng)前第4頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)二、麥芽粉碎方法

長期以來，麥芽的粉碎方法只有干法粉碎，上個世紀(jì)六十年代才相繼出現(xiàn)了濕法粉碎和回潮干粉碎。上個世紀(jì)八十年代初又推出連續(xù)調(diào)濕粉碎。上述四種粉碎法我國均有采用，但中小型企業(yè)仍以干法粉碎為主。當(dāng)前第5頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)麥芽水分應(yīng)<8％，水分含量太高時不易粉碎，有時只能將麥粒壓扁。當(dāng)前第6頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)1.麥芽的干法粉碎

四輥粉碎機(jī)麥芽水分應(yīng)<8％，水分含量太高時不易粉碎，有時只能將麥粒壓扁。當(dāng)前第7頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)六輥粉碎機(jī)當(dāng)前第8頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)五輥粉碎機(jī)當(dāng)前第9頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)麥芽在預(yù)浸槽中用溫水（20～50℃）浸泡10～20min，使麥芽含水量達(dá)到25％～35％，帶水粉碎，粉碎物在均漿槽加入30～40℃糖化水，均漿后用醪泵送至糖化鍋。2.麥芽的濕法粉碎當(dāng)前第10頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)麥芽在很短的時間內(nèi)通入蒸汽或熱水，使麥粒增濕，胚乳水份保持不變，這樣使麥殼有一定柔性，比干法粉碎時容易保持完整，有利于過濾。用濾槽過濾可縮短10％～15％的過濾時間。a.蒸汽回潮b.噴水回潮c.連續(xù)漬濕式粉碎3.麥芽回潮粉碎當(dāng)前第11頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)二、非發(fā)芽谷物粉碎干粉碎要求有較大的粉碎度，有利于糊化、糖化。當(dāng)前第12頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)思考題麥芽粉碎的方法有那些。當(dāng)前第13頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)第二節(jié)糖化原理當(dāng)前第14頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)

一、糖化的基本概念

糖化是指利用麥芽本身所含有的各種水解酶(或外加酶制劑)，在適宜的條件（溫度、pH值、時間等）下，將麥芽和輔助原料中的不溶性高分子物質(zhì)(淀粉、蛋白質(zhì)、半纖維素等)分解成可溶性的低分子物質(zhì)(如糖類、糊精、氨基酸、肽類等)并溶解于水的過程。此過程稱“糖化”由此制得的溶液就是麥汁。麥汁中溶解于水的干物質(zhì)稱為浸出物，麥芽汁中的浸出物含量與原料中所有干物質(zhì)的質(zhì)量比稱為無水浸出率。當(dāng)前第15頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)二、糖化的目的和要求目的將原料和輔助原料中的可溶性物質(zhì)萃取出來，并且創(chuàng)造有利于各種酶作用的條件，使高分子的不溶性物質(zhì)在酶的作用下盡可能多地分解為低分子的可溶性物質(zhì)，制成符合生產(chǎn)要求的麥汁。要求1.淀粉完全被分解（必須分解到碘液不起呈色反應(yīng)）。2.淀粉不可全部分解為可發(fā)酵糖，要保持部分不發(fā)酵糖，其比例根據(jù)啤酒品種而定。當(dāng)前第16頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)三、糖化時主要酶的作用

淀粉分解酶：α-淀粉酶、β-淀粉酶、界限糊精酶、R-酶、α-葡萄糖苷酶、麥芽糖酶和蔗糖酶等；蛋白分解酶：內(nèi)肽酶、羧肽酶、氨肽酶、二肽酶等；β-葡聚糖分解酶：內(nèi)-β-1，4葡聚糖酶、內(nèi)-β-1，3葡聚糖酶、β-葡聚糖溶解酶等磷酸酶等。當(dāng)前第17頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)四、糖化時主要物質(zhì)的變化(1)淀粉的分解淀粉的分解分為三個彼此連續(xù)進(jìn)行的過程，即糊化、液化和糖化。(2)蛋白質(zhì)的水解糖化時，蛋白質(zhì)的水解主要是指麥芽中蛋白質(zhì)的水解。蛋白質(zhì)水解很重要，其分解產(chǎn)物影響著啤酒的泡沫、風(fēng)味和非生物穩(wěn)定性等。糖化時蛋白質(zhì)的水解也稱蛋白質(zhì)休止。(3)β-葡聚糖的分解(4)酸的形成使醪液的pH值下降。(5)多酚類物質(zhì)的變化當(dāng)前第18頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)

五.影響糖化的因素(1)麥芽的質(zhì)量及粉碎度(2)溫度的影響(3)pH的影響實(shí)際生產(chǎn)中，多采用加酸調(diào)節(jié)糖化的pH值，以增加各種酶的活性。通常選用磷酸或乳酸調(diào)節(jié)pH值。(4)糖化醪濃度的影響糖化料水比為1：3～4，糊化料水比為1：5～6。當(dāng)前第19頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)

六、糖化方法煮出糖化法其特點(diǎn)是將糖化醪液的一部分，分批地加熱到沸點(diǎn)，然后與其余未煮沸的醪液混合，使全部醪液溫度分階段地升高到不同酶分解所需要的溫度，最后達(dá)到糖化終了溫度。根據(jù)醪液的煮沸次數(shù)，煮出糖化法可分為一次、二次和三次煮出糖化法，以及快速煮出法等。浸出糖化法其特點(diǎn)是將全部醪液從一定的溫度開始，緩慢分階段升溫到糖化終了溫度。浸出糖化法需要使用溶解良好的麥芽。應(yīng)用此法，醪液沒有煮沸階段。當(dāng)前第20頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)1.全麥芽浸出糖化法先利用低溫水30-35℃浸漬麥芽，時間為0.5～1.0h，促進(jìn)麥芽軟化和酶的活化，然后升溫到50℃左右進(jìn)行蛋白質(zhì)分解，保持30min，再緩慢升溫到62～63℃，糖化30min左右，然后再升溫至68～70℃，使α-淀粉酶發(fā)揮作用，直到糖化完全(遇碘液不呈藍(lán)色反應(yīng))，再升溫至76～78℃，終止糖化。當(dāng)前第21頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)2、雙醪煮出糖化法國內(nèi)大多數(shù)啤酒企業(yè)采用雙醪煮出糖化法，輔料、麥芽分別投入糊化鍋、糖化鍋，輔料在糊化鍋內(nèi)糊化、液化和煮沸后兌入糖化鍋，達(dá)到所需要得糖化溫度。根據(jù)兌醪次數(shù)分為一次、二次、三次糖化法。這類方法一般添加20～30％的輔料，最多可達(dá)40～50％。一次糖化或二次糖化的方法所制備的麥汁色澤淺、發(fā)酵度高，適合制造淡色啤酒。制造褐色啤酒或溶解不良的麥芽時采用三次糖化法。當(dāng)前第22頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)③雙醪二次煮出糖化法

當(dāng)前第23頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)4.外加酶制劑糖化法

當(dāng)前第24頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)七、糖化溫度的階段控制

浸漬階段：溫度在35～40℃。有利于酶的浸出和酸的形成，并有利于β-葡聚糖的分解。蛋白分解階段：溫度控制在45～55℃。溫度偏向下限，低分子氮含量較高，反之，則高分子氮含量較高。糖化階段：溫度常控制在62～70℃之間。溫度偏高，有利于α-淀粉酶的作用，可發(fā)酵性糖減少。溫度偏低，有利于β-淀粉酶的作用，可發(fā)酵性糖增多。糊精化階段：此階段溫度為75～78℃。在此溫度下，α-淀粉酶仍起作用，殘留的淀粉可進(jìn)一步分解，而其他酶則受到抑制或失活。

當(dāng)前第25頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)八、糖化設(shè)備

當(dāng)前第26頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)糖化鍋當(dāng)前第27頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)當(dāng)前第28頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)糊化鍋當(dāng)前第29頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)當(dāng)前第30頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)當(dāng)前第31頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)當(dāng)前第32頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)思考題煮出糖化法什么雙醪煮出糖化法？二次糖化法的工藝流程。當(dāng)前第33頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)九、過濾麥汁過濾分兩步進(jìn)行以麥糟為濾層，利用過濾的方法提取出麥汁，稱第一麥汁或過濾麥汁；利用熱水沖洗出殘留在麥糟中的麥汁，稱第二麥汁或洗滌麥汁。麥汁過濾最常用的是過濾槽法。利用液柱靜壓為動力進(jìn)行過濾。當(dāng)前第34頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)過濾槽影響麥芽汁過濾速度的因素1.麥汁的粘度愈大，過濾速度愈慢；2.過濾層厚度愈大，過濾速度愈低；3.過濾層的阻力大，過濾則慢。濾層阻力是由過濾層厚度和過濾層滲透性決定的。當(dāng)前第35頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)第四節(jié)麥汁煮沸與酒花添加

當(dāng)前第36頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)1.麥芽汁煮沸的目的和作用蒸發(fā)多余水分，使麥汁濃縮到規(guī)定的濃度；破壞全部酶的活性，穩(wěn)定麥汁組分；消滅麥汁中存在的各種微生物，保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量；浸出酒花中的有效成分，賦予麥汁獨(dú)特的苦味和香味，提麥汁的生物和非生物穩(wěn)定性；析出某些受熱變性以及與多酚物質(zhì)結(jié)合而絮狀沉淀的蛋白質(zhì)，提高啤酒的非生物穩(wěn)定性；煮沸時，水中鈣離子和麥芽中的磷酸鹽起反應(yīng)，使麥芽汁的pH降低，有利于β-球蛋白的析出和成品啤酒pH值的降低，有利于啤酒的生物和非生物穩(wěn)定性的提高；讓具有不良?xì)馕兜奶細(xì)浠衔?，如香葉烯等隨水蒸氣的揮發(fā)而逸出，提高麥汁質(zhì)量。

當(dāng)前第37頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)2.麥汁煮沸的方法間歇常壓煮沸是國內(nèi)目前廣泛使用的傳統(tǒng)方法。麥芽汁的容量蓋過煮沸鍋加熱層后開始加熱，使麥汁溫度保持在80℃左右，待麥槽洗滌結(jié)束后，即加大蒸汽量，使混合麥汁沸騰。煮沸過程中，必須始終保持強(qiáng)烈的對流狀態(tài)，以使蛋白質(zhì)凝固得更多些。檢查麥汁蛋白質(zhì)凝固情況，尤其是在酒花加入后，蛋白質(zhì)必須凝固良好，絮狀凝固，麥汁清亮透明，達(dá)到要求后，即可停汽，并測量麥芽汁濃度。除傳統(tǒng)法煮沸方法外，還有內(nèi)加熱式煮沸法和外加熱煮沸法等。當(dāng)前第38頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)煮沸鍋（1）當(dāng)前第39頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)煮沸鍋（2）當(dāng)前第40頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)（1）麥汁煮沸時間煮沸時間是指將混合麥芽汁蒸發(fā)、濃縮到要求的定型麥汁濃度所需的時間。煮沸時間短，不利于蛋白質(zhì)的凝固以及啤酒的穩(wěn)定性。過分延長煮沸時間，會使麥汁色澤加深、苦味加重、泡沫不佳。超過2h，還會使已凝固的蛋白質(zhì)及其復(fù)合物被擊碎進(jìn)入麥芽汁而難以除去。常壓煮沸，淡色啤酒（10％～12％）煮沸時間一般控制為60～120min，濃色啤酒可適當(dāng)延長一些。當(dāng)前第41頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)（2）煮沸強(qiáng)度煮沸強(qiáng)度是麥汁在煮沸時，每小時蒸發(fā)水分的百分率。

混合麥汁量（L）-最終麥汁量（L）煮沸強(qiáng)度（％/h）=———————————×100

混合麥汁量（L）×煮沸時間（h）當(dāng)前第42頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)

二、酒花添加1.目的賦予啤酒特有的香味這種香味來自酒花油蒸發(fā)后的存留成分；賦予啤酒爽快的苦味這種苦味主要來自異α-酸和β-酸氧化后的產(chǎn)物等；增加啤酒的防腐能力酒花中的α-酸、異α-酸和β-酸都具有一定的防腐作用；提高啤酒的非生物穩(wěn)定性酒花的單寧、花色苷等多酚物質(zhì)能與麥汁中蛋白質(zhì)形成復(fù)合物而沉淀出來，有利于提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。當(dāng)前第43頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)2.添加方法三次添加法第一次加酒花在初沸5～10min后，加入總量的20％左右，壓泡，使麥汁多酚和蛋白質(zhì)充分作用。第二次加酒花在煮沸40min左右，加總量的50％～60％，萃取α-酸，促進(jìn)異構(gòu)化。第三次加酒花在煮沸結(jié)束前5～10min，加剩余量，最好是香型花，萃取酒花油。當(dāng)前第44頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)酒花添加的原則香型、苦型酒花并用時，先加苦型酒花、后加香型酒花；使用同類酒花時，先加陳酒花、后加新酒花；分幾次添加酒花時，先少后多。酒花制品的添加原則與酒花添加原則大體相同。當(dāng)前第45頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)3.酒花添加數(shù)量當(dāng)前第46頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)

第五節(jié)麥汁冷卻當(dāng)前第47頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)1.冷卻的目的降低麥汁溫度，使之達(dá)到適合酵母發(fā)酵的溫度；使麥汁吸收一定量的氧氣，以利于酵母的生長增殖；析出和分離麥芽汁中的冷、熱凝固物，改善發(fā)酵條件和提高啤酒質(zhì)量。一、麥汁冷卻的目的、作用和方法當(dāng)前第48頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)2.冷卻的作用和方法

(1)形成熱凝固物

熱凝固物——麥汁煮沸時生成的凝固物以及麥汁冷卻到60℃以上生成的凝固物統(tǒng)稱為熱凝固物。熱凝固物主要成分(以干物質(zhì)計)：蛋白質(zhì)50％～60％、酒花樹脂16％～20％、灰分2％～3％、多酚及其他有機(jī)物20％～30％。

大量的熱凝固物如帶入發(fā)酵麥汁中，會影響酵母的正常發(fā)酵以及色澤、口味和穩(wěn)定性等。麥汁中熱凝固物可采用回旋沉淀槽法、離心分離法或硅藻土過濾機(jī)法等進(jìn)行分離。當(dāng)前第49頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)

回旋沉淀槽當(dāng)前第50頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)2.冷卻的作用和方法(2)析出冷凝固物

冷凝固物——又稱冷混濁物或細(xì)凝固物，是指麥汁在60℃以下冷卻時凝聚析出的混濁物質(zhì)，25～35℃時析出最多。麥汁中冷凝固物的組成(以干物質(zhì)計)：多肽45％～65％、多酚30％～45％、多糖2％～4％、灰分1％～3％。當(dāng)前第51頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)2.冷卻的作用和方法(3)麥汁的充氧麥汁中適度的溶解氧有利于酵母的生長和繁殖。麥汁充氧大多選用文丘里管或氣流混合器。麥汁流動中，一小段麥汁管道變窄而使麥汁流速提高，可將除菌過濾后的壓縮空氣吸入麥汁。一般以使麥芽汁含氧達(dá)到8～12mg／L即可。當(dāng)前第52頁\共有58頁\編于星期日\20點(diǎn)3.冷卻設(shè)備—薄板冷卻器麥汁冷卻的方法現(xiàn)均采用密閉法。