啤酒第二节原辅料及生产用水课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二节 原辅料和生产用水,2-1,大麦,*,2-1,、大麦,大麦是啤酒生产的主要原料，生产中是先将大麦制成麦芽，再用来酿造啤酒。,分类：,根据大麦籽粒生长的形态，可分为六棱大麦、四棱大麦和二棱大麦。,其中二棱大麦的麦穗上只有两行籽粒，籽粒皮薄、大小均匀、饱满整齐，淀粉含量较高，蛋白质含量适当，是啤酒生产的最好原料。,*,分类,1,六棱大麦籽粒不整齐，蛋白质含量，淀粉含量；酶活力，尤适于辅料用量增加的情况，但浸出率较低，麦芽溶解度不太稳定。,2,四棱大麦六棱大麦的变种。,3,二棱大麦籽粒整齐，蛋白质含量，淀粉含量，浸出率高，溶解度较好，是酿造啤酒的最好原料。,*,大麦麦粒结构,胚,:,大麦的最主要部分。大麦的生命力部分，发芽时产生各种酶类。,2,胚乳：胚的营养仓库，主要成分为淀粉和脂肪。是一切生化反应的场所。,3,皮层：皮壳、果皮、种皮组成。果皮外表的蜡质层对赤霉酸和氧不透性，与休眠有关。种皮半透性皮壳有害成分多，麦汁过滤时作为过滤层。,*,(,一,),、大麦的化学成分及其在酿造上的作用,1.,淀粉,2.,蛋白质,3.,纤维素,4.,半纤维素和麦胶物质,*,1.,淀粉,淀粉是大麦中主要的化学成分，贮藏在胚乳细胞中。,大麦的淀粉含量占其干物质的,58,65,。大麦中的淀粉颗粒可分为大颗粒,(,直径,10,25m),和小颗粒,(,直径,2,5m),两种。大麦中蛋白质含量越高，小颗粒淀粉的数量越多。大麦淀粉中，直链淀粉一般占大麦淀粉含量的,17,24,*,直链淀粉结构,*,2.,蛋白质,大麦中蛋白质含量的高低，对大麦发芽、糖化、发酵以及成品酒的泡沫、风味、稳定性都有很大影响。,啤酒酿造用大麦一般要求蛋白质含量为,9,12,。,近年来，由于淀粉质辅料使用比例增加，利用蛋白质含量较高的大麦酿制啤酒也成为现实。,*,2.,蛋白质,大麦中蛋白质的类型,(1),麦白蛋白 溶于水、稀盐溶液和酸碱溶液，,52,开始凝固析出，等电点,pH4.6,5.8,，约占大麦蛋白质的,3,4,。,(2),球蛋白 溶于稀盐溶液和酸碱溶液，不溶于水，等电点,pH4.9,5.7,，约占大麦蛋白质的,31,，球蛋白,90,左右开始凝固，球蛋白可分为,、,、,、,四个组分，其中,-,球蛋白等电点为,pH4.9,，在麦汁制备过程中不能完全析出沉淀，是啤酒混浊的主要原因之一。,(3),醇溶蛋白 不溶于水、盐溶液和无水酒精，溶于体积分数,50,90,的酒精溶液和酸碱溶液，等电点,pH6.5,，约占大麦蛋白质的,36,，醇溶蛋白可分为,、,、,、,、,五组，其中,、,组是造成啤酒冷混浊和氧化混浊的主要成分。,(4),谷蛋白 不溶于中性盐和纯水，溶于稀碱溶液，占大麦蛋白质的,29,， 谷蛋白和醇溶蛋白是构成麦糟蛋白质的主要成分。,*,3.,纤维素,纤维素约占大麦干物质质量的,3.5,7.0,。纤维素在啤酒酿造中不参于代谢作用。,*,4.,半纤维素和麦胶物质,半纤维素和麦胶物质占麦粒干物质的,10,11,，是胚乳细胞壁的构成物，也存在于谷皮中。,半纤维素不溶于水而溶于稀碱溶液。谷皮中的半纤维素主要是戊聚糖及少量的,-,葡聚糖和糖醛酸；胚乳中的半纤维素主要含,-,葡聚糖及少量戊聚糖。麦胶物质在成分组成上与胚乳中的半纤维素无甚差别，只是相对分子质量较半纤维低，易溶于水。,半纤维素和麦胶物质中的,-,葡聚糖的水溶液粘度极高。发芽过程中，溶解良好的麦芽，,-,葡聚糖已大部分分解；溶解不良的麦芽，,-,葡聚糖分解不完全，由此制出的麦汁粘度高，不利于麦汁过滤，还会造成啤酒口味不爽的感觉。,-,葡聚糖也是引起啤酒混浊的成分之一。,*,5.,大麦酚类物质,多酚类物质主要存在于皮壳中，其含量占大麦干物质的,0.1,0.3,。大麦中的酚类物质含量虽少，但对啤酒的色泽、泡沫、风味和稳定性影响很大。,酚类物质包括小分子酚,(,如香草酸或香豆素等,),、较大分子酚,(,如花色苷、儿茶酸等,),。较大分子酚经过缩合和氧化后，具有单宁性质，易和蛋白质起交联作用而沉淀出来。,*,（二）、酿造用大麦的质量要求,1.,外观,麦粒有光泽，呈纯淡黄色，有新鲜麦草香味，籽粒饱满，均匀整齐，皮薄，有细密纹道。,2.,物理检验,(1),千粒重,35,45g,。,(2),麦粒均匀度 腹径,2.5 mm,以上麦粒占,85,的为一级大麦，腹径,2.2,2.5 mm,的为二级大麦，一级大麦、二级大麦均可作为酿酒原料用。腹径,2.2 mm,以下的为次大麦，不可用作酿酒。,(3),胚乳状态,胚乳断面为粉白色的粉质粒，淀粉含量高，吸水性好，易于分解。胚乳断面呈玻璃状或半玻璃状的，吸水性差，淀粉不易分解。,(4),发芽力和发芽率,发芽力是指,3,天内发芽的百分数，要求不低于,90,。,发芽率是指,5,天内发芽的百分数，要求不低于,95,。,*,3.,化学检验,(1),水分含量 要求大麦水分含量在,13,以下，否则难以贮存。,(2),浸出物质量分数 一般要求为,72,80,(,绝干物质计,),以上，与淀粉质量分数相差约,14.7,。,(3),蛋白质质量分数 一般要求,9,12,(,绝干物质计,),，辅料用量多时可达,13.5,。大麦的质量标准参照,GB,T7416-2000,的要求。,*,2-2,、辅助原料,(,一,),、使用辅助原料的目的与要求,以价廉而富含淀粉的谷物为麦芽辅助原料，可降低原料成本和吨酒粮耗；,使用糖类或糖浆为辅料，可以节省糖化设备的容量，同时可以调节麦汁中糖的比例，提高啤酒发酵度；,使用辅助原料，可以降低麦汁中蛋白质和多酚类物质的含量，降低啤酒色度，改善啤酒风味和非生物稳定性；,使用部分辅助原料,(,如小麦,),可以增加啤酒中糖蛋白的含量，改进啤酒的泡沫性能。原则上凡富含淀粉的谷物都可以作为辅料，但添加辅料后不应造成过滤困难，不影响酵母的发酵和产品卫生指标，不能带入异味，不影响啤酒的风味。谷类辅助原料用量一般控制在,10,50,之间，常用的比例为,30,50,；糖类或糖浆辅助原料用量为,10,左右。,*,(,二,),、常用辅助原料的种类与酿造特性,1.,大米,大米是最常用的辅助原料。添加大米的啤酒，色泽浅、口味清爽、泡沫细腻、酒花香味突出、非生物性好。大米淀粉含量高，蛋白质、多酚类物质、脂肪含量较麦芽低。,化学成分：水分,1l,13,，淀粉,76,85,，浸出物,90,95,，蛋白质,6,11,，脂肪,0.2,1.0,。,国内一般添加量为,25,50,。大米用量过大时，会造成麦汁,-,氨基氮含量过低，影响酵母的繁殖和发酵。,*,2.,玉米,玉米脂肪含量高，脂肪主要集中在胚中，所以一般先去胚，再用于啤酒生产。脂肪进入啤酒会影响啤酒的泡沫性能，同时脂肪容易氧化，会引起啤酒风味变坏。所以生产中要使用新鲜的玉米。,黄玉米（未脱胚）的化学成分为：水分,11.8,13.5,，淀粉,68.l,72.5,，浸出物,(,无水,)80.7,85.3,，蛋白质,10.5,1l,，脂肪,5.8,6.3,，粗纤维,2.5,3,，灰分,1.5,3.2,。低脂玉米用量为,30,35,。,*,3.,小麦,小麦作辅料的特点：,啤酒泡沫性能好；,花色苷含量低，有利于啤酒非生物稳定性，且风味也较好；,麦汁中可同化性氮含量高，发酵速度快，啤酒最终,pH,较低；,小麦富含,-,淀粉酶和,-,淀粉酶，有利于快速糖化。小麦,(,或小麦芽,),用量一般为,20,左右。,*,4.,大麦,未发芽大麦含有较多的,-,葡聚糖，故一般用量不要超过,15,20,。如添加含淀粉酶、肽酶和,-,葡聚糖酶的复合酶制剂，大麦用量可达,30,40,。,大麦在糖化前，应先用碱溶液浸泡，以除去花色苷、色素和硅酸盐等有害物质，用清水洗至中性，再采用湿法粉碎。,*,5.,淀粉,优点,淀粉纯度高、杂质少，粘度低，无残渣，可以生产高浓度啤酒、高发酵度啤酒，麦芽汁过滤容易，啤酒风味和非生物稳定性能满足实际要求。,*,6.,糖类或淀粉水解糖浆,为调节麦芽汁中糖的比例，提高发酵度，可以在煮沸锅中直接添加糖类,(,蔗糖、葡萄糖,),或淀粉水解糖浆,(,大麦糖浆、玉米糖浆等,),。,糖类缺乏含氮物质，为了保证酵母的营养，添加量一般为,10,左右。糖浆的添加量可稍高，为,30,左右。生产深色啤酒时也可添加部分焦糖，以调节啤酒色,*,2-3,、酒花和酒花制品,啤酒花简称酒花。,啤酒生产中使用酒花的目的：,利用其苦味、香味、防腐力和澄清麦汁的能力。,*,酒花,*,(,一,),、酒花的主要有效成分及其在酿造上的作用,有效成分：酒花油、,酒花苦味物质,多酚类物质,*,1.,酒花油,酒花中含有,0.5,2.0,的酒花油。其组成成分很复杂。酒花油溶解度极小，易于挥发，容易氧化。酒花油的主要成分是萜烯类碳氢化合物、含氧化合物和微量的含硫化合物等。酒花油不易溶于水和麦汁，大部分酒花油在麦汁煮沸或热、冷凝固物分离过程中被分离出去。尽管酒花油在啤酒中保存下来的很少，但却是啤酒中酒花香味的主要来源。,*,2.,酒花苦味物质,啤酒的苦味和防腐能力主要是由酒花中的苦味物质,-,酸和,-,酸提供的。,-,酸又称葎草酮本身具有苦味和防腐能力，在弱碱溶液中易异构化转变成异,-,酸,(,异构化率可为,40,60,),。异,-,酸在麦汁中的溶解度比,-,酸大得多，具有强烈的苦味，防腐能力也高于,-,酸，是啤酒苦味的主要来源。,-,酸又称蛇麻酮溶解度小，苦味和防腐能力不如,-,酸，,-,酸有一定的抑制革兰氏阳性菌和阴性菌的能力。,-,酸和,-,酸容易氧化转变成软树脂和硬树脂，硬树脂在啤酒酿造中无任何价值。,*,3.,酒花多酚类物质,酒花中含有,4,10,的多酚类物质，主要是花色苷、花青素和单宁等，其中花色苷占,80,。,酒花中的多酚含量比大麦中多酚含量要高得多，是影响啤酒风味和引起啤酒混浊的主要成分。,酒花中的多酚在麦汁煮沸时有沉淀蛋白质的作用，但这种沉淀作用在麦汁冷却、发酵、甚至过滤装瓶后仍在继续进行，从而会导致啤酒混浊。,因此酒花多酚对啤酒既有有利的一面，也有不利的一面，需要在生产中很好地控制。,*,(,二,),、酒花制品的种类及其使用方法,新鲜酒花干燥后制成的全酒花，具有不易保管、不便运输、有效成分利用率不高等缺陷。而酒花制品则普遍受到欢迎。,常用酒花制品颗粒酒花、酒花浸膏、酒花油等。,优点,*,1.,颗粒酒花,颗粒酒花是把粉碎后的酒花压制成颗粒，密闭冲惰性气体保藏的酒花制品。具有体积小，不易氧化，运输、使用控制和保管都比较方便的优点。,*,2.,酒花浸膏,酒花浸膏是利用萃取剂将酒花中,-,酸多量萃取出的树脂浸膏，是以,-,酸为主体成分的酒花制品。酒花浸膏的主要优点是提高了,-,酸的利用率。按萃取剂的不同可分为有机溶剂,(,乙醚、石油醚、乙醇等,),萃取浸膏和,C02,萃取浸膏。,*,3.,异构化酒花浸膏,酒花先通过异构化再进行,C0,2,萃取制成异,-,酸浸膏。,异,-,酸浸膏应和颗粒酒花、酒花浸膏等配合使用，可以在发酵后或滤酒前添加，添加量根据产品苦味要求确定。,二氧化碳萃取还可以制备多种其他浸膏，如还原异构化浸膏、四氢异构化浸膏等。,*,4.-,酸酒花油,在二氧化碳萃取制备,-,酸浸膏的废液中，存在大量的,-,酸和酒花油。在适当的条件下进行萃取，可获得一种含,20,左右的酒花油和,70,-,酸及其衍生物、,-,酸、多酚物质含量极少的固体树脂浸膏，即,-,酸酒花油。,-,酸酒花油替代麦汁煮沸中最后一次添加的酒花，可提供新鲜的酒花香气，添加的数量可通过试验确定。,*,2-4,酿造用水,啤酒酿造用水是指糖化用水、洗糟用水、啤酒稀释用水。可以使用地表水和地下水，其水质必须符合酿造用水质量要求。,一、酿造用水质量要求,通常，软水适于酿造淡色啤酒，碳酸盐含量高的硬水适于酿制浓色啤酒。,淡色啤酒用水要求为：,无色，无臭，透明，无浮游物，味纯正，无生物污染；,硬度低；,铁、锰含量低（含量高对啤酒的色、味有害，而且能引起喷涌现象）；,不含亚硝酸盐。,*,二、水中钙、镁盐的影响,水中碳酸氢钙、碳酸氢镁及钙、镁的碳酸盐都有降低酸度的作用。,钙、镁的硫酸盐有助于麦汁酸度的提高。,三、糖化用水的处理,1,、提高酸度的方法：,加硫酸钙：,100-150g/1000L,，过高造成磷酸盐的损失，不利于酵母的生长，且过高的硫酸盐会使啤酒的口味变坏。,加酸法,氢型阳离子交换法,2,、除盐：可用电渗析法,*,