第4章 麦汁的制备 《啤酒

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,*,第四章 麦芽汁的制备,1,概述,一、工艺流程复式一次煮出糖化法,糖化锅4555,Pr,休止糖化6568,混合-,糊化锅4555,8590,煮沸,糊化锅煮沸,过滤槽过滤煮沸锅煮沸90,min,旋涡沉淀槽,酒花 酒花、热凝固物,冷却发酵贮存过滤清酒包装,麦芽汁制备,二、糖化的含义,：,糖化是指利用麦芽,自身的酶类,，将麦芽及辅料中不溶性的高分子物质，逐步分解为可溶性的低分子物质，这个分解过程称糖化。,麦芽醪糖化醪：糖化制得的未分离麦糟的混合液,麦芽汁麦汁：糖化醪滤去麦糟之后的溶液。,浸出物：从麦芽中浸出的可溶性物质。,无水浸出率：麦汁中浸出物的含量和原料中干物质之比（质量比）。一般麦芽的浸出率80%，其中60%是糖化产生的。,有啤酒厂心脏之称。12,P,麦汁/,T,原料5.8-6.2,m,3,成本降2%.,三、麦汁制造对糖化的要求,1、麦芽、辅料浸出率要高；2、麦汁应清亮透明；,3、麦汁成分符合啤酒类型，比例适当，有害或无用成分尽量少。在原料质量不稳定的情况下，通过对工艺调整制得均一麦汁组成，使啤酒口味趋于一致；在原料相似的情况下，采用不同的工艺控制，制成不同组分麦汁，酿造不同风格、类型的啤酒。,4、糖化设备越简单越好；,5、糖化周期越短越好。,3锅2槽：一般56次/天，89次/天。工艺控制：麦芽、辅料种类、配比；二者粉碎度；控,E,的作用条件,pH、T,、,料水比、时间；加热的温度、时间；外加酶、酸、无机盐等。,2,粉碎,一、麦芽粉碎 二、辅料粉碎：,细料利于糊糖化但难过滤,1、辊式粉碎机原理,：,一般经40目筛为宜，对辊、四辊盘磨机均可,2、粉碎方法,：粉碎要求：皮壳破而不碎,1干法粉碎：,工厂多用五辊粉碎机。,2湿法粉碎,：2050,水,浸麦芽1020,min，,放掉水，粉碎物在匀浆槽加糖 化水匀浆后泵入糖化锅。能耗高，不均匀。,粉碎,3回潮法：,蒸汽回潮,:3m,螺旋输送机50,KPa,蒸汽，处理3040,min,，0.71.0%.,喷水回潮：2条输送机一条喷4050水，浸12,min，,进入另一条热空气吹干。,4连续浸渍湿法粉碎：,粉前用温水浸60,min,，麦芽吸水达2325%，边喷边粉。能耗低，均匀性好。,3,糖化原理,糖化过程中，最重要的物质分解有两大类：,淀粉分解,:,它是制麦过程的继续，但速度更快；,Pr,分解,:,它是制麦过程中,Pr,分解的补充，为酵母提供必不可少的氮源。,分解产物是构成麦汁浸出物的主要成分，淀粉的分解产物麦芽糖供酵母发酵形成酒精和副产物，低聚糖是构成啤酒残余浸出物的主体，为啤酒带来黏度及醇厚性，而麦汁中可溶性氮的多少与啤酒风格密切相关。,糖化,一、辅料淀粉的糊化和液化,未发芽的谷物淀粉颗粒被,cell,壁包围着，在,cell,间充塞着,Pr、,葡萄糖等，同时糖苷键互相缠绕、折叠及大量氢键连接，在冷水中不溶解，也不能被,E,分解，在偏光显微镜下观察，有明显十字阴影，具双折射性，这种晶体状淀粉称为“生淀粉”。,辅料糊化液化,糊化,：淀粉吸水受热膨胀，从,cell,壁中释放出来，,氢键断裂,，,晶体结构,破坏，形成高黏度凝胶的过程。不同来源淀粉糊化温度不同。,液化,：形成凝胶后，继续加热或,E,作用，,淀粉链断,裂，黏度迅速下降的过程。,回生,：糊化以后的凝胶或淀粉糊，如温度降至50,C,以下，凝胶脱水，重新形成整齐规则的淀粉链及新的氢键，结构致密，溶解度下降的过程。,二、淀粉糖化,1、糖化要求及,主要产物,要求：控制糖与非糖比为=1：0.230.35淡色,2、水解淀粉的酶类,1,a-,淀粉酶,：任意切割,a-1，4,糖苷键，不能切割,a-1，6,键，黏度下降快。,条件：较耐热6570,，,最适,pH5.65.8,水解60%.,2,-,淀粉酶:,从非还原性末端,依次切割一个麦芽糖,.,碘反应消失慢,黏度下降慢,距,a-1，6,键12个葡糖单位即停.,条件:耐热差6065,pH5.05.3,瓦尔登转型反应,3,R-,酶异淀粉酶:能分解,a-1，6,键.,淀粉糖化,3、影响淀粉水解因素,麦芽质量、粉碎度，糖化温度、时间，,pH,，,浓度,三、,Pr,的水解,制麦过程中,Pr,分解的补充,1、,Pr、,分解产物与啤酒质量关系,PrAA：,过少，酵母增殖难，发酵迟缓，双乙酰难还原；过多，经伊里希机制形成较多高级醇。,Pr,中分子肽类16万：啤酒风味和泡沫性物质，,适当，赋予醇厚丰满口感；缺乏，寡淡，泡沫差,Pr,高分子可溶性氮6万以上，易浑浊，应除去,Pr,分解,2、定型麦汁对氮组分的要求,啤酒类型 总可溶性氮,mg/L a-,AANmg,/L,中分子/总氮,全麦芽酒 9001000 240 1525%,醇厚型 700800 180 1525%,辅料,淡爽型 600700 150 1525%,3、,Pr,分解酶及性质,内肽酶,内酶：最适,pH5.05.2,4550,多肽类,AA,羧肽酶,外酶：游离羧基端，,pH5.2,50,产物,AA.,氨肽酶,:,pH7.2,45,;二肽酶:,pH7.88.2,45,.,正常条件,醪液呈酸性,有利于内肽酶和羧肽酶,且35,投料时,该酶的活性很高,甚至65,仍有活性,而50和60,投料,酶活明显下降.,4、,Pr,分解程度控制,1龙丁区分法：单宁、磷钼酸铵分别沉淀。,分,ABC,三区。,2库尔巴赫值（,Pr,分解强度）,=生产麦汁含氮量/标准协定法麦汁含氮量,100,标准：,100,Pr,分解过度,，,100110 适中,，,100,不足,3甲醛氮与可溶性氮之比：3540%适中。,4,a-,氨基氮：,标准12%麦汁：,a-AAN,不少于150,mg/L,。,工厂一般将4列为常规检验指标，并依次为依据，调整工艺条件，使,Pr,分解达到适当程度。,5、影响,Pr,分解的因素,1麦芽含酶量：若含酶丰富，麦芽已有足够可溶性氮、,a-AAN，,糖化时可限制,Pr,分解；反之，加强。,2麦芽溶解度：麦芽溶解好，酶活高，糖化时限制,3,Pr,休止温度、时间、,pH,值：,Pr,酶适宜温度4060,，,高，有利于总可溶性氮；,温度低，有利于积累,a-AAN；,时间长，总,AA,多,生产一般控制4550,，3090,分，,pH5.05.5。,4,醪液浓度：浓醪有利于,Pr,分解。浓度由料水比控制，糖化锅料水比一般33.5。,影响因素,三、糖化过程的其他变化,1、,-,葡聚糖的分解,:,与黏度有关.4043,.p,H455.0,。,2、,麦芽谷皮成分溶解：,皮壳中含谷皮酸、多酚类物质，使麦汁色泽加深，使啤酒有不愉快的苦味、麦壳味、同时也降低酒的非生物稳定性，生产中尽量减少溶出。,4,糖化方法及设备,一、糖化方法概述,糖化方法,：指啤酒生产由麦芽、辅料制成麦汁的过程中，采用的工艺过程和工艺条件。,煮出糖化法,是指麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用，使有效成分分解、溶解，经部分麦芽醪的煮沸、并醪，使醪液逐步升温至糖化完全的过程。部分麦芽醪煮几次即称为几次煮出法。,浸出糖化法,：麦芽醪自始至终不煮沸，酶活性高。,糖化方法,三次煮出糖化法,煮出糖化法 二次煮出糖化法,（全麦芽啤酒）一次煮出糖化法,1、糖化方法,浸出糖化法：升温、降温浸出糖化法,其它糖化法,复式一次煮出法,（辅料啤酒）,复式煮浸法,谷皮分离法,外加,E,制剂法,其他特殊法,2、糖化控制原理,A,糖化温度：,酸休止：3537,，pH5.25.4,，,3090min,，酶浸出阶段，乳酸菌、,醋酸菌活跃。,生产一般35,，1015min,。,Pr,休止：内肽酶、羧肽酶4555,，,pH5.25.3，,温度低,-AA,多；温度高可溶,N,多 ，,生产上一般控制4550,7080min,.,糖化原理,糖化分解:6070,低温有利,-E,高温有利于,-E.,生产一般6568,7090,min,pH5.55.6.,7578,:过滤温度,某些酶仍起作用.也与黏度有关.,100,煮出:部分醪液至100,使生淀粉彻底糊化、液化，利用率高。,B,糖化时间：广义、狭义。,CpH,值：加酸调节。,二、复式糖化法,1、复式一次煮出法示例（见前）,糖化锅4555,C,Pr,休止糖化6568,C,混合-,糊化锅4555,C,8590C,煮沸 糊化锅煮沸,7578,C,过滤槽过滤麦芽汁 一次煮,特点：中间有一次倒醪过程（糖化锅糊化锅）。,复式糖化,2、复式浸出法（煮浸法）：淡爽性啤酒,特点：辅料量大，糊化醪分两次泵入糖化锅，分段糖化，可发酵糖多，宜制高发酵度酒。,三、煮出糖化法；,四、外加酶制剂糖化法,五、配料的估算,1、确定主辅料比,由麦芽糖化力,：每,kg,混合原料应含15002000,WK。,由麦汁总氮估算,：12%淡色啤酒定型麦汁总氮要求：,全麦芽麦汁 9001200,mg/l,加辅料浓醇型麦汁 700800,mg/l,加辅料淡爽型麦汁 550700,mg/l,由麦汁,a-,氨基氮算,12%淡色定型麦汁,a-AAN150mg/L.,例：某原料糖化力,200WK/100g,绝干麦芽，,工艺规定每,kg,原料的糖化力,1500WK,，,计算主辅料比。,设麦芽配料中辅料比为,X%,，则有,1000,X%,200,（,WK,）,/100g=,WK=1500,（,wk,）,X%=75%,，,即：麦芽：大米,=75,：,25,麦芽的氨基氮由协定法而来，生产糖化与协定法糖化氨基氮相差,0.91.3,之间，麦汁煮沸时有,23%,的损失，可忽略不计,设定型麦汁的氨基氮,150mg/L,，工艺增加系数,1.2,，煮沸损失,2%,，每,100g,投料得定型麦汁,0.6L,，麦芽比例,65,%,，水分,7.0%,。计算麦芽应含有的氨基氮水平。,总投料量,麦芽比例,（,1-,水分）,麦芽氨基氮,工艺系数,/,麦汁产量,=,定型麦汁氨基氮,100,65%,（,1-7%,）,X/100g,1.2/0.6=150,X=140mg/100g,绝干麦芽。,2、糖化用水分配原则和糖化用水量得计算,加水比：糖化投料时，原料与加水的比例1：3.55.,头号麦汁原麦汁、第一麦汁：糖化醪经去除麦糟后的浸出液，由料水比决定，过滤开始30,min,时测,二号麦汁,:,头号麦汁滤去后，加洗糟水过滤的麦汁,定型麦汁最终：混合经煮沸进入繁殖池的麦汁,A,糖化用水分配原则：,淡色啤酒,，头号麦汁浓度比定型麦汁浓度,高24度,；,浓色啤酒，高57度。,加水比例：,淡色啤酒：1：45,糖化1：2.83.5,浓色啤酒：1:34,B,糖化用水量计算总水量,由,B%=AG/,W+AG-,得,W=A(1-B)/B,G,W,总投料水量,kg；A,混合原料浸出率%；,B,头号麦汁浓度；,G,混合投料量,kg。,C,煮沸醪量的计算并醪后温度符合工艺要求,设总醪量,A，t,1,煮沸前温度，,t,2,并醪后达到的温度,X,为需要煮沸的醪量，以热量守衡：,吸热（,A-X,）（,t,2,-t1）=,放热,X（100-t,2,）,X=A（t,2,-t,1,）/100-t,1,比热、热损未记。,3、配料的方法,一考虑比例符合麦汁组成要求，二提高收得率,A,综合理论收得率,麦芽重量,X,浸出率%+大米重,X,浸出率/混合原料量,B,糖化室实际收得率,热麦汁浓度,比重,热麦汁产量,0.96/,原料总重,100%,C,原料利用率:,上面的收得率之比,即:,B/A,100%,D,糖化室定额产量:,原料总量,理论收得率%,计划原料收得率%/麦汁浓度,比重,0.96,配料方法,D,结果分析:,理论收率-糖化室实际收率=1 良好;3差.,E,配料方法:,确定麦汁产量和浓度;已知,确定主辅料比;方法见前3种,计算原料混合收得率;,计算混合原料量:,麦汁产量,L,麦汁浓度,比重,0.96/,理论收得率,计划利用率,根据主辅料比,确定大米、麦芽用量,调整即可.,例、某厂生产11,0,P,麦汁20000,L，,已知麦芽70%，浸出率72%，大米30%，浸出率