生物工艺学-109第三章啤酒麦汁制备24

四、糖化方法选择的依据n (1)原料 n 使用溶解良好的麦芽，可采用双醪一次或二次煮出糖化法，蛋白分解温度适当高一些，时间可适当控制短一些； 使用溶解一般的麦芽，可采用双醪二次煮出糖化法，蛋白分解温度可稍低，延长蛋白分解和糖化时间； 使用溶解较差、酶活力低的麦芽，采用双醪三次煮出糖化法，控制谷物辅料用量或外加酶，以弥补麦芽酶活力的不足。n (2)产品类型 n 上面发酵啤酒多用浸出法，下面发酵啤酒多用煮出法； 酿造浓色啤酒，选用部分深色麦芽、焦香麦芽，采用三次糖化法；酿造淡色啤酒采用双醪浸出糖化法或双醪一次煮出糖化法； 制造高发酵度的啤酒，糖化温度要控制低一些 (62 64 )，或采用两段糖化法（ 62 63 ，67 68 ），并适当延长蛋白分解时间；若添加辅料，麦芽的糖化力应要求高一些。1(3)生产设备 浸出法只需有加热装置的糖化锅，双醪糖化法或煮出法，应有糊化锅和糖化锅。2五、糖化工艺控制1.糖化温度 糖化时温度的变化通常是由低温逐步升至高温，以防止麦芽中的酶因高温而被破坏。 n 糖化温度的阶段控制n 浸渍阶段：此阶段温度通常控制在 35 40 。在此温度下有利于酶的浸出和酸的形成，并有利于 -葡聚糖的分解。n 蛋白分解阶段：此阶段温度通常控制在 45 55 。温度偏向下限，低分子氮含量较高，反之，则高分子氮含量较高。溶解良好的麦芽，可采用高温短时间蛋白质分解；溶解不良的麦芽，可采用低温长时间蛋白质分解；麦芽溶解特好，可省略蛋白分解阶段。在 45 55 温度范围内，-葡聚糖继续分解。3n 糖化阶段：此阶段温度通常控制在 62 70 之间。温度偏低，有利于 -淀粉酶的作用，麦芽糖为主，糊精为辅。温度偏高，有利于 -淀粉酶的作用，糊精为主，麦芽糖为辅。n 糊精化阶段：此阶段温度为 75 78 。在此温度下， -淀粉酶仍起作用，残留的淀粉可进一步分解，而其他酶则受到抑制或失活。n 其具体的温度效应见下表：45温度 / 效 应35 37 酶 的浸出；有机磷酸 盐 的分解40 45 有机磷酸 盐 的分解； 葡聚糖的分解；蛋白质 分解； R 酶 （支 链 淀粉 酶 ） 对 支 链 淀粉的解支作用45 52 蛋白 质 分解，低分子含氮物 质 多量形成； 葡聚糖的分解； R 酶 和界限糊精 酶 对 支 链 淀粉的解支作用；有机磷酸 盐 的分解50 有利于 羧肽 酶 的作用；低分子含氮物 质 的形成55 有利于内 肽 酶 的作用，大量可溶性氮形成；内 葡聚糖 酶 、氨 肽 酶 等逐 渐 失活53 62 有利于 淀粉 酶 的作用，大量麦芽糖形成63 65 最高量的麦芽糖形成65 70 有利于 淀粉 酶 的作用， 淀粉 酶 的作用相 对 减弱，糊精生成量相 对 增多，麦芽糖生成量相 对 减少；界限糊精 酶 失活70 麦芽 淀粉 酶 的最适温度，大量短 链 糊精生成； 淀粉 酶 、内 肽 酶 、磷酸 盐 酶 等失活70 75 麦芽 淀粉 酶 的反 应 速度加快，形成大量糊精，可 发 酵性糖的生成量减少76 78 麦芽 淀粉 酶 和某些耐高温的 酶 仍起作用，浸出率开始降低80 85 麦芽 淀粉 酶 失活85 100 酶 的破坏糖化时的温度及其效应n2.糖化时间糖化时间n3.pH 值值 :选用磷酸或乳酸调节选用磷酸或乳酸调节 pH值值n4.洗糟用水洗糟用水 n 洗糟用水温度为洗糟用水温度为 75 80 ，残糖质量分数控制在，残糖质量分数控制在1.0 1.5。酿造高档啤酒，应适当提高残糖质量分。酿造高档啤酒，应适当提高残糖质量分数在数在 1.5以上，以保证啤酒的高质量。混合麦汁浓度，以上，以保证啤酒的高质量。混合麦汁浓度，应低于最终麦汁质量分数应低于最终麦汁质量分数 1.5 2.5。糖化方法 糖化 时间/h 糖化方法 糖化 时间 /h三次煮出糖化法二次煮出糖化法一次煮出糖化法4 63 42.5 3.5高温快速糖化法浸出糖化法2左右3左右n5.糖化用水糖化用水 n 淡色啤酒的料液比为淡色啤酒的料液比为 1： 4 5（即（即 100kg原料原料的用水升数，下同），浓色啤酒的料液比为的用水升数，下同），浓色啤酒的料液比为 1： 3 4，黑啤酒的料液比为，黑啤酒的料液比为 l： 2 3。 n 浓醪糖化：浓醪糖化：优点：浓醪中，酸性缓冲物质优点：浓醪中，酸性缓冲物质 (磷酸盐类磷酸盐类 )多，有利于多，有利于醪液醪液 pH降低。浓醪中浸出物的胶体保护作用好，使降低。浓醪中浸出物的胶体保护作用好，使淀粉水解酶的活性提高，延长糖化时间可提高麦汁最淀粉水解酶的活性提高，延长糖化时间可提高麦汁最终发酵度。头道麦汁浓度高，有利于洗糟。终发酵度。头道麦汁浓度高，有利于洗糟。缺点：糊化醪粘度高，影响淀粉水解；糖化醪浓度高缺点：糊化醪粘度高，影响淀粉水解；糖化醪浓度高，影响过滤速度。，影响过滤速度。稀醪糖化：稀醪糖化：优点：稀醪有利于淀粉糊化，使淀粉水解速度加快，优点：稀醪有利于淀粉糊化，使淀粉水解速度加快，可缩短糖化时间，浸出率高。可缩短糖化时间，浸出率高。缺点：对保护淀粉水解酶的活性不利，头道麦汁浓度缺点：对保护淀粉水解酶的活性不利，头道麦汁浓度低，不利于洗糟。低，不利于洗糟。第四节 麦汁的过滤一：麦汁过滤的目的糖化醪糖化完成后，应尽快地将麦汁和麦糟分开，以免影响半成品麦汁的色、香、味。因为麦糟中所含的麦皮多酚物质等，浸渍时间长了，易给麦汁带来不良的苦涩味、麦皮味，色泽增加；并保证麦汁质量并有较高的原料利用率；缩短每批次麦汁的过滤时间，以提高日糖化次数。二：过滤方法的比较重点：了解过滤方法的种类n 麦汁过滤分两步进行： 一是以麦糟为滤层，利用过滤的方法提取出麦汁，称第一麦汁或过滤麦汁）；二是利用热水冲洗出残留在麦糟中的麦汁，称第二麦汁或洗涤麦汁。n 麦汁过滤最常用的是过滤槽法。 过滤槽的槽身内安装有过滤筛板、耕刀等，槽身与若干管道、阀门以及泵组成可循环的过滤系统，利用液柱静压为动力进行过滤。 n 影响麦芽汁过滤速度的因素有以下几点： （ 1）麦汁的粘度愈大，过滤速度愈慢；（ 2）过滤层厚度愈大，过滤速度愈低；（ 3）过滤层的阻力大，过滤则慢（过滤层的阻力大小取决于孔道直径的大小、孔道的长度和弯曲性、孔隙率。滤层阻力是由过滤层厚度和过滤层渗透性决定的） 。11第五节 麦汁的煮沸与酒花添加一、麦汁煮沸1、麦汁煮沸的目的 (1）蒸发多余水分，使麦汁浓缩到规定浓度。(2)破坏酶的活力，防止淀粉酶等继续作用，稳定可发酵性糖与糊精的比例，稳定麦汁组成。 (3)麦汁灭菌，特别是乳酸菌等杂菌，避免发酵时产生酸败，以保证最终产品的质量。在酸性条件下麦汁煮沸约 15min，即可杀菌。 (4)萃取酒花中的有效成分 (软树脂、单宁物质、芳香成分 )， -酸异构化，赋予啤酒特有的苦味和香味，提高成品啤酒的生物稳定性，延长啤酒的保质期。(5)促进蛋白质 (高分子氮 )凝固，形成不溶性沉淀，即热凝固物，以提高啤酒的非生物稳定性。(6)降低麦汁的 pH值。麦汁煮沸时，水中钙离子和麦芽中的磷酸盐起反应，析出酸性较强的磷酸，使 pH5.5降低到约 pH5.2，促进麦汁中球蛋白的析出和成品啤酒 pH值的降低，有利于啤酒的生物稳定性和非生物稳定性。(7)还原性物质的形成。麦汁煮沸时，还原糖与氨基酸聚合，通过美拉德反应或褐色反应，形成类黑色素及挥发性含氮杂环化合物 (如麦芽酚等风味物质 )，提高麦汁的香味，并可改善啤酒的泡沫性能，麦汁的色泽逐步加深。由于这类还原性物质在啤酒中带有负电荷，故有保护胶体稳定性的作用，从而提高啤酒的非生物稳定性。 (8)挥发不良气味。煮沸时，一些挥发性不良气味随蒸汽而挥发，二甲基硫前体物质分解，使二甲基硫游离而挥发，也包括一些酒花中的不良气味的碳氢化合物、如香叶烯等。（二）麦汁煮沸的方法：（ 1）传统的煮沸方法：预热、初沸、蒸发（ 2） 加压煮沸 ： 0.110.12MPa（ 3） 体外加热器煮沸 ；列管式加热器或薄板式加热器（四）添加酒花的方法：添加原则： 香苦味并用，先加苦味再加香味酒花。先少量后多量；新陈酒花并用；最后加质量最好的。分次添加方式；特殊添加方式（将香味特好的置于沉淀槽、储酒罐）等煮沸锅一煮沸锅二强化换热脱羧升华器示意图第六节 分离热凝固物一、目的热凝固物（又称煮沸凝固物或粗凝固物），对啤酒酿造不但没有任何价值，而且会损害啤酒质量。其副作用主要表现在以下几方面：不利于麦汁澄清；使酵母粘糊；增加凝固物沉淀量，导致麦汁损失升高。所以如不及时排除热凝固物，会给啤酒过滤增加困难。因此必须将其分离除去。热凝固物主要成分 (以干物质计 )为：蛋白质 50 60、酒花树脂 16 20、灰分 2 3、多酚及其他有机物 20 30。设备：现在大多采用回旋沉淀槽，有时也使用离心机或通过过滤分离热凝固物。回旋沉淀槽22第七节 麦汁冷却一：目的达到发酵酵母的要求，下面酵母要求 7 9度，上面酵母要求 10 20度；在冷却中接触并吸收氧，为酵母繁殖所用；可通过冷却将冷凝固物析出并将之分离。二：冷却方法两段冷却法 （第一段用冷却水降到 40 50度，二段用稀酒精溶液降到要求温度，缺点是好能）；一段冷却法 （由 2度的冰水将 90度以上的麦汁降到 7 9度的 80度左右的热水，可节水节能设备为板式换热器等） ；三、冷凝固物的形成及分离麦汁温度降至 60 时，清凉的麦汁开始