啤酒工艺之啤酒原料.ppt

啤酒工艺 -啤酒原料,主讲,制 作：山东中德设备有限公司 售后服务部 联系我们：第二章 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5865。大麦中的淀粉颗粒可分为大颗粒(直径1025m)和小颗粒(直径25m)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1724,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912。 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pH4.65.8，约占大麦蛋白质的34。 (2)球蛋白 溶于稀盐溶液和酸碱溶液，不溶于水，等电点pH4.95.7，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5090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3.57.0。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1011，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。,4.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0.10.3。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。,（四）、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 3545g。 (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2.22.5 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。,（四）、酿造用大麦的质量要求,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7280(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912(绝干物质计)，辅料用量多时可达13.5。 大麦的质量标准参照GBT7416-2000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1050之间，常用的比例为3050；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1l13，淀粉7685，浸出物9095，蛋白质611，脂肪0.21.0。 国内一般添加量为2550。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11.813.5，淀粉68.l72.5，浸出物(无水)80.785.3，蛋白质10.51l，脂肪5.86.3，粗纤维2.53，灰分1.53.2。低脂玉米用量为3035。,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1520。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3040。 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0.52.0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4060)。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410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C02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，