啤酒生产技术系列问答4.doc

32大麦发芽的目的是什么？发芽过程中有那些物质变化？大麦发芽的目的：一是通过发芽使所含的酶游离，将其激活；二是通过发芽过程而生成新的酶；三是通过发芽过程使颗粒内含物质的溶解、分解和胚乳结构发生改变。发芽过程中有如下物质的变化。（1）颗粒形态变化，其中有颗粒吸水膨胀、根芽和叶芽生长等。（2）胚乳溶解，其中主要是在一定酶系作用下胚乳内含物溶解和分解，同时也在胚中合成新物质。（3）酶系及物质的变化，其中主要淀粉分解、蛋白质分解、半纤维素和麦胶物质的变化、磷酸盐的分解、脂肪物质的分解，还有氧化还原酶、多酚物质、维生素和酶反应代谢中间产物丙酮酸、柠檬酸、苹果酸、乙醇、甘油、葡萄糖酸盐等物质的变化。33大麦发芽过程的三大要素是什么？怎样控制？大麦发芽过程的三大要素是水分、温度和空气。（1）水分可以由喷淋、喷洒水分来保持发芽车间相对较高湿度，并以湿空气通入麦层来提供。在不同的发芽过程和阶段控制湿度的要求也不同，要控制的水分与湿度相互适宜并及时调整。（2）温度的控制即热量要保持均衡，大麦出芽生长需要一定的温度，温度过高或过低都会对生长过程产生重要影响。冬季时麦层温度可以通入热空气来调节温度，夏季时麦层温度可以通入冷空气来调节温度。对麦层的翻拌也是一种必要的散热方式。（3）空气主要是依靠通风来解决，通风包括麦层通风和车间环境的通风。发芽车间通风对地板式发芽尤为重要。在不同的季节相对不同的麦层温度，通风的风温也要控制。通风不仅可控制温度还可使麦层疏松，保持麦粒间的空气流通，还可防止麦根缠绕。34目前国内使用的发芽方式有哪几种？目前国内使用的发芽方式分为地板式和通风式两大类，通风式发芽又有多种设备形式。在国内通风式发芽已经完全取代了地板式发芽。通风式发芽由于使用的设备形式不同，而分为箱式发芽、劳斯曼转移箱式发芽、麦堆移动式发芽和发芽、干燥两用箱等。普遍采用的是箱式发芽设备，它是以发明人法国工程师萨拉丁（Saladin）而命名。35箱式发芽的发芽室有什么工艺要求？箱式发芽的发芽室有如下工艺要求。（1）对于一室一箱的工艺条件可以根据不同的发芽阶段控制；一室多箱的工艺条件也按固定的工艺要求进行控制。发芽室的温度多控制在1214，不超过16，相对湿度控制在不低于90。（2）发芽室最好设在浸麦槽的下部或邻近浸麦槽而有利于下麦进箱。（3）发芽室的高度33.5m，墙面的窗户应涂暗色或尽量不设窗，室内墙壁及顶部要求有保温层，墙面要有防霉涂料，地面要光滑平整，有排水坡度和明沟，有利于发芽室的调温调湿。（4）发芽室内的温度、湿度及空气中CO2含量应是可调节的，发芽室的温度、湿度需要装有进风口而可以进行控制和调节，同时也可利用空的发芽箱来辅助调节和控制。36萨拉丁发芽箱有什么特点？萨拉丁发芽箱的结构见图2-2，它是以节省人力、能源和用水量低、生产量大、发芽率高、可自动化控制为特点，在工艺操作上有如下特点。图2-2 萨拉丁发芽箱结构示意图1排风口；2翻麦机；3螺旋；4喷雾室；5进风口；6风机；7喷水管；8假底；9风道；10麦层；11过道（1）通风是萨拉丁发芽箱发芽过程中调节麦层温度、湿度、供给新鲜空气、排除CO2的主要操作，为此萨拉丁发芽箱通风设施可按比例混合发芽室外的空气，具有调节空气湿度、温度所需的加热或冷却装置和喷雾增湿的装置，有一定的风压和风量来满足工艺调节控制的需要。（2）搅拌是萨拉丁发芽箱对麦层的翻动、麦层散热、疏松麦层、流通空气、防止麦根缠绕的重要操作，其搅拌设施能将麦粒自下而上地翻动，并能将已结块、缠结的麦芽簇翻到表面上来，能翻动一定厚度的麦芽层（0.81m）且无死角，翻拌设施不会打碎麦粒或将麦粒压扁、麦层压紧。除此之外，萨拉丁发芽箱还有测温、测湿、喷雾调湿、调温等特点。37箱式发芽的工艺操作要点有哪些？箱式发芽工艺操作要点如下所述。（1）投料 又称为下麦，主要是利用大麦的自重，将大麦和水一同从浸麦槽自由下落进入发芽箱。（2）摊平 大麦进入发芽箱后会堆成堆，利用发芽箱上方的翻麦机将麦堆摊平。（3）喷水 是操作规程中很重要的操作程序，是利用装在翻麦机上的喷水管，随着翻麦机的移动而将水均匀地喷洒在麦层中。喷水量和次数是工艺所决定的。（4）通风 箱式发芽采用能够使麦层温度稳定的连续通风方式。通风的温度和湿度是按照工艺要求进行控制和调节的。（5）翻麦 利用发芽箱上方的翻麦机，从一端移动到另一端即完成了一次翻麦。在发芽开始和发芽后期翻麦次数少，发芽旺盛阶段每天翻麦2次即可。（6）控制麦温和时间 是将温度控制在工艺要求的范围之内，时间主要待根芽和叶芽生长到一定长度（相当于麦粒长度的1.52倍）时，发芽基本结束。（7）出料 发芽结束，要将绿麦芽利用翻麦机将其推到发芽箱出口，利用其他方式输送至干燥箱。38箱式发芽的麦层厚度如何控制？在国内，箱式发芽麦层厚度多控制在0.60.8m，麦层厚度大于0.8m即为麦层过厚，麦层厚度小于0.4m即为麦层过薄。一般的操作，只要按规定的精选大麦投料量投料，即符合麦层厚度要求，很少会发生过厚、过薄现象。当麦层厚度超过1m时，可分成二个槽发芽；当麦层厚度少于0.4m时，可将绿麦芽按规定厚度堆积，空出的无麦芽的部分可盖住假底。在实际生产中是通过对浸麦投料量的调整来控制麦层厚度的。39箱式发芽的麦层温度如何控制？箱式发芽多以低温发芽方式来控制麦层温度，温度控制范围是141617181315，这种工艺控制的生产方式获得麦芽制成率高，色度、酶活力、溶解度都相当好。具体麦层温度控制要求在下麦后到进入第三天时，麦层温度不低于16，下麦35天时麦层温度保持在1718，下麦5天后，麦层温度控制到1315。在控制麦层温度时，要注意下列问题。（1）要考虑浸麦水温对下麦时的麦温影响，浸麦度与露点率对麦温温升的影响和气温对麦层散热的影响。（2）注意控制发芽箱中的各部位的麦层温差必须小于1。（3）要注意控制风温与麦层温度之间的温差在34。40发芽过程中如遇停电如何处理？发芽过程中如遇停电，对于事先通知情况，应在停电前对每一个发芽箱进行通风和搅拌。对处于发芽旺盛期的发芽箱，风温可低一些，搅拌时间可长一些，使麦层温度降温23，在恢复供电后应按“处于旺盛发芽阶段的发芽箱处于发芽后期的发芽箱刚下麦的发芽箱”这样一个先后顺序进行通风搅拌。对临时紧急停电或停电时间较长的情况，主要是依靠人工翻拌来疏松麦层和散热。人工翻拌的次数可根据不同发芽天数、麦层温度上升速度、麦层板结程度决定。对发芽旺盛，麦温上升速度快，麦层板结严重的发芽箱多翻几次，反之应少翻几次。在恢复供电后必须按上述次序进行通风搅拌。在停电期间为保持一定麦层温度，应按不同的发芽阶段的要求，分别喷洒一定量的水，以防麦层发干。停电时间不超过8h，对发芽的影响一般不是很大。41两用箱发芽法有什么特点？发芽-干燥两用箱的特点是把发芽和干燥两道工序在一个设备里完成，省去了单独的干燥设备。同时浸渍后的大麦进入仍有余热的发芽箱，利用增湿的空气加热绿麦芽，能使大麦快速萌发。两用箱制麦一般浸麦度在38时送入，经5d左右的发芽时间，颗粒溶解达到良好程度，再经过2836h的凋萎和焙焦即完成制麦过程。两用箱为避免设备和厂房的冷、热负荷过度，对干燥后麦芽不要快速冷却。这主要是因为发芽工序与干燥温差很大，对设备及厂房的保温要求高，相对能耗较高等原因所致。42什么叫绿麦芽？其质量受哪些因素影响？大麦经过浸麦、发芽过程而未进行干燥处理的麦芽称为绿麦芽，其质量受如下因素影响。（1）大麦质量大麦特性。不同的大麦品种，水敏性程度不同，其发芽势、发芽率差异是很大的，相应采取的制麦工艺是不同的，否则是无法获得质量较高的绿麦芽。发芽率。只有发芽率高的大麦才具有较丰富的酶系和较好的溶解作用，发芽率低的大麦其绿麦芽的质量是较差的。蛋白质含量高的大麦，胚乳溶解程度大都欠佳，硬质粒多，其绿麦芽多是硬而干。（2）工艺方法 制麦工艺能否适应大麦品种、质量的变化，直接影响到绿麦芽质量。浸麦工艺中的主要工艺参数“浸麦度”的控制一定要根据大麦品种不同、产地不同而适当调整。浸麦过度，会导致麦芽不均匀、制麦损失高。浸麦不足，在发芽时间通过加水作一些调整。发芽工艺中的主要工艺参数“发芽温度”，控制低一些（1618）有利于酶的生成，麦芽质量较好。（3）生产设施条件 制麦过程中大麦分级要控制严格一些，使麦粒大小一致，发芽均匀，反之则影响绿麦芽质量。重要设备浸麦槽必须具备良好的控制和调节功能，能够及时通风或排除CO2，是决定浸麦度和露点率的重要因素。有效地控制发芽温度、湿度和通风非常重要，这就要求发芽箱等设备要具备能够满足通风、空气调节、翻拌、喷淋等要求的装置。否则绿麦芽质量将受到影响。（4）生产操作和质量检查 制麦生产过程中操作要严格规范，要真实地作好温度、相对湿度、通风次数及时间、翻拌次数及时间的记录。有条件的企业可安装自动记录仪和自动控制装置，来保证生产过程中操作、各种数据及各个阶段质量情况检查的真实性、可靠性，减少生产操作对绿麦芽质量的影响。43如何从外观上鉴别发芽质量？从外观上鉴别发芽质量有如下方法。（1）从体积上增长2550，麦粒柔软，疏松，有绿麦芽特有的清香味；无霉味、酸味等异味。（2）手握绿麦芽有弹性，摊平检查不发芽粒不得超过5。（3）麦粒长出的根芽，一般浅色麦芽短些，长度为麦粒长度的11.5倍，深色麦芽要长些，长度为麦粒长度的22.5倍，根芽长得很茁壮。（4）麦粒长出的叶芽，是作为外观判断发芽程度的指标之一，一般浅麦芽要求叶芽长度为麦粒长度3/4的达到75，深麦芽要求叶芽长度为麦粒长度的3/41的达到75。根芽有主根和虚根相互缠绕，从外观上判断发芽质量相对难些，叶芽可剥去麦粒皮壳检查叶芽长短而可以判断发芽大致时间和麦粒溶解程度。44什么叫凋萎？怎样进行凋萎操作？制麦生产过程中在发芽后期抑制绿麦芽的呼吸作用，使根芽萎缩、叶芽停止生长的操作方式称为凋萎。凋萎操作，对地板式发芽可用堆积凋萎，就是发芽后期将绿麦芽层堆厚3040cm，促进CO2积聚抑制绿麦芽呼吸作用达到凋萎目的。对箱式发芽可用减少通风及翻拌次数，逐步降低麦层温度，使之达到1315或更低一些，通风和翻拌每天12次，风温控制在1012，相对湿度可忽略，此时麦粒的溶解仍在继续。在绿麦芽干燥的脱水阶段也有凋萎操作，但时间仅几个小时，在4070时作用尤为强烈，使麦粒内含物继续分解，直至含水量降至酶不能作用，或温升至抑制酶的活性为止。45什么是麦粒的溶解作用？大麦在发芽过程中，麦粒内含物质的变化分解即为麦粒的溶解作用。麦粒的溶解作用，首先是胚芽胚根生长与分泌植物激素并产生或释放酶，而后是酶的化学作用引发的麦芽内含物质的降解作用，因此麦粒胚乳的酶分解过程和大量酶的激活合成是麦粒溶解作用的主要内容。麦粒的溶解作用中的主要酶系和作用基质介绍如下。（1）淀粉酶（-淀粉酶、-淀粉酶、界限糊精酶） 主要作用于淀粉及其降解产物。（2）细胞溶解酶（纤维素酶、葡聚糖酶、半纤维素酶） 主要作用于细胞壁、半纤维素、戊聚糖和大麦胶。（3）蛋白酶（肽酶） 主要作用于蛋白质及其降解产物。（4）脂酶 主要作用于脂肪。（5）磷酸酯酶 主要作用是使磷酸从有机化合物中分解下来，生成pH缓冲物质。（6）氧化酶 提供呼吸作用的能量，分解糖类和小分子量脂肪。46绿麦芽的干燥可分为哪几个过程？各有什么变化？绿麦芽的干燥在理论上可分为自由干燥阶段、干燥脱水阶段、焙焦阶段个过程。在习惯上多将绿麦芽干燥分为凋萎阶段、焙焦阶段个过程。（1）自由干燥阶段 又称凋萎阶段，此时物料中所含的水分分为自由水分和结合水分，自由水分与物料的结合力弱，容易去除。此阶段麦粒内部的溶解继续进行，酶活力仍有增加，麦粒根芽完全枯萎，叶芽停止生长。（2）干燥脱水阶段 此阶段麦粒表面水分蒸发速度变慢，排出的水分为内部水分，脱水速度渐慢，麦粒完全停止生长，酶的作用及活力按其不同的耐热性能逐步钝化和停止作用。（3）焙焦阶段 在这个阶段中，麦粒中酶的作用完全停止，部分酶的活性降低，大部分酶钝化，部分蛋白质变性凝固，水分含量不再降低，胚乳的分解产物发生化学变化，麦芽的色、香、味物质生成。焙焦阶段是真正的干燥阶段。47常见的麦芽干燥设备有哪些，各有什么特点？常见的麦芽干燥设备有水平式单层高效干燥炉、水平式双层高效干燥炉、发芽-干燥两用箱等设备。各自的特点如下所述。（1）水平式单层高效干燥炉 这种设备只有一层烘床，床底如同蓖子用来承载绿麦芽，有的烘床可以翻转便于出料。烘床配置通风装置，设有新鲜空气、循环空气和废气通道及加热装置。（2）水平式双层高效干燥炉 这种干燥设备是将两层水平烘床上下安装起来的（见图2-3），只在底部有一套加热通风装置，其最大优点是能够充分利用余热。两层烘床投料时间相差1/2周期，第一层烘床投料12h的凋萎阶段后进入第二层烘床，而第一层烘床则重新投料。第二层烘床的麦芽进入干燥和焙焦阶段，其穿过麦层后的空气温度较高而作为加热空气引入第一层烘床上的物料中，热空气得到了二次利用，回收了部分余热而节约了能源。图2-3 水平式双层高效干燥炉1排风筒；2风机；3煤灰收集器；4上层烘床；5上床冷风入口；6下层烘床；7根芽挡板；8根芽室；9热风入口；10冷却层；11空气加热室；12新鲜空气进风道；13空气室；14新鲜空气喷嘴；15燃烧室（3）发芽-干燥两用箱 这种干燥设备基本结构与发芽箱相同，但多了一套干燥装置，其最大优点是将发芽和干燥两道工序在同一个设备中完成，省去了单独的干燥设备。48麦芽干燥前期脱水速度对成品麦芽质量有什么影响？麦芽干燥前期脱水速度是决定麦芽质量的主要因素，在这个阶段由于排出的水分大都为麦芽中心向表面扩散的内部水分，其脱水速度渐慢。为了保证干麦芽的质量，必须加快前期脱水速度，尽可能使麦芽的含水量降低到10以下，如果不能达到这个要求，对麦芽质量会产生以下影响。（1）会使麦芽酶类大量失活，使制成的干麦芽酶活力低而导致糖化力低，糖化时间长。（2）会使麦芽胚乳蛋白质在含水状况下易受热而变性凝固，导致形成硬性玻璃质胚乳，这种玻璃质麦芽不仅浸出率低，而且影响麦汁过滤。（3）形成较多的色素物质，使麦芽色泽加深。这是因为形成色素的类黑素的反应条件是麦粒水分含量高于5，温度超过80时才会大量形成。49麦芽干燥前期脱水慢是什么原因？如何改进？分析麦芽干燥前期脱水速度慢主要原因有以下几点。（1）风量小，风温低，麦层脱水速度和通过麦层的风量、风温有直接关系。在单位时间内风量大，风温高，所带走的水分多，麦粒表面水分蒸发速度就快；反之就会使麦层水分蒸发和排出速度变慢，脱水速度达不到要求。这种情况下要注意配套风机选型、干燥炉排风口截面积、空气热交换器面积和供热状况，并及时调整工艺控制参数，以满足干燥前期脱水速度的要求。（2）因风道或干燥炉密闭条件差，造成一部分空气没有经过加热器和麦层，而不对麦层发生脱水作用。或是风道面积小，即减少了单位时间内通过麦层的热空气数量，都会相应降低了风温和风量，使麦层脱水速度变慢。这种情况下要注意改进通风方式和密闭性能，增大风量和提高风温，以达到工艺条件要求。（3）因超负荷干燥麦芽、因投料量过多导致麦层过厚，麦层蒸发水分超过与之相适应的排风设施，使通过麦层的空气中水分含量是过饱和的，但通过排风口的风量又受到限制而造成麦层脱水速度相应减慢。这种情况下要注意减少投料量，控制麦层厚度，保证通过麦层的热空气质量符合工艺条件要求。（4）外界气温较高，空气湿度大，进入麦层的空气温度越高，湿度越大，置换带走的麦层中水分越少，脱水速度慢；反之则带走麦层中水分越多，脱水速度越快。这种情况下要根据外界空气的温度、相对湿度来调整风量、风温，控制麦层厚度，保证较快的脱水速度。50焙焦过程的工艺要点是什么？焙焦过程的工艺要点是温度控制、时间控制、通风与翻拌。（1）焙焦温度 焙焦温度的高低和时间长短直接影响麦芽的色度和香味，随着焙焦温度的提高和时间延长，色度加深，香味变浓。因此浅色麦芽的焙焦温度略低一些（80左右），深色麦芽焙焦温度略高一些（100左右）。（2）焙焦时间 一般控制在34h，由于焙焦时间长短直接影响麦芽质量，所以，在保证干麦芽质量的前提下，尽量控制焙焦时间不要过长，这样可以保持较高的酶活性和浸出率。（3）通风与翻拌 焙焦阶段的通风主要是循环风（全回风），将烘床上排出的热风进入加热器后再送入麦层，这种风温较恒定，消耗热能少。此时麦层水分必须低于5，在这时的全回风时必须注意把握。焙焦阶段的翻拌作用，是使麦层温度上下一致和焙焦后麦芽质量一致。具体翻拌时间长短的控制，一般是焙焦温度高、时间短则需翻拌时间长一些。51焙焦温度的高低对麦芽质量有哪些影响？正常情况下浅色麦芽的焙焦温度是8085，焙焦温度的高低和时间的长短直接影响麦芽的色度和香味。（1）焙焦温度过低，不仅出炉水分达不到麦芽质量的要求，而且焙焦阶段的化学反应不彻底，有时还可能残留绿麦芽的生腥味。所以焙焦温度不应低于80。为防止干麦芽色泽过深并保持较高的酶含量及酶活性，可采用7880的焙焦温度。（2）焙焦温度适当提高，不仅会使干麦芽的色度加深，而且会减少麦芽中含有的低分子可溶性物质，会使麦芽中蛋白质凝固的数量增加而多量析出，而使糖化所得到麦汁清亮透明，而且有利于啤酒的稳定性。但焙焦温度超过85时，会使制成的干麦芽的酶含量以及酶活力显著降低，影响糖化过程正常进行。随着焙焦温度的提高和时间的延长，麦芽色泽加深，香味变浓。但要必须保证在较低的水分含量下进入焙焦，以减少焙焦温度过高过低而造成的不利影响。因此，必须控制焙焦温度不能过高，也不能过低。52麦芽干燥的通风有哪些具体要求？麦芽干燥通风有以下具体要求。（1）应有合理的干燥炉通风装置 考虑节约能源，建议干燥炉采用鼓风-吸风式装置，这种方式可以加强脱水并可大量节约能源。在脱水阶段，由一台鼓风机负责送入热空气穿过麦层，蒸发并带走水分，由一台轴流风机抽吸排风至炉外，达到使麦层迅速脱水的目的。在焙焦阶段，热空气需要在干燥炉内循环而不排风，可停用轴流风机进行全回风，以满足焙焦要求。底置鼓风机方式在干燥炉及通风道密闭不良的情况下，效率比吸风式或其他方式更高。（2）合理的风量和通风面积 合理风量很难确定，当空气温度较低，空气的相对湿度也低时，麦芽干燥通风量就小；反之则大。因此合理风量多以夏季空气温度高、相对湿度大为基础进行选择。一般风量按每100kg麦芽需8001200m3/h进行估算，在实际设计计算时以投料量（绿麦芽）、蒸发排除的水分总量、外界气候条件参数、管道损失等为基础计算，按照计算得出的风量来选择风机的规格型号，以满足合理风量的要求。合理通风面积，包括干燥炉箅底的空气流通面积和风道截面积。干燥炉最大通风面积一般能达到2530，最大的通风面积可达到烘床面积的45，但干燥炉风道面积要和选定风机的风量相匹配，以烘床面积的45为宜，不要过大或过小。（3）合理的通风工艺和操作 就单层水平式干燥炉来讲，合理的通风工艺和操作可分为：凋萎阶段“全排风”，要求低温大风量进行脱水；干燥脱水阶段“半回风”，可以保证升温速度和及时进入焙焦阶段，因此时水分蒸发量并不多。焙焦阶段“全回