本科高校實(shí)訓(xùn)室啤酒生產(chǎn)釀造的實(shí)驗(yàn)綜述報(bào)告

本科高校實(shí)訓(xùn)室啤酒生產(chǎn)釀造的實(shí)驗(yàn)綜述報(bào)告陶興魁陳軍張興桃王海潮

【摘要】本實(shí)驗(yàn)在我校啤酒生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)室進(jìn)行，以麥芽為原料，添加酒花、酵母、水、氯化鈣等輔料，通過(guò)麥芽粉碎、麥汁制備、糖化、發(fā)酵過(guò)程闡述了啤酒釀造實(shí)訓(xùn)課程的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)本卷須知。對(duì)啤酒釀造重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的本卷須知進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述，以期為本科高校實(shí)訓(xùn)室啤酒生產(chǎn)釀造工藝提供一定的理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】啤酒釀造;工藝過(guò)程;實(shí)驗(yàn)綜述

中圖分類號(hào)：TS262.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2457〔2021〕07-0115-003

DOI：10.19694/jki.issn2095-2457.2021.07.048

【Abstract】Thisexperimentwascarriedoutinthebeerproductiontrainingroomofouruniversity.Hops，yeast，water，calciumchlorideandotherauxiliarymaterialswereaddedtomaltasrawmaterial.Throughthemaltcrushing，wortpreparation，saccharificationandfermentationprocess，theexperimentalpurpose，experimentalprinciple，experimentalstepsandmattersneedingattentionofthepracticaltrainingcourseofbeerbrewingweredescribed.Thispaperbrieflyexpoundsthemattersneedingattentionintheimportantproductionprocessofbeerbrewing，soastoprovidesometheoreticalbasisforthebeerproductionandbrewingprocessinthepracticaltrainingroomofuniversities.

【Keywords】Beerbrewing;Technicalprocess;Experimentsummary

1實(shí)驗(yàn)意義

本實(shí)驗(yàn)工程是對(duì)高校微生物發(fā)酵和釀造課程的延伸和補(bǔ)充。以麥芽、啤酒花、酵母以及相關(guān)輔料為實(shí)驗(yàn)材料，主要內(nèi)容包括麥汁的制作、糖化、發(fā)酵以及相關(guān)的檢測(cè)，形成一個(gè)系統(tǒng)性的綜合實(shí)驗(yàn)。利用微生物發(fā)酵的原理，結(jié)合專業(yè)性，同時(shí)做到實(shí)用性和趣味性，在講授課本知識(shí)的同時(shí)進(jìn)一步提高到更高層次，鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、科研能力，讓學(xué)生得到綜合提升開(kāi)展，是本綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的意義。

2實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

2.1了解小型啤酒生產(chǎn)設(shè)備，掌握實(shí)訓(xùn)室釀造啤酒的步驟和原理。

2.2掌握啤酒發(fā)酵過(guò)程及相關(guān)技術(shù)，熟悉麥汁制造全過(guò)程及其控制。

2.3結(jié)合書本理論知識(shí)，掌握實(shí)際操作技巧提高動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、科研能力。

2.4培養(yǎng)學(xué)生科研興趣，為學(xué)生獨(dú)立完成科研任務(wù)提供鍛煉時(shí)機(jī)。

3實(shí)驗(yàn)原理

大麥生產(chǎn)成麥芽，麥芽中的淀粉等高分子物質(zhì)經(jīng)過(guò)各種酶的作用，降解為可發(fā)酵性糖同時(shí)釋放出溶解于水的浸出物。麥芽汁中含有一定量的高分子多肽和水溶性蛋白質(zhì)，經(jīng)過(guò)高溫煮沸麥芽汁使其糖化，經(jīng)過(guò)劇烈的加熱，導(dǎo)致分子間的強(qiáng)烈碰撞，讓這些多肽和水溶性蛋白質(zhì)沉淀下來(lái)。參加酒花，增加苦味，參加酵母，經(jīng)過(guò)一系列的代謝化學(xué)反應(yīng)代謝，產(chǎn)生含有酒精、酸、CO2等物質(zhì)的不同風(fēng)味飲品。

4實(shí)驗(yàn)操作

4.1實(shí)驗(yàn)材料與用品

材料與試劑：大麥、酵母、啤酒花、氯化鈣、乳酸。

設(shè)備與器材：小型啤酒生產(chǎn)線、糖化鍋、糊化鍋、煮沸鍋、過(guò)濾槽、懸沉槽、硅藻土過(guò)濾機(jī)、冷卻器、裝酒罐等。

4.2麥芽制造

原料：大麥。制作過(guò)程分為：浸麥、催芽、枯燥〔含有一定量的水分〕。

4.2.1浸麥

大麥發(fā)芽需要一定的水分，把大麥浸漬在水中的過(guò)程稱為浸麥，選擇水質(zhì)時(shí)注意不要用硬度太大的水，水的硬度大會(huì)抑制大麥的發(fā)芽。同時(shí)浸漬的作用還可以去除浮麥、雜質(zhì)等物質(zhì)。

4.2.2發(fā)芽

大麥浸水后在適宜的環(huán)境下生成麥芽的過(guò)程稱為發(fā)芽，釀造啤酒需用新鮮優(yōu)質(zhì)的麥芽，浸漬大麥需在適宜的環(huán)境下才能生成，發(fā)芽的過(guò)程可以激發(fā)大麥中原有酶的活性、生成新的酶及化學(xué)物質(zhì)的變化等。

4.2.3枯燥

大麥吸收水分發(fā)芽后形成的麥芽稱為綠麥芽，綠麥芽含水量比較大，不能儲(chǔ)存，也不能進(jìn)行生產(chǎn)處理。必須對(duì)其進(jìn)行烘干，水分降到一定比例以下，方可儲(chǔ)存、加工、生產(chǎn)。麥芽枯燥后應(yīng)將根芽除掉，可以去除芽青味，使產(chǎn)生的麥芽具有特別的色香味。

4.3啤酒釀造步驟

4.3.1麥芽粉碎

麥芽粉碎方法按照粉碎物含水量分為三種，分別為干法粉碎、增濕粉碎、濕法粉碎，傳統(tǒng)的粉碎方法是干法粉碎。通過(guò)粉碎增大了麥芽的比外表積，糖化時(shí)增大與水和酶的接觸面積，加快糖化反應(yīng)速度，使代謝物分解充分。

4.3.2糊化

糊化鍋中加水，升溫到45℃時(shí)參加粉碎好的麥芽，加溫至70℃，在此溫度下保持20min，使α-淀粉酶充分發(fā)揮作用，然后溫度到達(dá)100℃使淀粉充分糊化，提高浸出率，為了保證熱量供給，保持沸騰溫度下40min。

4.3.3糖化

糖化是麥芽?jī)?nèi)含物在適宜的溫度及相應(yīng)的酶的作用下分解并溶于水的過(guò)程。麥芽原料和輔料與水混合后稱為醪液，經(jīng)過(guò)糖化反應(yīng)的醪液稱為“糖化醪〞，“浸出物〞指糖化過(guò)程中產(chǎn)生的各種糖化物質(zhì)。

糖化過(guò)程中各種酶的作用。羧肽酶、α淀粉酶、β淀粉酶分別在不同的溫度下對(duì)糖化物產(chǎn)生作用。在糖化鍋中參加原料，溫度加熱至50℃時(shí)，羧肽酶發(fā)揮作用，形成低分子物質(zhì);65℃時(shí)參加糊化鍋醪液，保持30min，讓?duì)碌矸勖赋浞纸到恹溠康矸?然后溫度升高到72℃，讓?duì)恋矸勖高M(jìn)一步充分分解淀粉，保持40min后溫度升至78℃。

4.3.4過(guò)濾麥汁

糖化結(jié)束要盡快把醪液和固體殘?jiān)鼊e離，必須進(jìn)行過(guò)濾獲得清亮的麥汁。麥汁過(guò)濾分兩步，首先是別離糖化醪中的麥汁，稱為“第一麥汁〞或“頭號(hào)麥汁〞，然后是將殘留在麥糟中的麥汁用開(kāi)水洗出，稱為“第二麥汁〞或“洗糟麥汁〞。然后將全部麥汁，旋轉(zhuǎn)打入糖化鍋里。

4.3.5麥汁煮沸

在糖化鍋里加熱煮沸醪液〔沸點(diǎn)105℃〕，蒸發(fā)掉多余的水分，適當(dāng)控制麥汁濃度在0.12-0.13之間，高溫能使蛋白質(zhì)變性，同時(shí)還能使酶失去活性，終止化學(xué)反應(yīng)。酒花要分三次參加，使酒花成分充分浸出，同時(shí)參加氯化鈣、乳酸等調(diào)節(jié)物質(zhì)。

4.3.6麥汁冷卻及凝固物別離

煮沸過(guò)程凝固的蛋白質(zhì)在旋沉槽中沉淀除去。麥汁需緩慢的經(jīng)過(guò)冷凝器降溫后進(jìn)去發(fā)酵罐，同時(shí)參加酵母，用氧氣管補(bǔ)充無(wú)菌氧氣，提供給酵母繁殖利用。蛋白質(zhì)變性形成的凝固物根據(jù)溫度不同，分為熱凝固物和冷凝固物，冷卻的過(guò)程可以把凝固物與麥汁別離開(kāi)來(lái)。

4.3.7啤酒發(fā)酵

啤酒的發(fā)酵主要分主發(fā)酵和后發(fā)酵連個(gè)階段。主發(fā)酵又包括三個(gè)時(shí)期：起泡期、高泡期和落泡期。主發(fā)酵對(duì)啤酒的釀造至關(guān)重要，要控制好發(fā)酵的溫度、麥汁的濃度以及發(fā)酵的時(shí)間。低溫發(fā)酵，過(guò)程時(shí)間長(zhǎng)，泡沫產(chǎn)生量豐富，口味較好，發(fā)酵過(guò)程中的副產(chǎn)物較少;高溫發(fā)酵，速度快，副產(chǎn)物較多，口感差。麥汁濃度受到發(fā)酵溫度和時(shí)間的影響。發(fā)酵時(shí)間主要受到發(fā)酵溫度的影響，溫度低，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)，反之溫度高發(fā)酵時(shí)間短。

4.3.8啤酒過(guò)濾

釀造的啤酒是許多種物質(zhì)的混合物，需要進(jìn)行過(guò)濾，啤酒的過(guò)濾是物理別離過(guò)程，通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，啤酒發(fā)酵液中的雜質(zhì)和懸浮粒子以及酵母等被別離出去，使啤酒清澈透明，光澤度好。

5物料的選擇和本卷須知

5.1啤酒釀造用水的選擇

啤酒釀造的水源應(yīng)優(yōu)先考慮采用地下水，水的硬度要求使用8°d以下的軟水，水的PH值一般以6.8-7.2中性為好，水中的含鹽度要適中，含鹽度過(guò)高，釀造的啤酒口味發(fā)澀。

5.2麥芽的選擇

麥芽分為大麥芽、小麥芽、黑麥和燕麥芽等。啤酒釀造事宜用大麥芽，因?yàn)榇篼溠枯^其他幾種麥芽發(fā)芽快，生產(chǎn)期也比其他快。釀造啤酒必須要經(jīng)過(guò)發(fā)芽過(guò)程使淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)榭捎糜卺勗斓乃苄蕴穷悺?/p>

5.3酒花的選擇

啤酒的口感很大程度受酒花的影響。酒花要采用新鮮、無(wú)氧化、無(wú)雜味的顆粒狀的酒花為宜。α-酸含量越高越好，要有明確標(biāo)注產(chǎn)地、年份及α-酸含量的酒花。酒花一旦開(kāi)啟，應(yīng)盡快用完，防止與氧氣接觸，開(kāi)啟后不能超過(guò)25天。

5.4酵母的選擇

酵母是一種真核微生物。酵母在啤酒釀造過(guò)程中至關(guān)重要。酵母把麥芽中的可溶性糖分發(fā)酵成含有特殊風(fēng)味的含有酒精、二氧化碳和其他微量發(fā)酵產(chǎn)物啤酒飲品。酵母分為上面酵母和下面酵母。上面酵母在發(fā)酵終了時(shí)大量酵母細(xì)胞懸浮在液面，發(fā)酵時(shí)間為5～7天，發(fā)酵最適溫度為20～25℃，發(fā)酵效率較高。下面酵母發(fā)酵最終凝集在底部，形狀為橢圓形，發(fā)酵時(shí)間較上面酵母稍長(zhǎng)，為8～14天，發(fā)酵最適溫度為6～10℃，發(fā)酵度低。

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