第4章麥汁的制備

第四章麥芽汁的制備§1概述一、工藝流程[復式一次煮出糖化法]糖化鍋45~55℃Pr休止—→糖化65~68℃—→混合-

糊化鍋45~55℃→85~90℃→煮沸糊化鍋煮沸→過濾槽過濾→煮沸鍋煮沸90min→旋渦沉淀槽—酒花酒花、熱凝固物—→冷卻→發(fā)酵→貯存→過濾→清酒→包裝麥芽汁制備第4章麥汁的制備二、糖化的含義：糖化是指利用麥芽自身的酶類，將麥芽及輔料中不溶性的高分子物質，逐步分解為可溶性的低分子物質，這個分解過程稱糖化。麥芽醪[糖化醪]：糖化制得的未分離麥糟的混合液麥芽汁[麥汁]：糖化醪濾去麥糟之后的溶液。浸出物：從麥芽中浸出的可溶性物質。無水浸出率：麥汁中浸出物的含量和原料中干物質之比（質量比）。一般麥芽的浸出率80%，其中60%是糖化產生的。有啤酒廠心臟之稱。12oP麥汁/T原料5.8-6.2m3,成本降2%.第4章麥汁的制備三、麥汁制造對糖化的要求1、麥芽、輔料浸出率要高；2、麥汁應清亮透明；3、麥汁成分符合啤酒類型，比例適當，有害或無用成分盡量少。在原料質量不穩(wěn)定的情況下，通過對工藝調整制得均一麥汁組成，使啤酒口味趨于一致；在原料相似的情況下，采用不同的工藝控制，制成不同組分麥汁，釀造不同風格、類型的啤酒。4、糖化設備越簡單越好；5、糖化周期越短越好。3鍋2槽：一般5~6次/天，8~9次/天。工藝控制：麥芽、輔料種類、配比；二者粉碎度；控E的作用條件[pH、T、料水比、時間]；加熱的溫度、時間；外加酶、酸、無機鹽等。第4章麥汁的制備§2粉碎一、麥芽粉碎二、輔料粉碎：細料利于糊糖化但難過濾1、輥式粉碎機原理：一般經40目篩為宜，對輥、四輥盤磨機均可2、粉碎方法：[粉碎要求：皮殼破而不碎]1]干法粉碎：工廠多用五輥粉碎機。2]濕法粉碎：20~50℃水,浸麥芽10~20min，放掉水，粉碎物在勻漿槽加糖化水勻漿后泵入糖化鍋。能耗高，不均勻。粉碎第4章麥汁的制備3]回潮法：蒸汽回潮:3m螺旋輸送機50KPa蒸汽，處理30~40min，0.7~1.0%.噴水回潮：2條輸送機一條噴40~50水，浸1~2min，進入另一條熱空氣吹干。4]連續(xù)浸漬濕法粉碎：粉前用溫水浸60min，麥芽吸水達23~25%，邊噴邊粉。能耗低，均勻性好。第4章麥汁的制備§3糖化原理糖化過程中，最重要的物質分解有兩大類：淀粉分解:它是制麥過程的繼續(xù)，但速度更快；Pr分解:它是制麥過程中Pr分解的補充，為酵母提供必不可少的氮源。

分解產物是構成麥汁浸出物的主要成分，淀粉的分解產物麥芽糖供酵母發(fā)酵形成酒精和副產物，低聚糖是構成啤酒殘余浸出物的主體，為啤酒帶來黏度及醇厚性，而麥汁中可溶性氮的多少與啤酒風格密切相關。糖化第4章麥汁的制備一、輔料淀粉的糊化和液化未發(fā)芽的谷物淀粉顆粒被cell壁包圍著，在cell間充塞著Pr、葡萄糖等，同時糖苷鍵互相纏繞、折疊及大量氫鍵連接，在冷水中不溶解，也不能被E分解，在偏光顯微鏡下觀察，有明顯十字陰影，具雙折射性，這種晶體狀淀粉稱為“生淀粉”。輔料糊化液化第4章麥汁的制備糊化：淀粉吸水受熱膨脹，從cell壁中釋放出來，氫鍵斷裂，晶體結構破壞，形成高黏度凝膠的過程。不同來源淀粉糊化溫度不同。

液化：形成凝膠后，繼續(xù)加熱或E作用，淀粉鏈斷裂，黏度迅速下降的過程?；厣汉院蟮哪z或淀粉糊，如溫度降至50oC以下，凝膠脫水，重新形成整齊規(guī)則的淀粉鏈及新的氫鍵，結構致密，溶解度下降的過程。第4章麥汁的制備二、淀粉糖化1、糖化要求及主要產物要求：控制糖與非糖比為=1：0.23~0.35[淡色]2、水解淀粉的酶類1]a-淀粉酶：任意切割a-1，4糖苷鍵，不能切割a-1，6鍵，黏度下降快。條件：較耐熱65~70℃，最適pH5.6~5.8,水解60%.2]β-淀粉酶:從非還原性末端,依次切割一個麥芽糖.碘反應消失慢,黏度下降慢,距a-1，6鍵1~2個葡糖單位即停.條件:耐熱差60~65℃,pH5.0~5.3[瓦爾登轉型反應]3]R-酶[異淀粉酶]:能分解a-1，6鍵.淀粉糖化第4章麥汁的制備3、影響淀粉水解因素麥芽質量、粉碎度，糖化溫度、時間，pH，濃度三、Pr的水解[制麥過程中Pr分解的補充]1、Pr、分解產物與啤酒質量關系Pr—AA：過少，酵母增殖難，發(fā)酵遲緩，雙乙酰難還原；過多，經伊里希機制形成較多高級醇。Pr—中分子肽類[1~6萬]：啤酒風味和泡沫性物質，適當，賦予醇厚豐滿口感；缺乏，寡淡，泡沫差Pr—高分子可溶性氮[6萬以上]，易渾濁，應除去Pr分解第4章麥汁的制備2、定型麥汁對氮組分的要求啤酒類型總可溶性氮mg/La-AANmg/L中分子/總氮

全麥芽酒900~100024015~25%

醇厚型700~80018015~25%輔料淡爽型600~70015015~25%第4章麥汁的制備3、Pr分解酶及性質

內肽酶[內酶]：最適pH5.0~5.2,45~50℃,多肽類AA

羧肽酶[外酶]：游離羧基端，pH5.2,50℃,產物AA.氨肽酶:pH7.2,45℃;二肽酶:pH7.8~8.2,45℃.

正常條件,醪液呈酸性,有利于內肽酶和羧肽酶,且35℃投料時,該酶的活性很高,甚至65℃仍有活性,而50和60℃投料,酶活明顯下降.第4章麥汁的制備4、Pr分解程度控制1]龍丁區(qū)分法：單寧、磷鉬酸銨分別沉淀。分ABC三區(qū)。2]庫爾巴赫值（Pr分解強度）=[生產麥汁含氮量/標準協(xié)定法麥汁含氮量]×100標準：>100Pr分解過度，100~110適中，<100不足3]甲醛氮與可溶性氮之比：35~40%適中。4]a-氨基氮：標準12%麥汁：a-AAN不少于150mg/L。

工廠一般將4列為常規(guī)檢驗指標，并依次為依據，調整工藝條件，使Pr分解達到適當程度。第4章麥汁的制備5、影響Pr分解的因素1]麥芽含酶量：若含酶豐富，麥芽已有足夠可溶性氮、a-AAN，糖化時可限制Pr分解；反之，加強。2]麥芽溶解度：麥芽溶解好，酶活高，糖化時限制3]Pr休止溫度、時間、pH值：

Pr酶適宜溫度40~60℃，高，有利于總可溶性氮；溫度低，有利于積累a-AAN；時間長，總AA多生產一般控制45~50℃

，30~90分，pH5.0~5.5。4]醪液濃度：濃醪有利于Pr分解。濃度由料水比控制，糖化鍋料水比一般3~3.5。影響因素第4章麥汁的制備三、糖化過程的其他變化1、β-葡聚糖的分解:與黏度有關.40~43℃.pH45~5.0。2、麥芽谷皮成分溶解：皮殼中含谷皮酸、多酚類物質，使麥汁色澤加深，使啤酒有不愉快的苦味、麥殼味、同時也降低酒的非生物穩(wěn)定性，生產中盡量減少溶出。第4章麥汁的制備§4糖化方法及設備一、糖化方法概述糖化方法：指啤酒生產由麥芽、輔料制成麥汁的過程中，采用的工藝過程和工藝條件。煮出糖化法是指麥芽醪利用酶的生化作用和熱力的物理作用，使有效成分分解、溶解，經部分麥芽醪的煮沸、并醪，使醪液逐步升溫至糖化完全的過程。部分麥芽醪煮幾次即稱為幾次煮出法。浸出糖化法：麥芽醪自始至終不煮沸，酶活性高。糖化方法第4章麥汁的制備三次煮出糖化法煮出糖化法二次煮出糖化法（全麥芽啤酒）一次煮出糖化法1、糖化方法浸出糖化法：升溫、降溫浸出糖化法其它糖化法復式一次煮出法

（輔料啤酒）復式煮浸法谷皮分離法

外加E制劑法其他特殊法第4章麥汁的制備2、糖化控制原理A]糖化溫度：酸休止：35~37℃

，pH5.2~5.4，30~90min，酶浸出階段，乳酸菌、

醋酸菌活躍。生產一般35℃

，10~15min。Pr休止：內肽酶、羧肽酶45~55℃

，pH5.2~5.3，溫度低α-AA多；溫度高可溶N多，生產上一般控制45~50℃,70~80min.糖化原理第4章麥汁的制備糖化分解:60~70℃,低溫有利β-E,高溫有利于α-E.

生產一般65~68℃,70~90min,pH5.5~5.6.75~78℃

:過濾溫度,某些酶仍起作用.也與黏度有關.100℃煮出:部分醪液至100℃,使生淀粉徹底糊化、液化，利用率高。B]糖化時間：廣義、狹義。C]pH值：加酸調節(jié)。

第4章麥汁的制備二、復式糖化法1、復式一次煮出法示例（見前）糖化鍋45~55oCPr休止→糖化65~68oC→混合-

糊化鍋45~55oC→85~90oC→煮沸糊化鍋煮沸→75~78oC過濾槽過濾→麥芽汁[一次煮]特點：中間有一次倒醪過程（糖化鍋→糊化鍋）。復式糖化第4章麥汁的制備2、復式浸出法（煮浸法）：淡爽性啤酒特點：輔料量大，糊化醪分兩次泵入糖化鍋，分段糖化，可發(fā)酵糖多，宜制高發(fā)酵度酒。三、煮出糖化法；四、外加酶制劑糖化法第4章麥汁的制備五、配料的估算1、確定主輔料比?由麥芽糖化力：每kg混合原料應含1500~2000WK。?由麥汁總氮估算：12%淡色啤酒定型麥汁總氮要求：全麥芽麥汁900~1200mg/l

加輔料濃醇型麥汁700~800mg/l

加輔料淡爽型麥汁550~700mg/l由麥汁a-氨基氮算12%淡色定型麥汁a-AAN150mg/L.第4章麥汁的制備例：某原料糖化力200WK/100g絕干麥芽，工藝規(guī)定每kg原料的糖化力1500WK，計算主輔料比。設麥芽配料中輔料比為X%，則有1000×X%×200（WK）/100g=ΣWK=1500（wk）X%=75%，即：麥芽：大米=75：25第4章麥汁的制備麥芽的氨基氮由協(xié)定法而來，生產糖化與協(xié)定法糖化氨基氮相差0.9~1.3之間，麥汁煮沸時有2~3%的損失，可忽略不計設定型麥汁的氨基氮150mg/L，工藝增加系數1.2，煮沸損失2%，每100g投料得定型麥汁0.6L，麥芽比例65%，水分7.0%。計算麥芽應含有的氨基氮水平。總投料量×麥芽比例×（1-水分）×麥芽氨基氮×工藝系數/麥汁產量=定型麥汁氨基氮100×65%×（1-7%）X/100g×1.2/0.6=150X=140mg/100g絕干麥芽。第4章麥汁的制備2、糖化用水分配原則和糖化用水量得計算加水比：糖化投料時，原料與加水的比例1：3.5~5.頭號麥汁[原麥汁、第一麥汁]：糖化醪經去除麥糟后的浸出液，由料水比決定，過濾開始30min時測二號麥汁:頭號麥汁濾去后，加洗糟水過濾的麥汁定型麥汁[最終~]：混合~經煮沸進入繁殖池的麥汁第4章麥汁的制備A]糖化用水分配原則：淡色啤酒，頭號麥汁濃度比定型麥汁濃度高2~4度；濃色啤酒，—————————————高5~7度。加水比例：淡色啤酒：1：4~5[糖化1：2.8~3.5]濃色啤酒：1:3~4第4章麥汁的制備B]糖化用水量計算[總水量]由B%=AG/[W+AG]-------得W={[A(1-B)]/B}×GW—總投料水量kg；A—混合原料浸出率%；B—頭號麥汁濃度；G—混合投料量kg。第4章麥汁的制備C]煮沸醪量的計算[并醪后溫度符合工藝要求]設總醪量A，t1煮沸前溫度，t2并醪后達到的溫度X為需要煮沸的醪量，以熱量守衡：吸熱（A-X）（t2-t1）=放熱X（100-t2）X=[A（t2-t1）]/[100-t1]

比熱、熱損未記。第4章麥汁的制備3、配料的方法一考慮比例符合麥汁組成要求，二提高收得率A]綜合理論收得率[麥芽重量X浸出率%+大米重X浸出率]/混合原料量B]糖化室實際收得率[熱麥汁濃度×比重×熱麥汁產量×

0.96]/原料總重×

100%C]原料利用率:上面的收得率之比即:[B/A]×

100%D]糖化室定額產量:[原料總量×理論收得率%×計劃原料收得率%]/[麥汁濃度×比重×

0.96]配料方法第4章麥汁的制備D]結果分析:理論收率-糖化室實際收率=1良好;<3較好;>3差.E]配料方法:確定麥汁產量和濃度;[已知]確定主輔料比;[方法見前3種]計算原料混合收得率;計算混合原料量:麥汁產量L×麥汁濃度×比重×

0.96/[理論收得率×計劃利用率]根據主輔料比,確定大米、麥芽用量,調整即可.第4章麥汁的制備例、某廠生產110

P麥汁20000L，已知麥芽70%，浸出率72%，大米30%，浸出率88%，利用率計劃98%，試計算麥芽、大米用量。解：混合收得率：70%×

72%+30%×

88%=76.8%混合原料量=20000×11%×1.0442×0.96/76.8%×98%=2960kg

麥芽：2960×

70%=2072kg

大米：2960×

30%=888kg，調整包數即可。例題第4章麥汁的制備六、糖化設備：常見組合形式四器組合、六器組合、四器加中間糟組合等。廠子規(guī)模確定后，再結合常用鍋的規(guī)格，即可選擇一套或數套四器廠組合設備。糖化鍋25、35、50、60、100立方米的常用。

第4章麥汁的制備§5過濾糖化結束后，應立即過濾，以免影響色香味。過濾方法：過濾槽法、壓濾機法、滲出過濾槽法過濾槽結構：滲出過濾槽結構：壓濾機結構：過濾操作：預熱、泵送糖化醪、打回流、頭號麥汁過濾[一般不開攪拌]、洗糟[剛露出麥糟時加水]：可連續(xù)或分2~3次洗糟，水溫76~78℃。待殘?zhí)沁_工藝要求或混合麥汁達工藝要求即停止洗糟。過濾第4章麥汁的制備§6麥汁煮沸及酒花添加一、煮沸目的：蒸發(fā)多余水分，濃縮麥汁，使麥汁定型；浸出酒花的有效成分，增加麥汁的香味，苦味及防腐能力。促進Pr凝固析出，增加啤酒的穩(wěn)定性；滅酶、殺菌；排除麥汁的異雜味。麥汁煮沸

第4章麥汁的制備二、煮沸設備—煮沸鍋上部同糖化鍋，底部變化較多，常用凹型鍋，底部設列管加熱器1.5~2m,采用蒸汽加熱—內加熱煮沸鍋。此外，也有用外加熱器的，天津、揚州啤酒廠等。第4章麥汁的制備三、影響麥汁煮沸的因素1、煮沸強度[蒸發(fā)強度]：單位時間內蒸發(fā)水分的百分數。

Ф%=（混合麥汁體積V1-最終麥汁體積V2)/V1t×

100t—一般1.5h（短的70min）

煮沸強度應在8~12%范圍內。第4章麥汁的制備2、酒花加量及添加方法一般0.8~1.3kg酒花/m3麥汁,苦味值Bu16~26.

青島:24~26Bu;廣州16~18Bu.

國際上以a-酸計算:丹麥6.5g/hl;AB公司6~8g/hl.Wollmer氏提出苦味度概念:B=a+β/9,B控制800~1500/hl酒.第4章麥汁的制備添加方法:傳統(tǒng)分3~4次加入.第1次煮5~15min,5~10%;第2次,煮30~40min,55~60%第3次,終了前10~15分,加30~40%,保留較多酒花油.近代多采用1~2次加入,有利于a-酸異構化.煮沸過程中,Pr凝固變性以及Pr與多酚物質結合形成沉淀,使麥汁清亮透明,但不宜超過2