第三节原料粉碎.ppt

*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第三节 原料粉碎,原料粉碎包括麦芽和谷类辅料的粉碎，麦芽的粉碎又分为干粉碎和湿粉碎二种方式。,一、麦芽粉碎,（一）麦芽干粉碎,1,、麦芽粉碎物的组成及浸出率,组成：谷皮、粗粒、细粒、细粉、粉末,谷皮主要由纤维素组成，它不溶于水，糖化时酶对它不起作用。谷皮有弹性，是构成麦汁过滤的自然过滤层。溶解不良的麦芽，粉碎后的谷皮部分常常附有少量未溶解的胚乳。,粗粒、细粒、细粉和粉末都是麦芽的胚乳部分，可根据麦芽的溶解程度，粉碎成含一定比例的组分。溶解不良的麦芽含粗粒比较多，溶解良好的麦芽含细粒、细粉和粉末比较多，各种组分的溶解度、含酶量和浸出率均有差异。,麦芽粉碎物的组分比例及其浸出率（见手写表）。,麦芽粉碎度与浸出率的关系：,麦芽粉碎度愈粗，浸出率愈低，如果将粗粒复磨成细粒和细粉，可提高浸出率,0.50.7%,。,因此，对麦芽粉碎度的要求应该是：谷皮破而不碎,;,胚乳部分则愈细愈好，对溶解不好的麦芽更应如此。,2,、麦芽粉碎后的体积变化,取决于麦芽的粉碎度，粉碎越细，体积越小，反之越大。粉碎越粗，麦糟体积越大，反之越小。,3,、麦芽粉碎物的分级,检验麦芽粉碎度的方法，通过筛析表示，筛析规定采用机械振动，,300/,分钟，时间,5,分钟,在粉碎机下多次取样，每次,150200,克。,啤酒工业常用的标准筛有以下几种：,协定法（,EBC,）标准筛、由欧洲啤酒酿造协会采用的平板筛为标准筛，分为六个等级，,1,级：谷皮,+1/3,粗粒，,36,筛孔,/c,1.27mm,孔宽,2,级：粗粒,64 1.01,3,级：细粒,106 0.547 ,4,级：细粒,961 0.253,5,级：细粉,2704 0.152,筛底：粉末,-,美国（,ASBC,）标准筛、系美国啤酒酿造化学家协会采用的美国标准筛中的六个筛号为麦芽粉碎物的标准筛。,10,号 谷皮,2.000mm,孔宽,14,号 谷皮,1.410,18,号 粗粒,1.000,30,号 细粒,0.590,60,号 细粒,0.250,100,号 细粉,0.149,筛底 粉末,-,4,、麦芽粉碎机及粉碎度,啤酒工业采用的麦芽粉碎机都是辊式粉碎机,四辊粉碎机的粉碎度,分 级,EBC,筛号 优质麦芽,%,一般麦芽,%,谷 皮,1 20 25,粗 粒,2 15 20,细 粒,5 35 30,细 粉,-30 25,五辊粉碎机的粉碎度,分 级,EBC,筛号 优质麦芽,%,一般麦芽,%,谷 皮,1 15 20,粗 粒,2 25,25,细 粒,5 30 25,细 粉,-30,30,5,、麦芽回潮,麦芽回潮的作用：麦芽可通过蒸汽或水雾处理，使其增湿。回潮麦芽的粉碎物，谷皮体积增加,70100%,，其全部粉碎物的体积较正常干粉碎物的体积增加,2035%,，有利于过滤槽过滤麦汁，过滤时间可缩短,20%,左右。,回潮后的麦芽粉碎物，谷皮完整，糖化时溶出的单宁 物质和花色苷较少，麦汁色泽浅，适于制造淡色啤酒。,麦芽粉碎的方法,蒸汽处理,0.5atm,蒸汽处理,3040,秒使麦芽水分增加,0.71.0%,（主要是麦皮部分）。,水雾处理 增湿螺旋输送机引入水雾，水湿时间,90120,秒，麦芽水分增加,1.52.0%,。,蒸汽处理比较快，均匀，在达到一定的增湿度下，麦粉（胚乳部分）并不增加水分。,6,、麦芽粉碎的技术条件,麦芽含水分不同，其粉碎度的差别很大，水分越高，麦芽越具有弹性，粉碎越困难，粉碎物也越粗糙。粉碎过粗，影响麦芽浸出率。,水分过低的麦芽（,3%,以下），极易粉碎，但常因谷皮粉碎度过细而造成麦汁过滤困难，麦糟不易洗涤，影响麦汁收得率。,麦芽粉碎时的水分，一般控制在,56%,。,对麦芽溶解度的要求：溶解良好的麦芽，其粉碎度对浸出率影响不大；溶解较差的麦芽是硬质的，不易粉碎，其粉碎度对浸出率有较大的影响。粗细粉差浸出率一般波动在,13%,范围内，对正常溶解的麦芽，其粗细粉浸出率差在,1.8%,以下。,粗细粉的比例：,1,：,1.25,以上为佳。,（二）麦芽湿粉碎,1,、湿粉碎及其作用,湿粉碎就是将麦芽通过喷水浸渍和空气混合，使其水分达到,2830%,，然后在增加水分的条件下，用对辊粉碎机一面粉碎，一面调浆，泵入糖化锅。这样的粉碎物，麦皮完整，而胚乳部分呈细粉浆，既有利于麦汁过滤，又可增加麦芽浸出率。,2,、湿粉碎的技术条件,在麦斗中洗涤和浸渍麦芽，浸渍时间,1520,分钟，洗涤水中含有谷皮中的有害物质，影响麦汁色泽和风味，可弃之不用。加水比,1,：,3,以上，磨辊转速,250,转,/,分。,湿粉碎的优缺点 谷皮破而不碎，滤层疏松，缩短约,20%,过滤时间。,糖化浸出率较干粉碎法增加,0.7%,。,对溶解不良的麦芽可提高浸出率。,允许较高的投料量，糟层高达,60cm,而不影响过滤时间和收得率。,如果不使用浸渍水，酒的风味柔和，优于干粉碎法。,粉碎时间短，粉碎能力要求大，比较大的投料量，,23,台湿粉碎机同时运转，电力负荷高。,对麦芽纯净度要求较高。,易感染。,第四节 糖 化,一、糖化的含义,利用麦芽所含有的酶，将麦芽和麦芽辅助原料中的不溶性高分子物质，逐步分解为可溶性的低分子物质，这个分解过程，称为糖化。由此制备的浸出物溶液就是麦芽汁。,二、糖化时的主要物质变化,（一）淀粉的分解,1,、麦芽淀粉的性质,麦芽的淀粉含量为其干物质的,5860%,，较大麦的淀粉含量低一些。,麦芽淀粉的性质和大麦淀粉的性质基本一致，但麦芽的淀粉颗粒，在发芽过程中，因受酶,的作用，其外围蛋白质层和细胞壁的半纤维素物质已经逐步分解，使淀粉更易接受酶的作用而分解。,2,、麦芽中的淀粉分解酶及其作用,麦芽中的淀粉分解酶包括,-,淀粉酶、,-,淀粉酶、,R-,酶、界限糊精酶、,-,葡萄糖苷酶和麦芽糖酶等，通过这些酶的作用，淀粉不断降解为麦芽糖、麦芽三糖、葡萄糖和低分子糊精，糖化醪液粘度很快下降，可发酵性糖含量不断增加，碘液反应由蓝色逐步消失至无色，最终使麦汁具有制造啤酒应有的糖类成分。,麦芽所含主要淀粉酶的性质、最适作用条件、作用方式、作用基质和分解产物见手写表。,3,、控制淀粉分解程度的方法,淀粉完全分解与否，对麦汁收得率和酒的发酵度有绝对重要的关系。但为了保持啤酒的风味和酒体，麦汁中还应保留一定数量的糊精。,（,1,）碘液反应 无色 糊精与可发酵性糖之比为,2,：,7,。,（,2,）糖与非糖之比（糖：非糖）在啤酒行业中，控制麦汁中糖与非糖比是控制麦汁糖类成分的一种简单方法。糖指的是麦汁中能与菲林氏溶液起反应的糖类；麦汁中不为菲林氏溶液所还原的物质，统称非糖，它包括淀粉的分解产物糊精和其它全部有机物和无机成分。一般淡色啤,酒多控制在,1,：,0.3,左右。浓色的非糖比例高一些。（二）蛋白质的分解,麦芽和大麦的蛋白质组成基本一样，只是麦芽较大麦含有更多的低分子含氮物质。,在糖化过程中，麦芽的蛋白质继续分解，只是数量不如制麦时多。糖化时，麦汁中的高、中、低级蛋白质分解产物的比例要控制在合理的范围内，才能使酿造的啤酒具有一定的适口性、泡持性和非生物稳定性。因此对溶解良好的麦芽，蛋白质分解作用可以减弱一些，对溶解不良的麦芽，糖化时则必须加强其蛋白质分解作用，特别是在辅助原料比例增加的情况下更需如此。,1,、麦芽的蛋白分解酶及其作用,麦芽中分解蛋白质和肽类的酶类主要有：内肽酶、氨肽酶、羧肽酶和二肽酶等，见手写表。,2,、控制蛋白分解程度的方法,（,1,）隆丁区分法 将麦汁所含的可溶性含氮物质，用单宁和磷钼酸分别沉淀，可区分为,A,、,B,、,C,三个组分。,A,组分：高分子含氮物质，过高则啤酒的非生物稳定性不强。,B,组分：中分子含氮物质，过低则啤酒泡沫性能不良。,C,组分：低分子含氮物质，过高则啤酒口味淡薄。,如果,B,组分比例下降，,C,组分比例就提高；,B,组分过低，,C,组分过高是蛋白质分解过分，反之就是分解不足。,区分标准：,A,组分,25%,左右,B,组分,15%,左右,C,组分,60%,左右,（,2,）库尔巴哈值 此值又称蛋白分解强度，由生产现场麦汁的含氮量与实验室标准协定法麦汁含氮量之比的百分数求的：,库尔巴哈值,=,生产麦汁含氮量,/,标准协定法麦汁含氮量*,100,。此值多波动在,85120,之间。,分级标准：超过,110,：蛋白分解强度过高,110 100,：分解适中,低于,100,：分解不足,（,3,）甲醛氮与可溶性氮之比：此值保持在,3540%,之间为蛋白质分解适中。过高为分解过分,过低为分解不足。,（,4,）,-,氨基氮的含量：麦汁中的,-,氨基氮的含量不仅关系到酵母的营养问题，也关系到啤酒中一些代谢产物的变化，如,-,氨基氮含量低，啤酒中双乙酰的含量就会增加。,在浓度为,12%,的麦汁中，,-,氨基氮的含量应保持在,200,毫克,/,升左右，过高为分解过分，过低为分解不足。,（三）,-,葡聚糖的分解,麦芽中的,-,葡聚糖是胚乳细胞壁的组分，根据其分子量的大小，分为不溶性和可溶性两部分。它含有,-1,，,4,和,-1,，,3,两种葡萄糖苷键，,其水溶液的粘度很高。在制麦过程中，虽然有,80%,左右的,-,葡聚糖,已被降解，但在溶解不良的麦芽中仍然含有相当数量的高分子,-,葡聚糖。糖化时被溶出，要有相应的,-,葡聚糖酶进行分解，否则麦汁粘度过高，将造成麦汁和啤酒过滤困难。,适量的,-,葡聚糖存在，是构成啤酒酒体和泡沫的重要成分。,控制,-,葡聚糖分解程度的方法，一般是通过测定麦汁粘度检查其分解程度。,（四）酸的形成,糖化醪液的,pH,值与酶的作用有密切的关系。,糖化开始时，由于麦芽所含有的磷酸盐和氨基酸,等缓冲物质的溶解，形成了糖化醪液的可滴定酸度，此时糖化醪液的,pH,值一般为,5.8,左右。由于,麦芽所含大部分的酶的最适,pH,低于,5.8,，于是，糖化开始时，醪液有时可先进行酸化，使,pH,值降低至,5.05.2,，使其更有利于蛋白质和有机磷酸盐（植酸钙镁）的分解，形成更多的氨基酸和第一磷酸盐，此时可滴定酸度增加，而,pH,值由于大量缓冲物质的溶解，有所回升。,第四节 糖化方法,一、概 述,麦芽的糖化方法很多，传统的糖化方法有两大类：,（一）煮出糖化法,此种糖化方法是兼用生化作用和物理作用进行糖化的方法，其特点是将糖化醪液的一部分，分批加热到沸点，然后与其余未煮沸的醪液混合，使全部醪液分批地升高到不同的酶分解所要求的温度，最后达到糖化终了温度。,煮出糖化法根据部分醪液煮沸的次数，分一次、二次和三次煮出糖化法，以及快速糖化法等,煮出糖化法可以补救麦芽溶解不良的一些缺点，一般利用此法制造下面发酵啤酒。,（二）浸出糖化法,浸出糖化法是纯粹利用酶的作用进行糖化的方法。其特点是将全部醪液从一定的温度开始，缓慢升温到糖化终了温度。浸出糖化法的醪液没有煮沸阶段。,浸出糖化法需要使用溶解良好的麦芽，一般利用此法制造上面啤酒。,为了节约成本，改进质量，很多国家都采用部分未发芽谷类原料作为辅助原料，由此而衍生出一种双醪糖化方法。其特点是将麦芽和辅助原料分别在糖化锅和糊化锅中进行处理，然后兑醪，兑醪后按煮出法操作，即为双醪煮出糖化,法；对醪后按浸出糖化法进行，即为双醪浸出糖化法。,二、双醪煮出糖化法,国内采用的双醪煮出糖化法，根据糊化锅和糖化锅兑醪的次数，又有二次或三次糖化法。,（一）双醪煮出糖化法的特点,（,1,）采用本方法，添加部分未发芽谷类原料作为麦芽的辅助原料，其添加量为,2030%,，最高可达,50%,。所采用麦芽的酶活性相应要高些。,（,2,）麦芽在糖化槽进行蛋白分解，辅助原料在糊化锅进行糊化和液化，然后兑醪，达到所需要的糖化温度。,（,3,）第一次兑醪后的糖化程序与一般煮出,糖化法相同。（,4,）谷类辅助原料在进行糊化时，一般要添加少,量麦芽，使淀粉边糊化边液化，有利于兑醪后的糖化作用。,（,5,）麦芽的蛋白分解时间应较一般糖化法长一些，避免低分子含氮物质含量不足。,（,6,）因为谷类辅助原料粉碎得比较细，麦芽粉碎物应适当粗一些，尽量保持麦皮完整，防止麦汁过滤困难。,（,7,）本方法制备的麦汁色泽浅，发酵度高，更适于制造淡色啤酒。,（,8,）制造黑色啤酒，采用溶解不良的麦芽时，采用三次糖化法。,三 糖化方法的选择依据,在实际生产中采取什么糖化方法，取决于原料质量，产品类型和生产设备。,（一）原料,1,、使用溶剂良好的麦芽，如添加谷类辅助原料，则采用双醪二次糖化法比较合适，蛋白分解时间可以短一些，蛋白分解温度适当高一些。,2,、使用溶剂一般的麦芽，以采用二次煮出糖化法比较理想。如添加谷类辅助原料，则采用双醪二次糖化法，并适当延长蛋白分解时间和糖化时间，蛋白分解温度可以控制稍低一些。,3,、使用溶解较差而酶活又低的麦芽，以采用三次煮出糖化法为宜，增添麦芽浸渍过程，,延长蛋白分解和糖化时间，以加强酶的作用，提高原料利用率。如添加谷类辅助原料，应采用双醪三,次糖化法，辅助原料添加量应控制地一些，低于,20%,为宜。如麦芽质量太差，则不应添加谷类辅助原料，添加相应的酶制剂，以补助麦芽酶活性不足。,（二）产品类型,1,、制造上面发酵啤酒采用浸出法，制造下面发酵啤酒采用煮出法。,2,、制造浓色啤酒，要采用部分深色麦芽或焦香麦芽，其酶活性较低，以采用三次糖化法为宜；制造淡色啤酒，则以采用二次糖化法为宜。,3,、制造高发酵度的啤酒，糖化温度要控制,低一些（,6365,），糖化时间长一些，并适当延长蛋白分解时间。如添加谷类辅助原料，麦芽的糖化力要求高,一些。,（三）生产设备,1,、采用浸出法，醪液不经煮沸，只需一个有加热装置的糖化锅即可，采用煮出发或双醪糖化法，需增加糊化锅。,2,、单式设备：设备利用率低；,复式设备：在生产上有较大的灵活性，可以穿插投料，合理调节糖化方法，以达到最高的设备利用率。,四 糖化工艺技术条件,（一）糖 化 温 度,1,、糖化温度的控制,3540,浸渍阶段：有利于酶的浸出和酸的形成，并有利于,-,葡聚糖的分解。,4555,蛋白分解阶段：此时的温度称为,蛋白分解温度，其控制方法如下,（,1,）温度偏向下限，氨基酸生成量相对地多一些；温度偏向上限，可溶性氮多一些。,（,2,）对溶解良好的麦芽来说，温度可以偏高一些，蛋白分解时间可以短一些。,（,3,）对溶解特好的麦芽，可以放弃这阶段,（,4,）对溶解不良的麦芽，温度应控制偏低，并延长蛋白分解时间。,6270,糖化阶段：此时的温度通称糖化温度，其控制方法如下,（,1,）在,6265,下，生成的可发酵性糖比较多，非糖的比例相对较低，适于制造高发酵度的啤酒。,（,2,）如控制在,6570,，则麦芽的浸出率相对增多，可发酵性糖相对减少，非糖比例增加，适于制造低发酵度啤酒。,（,3,）控制在,65,糖化，可以得到最高的可发酵浸出物收得率。,（,4,）通过调整糖化阶段的温度，可以控制麦汁中糖与非糖之比。,（,5,）糖化温度偏高，有利于,-,淀粉酶的作用，糖化时间（指碘液反应完全的时间）缩短，生成的非糖比例偏高。,7578,糊精化阶段：在此温度下，,-,淀粉酶仍起作用，残留的淀粉进一步分解，而其它酶则受到抑制或失活。,（二）糖化时间的控制,广义时间：从投料起至麦汁过滤前的时间,狭义时间：指醪液温度达到,6267,后至糖化完全（碘液反应完全）这一段时间。,广义的糖化时间，因糖化方法不同而异，缩短糖化时间意味着提高设备利用率，如何合理安排糖,化操作，缩短糖化时间，是非常有意义的工作。,糖 化 方 法 糖 化 时 间（小时）,三 次 糖 化 法,46,二 次 糖 化 法,34,一 次 糖 化 法,2.53.5,高温快速糖化法,2,左右,浸 出 糖 化 法,3,左右,（三）,pH,值,1,、,pH,值与温度的关系 糖化醪的,pH,值,随温度而变化，温度愈高，缓冲物质离解得愈多,pH,值愈低。因此糖化醪的实际,pH,值较,20,测定的数值要低一些。,糖化醪温度（）,pH,值,18 5.79,40 5.65,50 5.54,60 5.29,70 5.17,80 5.05,85 4.91,pH,值是酶反应的一项重要条件，麦芽各种主要酶的最适,pH,值一般都较糖化醪的,pH,值低，为改善酶的作用，有时要调节糖化醪的,pH,值。,2,、糖化醪,pH,值的调节 适当调低糖化醪的,pH,值后，可以到达：,（,1,）淀粉酶分解淀粉的作用更快、更完全，麦汁收得率比较高。,（,2,）有利于蛋白酶的作用，麦汁所含永久性可溶氮多一些，麦汁澄清好，啤酒的非生物稳定性也比较好。,（,3,）多酚物质浸出少，麦汁色泽浅，啤酒口味柔和，不苦杂。,（,4,）,-,葡聚糖分解比较好，有利于麦汁过滤。,糖化醪,pH,值降低后，酒花树脂浸出率低，,-,酸的异构率也较低，影响酒花利用率，但酒花的苦味比较柔和。,调节糖化醪,pH,值的方法 （,1,）处理酿造用水：加酸、加石膏,（,2,）取部分醪液进行生物酸化，采用乳酸杆菌，然后加入糖化醪中。,（,3,）添加,15%,的乳酸麦芽,（四）糖化用水和洗糟用水,糖化所需要的用水量包括糖化用水和洗糟用水两部分，其用量根据下列条件确定：,（,1,）麦芽的浸出率（,2,）制成麦汁的容量和浓度（,3,）糖化方法（,4,）洗糟方法,直接用于糊化和糖化原料的水，称为糖化用水，一般糊化用水量较糖化用水量高一些。,1,、糖化用水量 如不使用谷类辅助原料，糖化用水量则以糖化,锅用水量计算，如使用谷类辅助原料，糊化和糖化用水量分别计算。,糖化用水量多以原料和水之比表示之，如,100,公斤原料用水的公升数。不同类型啤酒的糖化用水量是由差别的，如下表示：,啤酒类型 料液比,100,公斤原料的用水量,淡 色,1,：,45 400500,升,浓 色,1,：,34 300400,升,2,、糖化用水量的计算,B=100A/,（,A+W,）,W=A,（,100-B,）,/B,式中,B:,第一麦汁浓度（即过滤开始的浓度）,A:100,公斤原料中含有的可溶性物质,（浸出物,%,）的重量（公斤）,W:100,公斤原料所需的糖化用水量（升）,例：已知麦芽的浸出物为,75%,，第一麦汁浓度要求达到,15,，糖化用水量计算如下：,W=A,（,100-B,）,/B=75*,（,100-15,）,/15,=425,（升,/100,公斤原料）,如果使用谷类辅助原料，应根据麦芽和辅助原料的配合比例、计算其混合浸出率，再用上式计,算。实际生产中，因醪液在煮沸时有部分水分被蒸发，其用水量应较计算量略高一些。,3,、料液比的影响,糖化醪液浓度对酶的反应、浸出物收得率和麦汁成分影响很大：,（,1,）醪液愈浓，酶的耐温稳定性愈高，但其反应速率则较低，,-,淀粉酶在浓醪情况下，能产生较多的可发酵性糖；蛋白分解酶也是在浓醪情况下比较稳定，产生较多的可溶性氮和氨基氮。,（,2,）醪液浓度在,816%,时，基本不影响各种酶的作用，浓度超过,16%,，酶的作用逐渐缓慢。,因此淡色啤酒的第一麦汁浓度控制在,16%,以内为宜，浓色啤酒的第一麦汁浓度可提高至,1820%,。,（,3,）醪液浓度过高或过低，对浸出物收得率都有影响。,麦 汁 浓 度 的 控 制,啤酒类型 第一麦汁浓度 最终麦汁浓度 浓度差,淡 色,1416%12%24%,浓 色,1820%12%68%,洗糟用水：第一麦汁过滤后，用水将麦糟中残留的糖液洗出，其所用的水称洗糟用水，洗出的,浸出物称第二麦汁。,洗糟用水量主要根据糖化用水量来确定。制造淡色啤酒，糖化醪浓度较稀，洗糟用水量则少，制造浓色啤酒，糖化醪液较浓，相应的细糟用水量大：投料,100,公斤的洗糟用水量（公斤）,稀 醪 糖 化,400,左右,浓 醪 糖 化,500,左右,洗糟用水温度：,7580,洗糟残水浓度：,0.51.5%,混合麦汁浓度：低于最终麦汁浓度,11.5%,（五）谷粒辅助原料的处理,1,、谷类辅助原料的糊化和液化,最普通的处理谷类辅助原料的方法是煮沸（加压或常压），使谷类淀粉先行糊化合液化，然后兑入糖化醪中，进行糖化。,加压蒸煮，谷类糊化良好，但对含油量高的谷物，容易使油皂化，产生脂肪酸，不但影响啤酒风味，而且能破坏啤酒的泡沫性能。因此，更普遍的是采用糊化锅，以常压煮沸的办法处理。,谷类淀粉单独进行糊化，只能得到极粘的糊粥，如果在糊化时同时加入部分麦芽，可以利用麦芽中的,-,淀粉酶，使谷类淀粉边糊化，边液化，最后得到一种稀薄的谷类醪液，这种醪液与,麦芽醪混合是极易糖化的，而且在糊化过程中不,易产生结锅巴的现象。,2,、糊化醪液的加水量和麦芽添加量,糊化醪液的加水量一般为每,100,公斤原料添加,500,左右的升水。糊化醪与糖化醪两种醪液所需的总用水量，应根据两种醪液混合后调制成的头号麦汁浓度来确定。,糊化醪中麦芽的添加量，视麦芽的酶活力而定，一般为麦芽总量的,20%,左右。,糊化温度,70,，或适当提高至,7578,。这时以添加一些耐温的细菌,-,淀粉酶比较合适。,3,、谷物常压煮沸的工艺操作,（,1,）添加,20%,左右的麦芽,（,2,）料液比：,1,：,5,左右,（,3,）醪液升温过程,4550,保温,30,分，缓慢升温至,70,，,70,保温,15,分，迅速加热至沸，煮沸,2040,分，然后兑入糖化醪液中。,（,4,）煮出法糖化醪液煮沸量的计算,煮出糖化法要求移取部分糖化醪，进行煮沸，然后兑入其余醪液中，使其达到升温所要求的温度。煮沸醪液的数量可根据下列热平衡公式计算：,X=A,（,T,2,-T,1,）,/,（,100-T,1,）,X,：需要移取的醪液量（百升）,A,：糖化醪总容量（百升）,T,2,：,混合糖化醪液要求达到的温度（,）,T,1:,留于糖化锅的醪液温度（,）,100,：煮沸糖化醪的温度（）,上式没有考虑醪液的比热、热损失和蒸发量，因此在具体运用时，一般可根据计算量酌情增加,200300,公斤。,五、麦 汁 过 滤,（一）麦汁过滤的目的和步骤,1,、目的 糖化工序结束后，应在最短的时间内将糖化醪从原料溶出的物质与不溶性的麦糟分开，以得到澄清的麦汁。,2,、步骤 麦汁过滤分两步进行：,（,1,）以麦糟为滤层，利用过滤方法提取麦汁，称第一麦汁，或过滤麦汁。,（,2,）利用热水洗出第一麦汁过滤后残留于麦糟中的麦汁，称第二麦汁，或洗涤麦汁。,（二）麦汁过滤方法,目前在生产上运用的麦汁过滤方法有过滤槽法，压滤机法（传统）。,1,、设备介绍,2,、操作过程,3,、影响麦汁过滤速度的因素,穿过滤层的压差,滤层的渗透性,滤层厚度、滤层面积、麦汁浓度等。滤层渗透性取决于原来的组成，粉碎的粗细和糖化方,法等。使用溶剂不良的麦芽，糖化醪中含有大量的未分解的小颗粒淀粉、分解不完全的胚乳细胞壁物质和蛋白质等，构成了一种细腻的粘性沉淀物质，它们充斥于麦糟中，严重的消弱了麦层的渗透性。,麦汁粘度除了与麦芽质量有关外，还与麦汁的浓度和温度有关系。,麦糟洗涤的效果与糟层的颗粒大小呈反比，与麦汁在固体颗粒的扩散系数和糟层厚度成正比，并且与洗糟次数有关系，而洗糟水的添加次数和添加量与麦汁浓度有关，一般第一麦汁为,15,时，添加三次洗糟水即可得到比较满意的麦,汁收得率。,4,、加速麦汁过滤速度的措施,（,1,）采用优质麦芽，这是最关键的因素。它影响着滤层的渗透性和麦汁粘度。如果麦芽溶解不好，则应添加部分,-,葡聚糖酶，并降低蛋白分解温度和延长蛋白分解时间进行补救。,（,2,）麦芽粉碎前进行回潮,（,3,）采用湿粉碎，高糟层过滤，滤板流通面积为,30%,左右，可以增加麦汁收得率，加速过滤。,（,4,）麦糟沉降后，在上层麦汁清亮如镜的情况下，可以不经麦糟过滤，直接将澄清麦汁排出。,（,5,）采用效果良好的耕糟机，,3,吨以内的投料量用二臂耕糟机，,36,吨的投料量用三臂耕糟机，,6,吨以上的投料量采用四臂或四臂以上的耕糟机，耕刀要多而薄，耕刀群的装置要灵敏。,（,7,）耕刀转速：大的过滤槽,710,分,/,转,小的过滤糟,3,分,/,转,（,8,）加强过滤槽的保温措施，避免糟层和槽底冷却。,5,、过滤槽的技术条件,（,1,）麦糟厚度,3560100,厘米,（,2,）糖化醪液温度,7580,（,3,）麦糟沉淀情况 要求表面平整,（,4,）每,100,公斤原料所需槽底面积,0.30.5,（,5,）第一、二麦汁过滤时间 各,4590,分钟,（,6,）洗涤水温,7580,（,7,）过滤时压差,2030,厘米,（,8,）防止糟层和槽底降温；避免震动。,（三）麦汁过滤洗涤和啤酒质量的关系,1,、过滤或洗糟的麦汁均应清亮，如果不清，说明含有多量的不溶性物质。浑浊麦汁的脂肪酸远远高于滤清的麦汁，会给啤酒的泡沫和风味带来不利的影响。,2,、过滤和洗糟均应快速进行，防止多酚物质氧化而使麦汁色泽加深。,3,、控制洗糟水的,pH,值，不用碱性水质，以防止麦皮中的多酚物质和苦味物质多量溶出，影响麦汁质量，洗糟时水应淹没糟层，尽量防止氧化。,（,4,）洗糟不完全，糟内浸出物洗不尽，影响产量；洗涤过分，麦皮中所含有的硅酸盐、苦味物,质和其他有害成分多量溶出，给啤酒带来风味和非生物稳定性的问题。一般最终洗涤水的浓度控制在,0.51.5%,之间。,六 麦 汁 煮 沸 与 添 加 酒 花,（一）麦汁煮沸,1,、麦汁煮沸的目的和作用,麦汁煮沸的目的主要是稳定麦汁成分，其作用如下：,（,1,）酶的破坏 破坏酶活性，使之停止作用，以稳定可发酵性糖和糊精的比例。,（,2,）麦汁灭菌 消灭麦汁中存在的各类菌类，特别是乳酸菌，避免发酵时发生酸败。,（,3,）蛋白质沉淀 析出某些受热变性，凝固沉淀的蛋白质，以提高啤酒的非生物稳定性。,（,4,）蒸发水分 蒸发混合麦汁中多余的水分，使麦汁浓缩到要求的浓度。,（,5,）酒花成分的浸出 在麦汁煮沸过程中添加酒花，将其所含的软树脂、单宁物质、芳香成分等溶出，以提高麦汁的生物和非生物稳定性，赋予麦汁独特的苦味和香味。,（,6,）降低,pH,值 麦汁煮沸时，水中钙离子和麦芽中的磷酸盐其反应，释出较强的硫酸，使麦汁,pH,值进一步从,5.5,降低到,5.2,，促进了麦汁中球蛋白的析出和成品啤酒,pH,值,的降低，有利于啤酒的生物和非,生物稳定性。,（,7,）还原物质的形成 在煮沸过程中，麦汁色泽逐步加深，并且形成了一些成分复杂的还原物质，如类黑素等，这些物质对保持啤酒的风味稳定性和非生物稳定性作用很大。,（,8,）蒸出恶味 把一些挥发性的恶味蒸出，其中也包括一部分酒花油中不良的碳氢化合物，如香叶烯等。,（二）麦汁煮沸设备,为提高麦汁煮沸锅的煮沸强度和设备利用率，现代化的麦汁煮沸系统，除了麦汁煮沸锅外，,还附设各种类型的加热装置。麦汁煮沸锅,（,1,）传统麦汁煮沸锅 传统的圆形麦汁煮沸锅，其所用的加热面积都布置在锅底的外边，在锅的底部只有搅拌器，有的锅内增设加热盘管。,（,2,）具有内加热器的圆形麦汁煮沸锅 圆形麦汁煮沸锅随着容量不断增加，其底部加热面积的比例则相应减少，使用的材料向不锈钢发展，其传热系数比铜的热传导系数低很多，为了加强煮沸效果，改善麦汁的对流情况，煮沸锅内部可以设置内加热装置，形式多样：,星式内加热器 许多加热板呈放射状排列，,列管式内加热器 由许多加热管所构成（如图所示），占锅容积的,45%,，加热面积打大，煮沸麦汁的对,流效果很好，清洗间隔时间长。,多段式内加热器 由长短不同的列管所构成，蒸汽在管内流通，麦汁则在列管外部周围循环对流。,具有内加热器装置的麦汁煮沸锅，因增强了麦汁对流，改进了热的传导，蒸发效率很高，由于强制快速对流，有利于防垢和清洗。,（三）麦汁煮沸锅的特征和要求,1,、麦汁煮沸锅的容量,100,公斤原料所需麦汁煮沸锅的容量是,800900,升（,1012%,的麦汁）。,2,、设备制造材料 传统制造材料采用紫铜或铜底钢边，现在已大量采用不锈钢材料。,3,、麦汁煮沸锅的蒸发量要求,1012%/,小时,（四）麦汁煮沸的技术条件,1,、麦汁煮沸时间（,1012%,）一般控制在,1.52,小时，浓色啤酒可适当延长一些。,合理的延长煮沸时间，对蛋白质凝固、提高酒花利用率和还原物质的形成是有利的，但对泡沫性能不利。过分地延长煮沸时间会使麦汁质量下降，如麦汁色泽深、口味粗糙、苦味减轻、泡沫不佳等。,麦汁煮沸时间与浓度的关系 麦 汁 浓 度 （,%,）煮 沸 时 间（分钟）,47 5060,710 6090,1014 90120,14,以上,120,2,、煮沸强度,麦汁在煮沸时，每小时蒸发出的水分，相当于,混合麦汁的百分数，即为煮沸强度：,煮沸强度,=,（混合麦汁量,-,最终麦汁量）,/,（混合麦汁量*煮沸时间）*,100%,麦汁煮沸强度及其评价 煮 沸 强 度（,%,小时）评 价,46,不足,68,一般,810,良好,1012,优,46%,小时：麦汁不够清亮，蛋白质凝结差。,68%,小时：麦汁清亮，蛋白质凝结物呈絮状,沉淀。,810%,小时：麦汁清亮透明，蛋白质凝结物,絮状沉淀，颗粒大，沉淀快。,1012%,小时：麦汁清亮透明，蛋白质凝结物,多，颗粒大，沉淀快。,3,、,pH,值,麦汁中的蛋白质在其等电点时最不稳定，容易凝结析出。,pH,值对蛋白质凝结，麦汁的色泽和风味有着密切的关系。,麦汁中各种蛋白质的等电点各部相同，因此，在不同的,pH,值下，其析出也有先后。麦汁煮沸时最理想的,pH,值为,5.2,，但在正常情况下很难达到，一般是在糖化或麦汁煮沸时加酸酸化，使其,pH,值在,5.25.6,范围内，蛋白质一般可以达到良好的凝结程度，蛋白质凝结情况越好，对啤酒的非生物稳定性越有利。,多酚物质与蛋白质的作用也是促使蛋白质,凝结沉淀的重要方面，煮沸麦汁的,pH,值愈低，单宁和花色苷等多酚物质愈易与蛋白质作用而沉淀下,来，从而降低了麦汁色度，改善了啤酒口味，并且提高了啤酒的非生物稳定性。,较低的,pH,值对蛋白质凝结虽然有利，但对酒花树脂的溶出不利，因而降低了酒花的利用率。,（五）混合麦汁和最终麦汁产量的计算,第一麦汁和第二麦汁共同混合在麦汁煮沸锅内，称混合麦汁。混合麦汁的浓度一般低于最终麦汁的浓度，可根据混合麦汁的数量和浓度以及对最终麦汁浓度的要求，按下式计算最终麦汁产量：,V,2,=V,1,*C,1,*S,1,/C,2,*S,2,式中：,V,2,最终麦汁产量（升）,V,1,混合麦汁容量（升）,C,1,混合麦汁浓度（,%,w/w,）,S,1,混合,麦汁比重（,20,）,C,2,最终麦汁浓度（,%,w/w,）,S,2,最终麦汁比重（,20,）,比重可以忽略不计，上式简化为：,V,2,=V,1,*C,1,/C,2,（六）添加酒花,1,、添加酒花的作用：香味、苦味、防腐能力及非生物稳定性。,2,、酒花利用率,=,（形成的异,-,酸量,/,使用酒花的,-,酸量）*,100%,酒花中的,-,酸只有,50%,左右溶于麦汁中，在麦汁煮沸、冷却、发酵和储藏过程中，由于温度和,pH,值的变化，以及与其他物质的作用，,-,酸有很大一部分损失，传统添加酒花工艺的利用率只有,2030%,。,低浓度麦汁的酒花利用率比高浓度麦汁的高；低酒花添加量比高酒花添加量的酒花利用率高。由公式可以看出，,-,酸的溶解度是影响酒花利用率的最关键的因素。这也是制备各种酒花浸膏的主要原因之一。,3,、酒花添加量,（,1,）传统的酒花添加量 通常以每百升麦汁或啤酒所需添加的酒花克数表示之。,啤 酒 类 型,100,升麦汁,100,升啤酒 淡色啤酒,170340,克,190380,克,浓色啤酒,120180,克,130200,克,（,2,）以,-,酸为计算基础的酒花添加量,根据酒花中的,-,酸含量，确定酒花添加量，其目的是使用不同的酒花，仍可达到基本相似的酒花苦味度。,淡色啤酒（,11.5%,）,68,克,-,酸,/,百升麦汁,黑啤酒（,12.0%,）,1216,克,-,酸,/,百升麦汁,4,、酒花的添加方法,（,1,）全酒花的添加方法 一般多采用二次、三次或四次的添加方法，其原则如下：,香型、苦型酒花并用时，先加苦型，有较高的酒花利用率；后加香型，以提高酒花香味。,在使用同类型酒花时，先陈后新。,分几批添加酒花，开始添加量少些，为全量的,510%,；以后批次添加量多些，为防止麦汁起沫，每两次添加的间隔时间一般为,2545,分钟。,在煮沸终了前,510,分钟，添加最后一批香型酒花或质量比较好的酒花。,分批添加酒花对酒花的利用率来说，并不合理，但从苦味、香味兼顾的角度考虑是必要的。,（,2,）酒花制品的添加方法,酒花树脂浸膏可以全部或部分取代全酒花，部分取代时，浸膏添加时间应早一些，,60%,以内的取,代量，啤酒质量与添加全酒花基本一致。酒花粉,/,颗粒的添加方法：其利用率较全酒花,高，添加方法与全酒花相同。,酒花油的添加方法：可在下酒或滤酒时添加。,5,、酒花主要成分的利用,（,1,）酒花软树脂 酒花的苦味物质主要来自,-,酸、,-,酸及其衍生物，如异,-,酸、,-,酸的氧化物等。一般来说，酒花软树脂及其衍生物在废糟中的损失约为,30%,左右；在冷、热凝固物和废渣中的损失为,40%,左右；真正存在于啤酒中的只有,20%,左右。,（,2,）酒花油 酒花油是极为复杂的混合体,其中碳氢化合物约占,70%,（香叶烯），含氧化合物约占,30%,（葎草烯）。其中碳氢化合物沸点较低，,气味多数不佳，酒花风味优良的啤酒，其碳氢化合物与含氧化合物的比值应小。,在啤酒酿造过程中，影响酒花油成分的因素很多，就是同一种酒花品种，采用不同的酒花使用方法，也会使啤酒产生不同的酒花香味。如传统的煮沸方法中，低沸点的碳氢化合物被逸出，其碳氢化合物与含氧化合物的比值变小，有利于酒花香味；但含量低，香味也不足，因此一般将大量的酒花放在煮沸的最后几分钟添加。而全酒花或酒花粉,/,颗粒在储酒时添加，由于此时温度极低，酒花油的溶解度很低，其中碳氢化合物的溶解度低于含氧化合物，所以两者的比值也发生变化，有利于酒花香味,此过程与麦汁煮沸时的变化有所不同，因此两种啤酒的酒花香味有所区别。,（,3,）多酚物质（单宁、花色苷）,多酚物质对啤酒酿造有几种作用：,对啤酒非生物稳定性的作用：在麦汁煮沸过程中，从酒花浸出的高聚合度多酚物质如单宁，具有沉淀蛋白质的作用；而低聚合度的多酚物质如花色苷，则与蛋白质形成可溶性的多酚,-,蛋白质复合物。这些物质的多酚部分，在以后的工序中经过氧化和聚合，又会析出而形成冷浑浊或永久性浑浊。从啤酒酿造工艺看，单宁在麦汁煮沸阶段沉淀蛋白质，对提高啤酒非生物稳定性是有利的；但在此过程中，应尽量减少花色苷的含量，以免形成暂时的,可溶性多酚,-,蛋白质复合物，而在后期造成啤酒浑浊问题。,对啤酒色泽的作用：多酚物质经过氧化和聚合作用，其色泽逐步加深，加重了麦汁的色泽；发酵以后由于一部分多酚,-,蛋白质物质逐步沉淀析出，酒的色泽又变浅。不管怎样，减少一些多酚物质（花色苷）的含量，不但对啤酒非生物稳定性有利，对降低啤酒的色度也是有必要的。,对啤酒风味的作用：啤酒中含有多量多酚物质，口味会变得苦而粗糙；降低麦汁的,pH,值，麦汁中多酚物质的含量会少些，麦汁色泽也就浅一些，口味也会柔和一些；但过分的排除多酚物质，啤酒口味又变得淡薄无味。因此如何控制多酚物质,的含量，也是一项非常细腻的工作；如添加部分酒花热水抽提物后，可大大改善这一缺点。,七、糖 化 浸 出 物 收 得 率,（一）糖化浸出物收得率的定义,每,100,公斤原料糖化后的麦汁中，获得浸出物的百分数，即为糖化浸出物收得率，表示为：,（麦汁中浸出物数量,/,投料量）*,100%,（二）糖化浸出物收得率的计算,E,（,%,）,=,（,V*P*S*0.96/W,）*,100%,式中：,E,糖化浸出物收得率（,%,）,V,麦汁最终产量（升）,P,麦汁糖浓度（,%,，,20,）,S,麦汁在,20,时的比重,W,投料量（公斤）,0.96,常数，,100,麦汁冷却至,20,的 容积变化系数,糖化浸出物收得率计算示例：,投料量,3800,公斤,麦汁产量（,20,）,241,百升,麦汁浓度（,20,）,11.62%,麦汁比重（,20,）,1.0468,E,（,%,）,=,（,24100*11.62%*1.0468*0.96,）,/380