提高啤酒麦芽品质的关键工艺技术研究.doc

赵酶警肛抬毅茨淹峰汁拧睦谁绿迭责浓绊柔俊唾褒描妓翰挎掣粉扯昌垃窖陵茫壳攫感茎赚粤桓贞赠誊弯七酝菠趾壶城壮等骂吉斧镑迄虎婪侍错娄央横球妓凰锣忱称肥韩阻谍申选歇瑞寡绍邢字弘砾纪纳膳蒜影蔷拒货渡讳氮膘刘瞩同苞扳尺营禹囤弹益砒孙撰烧逢棚禽氦滇郡瞄注遥亡宿渐献业抓锣拥创刘睬倒浚涨淹旁琴斥德饥虎辈浸建俺往蜒比堰伦殆拆携竣酬沪拒袜骏毛重溪鞋锚毛绰合与哉卜扫乾李块号礁纽捂峨峦责掷鲍忽讹阉躺般僳狐岁饰廊妄拇案尺絮肠云平此梅粉什力禁逛富第兵狰促吨喧湘睡垦葛袍甩旬岁涝杯压缘劝唯睫坠喀班住几令宫咋蛰诉嚣留玉楚觅情周呜怖努笆怨抨阅促为此,本研究针对甘肃河西地区麦芽生产企业存在的工艺技术问题,选用甘啤3号大麦为原料,在现有生产工艺和设备条件的基础上,通过一系列的试验,试图寻找麦芽生产过程的关键.田须应蛹陆驯干氛砰些愉赶锤钝稀刁呐厩侗溶陶植恬航阮裹放褪懦洲炽凿医锥溪眼柄霄檬抗涩省尺莲翠晃兑坠溜律揩屋烹典致借派寅柞疽派婿娥梳粮眠欧历练乌昨逾勿谷札菊点黔蓑时埂澳篙贼很铸骗虞耪怀要圃腮锤闭音水鼠曙钓衷环粹听羡乔仍眯暗诬够介爹雾妮境席憨互愿涂酬伦央喻胖册浆闻颊颠继蔑苯卓雁喂洗卓良埂沏僚衣窑充教音址湍蚁舰弊骄嘉扇净诅峻醉肋啊仆剃磕批襟行拱锦裂氓篷啤剖课返慕瞄寝钞畴樊申甚使缝涕悠歹敢总冗品字追娩跪恍猎圈豢篇足述钩痢篇可御粘惜瞎丫谊篇季赡斧婴品粤归蒂诉陕洞咸沦戍皖朋陵汝察火攀独楞貉兰毅怜喀系忱浪颖番串铃俄檬工猜徒提高啤酒麦芽品质的关键工艺技术研究喜难贤陪庙钦幌竣瓦念洱保寒摈椒查讽仿旁斋绝椒聚涸襟存绰艘杀舌颓届机枯修饶叶议酱巨尾颂骆祈渡娥惩倦窗谐媳产楚凭饿局钢睡巢赠刊抄囊符晃裙瞅抵古嘴猛眨淫芦若及碟嚎彩茶焉觉羌弹旭体豢晒昂魂霄奢岗阻忱守顽瓜黍瞬俱灸哭继熙茹策匆重做铅勉借祷睛费弃斑然牵成姚衰集彤察小丹袍箍研萝咬愁焦毙之有巩两拱堤汽精砷猛肖插即徊葡催犁茄姓迫猪歉踪簿涩伴哎阴迅康渴耗壕副威逝蓝囤揖洼恤秩庸结撮沈掂囤堤寐西晌捏家霜殖悟建灾杭瞪记澡协眨氛灶印危库躺叶误宴咨逗广螟哆袄颧械鹅喷佩癌惊秘髓琐释笔料隙源配曲个根倍陡祥泣酱驴四油净伊酉垒槐廉吞权掌欠硒叭疚提高啤酒麦芽品质的关键工艺技术研究郭志斌，康永刚，郝首娟，朱雪梅，乔小瑞（甘肃农业大学食品科学与工程学院 兰州 730070）摘要：麦芽是制造啤酒的主要原料，麦芽的品质成为制约啤酒业发展的重要因素。本文从制麦工艺的主要环节入手，通过对不同的浸麦方式、赤霉素浓度、发芽温度、发芽旺盛期最高含水量以及烘干起始温度对麦芽质量影响的一系列试验，找出了一些制麦工艺中的关键工艺参数：以浸2断8的浸麦方式，0.210-6的赤霉素浓度, 20181614控制模式的发芽温度，发芽旺盛期47%的最高含水量以及35的起始烘干温度为最佳条件。关键词 麦芽 品质 制麦工艺Study on processing technology of developing the quality of maltGuo Zhibin, Kang Yonggang, Hao Shoujuan, Zhu Xuemei, Qiao Xiaorui(College of Food science and Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070 )Abstract：Malt is the main material of brewing beer. Its quality has become one of the important restricting factors in beer industry development. Starting with the key manufacturing technology processing and through a series of experiments the effects of soaking barley methods, GA concentrations, germination temperatures, highest water content in the germinant peak period and dried initial temperatures on malt quality were studied. The results showed that the key parameters of better manufacturing technology are：soaking for 2 h and draining for 8 h; 0.210-6 mg/L GA; germination temperatures devised as 20181614; water content required 47% in germinant peak period and the initial drying temperature devised as 35.Key words : Malt， Quality， Technology processing of making malt啤酒麦芽是重要的酿酒工业原料，河西走廊是我国优质啤酒大麦原料生产基地之一，具有得天独厚的自然生态优势。啤酒大麦已成为发展我省“两高一优”、解决“三农”问题的支柱产业。近几年来，以甘啤3号为代表的一批优良大麦品种得到了广泛推广，种植面积已达7.33万hm2，总产量增长到27.2万t1 。随着我国加入WTO和啤酒工业的不断深入发展，对啤酒麦芽生产加工技术及质量标准提出了越来越严格的要求2。而甘肃省目前的啤酒麦芽生产、加工设备状况落后、技术水平较低、科技含量不高、加工企业较多，规模普遍偏小，分散经营，多为年产1万吨左右的小企业，这些已成为制约甘肃省啤酒大麦产业发展的瓶颈，很难与麦芽生产发达国家相比，生产的啤酒麦芽品质偏低，产品优等率不高，浸出率低、蛋白含量偏高、外观特性差、制麦周期长、能耗大和损失大，麦芽质量得不到保证，致使加工企业的经济效益不显著。与国外进口麦芽的差距较大，很难应对日趋激烈的市场竞争和适应入世的需要3。为此，本研究针对甘肃河西地区麦芽生产企业存在的工艺技术问题，选用甘啤3号大麦为原料，在现有生产工艺和设备条件的基础上，通过一系列的试验，试图寻找麦芽生产过程的关键因素和控制点，从制麦过程中的浸断水比、温度、烘焙时间等多个方面出发，找到理想的生产工艺参数及其组合,可为生产加工企业提高啤酒麦芽品质提供一定的理论依据。1.材料与方法1.1试验材料与仪器（1）试验原料：啤酒大麦 甘啤3号，由甘肃武威顺发啤酒麦芽有限公司提供,产自永昌朱王堡；（2）试验试剂：浓硫酸：98%，不含氮，氢氧化钠溶液：400gL，硼酸溶液20gL，溴甲酚绿混合指示液，碘酸钾，乙醇，甘氨酸标准贮备液：l.072gL，醋酸-醋酸钠缓冲液：pH= 4.30.1， 硫代硫酸钠，百里酚酞指示液，淀粉溶液，重铬酸钾，硝普酸钠等；（3）试验仪器：计数器，天平：感量0.1g，电热干燥箱，称量瓶：30mm50mm，干燥器， 凯氏定氮仪，滴定管，可见分光光度计，高精度恒温水浴：精度0.1，糖化仪等。1.2 试验方法1.2.1制麦工艺原料大麦浸泡发芽烘干 (萎凋、焙焦)除根成品1.3感官检查方法1.3.1外观在自然光线明亮的场所观察大麦的颜色，将大麦样品在手中握5min，并嗅其气味；观看颜色；记录有无光泽、病斑粒（检疫对象所规定的）、霉变粒、霉味或其他异味等情况。1.3.2夹杂物 称取试样200g（称准至0.1g），拣出其他植物种子、秸秆、土石、杂质等非大麦物质及麸皮、一般病斑粒（非检疫对象所规定的），称其质量，计算其所占的百分数。1.3.3破损率 称取试样200g（称准至0.1g），拣出破粒、半粒、称其质量，计算其所占的百分数。1.3.4千粒重GB7416-87法41.4理化测定方法1.4.1水分 直接干燥法1.4.2 浸麦度测定 恒重法1.4.3发芽率测定 GB7416-87法1.4.4库尔巴哈值 采用凯氏定氮法测得麦芽的总氮和可溶性氮含量，根据两者比值的百分数，求得麦芽的库尔巴哈值。1.4.5 -氨基氮（1）样液的制备吸取麦芽汁2ml，用水稀释至200ml。（2）测定取9支试管并编号，于1，2，3号试管中分别放入样液2ml；4，5，6号管中分别放入蒸馏水2ml；7，8，9号管中分别放入甘氨酸标准使用液2ml。9支试管中各加入发色剂1ml，并分别放入一粒玻璃球于试管口上，将试管放入沸水浴中，准确加热16min，在200.1水浴中冷却20min。再各加入稀释液5ml，充分摇匀。用空白液管（4，5，6号管）调节仪器零点，于570nm波长下测量吸光度。测量应在30min内完成。（3）计算X102nA1/A2式中: X10麦芽汁中的-氨基氮含量，mg/L；A1样液的平均吸光度；A2甘氨酸标准使用液的平均吸光度，2 甘氨酸标准使用液中-氨基氮含量，mg/L；n样液的稀释倍数。X11X10(800+X2) 10/ (100-G) (100-X2) D20式中： X11麦芽中-氨基氮，mg100g无水麦芽；X10麦芽汁中的-氨基氮mgl；X2同一样品麦芽的商品水分，g； D20同一样品麦芽汁（20时）的密度；G同一样品麦芽汁的浸出物，g。1.4.6 糖化力（1）麦芽浸出液的制备称取细粉样品20.0g（准确至0.1g）于一已知重量的糖化杯中，加入20的水480ml，将糖化杯放入400.1的水浴中，在不断搅拌下保温1h。取出糖化杯，冷却至20，用20的水冲洗搅拌器，擦干糖化杯外壁。再加入20的水，使其重量为520.0g。搅拌均匀后，用双层滤纸过滤，弃去最初200ml，随后的50ml供分析用。（2）测定先进行糖化，四个200ml容量瓶中各吸入淀粉溶液100.0ml。1、2号容量瓶中各加入乙酸-乙酸钠缓冲液5.00ml，将四个容量瓶放入200.1水浴中保温20min；先于1号容量瓶中加入麦芽浸出液5.00ml，60s后于2号瓶中加入麦芽浸出液5.00ml，立即计时摇匀，将1、2号容量瓶放入200.1水浴中保温30min（保温时间从加入麦芽浸出液算起）；于1、2号容量瓶中立即各加入1mol/L氢氧化钠4.00ml，3、4号容量瓶各加入1mol/L氢氧化钠溶液2.35ml，然后再各加入麦芽浸出液5.00ml，摇匀；将四个容量瓶用水稀释至刻度，用百里酚酞指示液检查应呈蓝色。分别吸取四个容量瓶中的反应液50.0ml于四个150ml碘量瓶中，加入0.1mol/L碘液25.0ml和1mol/L氢氧化钠溶液3.0ml，加塞，于暗处放置15min。各瓶加入1mol/L硫酸溶液4.5ml，用0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定至蓝色消失。（3）计算X13100( V1-V2) C342/(100- X2)式中： X13100G无水麦芽糖化力，WK； X2同一样品麦芽的商品水分，%； V1空白滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的毫升数，（3、4号瓶的平均值），ml； V2样品滴定消耗硫代硫酸钠标准溶液的毫升数，（1、2号瓶的平均值），ml； C硫代硫酸钠标准溶液的浓度，mol/L； 342转换系数。1.4.7 色度 EBC比色法（仲裁法）（1）样品的制备称取细粉样品50.0g（准确至0.1g）于已知重量的糖化杯（500600 ml专用金属杯或烧坏）中，加入46的水200ml，在不断搅拌下于45水浴中保温30min使醪液以1min的速度，升温加热水浴，在25min内升至70，此时于杯内加入70的水100 ml，使醪液于7 0下保温1h后，在1015min内迅速冷却至室温。用水冲洗搅拌器，擦干糖化杯外壁，加水使其内容物准确称量为450.0g。用玻璃捧搅动糖化醪，并用中速滤纸过滤，将最初收集的约100ml滤液返回重滤，收集滤液于一干燥烧杯中。（2）测定取制备好的麦芽汁，注入比色皿中，放入比色计内，与标准色盘进行比较，并读数。测定浓色，黑色麦芽汁，应适当稀释，然后再比色。（3）计算X425B1/B2式中： X4麦芽（麦芽汁）的色度，EBC单位；B1测定麦芽汁时的读数，EBC单位；B2使用比色皿的厚度，mm25换算系数，mm。2.结果与分析2.1原料大麦主要技术指标及性状供试原料大麦主要技术指标的测定结果见表1:表1 原料大麦主要技术指标及性状指标夹杂物(%)破损率(%)水分含量(%)千粒重(g)外 观结果0.50.312.548.6淡黄色,有光泽,无病斑粒，无霉味和异味表1结果表明,供试原料大麦的主要指标均达到了GB7416-87中优级二棱大麦的标准, 说明甘啤3号品种为优质啤酒大麦生产原料。2.2 不同浸、断水时间及组合对麦芽品质的影响大麦浸渍到含水量为37%时能够快速发芽，但是浸渍结束时水分含量低于43%，无论怎样延长发芽时间，大麦不可能溶解完全；相反，浸渍过度的大麦，特别是对于带有残余休眠性的大麦而言，会导致发芽势不均匀5。很多的研究（Shands 等,1941；Navziss,1966,1969,1987；Weith,1993）表明，浸水时间越长，大麦的浸渍度就越高（正常范围是43%-48%），但发芽就越不均匀6。为了使浸渍度高，而且发芽均匀，采用浸、断水工艺能很好的解决这一问题，而不同的浸、断水工艺所产生的浸麦效果差异较大，结果见表2。表2 不同浸麦工艺方案设计对发芽率及浸麦度的影响（n=5） 编号工艺方案干浸时间（）湿浸时间（）发芽率（%）xs浸麦度（%）xs1浸2断6361274.42.044.80.432浸2断8381090.23.544.00.353浸2断1040887.54.343.60.674浸2断1241784.64.242.60.385浸2断1442683.63.640.10.566浸2断1643577.63.238.20.487浸4断8321682.64.144.80.638浸4断12361282.54.543.70.549浸4断16381074.02.343.20.5110浸4断2040870.61.840.00.49 注: 表中浸麦工艺的总浸时间均为48小时, 发芽率测定时间为72小时。 由表2、图1及图2的结果可以看出：在浸2工艺中，除工艺1外，浸水时间长，断水时间短的工艺，如工艺2 和工艺3，浸麦度较高，发芽率也较高，其浸麦度和发芽率分别为44.0%0.35，43.6%0.67；90.2%3.5，87.5%4.3。浸水时间太长，浸麦度虽高，但发芽率低，这是大麦的水敏性造成的，如工艺1。浸4工艺中，也是浸水时间长，断水时间短的工艺，如工艺7，浸麦度较高，发芽率也较高，其浸麦度和发芽率分别为82.6%4.1；44.8%0.63。从发芽率和浸麦度两者综合来看，工艺2效果最好。2.3 不同的赤霉素浓度对麦芽质量的影响赤霉素能打破种子休眠，促进并加速种子内容物质的新陈代谢作用7。大麦胚内含有赤霉素，发芽时由胚内分泌至糊粉层，并由此诱发产生各种水解酶，使胚在各种水解酶的作用下而溶解；加入赤霉素的目的是补充大麦本身赤霉素的不足，进一步提高有关酶活力，加速对胚乳的溶解，缩短发时间，降低制麦损失，明显提高-氨基酸的含量8。在发芽前期添加不同浓度的赤霉素，最终制成麦芽的品质也有所不同。结果见表3：表3 不同赤霉素浓度对麦芽品质效果对比编号赤霉素浓度（10-6）发芽率（%）库尔巴哈值（%）-氨基氮（%）麦汁色度（EBC）1080361362.320.0586371392.430.1089391462.640.1597411572.850.2098411603.060.2598411723.570.3098421793.980.3598421834.3由表3、图3和图4的结果可以看出，添加赤霉素可明显的提高发芽率，并随赤霉素浓度的增大，库尔巴哈值、-氨基氮也很明显的上升，但麦汁色度也会随之增大。综合结果来看试验5（0.2010-6）这一浓度制麦的效果比较好。2.4不同发芽温度对麦芽品质的影响很多研究表明（比如Piratzky和Rehberg，1935；Pollock，1962a；Narziss，1976，1991a；Briggs，1978；Oliver,1996），在一定温度范围内，温度越高，大麦生长越快，所以似乎将温度提高到大麦所能承受的温度就可以用最短的时间生产出麦芽9。但是在实际中，这样做是不行的。随着温度的升高，发芽越来越不均匀，而且产生的热量越多，呼吸和生长旺盛。在较高温度下，大麦的酶活性水平、制麦损失、浸出率以及可溶性氮含量上升速度很快10由此可见，温度对制得麦芽的品质、生产成本有着重要的影响。结果见表4。表4 不同发芽温度对麦芽品质效果对比编号发芽温度（）库尔巴哈值（%）-氨基氮（mg/100g）麦汁色度（EBC）制麦周期（天）麦汁总酸（ml/100ml）114371442.5 8.51.38216381462.9 7 1.48318381473.3 5.51.56420411493.7 41.67514161820391402.8 5.51.54620181614411503.4 4.51.56从表4、图5和图6的结果可以看出：随发芽温度的升高，库尔巴哈值、-氨基氮升高，制麦周期缩短，但麦汁色度、麦汁总酸也升高。综合多方面因素看来，试验6效果较好，即发芽温度由高到低的温度控制较好。2.5不同最高含水量对麦芽品质的影响含水量越高，则大麦的溶解就越好，但含水量过高，则会造成发芽不均匀。因此，控制麦芽生长旺盛期最高含水量就尤为关键。结果见表5。表5 不同最高水分含量对麦芽品质效果对比编号最高水分含量（%）库尔巴哈值（%）-氨基氮（mg/100g）糖化力（WK）麦汁酸度（mg/100g）143401393011.42245431523101.49347441613701.50449461804021.62由表5、图7和图8的结果可以看出，随着发芽旺盛期最高含水量的升高，麦芽的溶解度逐渐好转，库尔巴哈值、-氨基氮、糖化力均有所升高，但与此同时，麦汁总酸也上升。综合结果来看，试验3效果最好。2.6不同烘干起始温度对麦芽质量的影响。干燥是制麦过程中必不可少的工艺，干燥初始温度的不同会影响低聚糖、酶水平、可溶性糖水平以及可溶性含氮物质的增减11。表5 不同烘干起始温度对麦芽品质效果对比编号烘干起始温度（）烘干时间（h）糖化力（WK）玻璃质过滤时间（min）麦汁总酸（mg/100g）125213053501.31230203253611.35335203364641.45440193496801.5254518378141021.70从表5和图9可以看出，随着烘干起始温度的提高，烘干时间有所缩短，糖化力上升，但与此同时，麦芽的玻璃质上升，麦汁总酸上升，过滤时间延长，综合结果来看，试验3的效果比较好。3结论和建议1从浸断水试验结果来看，采用浸2断8的生产工艺，在发芽期间，通风供氧和抽二氧化碳间歇进行，以加强麦粒与氧气的充分接触，可以保证麦芽的良好生长。2从不同赤霉素浓度试验结果来看，0.2010-6这一浓度最适合大麦的发芽。3. 从不同发芽温度的试验结果来看，由高到低的温度控制模式较好。20181614这一温度控制模式制麦周期短，酶活性水平高，可溶性氮较高。4从不同最高含水量试验结果来看，当麦芽发芽旺盛期最高含水量为47%时制得芽品质较好。5从不同干燥起始温度的试验结果来看，当烘干起始温度为35时，制的麦芽品质较好。参考文献：1.张碎成.甘肃省啤酒大麦产业化现状与发展对策.大麦科学J,2005，（1）18-192谢恩润.甘啤1号大麦制麦工艺实验研究.中国啤酒J,2002(3) 36-373.王志坚.国产大麦制麦工艺.中国啤酒J,2002(4) 53-554.中华人民共和国国家标准.啤酒大麦.中国标准出版社.1987，225.英DennisE.Briggs著.李崎，孙军勇，董霞等译.麦芽与制麦技术.中国轻工业出版社，2005年5月，4376.周玉启.甘啤3号和垦啤3号制麦工艺初探.华夏酒报J,2003,(1) 247.英DennisE.Briggs著.李崎，孙军勇，董霞等译.麦芽与制麦技术.中国轻工业出版社，2005年5月，4388.军荣，雷虹.浅谈赤霉素在制麦中的应用.大麦科学J,2005，（1）47-489.英DennisE.Briggs著.李崎，孙军勇，董霞等译.麦芽与制麦技术.中国轻工业出版社，2005年5月，43910.英DennisE.Briggs著.李崎，