青岛啤酒技能培训第一部分第三节酿造用水质量指标要求

第一单元糖化工段

第一部分啤酒酿造原辅料

第三节酿造用水质量指标要求江南大学生物工程学院孙军勇TELMAIL：jysun2008@青岛啤酒股份有限公司技能培训啤酒酿造造用水的的原则离子对啤啤酒酿造造过程和和啤酒产产品质量量的影响响生物酸化化技术123本节的主主要内容容啤酒酿造造用水原原则酿造用水水在啤酒酒产品中中所占的的比例按按质量分分数计算算可以达达到90%左右或以以上，改改变水的的组成就就有可能能引起啤啤酒口味味的变化化；所以以，控制制均匀的的水质对对产品质质量的均均一程度度具有重重要的意意义，对对不符合合酿造用用水要求求的水一一定要进进行适当当的处理理，合理理的水处处理应该该是按啤啤酒工业业生产的的实际需需要逆行行“调制制水质””和“均均衡水质质”的过过程，也也包括为为不同品品种需要要进行的的试验水水质的改改良过程程。因此此，要进进行水处处理控制制水质时时，应注注意以下下三个重重要的原原则：(1)必须按照照不同工工艺生产产过程对对离子的的需要程程度，提提供合适适的总离离子数量量和控制制离子比比例的平平衡；(2)必须按照照生产不不同啤酒酒类型的的需要，，提供相相应的满满足风味味需要的的水质类类型。(3)必须始终终按照各各种需要要保持这这种水质质的相对对稳定，，也就是是保持水水质的均均一程度度。钙离子（（Ca2++）是酿造用用水最基基本、最最重要的的离子。。具有保护护酶、调调节PH、促进蛋蛋白凝聚聚和酵母母的沉降降，在发发酵过程程形成草草酸钙结结晶去除除草酸和和获得较较厚实的的啤酒口口味等许许多方面面对酿造造有利的的作用。。大约有超超过1/2以上的钙钙离子(原料带人人的和在在糖化过过程添加加的部分分)会在糖化化、糊化化过程和和煮沸过过程中损损失掉;由于这个个损失，，有可能能造成酿酿造过程程后期的的钙离子子不足而而导致一一系列影影响。所所以，应应该在麦麦汁煮沸沸过程中中考虑合合理的补补充，可可以按照照离子平平衡要求求使用硫硫酸钙或或者氯化化钙。钙离子在在酿造过过程中需需求的参参考标准准是：糖化与糊糊化过程程应达到到60~80mg/L，有利于于保护酶酶和提高高浸出率率，适量量凝固蛋蛋白质；；麦汁煮沸沸过程达达到80~100mg/L，可以帮帮助控制制麦汁的的pH，有利于于蛋白质质的凝聚聚，可以以促进酵酵母的凝凝聚沉降降，可以以结合去去除发酵酵过程中中的草酸酸，在啤啤酒中应应保持在在30~60mg/L。有利于于啤酒口口味的醇醇厚。2）镁离子子（Mg2++）酿造过程程对镁离离子的需需求量只只有钙离离子的1/2左右，镁镁离子大大部分来来自于原原料。麦芽含有有足够数数量的镁镁离子，，除非使使用高辅辅料比例例生产麦麦汁或存存在镁离离子数量量不足的的情况才才考虑适适当补充充镁离子子。镁离子调调节麦汁汁pH的作用不不如钙离离子，但但镁离子子对酵母母承受外外界压力力的影响响和对酵酵母的辅辅酶具有有重要的的作用。。因此，，对酵母母来说，，镁比钙钙更重要要一些。。但过多的的镁离子子形成的的硫酸盐盐、盐酸酸盐具有有不良的的苦涩味味，氧化化镁会使使酒花形形成的异异构化产产物苦味味度提高高；所以，镁镁离子的的数量需需要控制制，通常常要求镁镁离子含含量不超超过30mg/L。（6）锌离子子（Zn2++）对酵母的的活性和和胞内酶酶体系的的激活很很重要，，特别是是对将丙丙酮酸转转化为乙乙醛继而而生成乙乙醇的辅辅酶的影影响。添加量控控制在0.2~~0.4mg//L。国内啤酒酒离子分分析结果果（mg/L）编号CaNaMgKFeMnZnClPO43-S040.109234023423632723250.040.09011540017033527703200.030.0609431817944028663310.020.0909837818553625773340.030.080.0410841718862612653200.040.070.031043978374330723250.030.13012643016284224743350.030.0909541216693927872990.020.1082401251105433833220.040.12096392271113612622980.030.07077376158123311672970.010.09070392160133686331300.070803801411437206229400.040863891451536297030800.06090377195国内啤酒酒离子的的数理统统计结果果CaNaMgKFeMnZnClPO43-SO42-平均值37.823.971.2317.30.0240.0840.004794.2386.6179.2最小值26862.0029400.0407031883最大值544187.003390.040.130.04126430271国外啤酒酒离子分分析结果果（mg/L）国外啤酒酒离子分分析结果果（mg/L）ZnPMnFeMgCaNaK10.013213.500.0580.07966.8186.7131.68555.120.117117.640.1170.15662.6642.2920.97283.730.166224.640.1130.24096.6745.8682.06476.440.133108.940.0370.29948.0771.4513.18365.150.040171.670.0640.11655.4642.2310.43277.460.049123.990.0330.16544.8947.7338.25425.370.081126.420.0730.08160.1835.8619.45315.780.102176.630.0470.12170.0493.3027.42367.190.120183.330.0390.11454.1038.9126.36251.0100.975239.520.1170.24563.1149.3431.93340.8110.234114.050.0560.17744.1142.2336.68275.7120.062108.610.0310.15743.1071.708.36336.3130.021201.560.0950.20490.1140.5370.29360.8140.055297.270.1280.37871.1354.9766.41333.1150.012116.860.0770.11049.9829.0722.53200.2160.022222.900.0630.12958.2730.5146.28255.2170.018167.050.1050.08377.7742.5924.14357.2180.023199.740.0600.06083.29107.8922.85389.2190.008228.450.1630.20083.4129.03103.03457.6200.041379.360.2480.20294.3860.0397.72475.3210.020210.810.1140.08694.0275.7615.39491.4220.001251.430.1360.05793.2295.7022.05495.7230.063263.970.1051.06586.7333.5649.83432.9240.030242.430.1520.21389.1937.9348.19304.9250.061276.660.1980.09790.3576.7688.36355.4260.009282.620.1740.162109.7390.3812.41494.3270.064279.290.1590.258109.6752.6232.68445.2280.006232.680.1990.916105.8174.2051.96421.3290.281216.900.1000.33174.4919.8558.71442.8300.022278.150.1750.09693.7386.7821.89517.6310.017381.030.1540.140266.5975.8524.73832.9320.013268.310.3040.432265.4846.2322.21648.4国外啤酒酒金属离离子的数数理统计计结果

ZnPMnFeMgCaNaK平均值0.09215.820.1150.22487.3957.1239.01405.66最小值0.001108.610.0310.05743.1019.858.36200.20最大值0.975381.030.3041.065266.59107.89103.03832.90国内外啤啤酒中的的钙离子子含量频频率分布布图的比比较国内外啤啤酒中的的钠离子子含量频频率分布布图的比比较国内外啤啤酒中的的镁离子子含量频频率分布布图的比比较国内外啤啤酒中的的钾离子子含量频频率分布布图的比比较国内外啤啤酒中的的铁离子子含量频频率分布布图的比比较国内外啤啤酒中的的锰离子子含量频频率分布布图的比比较国内外啤啤酒中的的锌离子子含量频频率分布布图的比比较国内啤酒酒中的氯氯离子含含量频率率分布图图国内外啤啤酒中的的磷酸根根离子含含量频率率分布图图国内啤酒酒中的硫硫酸根离离子含量量频率分分布图生物酸化化技术醪液和麦麦汁生物物酸化为为何在啤啤酒厂兴兴起？醪液和麦麦汁PH值下降会会给现代代糖化工工艺带来来哪些优优点？生物酸化化及由此此出现的的低PH值会改善善成品啤啤酒口味味及感官官吗？麦汁酸化化还会有有哪些优优缺点？？生物乳酸酸酸化对对于生产产一种特特种啤酒酒绝对必必要吗？？以上是采采用生物物酸化先先进发酵酵工艺时时应特别别考虑的的原则问问题。生物酸化化的起源源生物酸化化技术是指以乳乳酸发酵酵法的方方式添加加足够的的生物酸酸以达到到糖化过过程pH的最佳值值，满足足啤酒酿酿造的需需要，而而无须再再添加额额外酸。1906年，德国国人OttoFrancke生产啤酒酒1909年，提出出生物酸酸化的实实验方案案1911年10月的VLB会议，WilhelmWindish教授做了了关于““利用德德氏乳杆杆菌人工工酸化麦麦芽浆””的报告告1961年Richardvaitl在酿造世世界上发发表了一一篇关于于生物酸酸化研究究的文章章。他使使用酸化化容器中中制备的的酸化麦麦汁对醪醪液和麦麦汁进行行酸化。。生物酸化化在德国国1932年便已获获得税务务部门许许可。他认为乳乳酸菌的的培养应应在47℃的无酒花花麦汁中中进行，，实际的的理想温温度比这这略低些些，人们们选择较较高培养养温度是是为阻止止其它微微生物。。分为醪液液酸化和和麦汁酸酸化两部部分降低糖化化醪pH值的方法法①添加无无机酸或或有机酸酸；②添加酸酸麦芽；；酸麦芽芽的添加加量为原原料的3～5%，最大可可达10%；③添加生生物酸化化麦汁。。乳酸浓度度测量方方法取25ml乳酸菌液液添加溴溴百里酚酚蓝指示示剂用NaOH滴定至PH值为7，根据消消耗的氢氢氧化钠钠的体积积来确定定生物酸酸化乳酸酸麦汁的的乳酸浓浓度。生物酸化化的优点点生物酸化化比化学学酸化所所能达到到的提高高酶活作作用更有有效，特特别是在在降低-葡聚糖含含量，提提高糖化化醪过滤滤性能方方面。从生物酸酸化的实实验和应应用上来来看，其其优点是是明显的的。生物酸化化技术可可以增强强原料中中各种酶酶的活性性，使所所有的分分解过程程进行的的更快更更彻底，，减少杂杂菌污染染的可能能性，从从而提高高啤酒的的生物稳稳定性和和原料的的利用率率，改善善麦汁的的组成成成分和麦麦汁与啤啤酒的过过滤性能能，提高高产品的的最终发发酵度。。麦芽醪pH值的降低低，减少少了金属属螯合键键的连结结，增强强了酵母母对锌的的吸收，，从而抑抑制了副副产物的的生成。。而麦汁pH值的降低低，不仅仅有利于于活性单单宁等物物质的浸浸出，在在煮沸时时有利于于大分子子蛋白质质的凝聚聚沉淀，，而且更更加接近近啤酒混混浊物的的主要成成分-球蛋白的的等电点点，从而而使得啤啤酒具有有较好的的蛋白质质组成，，因此，，发酵液液中，蛋蛋白质、、多酚组组成的冷冷凝固物物对酵母母的影响响较少，，酵母的的降糖速速度加快快，缩短短了啤酒酒的生产产周期，，有效地地提高设设备的利利用率。。生物酸化化麦汁相相对于化化学酸化化麦汁含含有更多多的还原原物质，，可以防防止多酚酚氧化，，从而赋赋予啤酒酒更加良良好的色色泽。此外，乳乳酸菌能能分泌一一些抗菌菌物质，，可抑制制多种啤啤酒污染染菌的生生长和繁繁殖。总总的来说说，生物物酸化技技术不单单单起到到了降酸酸作用，，而且能能增加糖糖化过程程中起主主要作用用的酶（（蛋白酶酶、淀粉粉酶、葡葡聚糖酶酶），提提供天然然抗菌物物质。生物酸化化的缺点点需要增加加乳酸菌菌培养设设备的投投资增加了染染菌的危危险对生物酸酸化乳酸酸菌的要要求乳酸菌为为革兰氏氏阳性菌菌，过氧氧化氢酶酶试验呈呈阴性，，微需氧氧气，不不产生孢孢子，不不运动，，在显微微镜的暗暗视场中中能够强强烈折光光。在所所有的乳乳酸菌中中，包括括许多种种乳酸菌菌菌种，，在这些些菌种中中，针对对麦汁、、发酵液液与啤酒酒而言，，很多乳乳酸菌菌菌种是有有害的(如L.lindner、L.brevis、L.casei等)，但也有有些乳酸酸菌是无无害的(如L.amylovorus与L.amylolyticus等)．正是有有了这些些无害的的乳酸菌菌菌种，，使得生生物酸化化技术能能在实际际生产中中得以应应用。被选用的的用于麦麦汁酸化化技术的的乳酸菌菌菌种要要满足以以下各项项工艺与与质量方方面的要要求：能够很好好地适应应未加酒酒花的麦麦汁的生生长环境境，生长长速度快快，尽量量高产L-乳酸。乳乳酸的构构型分为为3种：D-型、L-型、DL-型。人体体只能吸吸收其中中的L-型部分，，过多的的食用D-型或DL-型乳酸可可导致人人体代谢谢功能的的紊乱，，而目前前作为食食品添加加剂的乳乳酸绝大大多数是是DL-型。产酸酸量大，，最终酸酸含量应应能达到到1.0％～1.5％，利于于有效地地添加与与调整，，而且能能够很好好地防止止与抑制制其它杂杂菌的生生长。能够适应应较高温温度的生生长环境境，利于于乳酸菌菌更旺盛盛地生长长繁殖，，从而达达到产酸酸快、多多产酸的的生产工工艺目的的。乳酸酸菌较适适合生长长繁殖的的温度范范围一般般在45℃～52℃，最适生生长繁殖殖温度为为47℃～49℃，低于30℃时乳酸菌菌的生长长与繁殖殖会受到到较大抑抑制。不生成双双乙酰、、胺类物物质与其其它影响响啤酒风风味与口口味的不不利成份份。菌体本身身最好含含有可分分解淀粉粉、蛋白白质、β-葡聚糖等等的酶系系，能够够最大限限度地利利用麦汁汁中可利利用的一一切物质质，以达达到生产产目的。。菌株应易易于分离离、纯化化和培养养。对工艺流流程的要要求用于麦汁汁生物酸酸化的设设备比较较简单，，一般由由繁殖罐罐与混合合添加罐罐两大部部分组成成，繁殖殖罐最好好安装于于单独的的房间内内隔离，，以防感感染生产产过程。。因乳酸菌菌在生长长、繁殖殖中有一一定的温温度要求求，所以以这些繁繁殖罐与与混合添添加罐还还要配有有加热装装置、温温度控制制装置和和保温层层。各容器应应具有液液位显示示装置，，以便于于准确添添加新鲜鲜麦汁与与酸化处处理后麦麦汁的准准确应用用。此外，生生长罐的的个数应应与糖化化生产中中日糖化化锅次相相适应，，可以多多设置几几个生长长罐．也也可以采采用容积积大一些些的生长长罐，但但这时需需要一个个能容纳纳相适应应于日糖糖化生产产批次的的乳酸麦麦汁暂存存罐，以以便于糖糖化生产产的及时时取用。。此暂存罐