发酵食品工艺第4章 啤酒酿造工艺 麦汁制备课件

第四章麦汁制备第四章麦汁制备1第一节概述一.流程麦芽粉碎糖化过滤煮沸，加酒花大米粉碎糊化，液化沉淀冷却充氧水糖化锅糊化锅水醪过滤槽麦糟麦汁煮沸锅沉淀槽去热凝固物定型去发酵第一节概述一.流程麦芽粉碎糖化过滤煮沸，加酒花大米粉碎2第一节概述二.麦汁制造的工艺要求（1）原料中有用成分得到最大限度地萃取（2）原料中无用的或有害的成分溶解最少（3）制成麦汁的有机或无机组分的数量和配比应符合啤酒品种、类型的要求（4）保证上述三原则下，缩短生产时间，节省工时，节能是本车间的要求第一节概述二.麦汁制造的工艺要求3第二节麦芽与谷物辅料的粉碎一.目的与要求目的：增加物料的比表面积要求：皮壳等不碎，淀粉等贮藏物尽量粉碎第二节麦芽与谷物辅料的粉碎一.目的与要求4第二节麦芽与谷物辅料的粉碎粉碎特点：（1）麦芽皮壳若粉碎过细，会增加皮壳有害物质溶解，影响啤酒风味。（2）皮壳和原料中不溶性物质粉碎过细，会造成过滤阻力。（3）淀粉等贮藏物质粉碎细度会影响酶促反应速度和麦汁组成。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎粉碎特点：5第二节麦芽与谷物辅料的粉碎二.方法（1）麦芽的干法粉碎（2）麦芽回潮粉碎（3）麦芽湿法粉碎（4）连续浸渍湿式粉碎第二节麦芽与谷物辅料的粉碎二.方法6第二节麦芽与谷物辅料的粉碎第二节麦芽与谷物辅料的粉碎7第二节麦芽与谷物辅料的粉碎干法粉碎调节原理麦芽粉碎后，按物料的颗粒大小，一般可分成：皮壳、粗粒、细粒、粉及微粉，其各部分的质量分数，谓“粉碎度”。（1）麦芽粉碎各部分对浸出率的影响（2）麦芽性质和粉碎度的控制（3）糖化方法对粉碎度的要求（4）麦芽醪过滤方法对粉碎的要求第二节麦芽与谷物辅料的粉碎干法粉碎调节原理8第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽粉碎各部分对浸出率的影响：麦芽皮壳部分，主要由纤维素、半纤维素、木质素、无机盐、色素物质组成，在糖化时很少溶解，占浸出物的比例低。粗粒部分由麦芽中胚乳溶解较差的部分组成，糖化时溶解困难，如这部分比例大，浸出物收率就会降低。麦芽粉和微粉是溶解特别好的胚乳，糖化时极容易被酶分解成麦芽糖，如这部分比例大，浸出物收率就高。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽粉碎各部分对浸出率的影响：9第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽性质和粉碎度的控制：溶解良好的麦芽，胚乳物质已经得到良好和适当的分解，并且富含水解酶，糖化时十分方便，因此，这种麦芽可以粉碎得粗一些。溶解不良的麦芽，含水解酶少，糖化比较困难，就应当粉碎的细一些。但如果粉碎过细，则导致麦芽醪过滤困难。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽性质和粉碎度的控制：10第二节麦芽与谷物辅料的粉碎糖化方法对粉碎度的要求：采用快速糖化或采用浸出糖化法，麦芽的粉碎度应大一些；若采用长时间糖化法或二次、三次煮出糖化法，粉碎度就可以小一些。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎糖化方法对粉碎度的要求：11第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽醪过滤方法对粉碎的要求：采用过滤槽法，推动力是液体静压，过滤介质是麦芽皮壳等不溶物质，对麦芽粉碎要求严格，要求皮壳等尽量完整，胚乳部分以粗、细粒为主，粉和微粉比例适当小些。采用压滤机过滤，推动力是泵送压力，比静压力大很多，过滤介质是涤纶滤布和皮壳，对粉碎要求低，麦芽粉碎细一些可提高浸出物收率。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽醪过滤方法对粉碎的要求：12第二节麦芽与谷物辅料的粉碎第二节麦芽与谷物辅料的粉碎13第二节麦芽与谷物辅料的粉碎湿法粉碎就是将麦芽通过喷水浸渍和充以空气，使水分达到25％～35％，然后在增加水分的条件下，用对辊粉碎机粉碎，一面粉碎，一面加水调浆，泵入糖化锅。湿法粉碎由于麦芽皮壳充分吸水变软，粉碎时皮壳不易磨碎，胚乳带水研磨，被磨成浆状细粒，糖化速度较快，既有利于加速麦汁过滤（提高过滤速度20％～25％），又可增加麦芽浸出率。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎湿法粉碎就是将14第二节麦芽与谷物辅料的粉碎湿法粉碎有两个缺点：（1）每吨麦芽粉碎电耗比干法高20％～30％。（2）由于每批投料麦芽全部同时浸渍，而每批投料粉碎时间最短需30min，有的更长，这样前后粉碎的麦芽，浸泡时间不一，其溶解有差异，影响糖化的均匀性。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎湿法粉碎有两个缺点：15第二节麦芽与谷物辅料的粉碎第二节麦芽与谷物辅料的粉碎16第二节麦芽与谷物辅料的粉碎连续浸渍湿式粉碎改进了原来湿法粉碎的两个缺点。每批糖化麦芽贮存在料斗是干的，在送至粉碎机前，进入浸渍室，用温水浸渍60s，使麦芽水分达到23％～25％，在进入粉碎机，边喷水边粉碎，粉碎后直接落入糖化锅。或在粉碎机混合室调浆，再泵送至糖化锅。该法电耗接近干法粉碎，麦芽浸渍时间几乎相等，溶解均匀性一致。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎连续浸渍湿式粉17第三节糖化原理糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物（淀粉、蛋白质、核酸、植酸盐、半纤维素等及其分解中间产物），通过麦芽中各种水解酶类作用，以及水和热力作用，使之分解并溶解于水，此过程称“糖化”。溶解于水的各种干物质（溶质）称为“浸出物”，而构成的澄清溶液称“麦芽汁”或“麦汁”。麦芽汁中浸出物含量和原料中干物质之比（质量比）称“无水浸出率”。第三节糖化原理糖化是指将麦芽和辅料中高分18第三节糖化原理糖化中的工艺控制（1）选择麦芽的质量、辅料的种类及其配比、配料（2）麦芽及非发芽谷物的粉碎度（3）控制麦芽中各种水解酶的作用条件，如温度、pH、底物浓度（加水比）、作用时间（4）加热的温度和时间（5）有时还需通过外加酶制剂、酸、无机盐进行调节控制第三节糖化原理糖化中的工艺控制19第三节糖化原理糖化过程中原料和辅料的分解深度即分解产物的基本要求：淀粉的分解产物是构成麦汁浸出物的主要成分（占90％以上）。麦汁中以麦芽糖为主的可发酵性糖类供酵母发酵后形成酒精及其发酵副产物，低聚糊精是构成啤酒残余浸出物的主体，它给啤酒带来粘度和口味的浓醇性。啤酒酿造中原料的利用率主要取决于淀粉的利用率，优良的糖化工艺将使原料中淀粉分解后99％以上进入麦汁。第三节糖化原理糖化过程中原料和辅料的分解深度即分解产20第三节糖化原理非发芽谷物中淀粉的糊化和液化糊化：淀粉受热吸水膨胀，从细胞壁中释放，破坏晶状结构，并形成凝胶过程称“糊化”。液化：淀粉在热水中形成高粘度凝胶，如继续加热或受到淀粉酶的水解，使淀粉长链断裂成短链状，粘度迅速降低，此过程称“液化”，其本质是淀粉水解形成糊精的过程。第三节糖化原理非发芽谷物中淀粉的糊化和液化21第三节糖化原理一.淀粉水解1.要求：保证淀粉最大限度水解成可溶性低聚糊精（α-淀粉酶）又保证能形成适当的可发酵性糖（β-淀粉酶）第三节糖化原理一.淀粉水解22第三节糖化原理生产中鉴定方法：（1）麦汁极限发酵度大于70％～75％。（2）糖：非糖。国内12°P浅色啤酒麦汁控制在1：0.23～0.35之间。这里糖是指麦汁用还原法测定的还原糖，包括麦芽糖、葡萄糖、果糖、麦芽三糖及其他有还原性的戊糖和低聚糊精。非糖指麦汁浸出物中除了还原性糖类以外的所有浸出物，主要是低聚糊精、含氮化合物、无机盐、多酚类化合物等。第三节糖化原理生产中鉴定方法：23第三节糖化原理糖化工艺就是通过选择麦芽，配料，调节酶种类、酶活性及通过工艺控制，调节酶作用条件（pH、温度、作用时间）来实现淀粉水解。第三节糖化原理24第三节糖化原理第三节糖化原理25第三节糖化原理2.影响淀粉水解因素①麦芽的质量及粉碎度②非发芽谷物的添加③糖化温度的影响④糖化醪pH的影响⑤糖化醪浓度的影响第三节糖化原理2.影响淀粉水解因素26第三节糖化原理麦芽的质量及粉碎度：糖化力强（WK>250）、溶解良好的麦芽，糖化时间短，形成可发酵性糖多，可采用较低糖化温度作用（一段式）。如果麦芽糖化力低，意味着它的β-淀粉酶活性差，不适宜采用一段式糖化温度，应首先给予63℃糖化休止，然后采用68～70℃继续糖化。优质麦芽或溶解良好的麦芽，粉碎度的粗细对糖化影响很小，反之，麦芽质量差，应使麦芽胚乳粉碎细一些，增加淀粉和淀粉酶接触面积，加速其分解。第三节糖化原理麦芽的质量及粉碎度：27第三节糖化原理非发芽谷物的添加：优良的啤酒麦芽所含的淀粉酶，不但可以使自身的淀粉糖化，一般还可以负担25％～35％的非发芽谷物糊化醪的淀粉糖化。如果非发芽谷物量超过35％，应考虑添加淀粉酶制剂，否则，将延长糖化作业时间，降低麦汁中可发酵糖的比例。第三节糖化原理非发芽谷物的添加：28第三节糖化原理糖化温度的影响：麦芽中β-淀粉酶作用于糊化淀粉的最适温度为62.5℃，α-淀粉酶作用于糊化淀粉的最适温度为70℃，所以，采用糖化温度趋近于63℃可得到最高可发酵性糖，趋近于70℃可有最短糖化时间。第三节糖化原理糖化温度的影响：29第三节糖化原理糖化醪pH的影响：一般在63～70℃温度范围内，α-和β-淀粉酶的最适pH范围较宽，可以在pH5.2～5.8范围内波动。第三节糖化原理糖化醪pH的影响：30第三节糖化原理糖化醪浓度的影响：糖化时，原料加水比愈小，则糖化醪浓度愈大，糖化醪粘度也增大，会影响酶对作用基质的渗透，从而降低淀粉的水解速度，降低反应最终产物－还原糖的积累，也会抑制酶对淀粉的作用。因此，在实际生产中，糖化醪浓度一般以20％～40％为宜。第三节糖化原理糖化醪浓度的影响：31第三节糖化原理二.糖化过程蛋白质的水解大麦在发芽阶段，不少于55％的大麦含氮物质得到水解后形成氨基酸，但同时在大麦胚芽中又重新合成新的不溶性蛋白质（约占其中25％～35％）。啤酒麦汁中氨基酸的70％以上直接来自于麦芽，只有10％～30％的氨基酸是由糖化过程产生的。第三节糖化原理二.糖化过程蛋白质的水解32第三节糖化原理二.糖化过程蛋白质的水解（1）蛋白质及其水解产物和啤酒的关系（2）定型麦汁含氮组分的要求（3）麦芽中蛋白酶及其性质（4）糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制第三节糖化原理二.糖化过程蛋白质的水解33第三节糖化原理蛋白质及其水解产物和啤酒的关系麦芽蛋白质水解最终产物－氨基酸是合成啤酒酵母含氮物质的主要来源，如果麦汁缺乏氨基酸，酵母增殖会困难，增殖倍数降低，最后导致发酵迟缓。麦汁中可溶性氮及其分解中间产物－肽类是啤酒风味和泡持性的重要物质，它们赋予啤酒醇厚丰满的口感；反之，缺乏可溶性氮，啤酒寡淡、苦硬、淡泊，缺乏泡沫和泡持性短。第三节糖化原理蛋白质及其水解产物和啤酒的关系34第三节糖化原理定型麦汁含氮组分的要求麦汁总可溶性氮，对全麦芽啤酒一般要求达到900～1000mg/L；对添加辅料的啤酒，酿制浓醇性啤酒为700～800mg/L；对淡爽型啤酒应达到600～700mg/L，如果低于550mg/L的麦汁，酿成的啤酒会显得淡泊。麦汁α-氨基氮>180mg/L第三节糖化原理定型麦汁含氮组分的要求35第三节糖化原理麦芽中蛋白酶及其性质由于麦芽醪偏酸性（pH5.2～5.6），在糖化时起催化水解作用的蛋白酶类主要是内切肽酶和羧基肽酶。前者作用基质是蛋白质，产物以可溶性氮为主；后者作用基质主要是肽类，产物是α-氨基氮。第三节糖化原理麦芽中蛋白酶及其性质36第三节糖化原理糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制麦汁中含氮物质主要来自于麦芽，在糖化过程，控制适当的蛋白质休止（即蛋白质分解）的条件，麦汁中含氮物质可以得到相应的调整和改善。第三节糖化原理糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制37第三节糖化原理影响蛋白质水解因素①麦芽的溶解情况②糖化过程中温度、pH、糖化时间的影响③糖化醪浓度对蛋白质分解的影响第三节糖化原理影响蛋白质水解因素38第三节糖化原理麦芽的溶解情况溶解良好的麦芽，已经含有足够的可溶性氮和α-氨基氮，在糖化时应限制蛋白质分解，避免麦芽中的中分子肽类被过多分解而形成α-氨基氮，导致啤酒缺少泡持性物质。溶解不足的麦芽，在糖化时加强分解。第三节糖化原理麦芽的溶解情况39第三节糖化原理糖化过程中温度、pH、糖化时间的影响在糖化过程中蛋白质分解主要依靠麦芽的蛋白酶和羧肽酶催化水解，其次是氨肽酶和二肽酶，它们的作用温度是40～65℃，蛋白质休止温度较高（50～65℃）有利于积累总可溶性氮，而休止温度偏低（40～50℃），有利于形成较多α-氨基氮；休止时间越长，越有利于积累氨基酸。蛋白质休止pH控制在5.0～5.5。第三节糖化原理糖化过程中温度、pH、糖化时间的影响40第三节糖化原理糖化醪浓度对蛋白质分解的影响浓醪有利于蛋白休止。麦芽粉加水比小，麦芽中酸性物质溶解增加，有利于达到麦芽蛋白质分解的pH；加水比小，相对麦芽醪中蛋白酶浓度高，底物浓度也高，在短时期蛋白休止时间内，有利于蛋白质的分解。第三节糖化原理糖化醪浓度对蛋白质分解的影响41第三节糖化原理糖化过程的其他变化（1）β-葡聚糖的分解（2）麦芽谷皮成分溶解：麦芽皮壳中含有谷皮酸、多酚类物质，由于它们的溶解会使麦汁色泽加深，并使啤酒具有不愉快苦涩味、麦壳味、降低啤酒的非生物稳定性。（3）滴定酸度和pH的变化第三节糖化原理糖化过程的其他变化42第三节糖化原理皮壳成分溶解主要取决于如下因素：（1）麦芽皮壳含量（2）麦芽皮壳粉碎度（3）水质和糖化醪pH的影响（4）糖化作业时间和过滤时间的影响（5）糖化方法第三节糖化原理皮壳成分溶解主要取决于如下因素：43第四节糖化方法及设备煮出糖化法：麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用，使其有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪，使醪逐步梯级升温至糖化终了。浸出糖化法：麦芽醪纯粹利用其酶的生化作用，用不断加热或冷却调节醪的温度，使之糖化完成。麦芽醪未经煮沸。复式糖化法第四节糖化方法及设备煮出糖化法：麦芽醪利用酶的生化作用和44第四节糖化方法及设备糖化控制原理（1）酸休止：利用麦芽中磷酸酯酶对麦芽中菲汀的水解，产生酸性磷酸盐。工艺条件：温度35～37℃，pH5.2～5.4（2）蛋白质休止：利用麦芽中羧基肽酶分解多肽形成氨基酸（α-氨基氮）和利用内肽酶分解蛋白质形成多肽和氨基酸。最佳pH5.2～5.3，最适温度：形成α-氨基氮45～50℃，形成可溶性多肽50～55℃（3）糖化分解：淀粉水解成可溶性糊精和可发酵性糖，β-淀粉酶催化形成可发酵性糖最适温度为60～65℃（62.5℃），α-淀粉酶最适温度为70℃。最适pH5.5～5.6第四节糖化方法及设备糖化控制原理45第四节糖化方法及设备糖化控制原理（4）糖化终了：使醪中除了α-淀粉酶外，其他水解酶均失活，温度为70～80℃。在此温度主要考虑保留α-淀粉酶的活力及过滤的需要（5）100℃煮出：部分糖化醪加热至100℃，主要利用热力作用，促进物料的水解，特别是使生淀粉彻底糊化、液化，提高浸出物收率（6）酶制剂和添加剂的应用：α-淀粉酶、β-淀粉酶、β-葡聚糖酶、乳酸、石膏等pH调整物质，它们对改善工艺和麦汁组分有一定的作用第四节糖化方法及设备糖化控制原理46第四节糖化方法及设备第四节糖化方法及设备47第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：（1）麦芽粉投入糖化锅，与37℃热水混合，并于35℃进行酸休止30～60min。（2）将1/3左右浓醪通过倒醪泵送至糊化锅，加热至50℃，休止20s，升温至70℃休止15～20min，最后以1℃/min得速率升至100℃，并煮沸10～20min。第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：48第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：（3）煮沸醪泵回糖化锅，边搅拌边慢慢泵入，混合均匀后，使全部醪处于工艺给定蛋白质休止温度，进行休止（一般45～55℃)，休止时间为20～90min。在休止中，每隔15min，开动糖化锅搅拌机转2～3周，使醪液上下均匀。（4）将糖化锅内1/3左右的浓醪，第二次泵入糊化锅加热，至70℃，保温10min，再以1℃/min的速率升至100℃，煮沸0～10min。第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：49第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：（5）煮沸醪泵回糖化锅，使之混合醪温度为给定的糖化温度（65～70℃），在此温度下，糖化30～60min。进行碘试，液体呈无色，醪可呈红色，反映糖化基本完全。（6）第三次泵出1/3左右的稀醪至糊化锅，迅速加热至100℃，煮沸后即泵回糖化锅，使之混合醪的温度为给定糖化终了温度（70～80℃，一般在75～76℃），搅拌10min，即泵送过滤。第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：50第四节糖化方法及设备第四节糖化方法及设备51第四节糖化方法及设备一.国内大部分啤酒厂使用的糖化方法——复式浸出糖化法（煮－浸法）（1）辅料糊化两大特点：大加水比（1：6以上）；尽量利用外加α-淀粉酶，协助糊化、液化（2）辅料比较大，一般大米占总投料的30％～40％（3）辅料糊化醪倒入时调整pH至5.3（用乳酸或磷酸）。蛋白质休止温度为50～52℃（4）采用二段式糖化温度，提高可发酵性糖含量（5）第二段70℃糖化休止，由碘试至醪不呈色时，再升温至75℃时糖化结束第四节糖化方法及设备一.国内大部分啤酒厂使用的糖化方法52第四节糖化方法及设备第四节糖化方法及设备53第四节糖化方法及设备二.配料估算1.辅料用量估算2.由麦汁N的含量决定辅料用量3.用水量的计算及分配第四节糖化方法及设备二.配料估算54第四节糖化方法及设备如：设某原料糖化力为200WK/100g绝干麦芽工艺规定每kg投料应用1500WK此麦芽配料中原料比X％则：1000×X％×200（WK）/100g=1500（WK）X％＝75％此麦芽宜配总投料25％的辅料第四节糖化方法及设备如：设某原料糖化力为200WK/1055第四节糖化方法及设备如：某麦芽水分为7.0％，总氮为1.92％，库尔巴哈指数为35％，按煮沸工艺达到析出7.0%凝固性氮。设：每100g混合投料中麦芽为Yg每100g混合投料可得到12。P定型麦汁0.6LY×（1－麦芽水分）×麦芽总氮×库指×工艺系数×（1－析出量）/12。P麦汁产量＝定型麦汁总可溶性氮＝700mg/L代入数据：Y×（1－7.0）×1.92％×35％×1.1×（1－7.0）×1000/0.6＝700mg/LY＝65.7g所以辅料比在35％第四节糖化方法及设备如：某麦芽水分为7.0％，总氮为1.56第四节糖化方法及设备糖化投料水分配原则（1）制造浅色啤酒，过滤后的头号麦汁的浓度（。P）应比定型麦汁（制造啤酒规定浓度）的浓度高2～4。P（2）糊化锅内物料的加水比，应尽可能大一些，一般要求1：5.0～6.5。稀醪有利于辅料的糊化、液化。（3）糖化锅内麦芽的加水比，应适当小一些，一般可在1：2.8～4.0第四节糖化方法及设备糖化投料水分配原则57第四节糖化方法及设备糖化总投料水量的计算W＝A（1－B。）·G/B。W——总投料水（kg）A——麦芽和辅料的浸出物含量（％含水计）B。——工艺规定头号麦汁的浓度(。P)G——麦芽和辅料的混合投料量（kg)第四节糖化方法及设备糖化总投料水量的计算58第四节糖化方法及设备投料水分配计算G1C1t1＋G2C2t2＝（G1＋G2）C3t3G1、G2——糊化醪、麦芽醪的重量（kg）C1、C2、C3——糊化醪、麦芽醪、混合醪的比热容[J/（kg·℃）]t1、t2、t3——糊化醪、麦芽醪、混合醪的温度（℃）由于各比热容之间相差很小，上式可简化为G2＝G1（t1－t3）/（t3－t2）第四节糖化方法及设备投料水分配计算59第四节糖化方法及设备当总加水比在1：4.2～4.5时辅料占总投料糖化锅加水比糊化锅加水比的质量分数251：4.0～4.51：4.5～5.2301：4.2～4.71：4.2～4.5351：4.5～5.01：4.0～4.3451：5.51：3.0～3.2第四节糖化方法及设备当总加水比在1：4.2～4.5时60第四节糖化方法及设备3.用水量的计算及分配有一啤酒厂，投料量6吨，辅料用量25％（大米），采用复式糖化法（煮－浸法），试算用水量及分配。假定头号麦汁浓度为14。P，麦芽的无水浸出物含量为76％，大米的无水浸出物为93％，头号麦汁中浸出物收率75％第四节糖化方法及设备3.用水量的计算及分配61第四节糖化方法及设备第四节糖化方法及设备62第五节麦芽醪的过滤过滤过程：①由残余的淀粉酶继续水解残余淀粉可溶性糊精②同时由于热水浸提高分子蛋白质，色素、多酚、苦味物质继续溶出要求：①尽快将麦糟与麦汁分离②尽可能将浸出物过滤和洗脱出来第五节麦芽醪的过滤过滤过程：63第五节麦芽醪的过滤一.过滤槽的结构第五节麦芽醪的过滤一.过滤槽的结构64第五节麦芽醪的过滤二、过滤槽滤过程序：（1）进醪前，预热槽及排除管、筛底的空气（2）泵送糖化醪，开动耕糟机使糖化醪在槽内均匀分布（3）静置10～30min，使糖化醪沉降，形成过滤层（4）抽出混浊麦汁，回至槽内，直至麦汁澄清（5）进行正常过滤，收集头号麦汁，一般需45～90min（6）待麦糟露出，开动耕糟机耕糟（7）喷水洗糟，收集二滤麦汁（8）待洗糟液流出浓度达到工艺规定值，过滤结束第五节麦芽醪的过滤二、过滤槽滤过程序：65第五节麦芽醪的过滤三.过滤的工艺控制过滤速度：和过滤层疏松性（即毛细孔直径d）及过滤推动力△p成正比，和滤层厚度（即毛细孔长度αL）及麦汁粘度成反比滤层疏松性取决于麦芽的溶解度、辅料的种类和比例、麦芽的粉碎方法和粉碎度及糖化方法麦汁粘度取决于麦芽中β-葡聚糖分解的程度、头号麦汁的浓度和过滤时温度第五节麦芽醪的过滤三.过滤的工艺控制66第六节麦汁的煮沸和酒花的添加一.煮沸的目的1.使蛋白质凝固麦汁澄清2.通过煮沸使麦汁浓缩，浓度符合工艺要求3.杀死所有微生物，进行纯种发酵4.添加酒花使有效成分溶出5.排除麦汁中的异味第六节麦汁的煮沸和酒花的添加一.煮沸的目的67第六节麦汁的煮沸和酒花的添加二.对煮沸设备的要求1.蒸汽要导出锅外2.锅要易于清洗3.材质要符合卫生要求4.锅的结构应有助于液体的激烈对流第六节麦汁的煮沸和酒花的添加二.对煮沸设备的要求68第六节麦汁的煮沸和酒花的添加第六节麦汁的煮沸和酒花的添加69第六节麦汁的煮沸和酒花的添加三.煮沸强度和沸腾强度煮沸强度：单位时间蒸发水份的百分数沸腾强度：沸腾时翻腾的激烈程度加压煮沸方法常压煮沸时间（1～2h）第六节麦汁的煮沸和酒花的添加三.煮沸强度和沸腾强度70第六节麦汁的煮沸和酒花的添加第六节麦汁的煮沸和酒花的添加71第六节麦汁的煮沸和酒花的添加四.酒花的添加1.酒花主要组分的萃取和变化2.酒花的添加量和添加方法第六节麦汁的煮沸和酒花的添加四.酒花的添加72第六节麦汁的煮沸和酒花的添加1.酒花主要组分的萃取和变化（1）酒花的苦味物质（2）酒花精油（3）酒花中的多酚物质第六节麦汁的煮沸和酒花的添加1.酒花主要组分的萃取和变73第六节麦汁的煮沸和酒花的添加酒花的苦味物质（1）一部分苦味物质溶解而进入麦汁，并在煮沸中不断变化（2）被变性絮凝蛋白质吸附。吸附量取决于煮沸前麦汁含热凝固蛋白质量（3）未从酒花中萃取出来。随酒花添加的方法和时间不同而有很大差别第六节麦汁的煮沸和酒花的添加酒花的苦味物质74第六节麦汁的煮沸和酒花的添加酒花精油酒花在麦汁煮沸时，绝大多数（85％～95％）酒花精油随水蒸气蒸发而被挥发，煮沸时间越长，挥发越多，而且最易挥发的是精油中的香叶烯。香叶烯的香气粗俗，俗称“生酒花香”，残留在麦汁中的精油主要是葎草烯、石竹烯及香叶醇，它们使啤酒带有典雅的香气。酒花中精油在煮沸时如果接触过多氧，很容易氧化形成脂肪臭。第六节麦汁的煮沸和酒花的添加酒花精油75第六节麦汁的煮沸和酒花的添加酒花中的多酚物质（1）多酚中的缩合单宁易和煮沸麦汁中清蛋白、球蛋白及高肽结合，在热或冷麦汁中均不溶解（2）非单宁化合物（黄酮类、儿茶酸、花色素原等）和蛋白质结合能力弱，形成的复合物在热麦汁中为可溶性，在麦汁冷却至35℃析出（3）麦汁中过多的HCO3－，会促进多酚类氧化形成红褐色物质，使麦汁色泽加深第六节麦汁的煮沸和酒花的添加酒花中的多酚物质76第六节麦汁的煮沸和酒花的添加酒花添加方法（以3次法为例）第一次：煮沸5～15min后，添加总量的5％～10％主要是消除煮沸物的泡沫第二次：煮沸30～40min后，添加总量的55％～60％主要是萃取α-酸，并促进异构第三次：煮沸后80～85min，添加总量的30％～40％主要是萃取酒花油，提高酒花香第六节麦汁的煮沸和酒花的添加酒花添加方法（以3次法为例）77第六节麦汁的煮沸和酒花的添加五.麦汁煮沸中影响蛋白质变性因素1.麦汁温度和加热时间2.麦汁煮沸pH3.沸腾状态4.单宁和Ca2+、Mg2+的促进作用第六节麦汁的煮沸和酒花的添加五.麦汁煮沸中影响蛋白质变78第六节麦汁的煮沸和酒花的添加麦汁温度和加热时间麦汁被加热的温度越高，变性越充分，因此，近代多采用高压或低压煮沸。在常压下煮沸时间延长，能促进蛋白质变性和絮凝，但如果超过2h，已经絮凝的蛋白质会重新被打碎而分散，使麦汁混浊。第六节麦汁的煮沸和酒花的添加麦汁温度和加热时间79第六节麦汁的煮沸和酒花的添加麦汁煮沸pH麦汁煮沸时pH取决于煮沸前混合麦汁的pH。清蛋白等电点pH为5.5～5.75，α-球蛋白pH5.0，β-球蛋白pH为4.9，γ-球蛋白pH为5.7，δ-球蛋白pH为5.2。因此，麦汁pH越接近5.2，煮沸后变性蛋白质絮凝效果越好。第六节麦汁的煮沸和酒花的添加麦汁煮沸pH80第六节麦汁的煮沸和酒花的添加单宁和Ca2+、Mg2+的促进作用在麦汁煮沸中，如酒花添加量太少，采用无多酚酒花浸膏，或由于麦汁含热凝固蛋白太多，为了促进蛋白质絮凝可以外加五倍子单宁改善絮凝效果。钙、镁等两价金属离子，能促进带负电荷的蛋白质颗粒形成盐桥絮凝，也能降低蛋白质的表面电荷，促进沉淀。一般要求麦汁含Ca2＋浓度>35mg/L。第六节麦汁的煮沸和酒花的添加单宁和Ca2+、Mg2+的促81第六节麦汁的煮沸和酒花的添加六.煮沸过程中麦汁的变化1.水分蒸发2.钝化了所有的酶，使麦汁定型，并杀灭所有微生物3.蛋白质的变性絮凝，使麦汁澄清4.麦汁的色泽上升，还原物质生成5.异味随着蒸汽被排除第六节麦汁的煮沸和酒花的添加六.煮沸过程中麦汁的变化82第六节麦汁的煮沸和酒花的添加麦汁色泽增加原因（1）麦汁被浓缩（2）焦糖和类黑精的形成（3）酒花多酚的溶解和多酚被氧化第六节麦汁的煮沸和酒花的添加麦汁色泽增加原因83第六节麦汁的煮沸和酒花的添加还原物质的生成第一类：还原糖及其生成物（还原酮）、类黑素第二类：多酚、酒花苦味物质、少数带羰基的蛋白质第六节麦汁的煮沸和酒花的添加还原物质的生成84第七节麦汁的处理

由煮沸锅放出的定型热麦汁，在进入发酵以前还需要进行一系列处理，它包括：酒花糟分离、热凝固物分离、冷凝固物分离、冷却、充氧等一系列处理，才能制成发酵麦汁。第七节麦汁的处理85第七节麦汁的处理一.目的1.降低温度2.沉淀分离凝固物3.充氧第七节麦汁的处理一.目的86第七节麦汁的处理二、要求（1）对能引起啤酒非生物混浊的冷、热凝固物尽可能给予足够的分离（2）麦汁处于高温时尽可能减少接触空气，防止氧化（3）在麦汁处理各工序中，严格杜绝有害微生物的污染第七节麦汁的处理二、要求87第七节麦汁的处理离心机法热麦汁泵回旋沉淀槽泵薄板冷却泵离心机通风发酵（酒花糟＋热凝固物）（冷、热凝固物）第七节麦汁的处理离心机法热麦汁泵回旋沉淀槽泵薄板冷却泵离88第七节麦汁的处理麦汁的充氧1.热麦汁的氧化2.冷却麦汁的充氧3.冷麦汁通风方法第七节麦汁的处理麦汁的充氧89第七节麦汁的处理热麦汁吸氧利弊优点：（1）使β-酸氧化，生成β-软树脂（2）促进β-球蛋白氧化、聚合而沉淀缺点：（1）影响成品啤酒抗氧性（2）多酚被氧化，使麦汁色泽加深（3）酒花精油、苦味物质过度氧化形成脂肪和不愉快的苦味第七节麦汁的处理热麦汁吸氧利弊90第八节麦汁收率和麦汁质量麦汁收率低的原因：（1）原料中淀粉没有全部被糖化成麦汁浸出物（2）麦糟洗涤不充分，麦糟残留过多的可洗出浸出物第八节麦汁收率和麦汁质量麦汁收率低的原因：91第八节麦汁收率和麦汁质量最终麦汁质量：正常外观：透明，夹有少量大块的棕色凝固物。正常气味：甜香、麦芽香、酒花香。浓色麦汁有焦糖香。正常口味：麦芽的香甜味，饮后有明显苦味。第八节麦汁收率和麦汁质量最终麦汁质量：92第八节麦汁收率和麦汁质量最终麦汁化学组成分：可发酵性糖：70％～75％非发酵性糖：15％～25％含氮化合物：3.5％～5.5％矿物质：1.0％～2.5％其他：1.0％第八节麦汁收率和麦汁质量最终麦汁化学组成分：93第四章麦汁制备第四章麦汁制备94第一节概述一.流程麦芽粉碎糖化过滤煮沸，加酒花大米粉碎糊化，液化沉淀冷却充氧水糖化锅糊化锅水醪过滤槽麦糟麦汁煮沸锅沉淀槽去热凝固物定型去发酵第一节概述一.流程麦芽粉碎糖化过滤煮沸，加酒花大米粉碎95第一节概述二.麦汁制造的工艺要求（1）原料中有用成分得到最大限度地萃取（2）原料中无用的或有害的成分溶解最少（3）制成麦汁的有机或无机组分的数量和配比应符合啤酒品种、类型的要求（4）保证上述三原则下，缩短生产时间，节省工时，节能是本车间的要求第一节概述二.麦汁制造的工艺要求96第二节麦芽与谷物辅料的粉碎一.目的与要求目的：增加物料的比表面积要求：皮壳等不碎，淀粉等贮藏物尽量粉碎第二节麦芽与谷物辅料的粉碎一.目的与要求97第二节麦芽与谷物辅料的粉碎粉碎特点：（1）麦芽皮壳若粉碎过细，会增加皮壳有害物质溶解，影响啤酒风味。（2）皮壳和原料中不溶性物质粉碎过细，会造成过滤阻力。（3）淀粉等贮藏物质粉碎细度会影响酶促反应速度和麦汁组成。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎粉碎特点：98第二节麦芽与谷物辅料的粉碎二.方法（1）麦芽的干法粉碎（2）麦芽回潮粉碎（3）麦芽湿法粉碎（4）连续浸渍湿式粉碎第二节麦芽与谷物辅料的粉碎二.方法99第二节麦芽与谷物辅料的粉碎第二节麦芽与谷物辅料的粉碎100第二节麦芽与谷物辅料的粉碎干法粉碎调节原理麦芽粉碎后，按物料的颗粒大小，一般可分成：皮壳、粗粒、细粒、粉及微粉，其各部分的质量分数，谓“粉碎度”。（1）麦芽粉碎各部分对浸出率的影响（2）麦芽性质和粉碎度的控制（3）糖化方法对粉碎度的要求（4）麦芽醪过滤方法对粉碎的要求第二节麦芽与谷物辅料的粉碎干法粉碎调节原理101第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽粉碎各部分对浸出率的影响：麦芽皮壳部分，主要由纤维素、半纤维素、木质素、无机盐、色素物质组成，在糖化时很少溶解，占浸出物的比例低。粗粒部分由麦芽中胚乳溶解较差的部分组成，糖化时溶解困难，如这部分比例大，浸出物收率就会降低。麦芽粉和微粉是溶解特别好的胚乳，糖化时极容易被酶分解成麦芽糖，如这部分比例大，浸出物收率就高。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽粉碎各部分对浸出率的影响：102第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽性质和粉碎度的控制：溶解良好的麦芽，胚乳物质已经得到良好和适当的分解，并且富含水解酶，糖化时十分方便，因此，这种麦芽可以粉碎得粗一些。溶解不良的麦芽，含水解酶少，糖化比较困难，就应当粉碎的细一些。但如果粉碎过细，则导致麦芽醪过滤困难。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽性质和粉碎度的控制：103第二节麦芽与谷物辅料的粉碎糖化方法对粉碎度的要求：采用快速糖化或采用浸出糖化法，麦芽的粉碎度应大一些；若采用长时间糖化法或二次、三次煮出糖化法，粉碎度就可以小一些。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎糖化方法对粉碎度的要求：104第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽醪过滤方法对粉碎的要求：采用过滤槽法，推动力是液体静压，过滤介质是麦芽皮壳等不溶物质，对麦芽粉碎要求严格，要求皮壳等尽量完整，胚乳部分以粗、细粒为主，粉和微粉比例适当小些。采用压滤机过滤，推动力是泵送压力，比静压力大很多，过滤介质是涤纶滤布和皮壳，对粉碎要求低，麦芽粉碎细一些可提高浸出物收率。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎麦芽醪过滤方法对粉碎的要求：105第二节麦芽与谷物辅料的粉碎第二节麦芽与谷物辅料的粉碎106第二节麦芽与谷物辅料的粉碎湿法粉碎就是将麦芽通过喷水浸渍和充以空气，使水分达到25％～35％，然后在增加水分的条件下，用对辊粉碎机粉碎，一面粉碎，一面加水调浆，泵入糖化锅。湿法粉碎由于麦芽皮壳充分吸水变软，粉碎时皮壳不易磨碎，胚乳带水研磨，被磨成浆状细粒，糖化速度较快，既有利于加速麦汁过滤（提高过滤速度20％～25％），又可增加麦芽浸出率。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎湿法粉碎就是将107第二节麦芽与谷物辅料的粉碎湿法粉碎有两个缺点：（1）每吨麦芽粉碎电耗比干法高20％～30％。（2）由于每批投料麦芽全部同时浸渍，而每批投料粉碎时间最短需30min，有的更长，这样前后粉碎的麦芽，浸泡时间不一，其溶解有差异，影响糖化的均匀性。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎湿法粉碎有两个缺点：108第二节麦芽与谷物辅料的粉碎第二节麦芽与谷物辅料的粉碎109第二节麦芽与谷物辅料的粉碎连续浸渍湿式粉碎改进了原来湿法粉碎的两个缺点。每批糖化麦芽贮存在料斗是干的，在送至粉碎机前，进入浸渍室，用温水浸渍60s，使麦芽水分达到23％～25％，在进入粉碎机，边喷水边粉碎，粉碎后直接落入糖化锅。或在粉碎机混合室调浆，再泵送至糖化锅。该法电耗接近干法粉碎，麦芽浸渍时间几乎相等，溶解均匀性一致。第二节麦芽与谷物辅料的粉碎连续浸渍湿式粉110第三节糖化原理糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物（淀粉、蛋白质、核酸、植酸盐、半纤维素等及其分解中间产物），通过麦芽中各种水解酶类作用，以及水和热力作用，使之分解并溶解于水，此过程称“糖化”。溶解于水的各种干物质（溶质）称为“浸出物”，而构成的澄清溶液称“麦芽汁”或“麦汁”。麦芽汁中浸出物含量和原料中干物质之比（质量比）称“无水浸出率”。第三节糖化原理糖化是指将麦芽和辅料中高分111第三节糖化原理糖化中的工艺控制（1）选择麦芽的质量、辅料的种类及其配比、配料（2）麦芽及非发芽谷物的粉碎度（3）控制麦芽中各种水解酶的作用条件，如温度、pH、底物浓度（加水比）、作用时间（4）加热的温度和时间（5）有时还需通过外加酶制剂、酸、无机盐进行调节控制第三节糖化原理糖化中的工艺控制112第三节糖化原理糖化过程中原料和辅料的分解深度即分解产物的基本要求：淀粉的分解产物是构成麦汁浸出物的主要成分（占90％以上）。麦汁中以麦芽糖为主的可发酵性糖类供酵母发酵后形成酒精及其发酵副产物，低聚糊精是构成啤酒残余浸出物的主体，它给啤酒带来粘度和口味的浓醇性。啤酒酿造中原料的利用率主要取决于淀粉的利用率，优良的糖化工艺将使原料中淀粉分解后99％以上进入麦汁。第三节糖化原理糖化过程中原料和辅料的分解深度即分解产113第三节糖化原理非发芽谷物中淀粉的糊化和液化糊化：淀粉受热吸水膨胀，从细胞壁中释放，破坏晶状结构，并形成凝胶过程称“糊化”。液化：淀粉在热水中形成高粘度凝胶，如继续加热或受到淀粉酶的水解，使淀粉长链断裂成短链状，粘度迅速降低，此过程称“液化”，其本质是淀粉水解形成糊精的过程。第三节糖化原理非发芽谷物中淀粉的糊化和液化114第三节糖化原理一.淀粉水解1.要求：保证淀粉最大限度水解成可溶性低聚糊精（α-淀粉酶）又保证能形成适当的可发酵性糖（β-淀粉酶）第三节糖化原理一.淀粉水解115第三节糖化原理生产中鉴定方法：（1）麦汁极限发酵度大于70％～75％。（2）糖：非糖。国内12°P浅色啤酒麦汁控制在1：0.23～0.35之间。这里糖是指麦汁用还原法测定的还原糖，包括麦芽糖、葡萄糖、果糖、麦芽三糖及其他有还原性的戊糖和低聚糊精。非糖指麦汁浸出物中除了还原性糖类以外的所有浸出物，主要是低聚糊精、含氮化合物、无机盐、多酚类化合物等。第三节糖化原理生产中鉴定方法：116第三节糖化原理糖化工艺就是通过选择麦芽，配料，调节酶种类、酶活性及通过工艺控制，调节酶作用条件（pH、温度、作用时间）来实现淀粉水解。第三节糖化原理117第三节糖化原理第三节糖化原理118第三节糖化原理2.影响淀粉水解因素①麦芽的质量及粉碎度②非发芽谷物的添加③糖化温度的影响④糖化醪pH的影响⑤糖化醪浓度的影响第三节糖化原理2.影响淀粉水解因素119第三节糖化原理麦芽的质量及粉碎度：糖化力强（WK>250）、溶解良好的麦芽，糖化时间短，形成可发酵性糖多，可采用较低糖化温度作用（一段式）。如果麦芽糖化力低，意味着它的β-淀粉酶活性差，不适宜采用一段式糖化温度，应首先给予63℃糖化休止，然后采用68～70℃继续糖化。优质麦芽或溶解良好的麦芽，粉碎度的粗细对糖化影响很小，反之，麦芽质量差，应使麦芽胚乳粉碎细一些，增加淀粉和淀粉酶接触面积，加速其分解。第三节糖化原理麦芽的质量及粉碎度：120第三节糖化原理非发芽谷物的添加：优良的啤酒麦芽所含的淀粉酶，不但可以使自身的淀粉糖化，一般还可以负担25％～35％的非发芽谷物糊化醪的淀粉糖化。如果非发芽谷物量超过35％，应考虑添加淀粉酶制剂，否则，将延长糖化作业时间，降低麦汁中可发酵糖的比例。第三节糖化原理非发芽谷物的添加：121第三节糖化原理糖化温度的影响：麦芽中β-淀粉酶作用于糊化淀粉的最适温度为62.5℃，α-淀粉酶作用于糊化淀粉的最适温度为70℃，所以，采用糖化温度趋近于63℃可得到最高可发酵性糖，趋近于70℃可有最短糖化时间。第三节糖化原理糖化温度的影响：122第三节糖化原理糖化醪pH的影响：一般在63～70℃温度范围内，α-和β-淀粉酶的最适pH范围较宽，可以在pH5.2～5.8范围内波动。第三节糖化原理糖化醪pH的影响：123第三节糖化原理糖化醪浓度的影响：糖化时，原料加水比愈小，则糖化醪浓度愈大，糖化醪粘度也增大，会影响酶对作用基质的渗透，从而降低淀粉的水解速度，降低反应最终产物－还原糖的积累，也会抑制酶对淀粉的作用。因此，在实际生产中，糖化醪浓度一般以20％～40％为宜。第三节糖化原理糖化醪浓度的影响：124第三节糖化原理二.糖化过程蛋白质的水解大麦在发芽阶段，不少于55％的大麦含氮物质得到水解后形成氨基酸，但同时在大麦胚芽中又重新合成新的不溶性蛋白质（约占其中25％～35％）。啤酒麦汁中氨基酸的70％以上直接来自于麦芽，只有10％～30％的氨基酸是由糖化过程产生的。第三节糖化原理二.糖化过程蛋白质的水解125第三节糖化原理二.糖化过程蛋白质的水解（1）蛋白质及其水解产物和啤酒的关系（2）定型麦汁含氮组分的要求（3）麦芽中蛋白酶及其性质（4）糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制第三节糖化原理二.糖化过程蛋白质的水解126第三节糖化原理蛋白质及其水解产物和啤酒的关系麦芽蛋白质水解最终产物－氨基酸是合成啤酒酵母含氮物质的主要来源，如果麦汁缺乏氨基酸，酵母增殖会困难，增殖倍数降低，最后导致发酵迟缓。麦汁中可溶性氮及其分解中间产物－肽类是啤酒风味和泡持性的重要物质，它们赋予啤酒醇厚丰满的口感；反之，缺乏可溶性氮，啤酒寡淡、苦硬、淡泊，缺乏泡沫和泡持性短。第三节糖化原理蛋白质及其水解产物和啤酒的关系127第三节糖化原理定型麦汁含氮组分的要求麦汁总可溶性氮，对全麦芽啤酒一般要求达到900～1000mg/L；对添加辅料的啤酒，酿制浓醇性啤酒为700～800mg/L；对淡爽型啤酒应达到600～700mg/L，如果低于550mg/L的麦汁，酿成的啤酒会显得淡泊。麦汁α-氨基氮>180mg/L第三节糖化原理定型麦汁含氮组分的要求128第三节糖化原理麦芽中蛋白酶及其性质由于麦芽醪偏酸性（pH5.2～5.6），在糖化时起催化水解作用的蛋白酶类主要是内切肽酶和羧基肽酶。前者作用基质是蛋白质，产物以可溶性氮为主；后者作用基质主要是肽类，产物是α-氨基氮。第三节糖化原理麦芽中蛋白酶及其性质129第三节糖化原理糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制麦汁中含氮物质主要来自于麦芽，在糖化过程，控制适当的蛋白质休止（即蛋白质分解）的条件，麦汁中含氮物质可以得到相应的调整和改善。第三节糖化原理糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制130第三节糖化原理影响蛋白质水解因素①麦芽的溶解情况②糖化过程中温度、pH、糖化时间的影响③糖化醪浓度对蛋白质分解的影响第三节糖化原理影响蛋白质水解因素131第三节糖化原理麦芽的溶解情况溶解良好的麦芽，已经含有足够的可溶性氮和α-氨基氮，在糖化时应限制蛋白质分解，避免麦芽中的中分子肽类被过多分解而形成α-氨基氮，导致啤酒缺少泡持性物质。溶解不足的麦芽，在糖化时加强分解。第三节糖化原理麦芽的溶解情况132第三节糖化原理糖化过程中温度、pH、糖化时间的影响在糖化过程中蛋白质分解主要依靠麦芽的蛋白酶和羧肽酶催化水解，其次是氨肽酶和二肽酶，它们的作用温度是40～65℃，蛋白质休止温度较高（50～65℃）有利于积累总可溶性氮，而休止温度偏低（40～50℃），有利于形成较多α-氨基氮；休止时间越长，越有利于积累氨基酸。蛋白质休止pH控制在5.0～5.5。第三节糖化原理糖化过程中温度、pH、糖化时间的影响133第三节糖化原理糖化醪浓度对蛋白质分解的影响浓醪有利于蛋白休止。麦芽粉加水比小，麦芽中酸性物质溶解增加，有利于达到麦芽蛋白质分解的pH；加水比小，相对麦芽醪中蛋白酶浓度高，底物浓度也高，在短时期蛋白休止时间内，有利于蛋白质的分解。第三节糖化原理糖化醪浓度对蛋白质分解的影响134第三节糖化原理糖化过程的其他变化（1）β-葡聚糖的分解（2）麦芽谷皮成分溶解：麦芽皮壳中含有谷皮酸、多酚类物质，由于它们的溶解会使麦汁色泽加深，并使啤酒具有不愉快苦涩味、麦壳味、降低啤酒的非生物稳定性。（3）滴定酸度和pH的变化第三节糖化原理糖化过程的其他变化135第三节糖化原理皮壳成分溶解主要取决于如下因素：（1）麦芽皮壳含量（2）麦芽皮壳粉碎度（3）水质和糖化醪pH的影响（4）糖化作业时间和过滤时间的影响（5）糖化方法第三节糖化原理皮壳成分溶解主要取决于如下因素：136第四节糖化方法及设备煮出糖化法：麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用，使其有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪，使醪逐步梯级升温至糖化终了。浸出糖化法：麦芽醪纯粹利用其酶的生化作用，用不断加热或冷却调节醪的温度，使之糖化完成。麦芽醪未经煮沸。复式糖化法第四节糖化方法及设备煮出糖化法：麦芽醪利用酶的生化作用和137第四节糖化方法及设备糖化控制原理（1）酸休止：利用麦芽中磷酸酯酶对麦芽中菲汀的水解，产生酸性磷酸盐。工艺条件：温度35～37℃，pH5.2～5.4（2）蛋白质休止：利用麦芽中羧基肽酶分解多肽形成氨基酸（α-氨基氮）和利用内肽酶分解蛋白质形成多肽和氨基酸。最佳pH5.2～5.3，最适温度：形成α-氨基氮45～50℃，形成可溶性多肽50～55℃（3）糖化分解：淀粉水解成可溶性糊精和可发酵性糖，β-淀粉酶催化形成可发酵性糖最适温度为60～65℃（62.5℃），α-淀粉酶最适温度为70℃。最适pH5.5～5.6第四节糖化方法及设备糖化控制原理138第四节糖化方法及设备糖化控制原理（4）糖化终了：使醪中除了α-淀粉酶外，其他水解酶均失活，温度为70～80℃。在此温度主要考虑保留α-淀粉酶的活力及过滤的需要（5）100℃煮出：部分糖化醪加热至100℃，主要利用热力作用，促进物料的水解，特别是使生淀粉彻底糊化、液化，提高浸出物收率（6）酶制剂和添加剂的应用：α-淀粉酶、β-淀粉酶、β-葡聚糖酶、乳酸、石膏等pH调整物质，它们对改善工艺和麦汁组分有一定的作用第四节糖化方法及设备糖化控制原理139第四节糖化方法及设备第四节糖化方法及设备140第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：（1）麦芽粉投入糖化锅，与37℃热水混合，并于35℃进行酸休止30～60min。（2）将1/3左右浓醪通过倒醪泵送至糊化锅，加热至50℃，休止20s，升温至70℃休止15～20min，最后以1℃/min得速率升至100℃，并煮沸10～20min。第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：141第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：（3）煮沸醪泵回糖化锅，边搅拌边慢慢泵入，混合均匀后，使全部醪处于工艺给定蛋白质休止温度，进行休止（一般45～55℃)，休止时间为20～90min。在休止中，每隔15min，开动糖化锅搅拌机转2～3周，使醪液上下均匀。（4）将糖化锅内1/3左右的浓醪，第二次泵入糊化锅加热，至70℃，保温10min，再以1℃/min的速率升至100℃，煮沸0～10min。第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：142第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：（5）煮沸醪泵回糖化锅，使之混合醪温度为给定的糖化温度（65～70℃），在此温度下，糖化30～60min。进行碘试，液体呈无色，醪可呈红色，反映糖化基本完全。（6）第三次泵出1/3左右的稀醪至糊化锅，迅速加热至100℃，煮沸后即泵回糖化锅，使之混合醪的温度为给定糖化终了温度（70～80℃，一般在75～76℃），搅拌10min，即泵送过滤。第四节糖化方法及设备三次煮出糖化法：143第四节糖化方法及设备第四节糖化方法及设备144第四节糖化方法及设备一.国内大部分啤酒厂使用的糖化方法——复式浸出糖化法（煮－浸法）（1）辅料糊化两大特点：大加水比（1：6以上）；尽量利用外加α-淀粉酶，协助糊化、液化（2）辅料比较大，一般大米占总投料的30％～40％（3）辅料糊化醪倒入时调整pH至5.3（用乳酸或磷酸）。蛋白质休止温度为50～52℃（4）采用二段式糖化温度，提高可发酵性糖含量（5）第二段70℃糖化休止，由碘试至醪不呈色时，再升温至75℃时糖化结束第四节糖化方法及设备一.国内大部分啤酒厂使用的糖化方法145第四节糖化方法及设备第四节糖化方法及设备146第四节糖化方法及设备二.配料估算1.辅料用量估算2.由麦汁N的含量决定辅料用量3.用水量的计算及分配第四节糖化方法及设备二.配料估算147第四节糖化方法及设备如：设某原料糖化力为200WK/100g绝干麦芽工艺规定每kg投料应用1500WK此麦芽配料中原料比X％则：1000×X％×200（WK）/100g=1500（WK）X％＝75％此麦芽宜配总投料25％的辅料第四节糖化方法及设备如：设某原料糖化力为200WK/10148第四节糖化方法及设备如：某麦芽水分为7.0％，总氮为1.92％，库尔巴哈指数为35％，按煮沸工艺达到析出7.0%凝固性氮。设：每100g混合投料中麦芽为Yg每100g混合投料可得到12。P定型麦汁0.6LY×（1－麦芽水分）×麦芽总氮×库指×工艺系数×（1－析出量）/12。P麦汁产量＝定型麦汁总可溶性氮＝700mg/L代入数据：Y×（1－7.0）×1.92％×35％×1.1×（1－7.0）×1000/0.6＝700mg/LY＝65.7g所以辅料比在35％第四节糖化方法及设备如：某麦芽水分为7.0％，总氮为1.149第四节糖化方法及设备糖化投料水分配原则（1）制造浅色啤酒，过滤后的头号麦汁的浓度（。P）应比定型麦汁（制造啤酒规定浓度）的浓度高2～4。P（2）糊化锅内物料的加水比，应尽可能大一些，一般要求1：5.0～6.5。稀醪有利于辅料的糊化、液化。（3）糖化锅内麦芽的加水比，应适当小一些，一般可在1：2.8～4.0第四节糖化方法及设备糖化投料水分配原则150第四节糖化方法及设备糖化总投料水量的计算W＝A（1－B。）·G/B。W——总投料水（kg）A——麦芽和辅料的浸出物含量（％含水计）B。——工艺规定头号麦汁的浓度(。P)G——麦芽和辅料的混合投料量（kg)第四节糖化方法及设备糖化总投料水量的计算151第四节糖化方法及设备投料水分配计算G1C1t1＋G2C2t2＝（G1＋G2）C3t3G1、G2——糊化醪、麦芽醪的重量（kg）C1、C2、C3——糊化醪、麦芽醪、混合醪的比热容[J/（kg·℃）]t1、t2、t3——糊化醪、麦芽醪、混合醪的温度（℃）由于各比热容之间相差很小，上式可简化为G2＝G1（t1－t3）/（t3－t2）第四节糖化方法及设备投料水分配计算152第四节糖化方法及设备当总加水比在1：4.2～4.5时辅料占总投料糖化锅加水比糊化锅加水比的质量分数251：4.0～4.51：4.5～5.2301：4.2～4.71：4.2～4.5351：4.5～5.01：4.0～4.3451：5.51：3.0～3.2第四节糖化方法及设备当总加水比在1：4.2～4.5时153第四节糖化方法及设备3.用水量的计算及分配有一啤酒厂，投料量6吨，辅料用量25％（大米），采用复式糖化法（煮－浸法），试算用水量及分配。假定头号麦汁浓度为14。P，麦芽的无水浸出物含量为76％，大米的无水浸出物为93％，头号麦汁中浸出物收率75％第四节糖化方法及设备3.用水量的计算及分配154第四节糖化方法及设备第四节糖化方法及设备155第五节麦芽醪的过滤过滤过程：①由残余的淀粉酶继续水解残余淀粉可溶性糊精②同时由于热水浸提高分子蛋白质，色素、多酚、苦味物质继续溶出要求：①尽快将麦糟与麦汁分离②尽可能将浸出物过滤和洗脱出来第五节麦芽醪的过滤过滤过程：156第五节麦芽醪的过滤一.过滤槽的结构第五节麦芽醪的过滤一.过滤槽的结构157第五节麦芽醪的过滤二、过滤槽滤过程序：（1）进醪前，预热槽及排除管、筛底的空气（2）泵送糖化醪，开动耕糟机使糖化醪在槽内均匀分布（3）静置10～30min，使糖化醪沉降，形成过滤层（4）抽出混浊麦汁，回至槽内，直至麦汁澄清（5）进行正常过滤，收集头号麦汁，一般需45～90min（6）待麦糟露出，开动耕糟机耕糟（7）喷水洗糟，收集二滤麦汁（8）待洗糟液流出浓度达到工艺规定值，过滤结束第五节麦芽醪的过滤二、过滤槽滤过程序：158第五节麦芽醪的过滤三.过滤的工艺控制过滤速度：和过滤层疏松性（即毛细孔直径d）及过滤推动力△p成正比，和滤层厚度（即毛细孔长度αL）及麦汁粘度成反比滤层疏松性取决于麦芽的溶解度、辅料的种类和比例、麦芽的粉碎方法和粉碎度及糖化方法麦汁粘度取决于麦芽中β-葡聚糖分解的程度、头号麦汁的浓度和过滤时温度第五节麦芽醪的过滤三.过滤的工艺控制159第六节麦汁的煮沸和酒花的添加一.煮沸的目的1.使蛋白质凝固麦汁澄清2.通过煮沸使麦汁浓缩，浓度符合工艺要求3.杀死所有微生物，进行纯种发酵4.添加酒花使有效成分溶出5.排除麦汁中的异味第六节麦汁的煮沸和酒花的添加一.煮沸的目的160第六节麦汁的煮沸和酒花的添加二.对煮沸设备的要求1.蒸汽要导出锅外2.锅要易于清洗3.材质要符合卫生要求4.锅的结构应有助于液体的激烈对流第六节麦汁的煮沸和酒花的添加二.对煮沸设备的要求161第六节麦汁的煮沸和酒花的添加第六节麦汁的煮沸和酒花的添加162第六节麦汁的煮沸和酒花的添加三.煮沸强度和沸腾强度煮沸强度：单位时间蒸发水份的百分数沸腾强度：沸腾时翻腾的激烈程度加压煮沸方法常压煮沸时间（1～2h）第六节麦汁的煮沸和酒花的添加三.煮沸强度和沸腾强度163第六节麦汁的煮沸和酒花的添加第六节麦汁的煮沸和酒花的添加164第六节麦汁的煮沸和酒花的添加四.酒花的添加1.酒花主要组分的萃取和变化2.酒花的添加量和添加方法第六节麦汁的煮沸和酒花的添加四.酒花的添加165第六节麦汁的煮沸和酒花的添加1.酒花主要组分的萃取和变化（1）酒花的苦味物质（2）酒花精油（3）酒花中的多酚物质第六节麦汁的煮沸和酒花的添加1.酒花主要组分的萃取和变166第六节麦汁的煮沸和酒花的添加酒花的苦味物质（1）一部分苦味物质溶解而进入麦汁，并在煮沸中不断变化（2）被变性絮凝蛋白质吸附。吸附量取决于煮沸前麦汁含热凝固蛋白质量（