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1、啤酒工艺学2010 2011春季学期 在学习之前提几个问题 1 啤酒是食品吗 2 啤酒的酒精度是什么 3 啤酒的原料是什么 4 酒是人类发明的吗 第一章绪论 一教学重点 通过对酒的发展史的介绍 使同学们了解中国酒文化的博大精深 了解酒的饮用科学 酿造科学 以及在现实生活中的作用 二难点 酒的量的概念 酒对人体的利害 酒是被发现而不是被发明的 三习题 1理解 酒醪 秫酒 曲 蘖 的概念 作用2酒是如何分类的 3酒有哪些疗效作用 第一节酒的起源 酒的起源主要有以下几种说法 1 起源于黄帝时期三皇 伏羲氏 燧人氏 神农氏 仰韶文化 大汶口文化 距今6 7千年 相当于神话传说的神农时代 医书 神农本草
2、 中记有 以酒为浆 的字样 考古中也有记载 例如 西安半城村遗址中挖掘出的距今七千年左右的陶器中 既有盛酒的陶罐 壶 杯等 距今5000多年的龙山文化遗址中也有陶制的酒器等 2 起源于奴隶社会的殷商时代 距今有3000多年的历史在河南郑州 挖据出商代酿酒工场的遗址 3 起源于距今2000多年的仪狄酿酒史书 吕氏春秋 有 仪狄作酒 字样 汉代张允编辑的 战国策 中说 昔者帝女令仪狄作酒而美 仪狄是夏朝帝王夏禹手下的官吏 后失宠于朝廷而被贬作酒 4杜康发明酒 高粱酿酒 传说杜康是夏朝的第六代皇帝 在寒浞 灼 篡政时逃离家乡 隐姓埋名开始研究酿酒 宋代高成写的 事物纪元 中有 杜康始作酒 不知何时人
3、 世本 中也有过 仪狄始作酒醪 少康作种酒 目前 市场上出售的杜康酒有两种第一 河南汝阳县 城北有杜康村 原称杜康仙庄 距今7000多年 村旁有酒泉沟 现仍生产杜康酒 第二 陕西白水县 据白水县志记载 杜康为白水县人 村有杜康泉 并有杜康庙 结论 是人类发现了酒 了解了酒的生产过程 从而发明了生产酒的工艺技术 并且不断完善 最近 科学家证实 酒是一种天然产物 象水 空气 土壤一样是自然赐予人类的物质 宇宙中有酒精组成的天体 由其酿啤酒 可供人类饮用几亿年 第二节人类酿酒的发展过程 1 天然酿酒阶段 自然发酵阶段 在新石器时代 劳动有了剩余 吃不了的野果放在山涧中 久而久之 野果变软 果皮破裂
4、流出果汁 空气中含有酵母菌 利用果汁中的糖 发酵成了酒 晋代文人江统在 酒法 中提到 酒之所兴 肇自上皇 或云仪狄 一曰杜康 有饮不尽 委之空桑 积郁成味 久蓄气芳 本出于此 不由奇方 2 人工酿酒阶段1 商夏时代 饮酒的人多了 用青铜制作的酒器相应多了起来 据史料记载 当时的陕西周人 就有十月酿酒 春天饮用之说 2 对酿酒贡献最大的是曲和檗的发明 周朝 书经 中有 若作酒醴 尔惟曲檗 醴 是一种甜淡的酒 醪 连汁和糟在一起的酒 醴酪 乳酒酒分为 事酒曲 是一种糖化发酵剂清酒 祭祀 檗 发芽的谷物 糖化剂昔酒 陈酒 3 汉朝 节日才可以卖酒 卖酒上税 給皇帝的酒叫酎 周 酒4 南北朝 贾思勰
5、齐民要术 记载了酿造技术 后传于日本 5 唐朝 酒文化高度发展李白 其诗1500首 有375首谈到酒杜甫1000多首诗 有170首谈到酒6 宋朝 北宋 朱仪真 北宋诗经 全面而详细地记述了制酒的工艺过程 三 蒸馏酒阶段 1 唐朝 唐诗中有 烧酒 的字样 也叫 白干 2 宋朝 苏顺清的诗中有 蒸酒 的字样3 元朝 李时珍 本草纲目 烧酒非古法也 自元创始 第三节酒的发展趋势 1 四个过度 由纯种培养向多种微生物共酵过度各种工序向连续化过度 固态法向液态法过度 高度酒向低度酒过度 2 改进工艺 缩短制麦时间和发酵周期 酒头 酒尾 回糟发酵 酒花粉与旋涡分离应用等 第四节饮酒与健康 一 适量饮酒有益
6、健康 1 兴奋神经 使饮者心情舒畅 2 可加速血液循环 使身体发热3 增加营养 有益健康4 增加食欲 促进消化5 消除疲劳 恢复体力 二 过量饮酒有害健康1 引起酒精中毒血液中酒精含量0 05 则开始有中毒症状0 15 肌肉神经功能受阻步伐不稳 呼吸困难0 5 死亡 2 引起疾病 1 对胃有害 强烈刺激胃黏膜 破坏各种酶 影响消化 易得胃炎 2 对肝 90 的酒精在肝中分解 中毒性肝炎 硬化 乙醛能损害肝细胞的正常功能 3 对视力的损害 酒精中含有甲醇 且能在人体富集 10ml导致失明 4 引起贫血 影响红血球的形成 酒精能破坏叶酸3 对后代有损害 先天性疾病 第五节酒的命名与分类 一 命名1
7、 以产地命名 茅台 贵州省茅台镇 绍兴酒 浙江绍兴黄酒 太白酒 陕西省梅县太白山 汾酒 山西省汾杨县杏花村 2 以原料命名 高粱酒 玉米酒 芍药酒 3 以加工特点来命名 卢洲老窖 二锅头 玉冰烧4 以历史典故来命名 杜康酒5 以颜色来命名 红酒 黄酒 白酒 分类 二 分类 1 按加工工艺分类 压榨酒 原料经糖化发酵后压榨制得的产品 蒸馏酒 原料经糖化发酵后进行蒸馏的产品 配制酒 利用白酒或食用酒精作为酒基 配入一定比例的香精 糖料 酸味料与辅料调兑而成 2 酒精含量分 高度酒40度以上中度酒20 40度如38度低度酒啤酒果酒20度以下3 按香型分类 酱香型浓香型米香型清香型4 按酒的质量分 国
8、酒名酒国家优质酒地方名酒地方优质酒 第二章啤酒工艺学 教学重点 了解酒度的概念 酿酒原料 为何选用大麦和酒花作酿酒原料 辅料的作用 水的软硬度的调节 教学难点 大麦 酒花的化学成分 水中的钙 镁离子碳酸盐 重碳酸盐的降酸作用和硫酸盐的升酸作用 简介 酒 含有酒精 乙醇 的饮料和饮品酒度 酒饮料中酒精的百分含量称作酒度表示方法 1 以体积分数表示 即每百毫升酒中含有纯酒精的克数 温度20 2 以质量分数表示 即每百克酒中含有纯酒精的克数 3 标准酒度100标准酒度相当于体积分数57 07 质量分数49 44 中国 世界啤酒工业 啤酒是酒类中酒精含量最低的饮料酒 且营养丰富 1972年世界第9次营
9、养会议将啤酒定为营养食品 什么是啤酒 以麦芽 酒花为主要原料 经纯种分离的啤酒酵母发酵后酿制而成的产品 一 世界啤酒产量近年增长很快 生产遍及许多国家 127 150 产量已达11300万吨 1 捷克住宅有啤酒管道 每人每年157公斤 德国116公斤 美国82公斤 加拿大68公斤 日本51公斤 中国31公斤 2 2008年中国产量为4000 4100万千升3 啤酒的密度为1 005 1 010 变化 二 中国啤酒工业 1 4 5千年前有古代啤酒 蘖 2 近代啤酒由1900年俄罗斯技师在哈尔滨建立了第一家啤酒作坊 3 第一家现代化啤酒厂1903年德国技师在青岛建立 4 1915年在北京由中国人出
10、资建立了双合盛啤酒厂 5 1902 1949有近10个厂 年产近一万吨 1949 1993发展为世界第二生产大国 1 产量的发展 2000年年产2100万t 人均年占有25L 2010年年产3000多万t 人均年占有达到世界水平 4000 2 规模的扩大 80年代年产1 3万t 90年代10万t 本世纪末已有年产百万t的大集团 3 技术经济指标还有差距4 原料的发展 二棱冬大麦澳麦5 啤酒品种多样化 酒饮料 啤酒修饰技术 高浓酿造技术 纯生技术 人才培养 中国啤酒工业的未来 第三章啤酒原料 为什么选用大麦和酒花作酿酒原料因大麦的种植面广 发芽力强 能产生大量的水解酶 价格便宜 营养丰富 皮壳是
11、很好的过滤介质 大麦是非人类食用的主粮 酒花是啤酒苦味 清香味的来源 是啤酒防腐剂 并赋予啤酒的泡持性 第一节大麦的种类及化学成分 一 分类1 根据籽粒的生长形态分 1 六棱大麦 形态是大麦的原始形态 六行麦粒围绕一根穗轴而生 其中一对发育正常 其余发育迟缓 特点麦粒小且不整齐 发芽不均匀 影响麦芽质量 Pr含量高 可制高糖化力麦芽 酶含量高 酒厂一般不用 2 四棱大麦形态籽粒不象六棱那么均对称 其中有两对籽粒相互交错 麦穗断面呈四角形 在穗轴上看起来象四行籽粒 特点麦粒较小 Pr含量高 一般不用作酿酒原料 3 二棱大麦形态 六棱大麦的变种 麦穗扁形 穗轴上只有两行麦粒对称 特点 籽粒均匀整齐
12、 粒大 皮薄 淀粉含量高 蛋白质含量适中 是生产啤酒较好的原料 2 根据播种时间分类 1 春大麦 在春天惊蛰以后 清明以前开始种植 生长期较短3 4个月 成熟度不够整齐 休眠期较长 2 冬大麦 秋后种植 生长期200天左右 成熟度整齐 休眠期短 质量较好 3 根据麦穗形态分类 1 直穗大麦 成熟时麦穗直立 穗后而阔 籽粒互相紧靠 二 四 六棱均有 2 曲穗大麦 成熟后麦穗下垂 穗长而细 主要二棱大麦 适用于酿酒的多半是曲穗大麦 二 大麦籽粒的构造 大麦籽粒由胚 胚乳 皮壳构成 了解麦粒形态 目的是研究大麦发芽过程的生理及其控制途径 1 胚 1 组成 由胚芽 胚根组成 包括盾状体和上皮层 位置在
13、麦粒背的下端 重量为大麦的2 5 是大麦的重要组成部分 2 作用 是大麦器官原始体 根茎叶由此生长发育而成 胚部含有多量的蔗糖 棉籽糖和脂肪 他们是麦粒发芽的原始营养 发芽开始时 胚分泌出赤霉酸 GA 并输送至湖粉层 激发湖粉层产生大量的水解酶 酶逐渐增长扩散至胚乳 对胚乳中的半纤维素 糖 蛋白质等进行分解 产生的小分子物质 通过上皮层和盾状体 由脉管输送体系送至胚根和麦芽作为营养 胚是麦粒中有生命的部位 一旦被破坏 大麦及失去发芽力 2 胚乳 1 组成 由储藏淀粉和脂肪的细胞层构成 它是胚乳的核心 在细胞之间的空间处由蛋白质组成的 骨架 支撑 外部被约三层厚的四方形厚壁细胞所包围 称之为湖粉
14、层 这湖粉层含有蛋白质和脂肪 因此它是有生命的组织 有呼吸作用 发芽时形成各种水解酶 2 作用 是胚的营养库 占麦粒质量的80 85 在发芽过程中 胚乳成分不断的分解成小分子糖和氨基酸等 部分供呼吸消耗产生二氧化碳和水并放出热量 这些成为制麦损失 但胚乳的绝大部分只是适当分解并存于大麦粒内成为酿造啤酒最主要的成分 3 皮壳 1 组成 由腹部的内皮和背部的外皮组成 两者都是一层细胞组成 外皮的延长部分为麦芒 谷皮约占谷粒总质量的7 13 谷皮内面是果皮 里面是种皮 果皮外表面有一层蜡质 它对赤霉酸和氧气是不透性的 这与大麦的休眠性质有关 种皮是半透性的薄膜 可透过水和某些离子 但不能透过较大分子
15、物质 它阻止了糖和氨基酸等向外扩散 2 作用 是麦汁过滤时良好的滤层 谷皮中的硅化物 单宁等苦味物质对酿酒不利 三 大麦的化学性质 1 淀粉是大麦的主要储存占58 65 存于胚乳细胞壁内 大麦淀粉有大颗粒 20 40um 和小颗粒 2 10um 之分 二棱大麦的小颗粒淀粉数占90 但其质量只占10 左右 淀粉粒中大约有97 的化学纯淀粉 0 5 1 5 的含氮化合物 0 2 0 7 的无机盐 0 6 的高级脂肪酸 淀粉密度平均为1 5g cm 大于水 故在水中下沉 大麦淀粉粒中含直链淀粉17 24 支链淀粉约占76 83 麦芽淀粉酶作用于直链淀粉 几乎全部转化为麦芽糖和葡萄糖 但对支链淀粉 则
16、还声称相当数量的的糊精 异麦芽糖等 糊精 是淀粉水解的不完全产物 其结构与淀粉相似 只是相对分子质量小些 含4 8个以上的葡萄糖基团 2 半纤维素和麦胶物质 半纤维素和麦胶物质是胚乳细胞壁的组成部分 发芽过程中只有当半纤维素酶将细胞壁分解后 其他水解酶才能进入 分解淀粉 半纤维素和麦胶物质约占大麦质量的10 11 二者化学成分类似 麦胶物质是多糖的混合物 能溶于热水 温度越高溶解度越大 半纤维素溶于稀碱 发芽过程中不溶性的细胞壁被 葡聚糖酶分解 溶解良好的麦芽半纤维素和麦胶物质大部分解 反之就会造成啤酒过滤困难 3 蛋白质 蛋白质含量 一般占8 14 最高可达18 酿酒大麦中蛋白质含量要求适中9 12 若高 淀粉含量低 影响麦汁的收得率 且会形成玻璃质粒 麦粒硬 麦温不宜控制麦芽溶解不足 浸出物少 啤酒易混浊 营养物少酵母繁殖低成品酒泡持性差 口味平淡 大麦中有以下蛋白质 1 清蛋白 易溶于水和稀中性盐溶液 酸 碱溶液 52 开始凝固 煮沸时与单宁结合产生沉淀 是唯一能溶于水的高分子蛋白质 含量约3 2 球蛋白 溶于稀酸 碱 3 醇溶蛋白 溶于50 90 的酒精溶液 4 谷蛋白 溶于中
