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1、发酵食品工艺学教案讲义（二合一）二级学院（部、中心） 食品科学学院 1学 科 （ 专 业 ） 食品科学与工程 1课 程 课 时 48学时 授 课 对 象 08食品本 授 课 教 师 马长中 职 称 职 务 讲师 教 材 名 称 发酵产品工艺学 2011年 8月 13日发酵食品工艺学第一章 酒与酒精第一节 啤酒1教学目标：使学生掌握啤酒、下面啤酒酵母和上面啤酒酵母的概念、啤酒酿造原料、啤酒花的酿酒功能、麦汁煮沸与添加酒花的目的、主发酵的物质变化，了解啤酒及其种类、麦芽制备、麦芽汁的制备、啤酒酵母的种类、啤酒酵母的扩大培养、啤酒主发酵。2教学内容：主要讲啤酒概述、啤酒酿造原料、麦芽制备、麦芽汁的制
2、备、啤酒主发酵。3重点和难点：啤酒、下面啤酒酵母和上面啤酒酵母的概念；啤酒酿造原料；主发酵的物质变化。4教学方法：采用讲授式、启发式、问答式相结合的教学方法。5教学手段：传统讲解。6学时分配：理论2学时。7教学进程：一、概述（一）啤酒及其种类1.定义 由大麦和酒花制成的含有CO2的酒精饮料。2.种类 下面发酵啤酒（1）按生产方法和酵母种类分 下面发酵啤酒 营养啤酒(麦汁浓度2.55) （2）按啤酒的原麦汁浓度分 佐餐啤酒(麦汁浓度49) 贮藏啤酒(麦汁浓度1014) 高浓度啤酒(麦汁浓度1322) 浅色啤酒 （3）按啤酒的色泽分 浓色啤酒 黑色啤酒 鲜啤酒（3）按啤酒是否杀菌分 熟啤酒 纯生啤
3、酒（二）啤酒生产工艺过程1.制麦大麦粗选精选 浸麦发芽绿麦芽 烘干、除根 成品麦芽2.糖化麦芽及辅料粉碎糊化、糖化过滤煮沸冷却冷麦汁 水 酒花3.发酵 冷麦汁主发酵后发酵4.后处理及包装 后发酵完的酒液需进行过滤，才能包装出售二、啤酒酿造原料（一）大麦（barley）1.大麦的形态 大麦由胚、胚乳和皮层构成。 胚是大麦的重要组成部分，根、茎、叶就有此生长。胚一旦 死亡，大麦就失去发芽力。胚乳是胚的营养仓库，由贮藏淀粉的细胞层和贮藏脂肪的细胞层构成。皮层内含有桂酸、单宁苦味物质等，对酿造有害，但皮壳在糖化醪过滤时可作为过滤层而被利用。 2.大麦的种类胚乳皮层胚 根据大麦在穗轴上的排列方式不同，可
4、将大麦分为二棱大麦、四棱大麦和六棱大麦。酿造啤酒通常用二棱大麦。3.大麦的化学成分（1）碳水化合物主要是淀粉，占大麦干物质的 58% 65%，另外还有纤维素、半纤维素和麦胶物质、糖类等。（2）蛋白质占大麦干物质的9%12%，其中一部分是酶类。大麦经过发芽后，酶的种类和活力会有所增加。（3）类脂物质占大麦干物质的2%3 %，其中95 以上为甘油三酸酯，它们对啤酒的风味稳定性和泡持性有不利影响。（4）无机盐占大麦干物质2.5% 3.5%，对发芽、糖化及发酵有很大影响。(5)其它磷酸盐、维生素、酚类物质等。4.原料大麦的质量鉴定 千粒重为3445g，发芽力90%，发芽率96%。水分为12 % 13%
5、，淀粉为63%65%，蛋白质为9%12%。(二)啤酒花（hops)啤酒花简称酒花，又称蛇麻花。蛇麻为大麻科葎草属多年生蔓性草本植物，系雌雄异株，用于啤酒酿造者为成熟雌花。1酒花成分酒花树脂：10%20%；酒花油：0.5%2%；多酚物质：2%5 %；其 他：单糖、蛋白质、果胶、脂和蜡等。 2啤酒花的酿酒功能酒花树脂赋予啤酒特有的苦味和防腐能力；酒花油赋予啤酒香味；多酚物质具有澄清麦汁和赋予啤酒醇厚酒体的作用。 酒花树脂包括-酸、-酸等成分，其中-酸是啤酒苦味的主要来源，也是衡量啤酒花质量优劣的重要指标之一。2保藏要求低温贮存。以避免a-酸被氧化。3酒花制品酒花粉、酒花浸膏、酒花油、颗粒酒花。（三
6、）辅料 1.使用辅料的作用降低啤酒生产成本， 有利于提高啤酒的非生物稳定性和降低啤酒色度， 提高设备利用率，简化生产工序2.辅料的种类及使用量大米国内大多数厂家使用；玉米少数厂用。使用量原料的2030，有的厂高达40%50%。大麦国外使用，使用量不超过20%。另外，也可直接添加糖类，如蔗糖、葡萄糖和糖浆等，使用量一般为原料的10 %。（四）水除符合饮用水标准外，还需满足酿造专业要求。三、麦芽制备（一）浸麦1.浸麦的目的 使大麦吸收充足的水分，利于发芽；洗去大麦表面的尘埃、泥土和微生物。2.浸麦方法及操作要点 湿浸法：湿浸法几乎被淘汰。 间歇浸麦法：又叫断水浸麦法，即先将大麦上水浸泡一段时间，然
7、后把水放掉，进行空气休止，并通风排CO2，一段时间后再放进新鲜水浸泡，如此反复，直至达到所要求的浸麦度。常用的有浸2h断6h、浸4断4、浸4断6等。整个浸麦时间约4072h。喷雾浸麦法：喷雾浸麦法的特点耗水量较少，供养充足，发芽速度快。 浸麦水温一般不超过203.浸麦度 大麦浸渍后所含水分的百分率，一般为43%48%。（二）发芽1.发芽技术条件发芽温度：浅色麦芽控制在1216，浓色麦芽控制在1822。空气相对湿度：大于95%。发芽时间：浅色麦芽控制为6d，浓色麦芽为8d。2.发芽方法地板式发芽和通风式发芽。地板式发芽是传统发芽方法，现已逐步被通风式发芽所取代。目前，使用较普遍的是萨拉丁（Sal
8、adin）发芽箱。3绿麦芽的质量检验发芽好的麦芽称为绿麦芽，要求新鲜、松软、无霉烂；溶解良好手指搓捻呈粉状，发芽率在90%以上；叶芽长度为麦粒长度的2/33/4。麦芽溶解麦粒中胚乳结构的化学和物理性质的变化。（三）绿麦芽干燥和后处理1.干燥目的停止绿麦芽的生长和酶的分解作用；除去多余的水分，防止麦芽腐败变质，便于贮藏；使麦根干燥，便于脱落除去；除去绿麦芽的生青味，增加麦芽的色、香、味。2.干燥过程（1）凋萎期一般从3540起温，每小时升温2 ，最高温度达6065 ，所需时间1524h。 此阶段要求风量大，每24 h翻麦一次。麦芽干燥程度含水量在10%以下。 （2）焙燥期麦芽凋萎后，每小时继续升
9、温22.5 ，最高温度达7580，约需5h，使麦芽水分降至5%左右，此期间每34h翻动一次。（3）焙焦期 此阶段进一步提高温度至85 ，使麦芽含水量降至5%以下。深色麦芽可增高焙焦温度至100105。 整个干燥过程约2436h。四、麦芽汁的制备 包括:原、辅料粉碎、糖化、麦汁过滤麦汁、煮沸和添加酒花、麦汁冷却等。（一）麦芽及辅料粉碎1.麦芽粉碎干粉碎、湿粉碎、增湿干粉碎。2.辅料粉碎大米、玉米等辅料粉碎多使用锤式粉碎机，要求有较大的粉碎度，粉碎成细粉状，有利于糊化和糖化。（二）糖化糖化利用麦芽中所含有的各种水解酶，在适宜的条件下，将麦芽和辅料中的不溶性大分子物质（淀粉、蛋白质、半纤维素等）逐步
10、分解为可溶性的低分子物质的分解过程。由此制备的浸出物溶液就是麦汁。1.糖化工艺技术条件（1）料水比淡色啤酒为1：45；且第一次麦汁浓度控制在14%16%；浓色啤酒为1：34；第一次麦汁浓度控制在18%20%。（2）糖化温度一般分几个阶段进行控制，每个阶段所起的作用是不同的。如下表所示。温度控制阶段 作用3540浸渍阶段利于酶的浸出和酸的形成。并有利于b-葡聚糖的分解4555蛋白质分解阶段温度偏向下限，氨基酸生成量多；温度偏向上限，可溶性氮生成量多。6270糖化阶段在6265 下，生成的可发酵性较多，适于制造高发酵度啤酒；在6570 下，适于制造低发酵度啤酒。7578糊精化阶段a-淀粉酶仍起作用
11、，而其它酶则受到抑制或失活。（3）pH 比较合理的糖化pH应为5.6左右。对残余碱度较高的酿造水应加石膏、加酸等处理；也可添加1%5%的乳酸麦芽。（4）糖化时间随不同的糖化方法而时间不同。 2.糖化方法（1）煮出糖化法将部分糖化醪液分批地加热到沸点，与其余未煮沸的醪液混合，使全部醪液的温度分阶段的升高到不同酶分解底物所要求的温度，最后达到糖化终了温度。根据部分醪液煮沸的次数不同可分为一次、二次和三次煮出法。 （2）浸出糖化法 将全部醪液从一定的温度开始，缓慢分段升温到糖化终了温度，利用酶的作用进行糖化的一种方法。糖化过程：采用两段式糖化，先经过62.5糖化，再升温至酶所需温度。（三）麦芽醪的过滤 1.过滤目的和方法过滤目的：糖化结束后，应立即过滤，把麦汁和麦糟分开以免影响半成品麦汁的色、香、味，另外，麦汁中微小的蛋白质颗粒，会破坏泡沫的持久性。 麦汁过滤方法：过滤槽法、压滤机法、快速过滤槽。（四）麦芽汁煮沸与酒花添加1.麦汁煮沸与添加酒花的目的蒸发多余的水分，使麦汁浓缩到规定的浓度； 溶出酒花中的有效成分，增加麦汁的香气、苦味和防腐能力；促进蛋白质凝固析出，增加啤酒稳定性； 破坏全部酶，进行热杀菌，以保证最终产品的质量； 通过煮沸形成一些还原性物质，以保持啤酒的风味稳定性和非生物稳定性。2.麦汁及酒花在煮沸过程中的变化蛋白质的凝固温度高于8
