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1、第三章 麦芽汁 制备工艺,糊化,概述 糖化流程分为： （1） 粉碎麦芽和谷物 （2） 经糖化制成麦芽汁 （3） 浸出物与麦糟经过滤分离 （4） 麦汁加酒花煮沸 （5） 麦汁冷却 好的麦芽质量，是整个麦芽汁制备流程正常进行的前提。,麦汁制备所遵循的原则： （1）原料中有用物质得到最大的萃取。 1T混合原料12p 6.0-6.2m3 （2）有害物质，对啤酒风味、稳定性有副作用的物质最少进入。 （3） 物质的绝对数量和配伍符合啤酒规范。 如：淀粉各种糖类、糊精的配比 （4） 在啤酒酿造中，应用最短时间和最小的能量。,第一节 原料粉碎 一、麦芽粉碎方法 1 干法粉碎 现在厂家大多选用五、六辊式粉碎 干
2、法粉碎的调节原理 (1) 麦芽粉碎各部分对浸出率影响： 麦芽皮壳部分，主要由纤维素、半纤维素、木质、无机盐、色素物质等组成，在糖化时很少溶解，占浸出物的比例低。 麦芽粗粒部分是由麦芽中胚乳溶解较差的部分组成(对一粒麦芽常常是麦尖部分胚芽)，在糖化时溶解困难，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，浸出物收率就商，但由于蛋白质过度分散可能造成过滤困难或麦汁不澄清。,(2) 麦芽性质和粉碎度的控制 溶解良好的良好麦芽，胚乳组织疏松、胚乳物质已经得到良好和恰当的分解，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
3、一些。 溶解不良的麦芽，胚乳坚硬，含水解酶少，糖化比较困难，这种麦芽粉碎时，应适当细一些。但如果过细(细粉、微粉太多)，糖化虽容易，而麦芽醪过滤困难，甚至会降低总收率。 刚出炉的麦芽或贮存吸水不足(低于6.0)；的麦芽，太脆，粉碎时很容易把皮壳粉碎得太细，影响过滤。水分超过10的麦芽，粉碎时胚乳易压成片状，达不到适宜的粉碎度。 (3) 糖化方法对粉碎度的要求： 采用快速速糖化或采用浸出糖化法，麦芽的粉碎度应大一些；反之，若采用长时间糖化法或二次、三次煮出糖化法，粉碎度可以小一些,(4) 麦芽醪过滤方法对粉碎的要求 采用过滤槽法，其推动力是液体静压，过滤介质是麦芽皮壳等不溶性物质，它对麦芽粉碎的
4、要求严格，要求皮壳尽可能完整。胚乳部分以粗、细粒为主，粉和徽粉比例适当小些，这样才能顺利过滤。 采用压滤机过滤，过滤推动力是泵送压力，比静压大得多。过滤介质主要是涤纶滤布和皮壳，因此，对粉碎的要求低，麦芽粉碎细一些。并不影响过滤速度，反而可提高浸出物收率 2 回潮干法 方法：麦芽在短时间内通蒸汽或热水，使麦壳增湿，胚乳水分不变，粉碎时皮壳完整。 如蒸汽回潮法：通50kPa的饱和蒸汽3040s，总水分增加0.71.0%，麦芽温度4045 特点： 皮层完整 ，皮壳易检出，利于过滤，过滤时间可缩短1015%。,湿法 特点：皮壳不易 破，利于过滤 但耗电多，粉碎 耗时多，糖化不 均匀。,进糖化用水,浸
5、泡,冲洗,糖化下料,泵,混合箱,粉碎辊,进料辊,进水调节,4 连续浸渍湿法粉碎 (70年代) 方法：麦芽在浸渍室温水浸60s，含水达23-25%，进粉碎机，边喷水边粉碎，粉碎后直接落入糖化锅，或调浆后泵入。 特点：辊负荷减少，耗电与干法近似，溶解均匀性好。 二、非发芽谷物粉碎 可用磨盘式磨米机，粉碎度大。,第二节 糖化工艺 一、 原则 （1）尽量全部水解成可溶性，麦芽、辅料中淀粉 99-100%转化为DP12糊精不溶) （2） 根据不同要求，糊精与麦芽糖有一定比例，称 糖：非糖 （3） 尽可能减少高分子蛋白质 对于蛋白质分解的-氨基酸 要求：0.150.20mg -N/g浸出物 （4）尽可能减
6、少脂肪、谷皮酸、类黑精、多酚类、灰分物质溶解,二、 糖化时的主要物质变化 1、非发芽谷物中淀粉的糊化和液化, 糊化过程:. 影响糊化的因素： 某些电解质(如酸、碱、钙盐等)降低糊化温度，机械碾磨可降低糊化温度，高硫酸盐抑制糊化，液化酶可降低糊化温度及加速糊化。一般加15-30%的麦芽或- 淀粉酶(6-8u/g原料)。 2、淀粉的糖化 (1)、淀粉糖化的要求 麦汁极限发酵度大于70-75% 浸出物12P 含麦芽糖9.08 ， 糖：非糖 = X:(P-X) = 9:(12-9) = 1:0.33(深色0.3-0.5),(2)、糖化过程中的淀粉酶,(3)、影响淀粉水解工艺的因素 麦芽的选择:（麦芽/
7、辅料比） 非发酵谷物的添加:非发酵谷物种类、糊化液化程度及添加数量影响到糖化, 粉碎度的调节 糖化温度的影响,-酶的特点 ：完成液化，发酵产物得率低 -淀粉酶：从非还原末端切，作用时间长 - ,-淀粉酶量: kg投料量所需 2000 wk 糖化时间短，可发酵糖高 15002000 满足要求 1500 糖化时间长，可发酵糖低 糖化醪pH的影响,麦芽糖化的最适温度和最适pH 最适温度 最适pH 最高浸出物收率 6568 5.25.4 麦汁最高发酵度 6365 5.35.4 - 淀粉酶最高活性 70 5.35.7 - 淀粉酶最高活性 6365 5.6(醪) 水溶性含氮物质最大 5055 5.0(麦汁
8、) 糖化醪浓度的影响 糖化醪浓度大，黏度大，会影响酶对作用基质的渗透，降低淀粉的水解速度，降低还原糖的积累，抑制酶对淀粉的作用，浓度一般以20-40%为宜。, 糖化终点的判断 用 0.1mol/L的碘液显色 糊化淀粉 高分子糊精 中高分子糊精 紫色至红色 低分子糊精 麦芽三糖 麦芽糖 葡萄糖,变蓝色,不正常,不变色，正常,3、 糖化过程蛋白的水解 （1）蛋白质及其水解产物和啤酒的关系,可溶性氮及肽类作用： 为风味及泡持性的重要物质，使啤酒醇厚丰满，反之，相反。但太多，使啤酒稳定性差。 （2）定型麦汁含氮组分的要求 可溶性氮要求 氨基氮 全麦啤酒：900-1000mg/L 加辅料、浓醇性啤酒：7
9、00-800mg/L 淡爽型： 600-700mg/L 氨基氮：占麦汁总氮的25-35% 高分子可溶氮：不超过15%,（3）麦芽中蛋白酶及其性质,蛋白酶,羧肽酶,氨肽酶,二肽酶,（4）糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制 糖化过程中影响蛋白质分解的主要因素 a 麦芽的溶解情况 b 糖化过程中温度、pH、糖化时间的影响 c 糖化醪浓度对蛋白质分解的影响,三、糖化过程的其他变化 1、-葡聚糖的分解 2、麦芽谷皮成分的溶解 皮壳成分溶解主要取决的因素 （1）麦芽皮壳含量 （2）麦芽皮壳粉碎度 （3）水解和糖化醪pH的影响 （4）糖化作业时间和过滤时间的影响 （5）糖化方法 3、滴定酸度和pH的变化,五、糖
10、化方法与设备 (一)、种类 三次煮出糖化法 煮出糖化法 两次煮出糖化法 一次煮出糖化法 升温浸出糖化法 糖化方法 浸出糖化法 降温浸出糖化法 复式一次煮出糖化法 其他 复式浸出糖化法 谷皮分离糖化法 外加酶制剂糖化法 特殊糖化法,(二)、糖化过程控制方式 (1)酸休止：利用麦芽中磷酸酯酶对麦芽中菲汀(植酸钙镁盐)的水解，产生酸性磷酸盐;利用乳酸菌繁殖产乳酸，此工艺条件是：温度为3537，pH5.25.4，时间为3090min。 (2)蛋白质休止：利用麦芽中羧基肽酶分解多肽形成氨基酸(-氨基氮)和利用内切肽酶分解蛋白质形成多肽和氨基酸。蛋白质休止最佳pH为5.25.3，最适温度：形成-氨基氮为4
11、550，形成可溶性多肽为5055，作用时间为10120min。,(3)糖化分解：淀粉水解成可溶性糊精和可发酵性糖，对麦芽中淀粉酶催化形成可发酵性糖，最适温度为6065(62.5)。淀粉酶最适活性温度为70。这两个酶共同作用，最适pH为5.55.6，作用时间为30120 min。 (4)糖化终了：无论哪一种糖化方法，糖化终了，必须使醪中除了淀粉酶以外，其他水解酶均失活(钝化)，此温度为70一80。在此温度范围内主要依据需保留淀粉酶的量及考虑到过滤的需要。,采用上限温度，醪粘度小，过滤加快，有害物质溶解多，淀粉酶残留少。 (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，
12、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: 二、糖化方法,1、三次煮出糖化方法 麦水混合:将每锅所需的麦芽粉送入糖化槽与糖化水混合,使温度保持35-37,30-60min. 第一次煮沸：将三分之一浓醪液泵入糊化锅,其余三分之二留在糖化锅。加热到50 ，休止20S,升温到70 ，休止15-20min,最后以1/min的速率升温到100 ,使糊化锅内浓醪液煮沸。 一次浓醪泵回糖化槽，温度升至50-55，进行蛋白质休止，时间20-90min,注意搅拌。, 第二次煮沸:三分之一泵入糊化锅，升温至70 ，保温10min,以1/min的速率升温到100 煮沸。 二次泵回糖
13、化锅: 升至62-70,糖化30-60min。糖化所需要的时间，用0.1mol/L碘和碘化钾测试,液体无色或浅红色。 第三次煮沸: 静置，将上面清醪泵入糊化锅,迅速升温,煮沸。 三次泵回糖化：75-78终止糖化，10min结束。,2、二次煮出糖化方法,3、一次煮出糖化方法,4、复式一次煮出糖化法(见下图) 5、复式浸出糖化法(煮-浸法),6、高温短时糖化法,几种糖化方法的比较 方法 特点及应用 煮出糖化方法 耗能、耗时，麦香味好，多次法 用于深色特种啤酒 复式一次煮出法 可用于大米、玉米等辅料。 用于各类原料酿浅色啤酒如比尔森型 复式浸出 残糖少、泡沫好，常用于淡爽 糖化法 高温短时 浸出率高
14、，糖化锅需为密封性的 糖化法,。,(三)、糖化设备与糖化体系 1、二锅法 小厂(3000T/Y) 糊-煮 投料量3次/天 糖-过 1030m 锅糊、煮、糖 2次/天 槽过 2、四锅法 糊、糖（3h），过（34h）、煮（2h） 5次 分10、15 、35、50、100m 3、三锅二槽体系（1.510万T/Y） 35m 50m 67次，灵活！ 4、六锅体系（老厂改造） 糊、糖 ，2个过滤 ，2个煮沸， 89次 以煮沸锅定产的麦汁计量 以时间最长的定糖化周期,第三节 麦芽醪过滤 一、目的：除去麦糟及尽可能减少有害物质，如麦壳多酚、色素、苦味物及麦芽中高分子蛋白质、脂肪、-葡聚糖,得到澄清液体。 二、
15、方法 1、静压过滤（液柱高度2m）过滤槽法，85的工厂采用。 2、外压过滤（压力515水柱）压滤机法，1014的工厂采用。 3、负压过滤(抽出造成负压),三、步骤 顶热水 泵醪液 静置 混浊麦汁回流 头号麦汁 洗涤麦槽 麦槽排走 二号麦汁 头号麦汁：麦芽经粉碎、糖化、过滤后制成的浸出物溶液。 二号麦汁：洗槽后得到的浸出物溶液 洗糟要求：残液浓度0.7或1.0Bx,3040cm麦糟 530min,510min,连续洗糟 两次或三次洗糟,洗赃物、除气泡 预热筛板,4590min,过滤方法比较 过滤槽 压滤机 渗出过滤槽 时间(h/批) 2.53.5 2.02.5 1.52.0 昼夜批次 67 810
