玉米淀粉在啤酒酿造中的使用及控制

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1、玉米淀粉在啤酒酿造中的使用及控制福建省燕京惠泉啤酒股份有限公司技术研发部 孙黎琼【摘要】 本文论述了啤酒酿造使用玉米淀粉的质量要求、控制标准及对啤酒风味、口感的 影响，并提出在使用中应注意的事项。【关键词】 啤酒 玉米淀粉 风味 口感传统的啤酒酿造是以大麦芽为主要原料，大米、大麦等为辅料。我国主要以大米为辅料， 欧洲的一些国家则以大麦为辅料。近年来，随着原料价格的不断上涨，特别是麦芽和大米价 格大幅上涨，使国内啤酒行业的成本压力越来越大，为降低啤酒的生产成本，各啤酒生产厂 家都在寻找大米辅料替代品，以降低生产成本。玉米淀粉由于其纯净的品质及相对的价格优 势，已成为目前我国啤酒生产中替代大米辅料

2、的首选原料。虽然国内以玉米作啤酒辅料是近 几年才采用的，但用玉米淀粉作为辅料在欧美、非洲和日本均有成熟的经验。但是由于玉米 淀粉与传统使用的大米淀粉存在性质差异，因此，在具体使用时，如果不了解和掌握这些差 别的本质原因，就可能会影响到玉米淀粉的正常使用。1 玉米淀粉的质量要求啤酒酿造使用的玉米淀粉与在其它行业使用的要求不相同，在啤酒酿造中使用的玉米淀 粉要求得率高、且不影响啤酒的风味、口感，不给啤酒带来异杂味。经不断的试验、分析 我们制定了啤酒酿造使用的玉米淀粉如下质量要求。对不符合要求的坚决不使用。 1.1 感官要求应符合表1 规定。表2表3表1项目指标色泽白玉米洁白有光泽黄玉米白色或微带浅

3、黄色阴影气味具有玉米淀粉固有的特殊气味，无异味、无霉味口感不酸、不粘、无砂齿杂质无外来杂质项目指标水份（）W14酸度（ T）2530浸出率（）三102精细度三99.81.2 理化要求：应符合表2 规定。项目指标二氧化硫（mg/kg）W30.0砷（mg/kg，以 AS 计）W0.50铅（mg/kg 以 Pb 计）W1.00大肠菌群（cfu/g）W70霉菌(MPN/ 100g)W1001.3 卫生指标：应符合表3 规定。2 玉米淀粉各指标的检测2.1 淀粉水分测定2.1.1原理：将试样放在温度为130C 133C的恒温烘箱内，于常压下烘干90 min,测定 试样损失的质量。2.1.2 仪器分析天平

4、：感量 0.001g 烘盒：用在测试条件下不受淀粉影响的金属(例如铝)制作，并有大小合适的盒盖。其有效表 面能使试样均匀分布时质量不超过0.3g/cm,。适宜尺寸为直径55 mm 一 65mm,高度15 mm 30 mm,壁厚约 0.5 mm。恒温烘箱：配有适当的空气循环装置的电加热器,能够使得测试样品周围的空气温度均匀保 持在130C 133 C范围内。烘箱的热功率应能保证在烘箱温度调到131C时，放入最大数 量的试样后，在30 min内烘箱温度回升到131C，从而保证所有的样品同时干燥。干燥器：内置有效的干燥剂和个使烘盒快速冷却的多孔厚隔板。2.1.3 分析步骤2.1.3.1 烘盒恒质取干

5、净的空烘盒，放在130C烘箱内烘30 min 60 min,取出烘盒置于干燥器内冷却 至室温，取出称量;再烘30 min，重复进行冷却、称量至前后两次质量差不超过0.005g，即 为恒质 (m)。2.1.3.2 样品及烘盒称重精确称取 5g 士 0.25g 充分混匀的试样，倒入恒质后的烘盒内，使试样均匀分布在盒底 表面上，盖上盒盖，立即称量烘盒和试样的总质量(m1)0在整个过程中，应尽可能减少烘盒 在空气中的暴露时间。2.1.3.3 测定 称量结束后，将盒盖打开斜靠在烘盒旁，迅速将盛有试样的烘盒和盒盖放人已预热到130 C的恒温烘箱内，当烘箱温度恢复到130 C时开始计时，样品在130C 13

6、3 C的条件下 烘90 min,然后取出，并迅速盖上盒盖，放入干燥器中，在干燥器中，烘盒不可叠放。烘 盒在干燥器中冷却 30 min 45 min 至室温，然后将烘盒从干燥器内取出，在 2 min 内精确 称量出样品和带盖烘盒的总质量(m2)。对同一样品应进行两次平行测定。2.1.4 结果计算m mX (%) =12 X100m1m式中：X试样水分含量，；m恒质后的空烘盒和盖的总质量，单位为克(g)；m1干燥前带有样品的烘盒和盖的总质量，单位为克(g)；m2干燥后带有样品的烘盒和盖的总质量，单位为克(g)。2.2 浸出物含量的测定(德克拉克法)2.2.1 原理 玉米淀粉经糊化后，加麦芽(酶源)

7、糖化，测其浸出物，减去麦芽本身的浸出物后即为玉米的浸出物。2.2.2 仪器a. 糖化器 应满足麦芽汁制备工艺要求，并附有温度计和搅拌器；b. 搅拌器转速80100r/min；c. 分析天平 感量 0.1mg；d. 药物天平 感量 0.1g；e. 高精度恒温水浴 精度土 0.1 C；f. 玻璃棒。2.2.3 酶源麦芽。浅色啤酒麦芽，至少具有250wk的糖化力，其糖化时间应少于10分钟。2.2.4 分析步骤a. 称取玉米淀粉25.00g，另称取麦芽细粉样品25.00g。b. 将玉米淀粉样品置于一已知重量的糖化杯里，加200mL水，调成糊状。c. 将糖化杯放在石棉垫上加热，用温度计搅拌，在不断搅拌下

8、升温至90C，以保证淀 粉完全糊化。d. 然后加冷水并搅拌，直至杯内内容物温度降至70 75C，从称取的25.00g麦芽细 粉中取约1g麦芽粉加入其中。e. 搅拌混合液液化几分钟，一般810min,再快速加热煮沸并保持510分钟。f. 将糖化杯放入一糖化器里，当杯内内容物温度达45 C时，加入剩余的麦芽粉和 100mL45C水，搅拌，用50mL45C水冲洗温度计和杯壁。在不断搅拌下于45C保温30min。 使醪液以1C/min的速度，升温加热水浴，在25min内升至70C，此时于杯内加入70C 水100mL，使醪液于70C下保温1h后，在1015min内迅速冷却至室温。用水冲洗搅拌器， 擦干糖

9、化杯外壁，加水使其内容物准确称量为450.0g。用玻璃棒搅动糖化醪，并用中速滤纸 过滤，将最初收集的约100mL滤液返回重滤，收集滤液于一干燥烧杯中。h. 测相对密度将新鲜煮沸并冷却至约15C的蒸馏水注满于一恒重的密度瓶内，轻拍密度瓶使空气泡 放出，插入附温度计的瓶塞（瓶中应无气泡），立即浸于200.1C的恒温水浴中，待内容物 温度达到20C，并保持5min不变后取出，用滤纸吸去溢出支管的水，立即盖好小帽，擦干 后，称量。将水倒去，用2.4.4f条中制备好的麦芽汁反复冲洗密度瓶23次，然后注满麦 芽汁，轻拍密度瓶使空气泡放出。插入附温度计瓶塞（瓶中应无气泡），立即浸于 200.1C 恒温水浴中

10、，待内容物温度达到20C，并保持5min不变后取出。用滤纸吸去溢出支管的水， 立即盖好小帽，擦干后，称量。根据计算公式（2），得到20C时麦芽汁的相对密度，然后 从附录B1中查得相应的麦芽汁的浸出物含量P。2.2.5 计算a.麦芽汁（20C ）的相对密度按（2）计算2)20m2 m20m1m式中：d2200麦芽汁（20 C）的相对密度;m 密度瓶的质量， g； m1 密度瓶和水的质量， g； m2 密度瓶和麦芽汁的质量， g b. 玉米的浸出物含量计算%)PX(1600+X2+X,)100 PE3)E2( %干物质) =EX100100X式中：X2 麦芽的水分含量，;X1 大米的水分含量，；P

11、 麦汁浸出物的含量，(m/m)；EM 麦芽浸出物的含量，(风干)；E1 玉米淀粉浸出物的含量，(风干)；E2 玉米淀粉浸出物含量，(干物质)。2.3 玉米淀粉酸度的测定2.3.1定义：淀粉酸度以1 0. 0g试样消耗氢氧化钠溶液(0. lOOOmo 1/L)的体积(mL)表示。2.3.2试剂氢氧化钠标准滴定溶液c(NaOH)=0. 100 0 mol/L,酚酞指示液：称取0. 54 g酚酞溶解在乙醇(95%)中并定容至50.0 mL2. 3.3 分析步骤称取5. 0 g经研磨均匀的试样，置于250mI_锥形瓶中。加30.0 mL 40 .0mI水，摇匀，使 成糊状，加 5 滴酚酞指示液，用氢氧

12、化钠标准滴定溶液滴定至初现粉红色， 0. 5min 不褪色 即为终点。2.3. 4结果计算X=VX2XC/0.1000式中：X.试样酸度。TV试样消耗氢氧化钠标准滴定溶液的体积，单位为毫升(ml.)C氢氧化钠标准滴定溶液浓度，单位为摩尔每升(mol/l.)0.1000氢氧化钠标准滴定溶液c(NaOH) -0.1000 moI/L的浓度，单位为摩尔每升(mol/L)2.4玉米淀粉霉菌的测定操作步骤:：2.4.1以无菌操作称取玉米淀粉25 g，放人含225 mL灭菌水的具玻塞锥形瓶中，振摇30 min,即为1： 10稀释液。2.4.2用灭菌吸管吸取1： 10稀释液10 mL，注人灭菌试管中，另用1

13、 ml.灭菌吸管反复吹 吸 50 次，使霉菌抱子充分散开。2.4.3取1mL1： 10稀释液注人含有9 mL灭菌水的试管中，另换一支1mI.灭菌吸管吹吸五 次，此液为 1： 100稀释液。2.4.4按上述操作顺序做10倍递增稀释液，每稀释一次，换用一支1 ml,灭菌吸管，根据 对样品污染情况的估计，选择三个合适的稀释度，分别在做10 倍稀释的同时，吸取 1 mL 稀释液于灭菌平皿中，每个稀释度做两个平皿，然后将晾至45C左右的霉菌培养基注入平 皿中，并转动平皿使之与样液混匀，待琼脂凝固后，倒置于2528C温箱中，3天后开始观 察，共培养观察 5 天。2.4.5 计算方法：通常选择菌落数在101

14、50之间的平皿进行计数，同稀释度的两个平皿的 菌落平均数乘以稀释倍数，即为每克检样中所含霉菌和酵母数。2.4.6 报告：每克玉米淀粉所含霉菌和酵母数以 cfu/g 表示。2.5 二氧化硫的测定2.5.1 仪器a.碘量瓶：500 mL； b. 滴定管：5 mL。2.5.2 试剂a.c (力I2)=0.01 mol/L碘标准溶液：按GB 601配制与标定；b.0.5%淀粉指示液：按 GB 603 制备。2.5.3 操作步骤称取样品20 g (精确至0.01 g)，置于碘量瓶中，加蒸馏水200 mL,充分振摇15 min后，过 滤。取滤液100 mL置于锥形瓶中，加淀粉指示液2 mL，用c (力I2

15、)=0.01 mol/L碘标准 溶液滴定，至淡蓝色，即为终点。同时做空白试验。结果判定：样品中二氧化硫含量必须小于0.004，即滴定至终点时，所用碘液必须小于 1.25 mL。3 玉米淀粉质量的控制及对啤酒风味、口感的影响3.1 外观质量的控制玉米淀粉外观应洁白、无硫味、异杂味。如果颜色暗淡、有硫味、异杂味，说明玉米淀 粉被污染、变质或二氧化硫超标，使用于生产，这些杂味会带到啤酒中去，从而影响啤酒的 口感、风味。3.2 水份的控制玉米淀粉水份应控制在 14%以内。若水份太高，一方面影响麦汁的得率，使麦汁得率降 低；另一方面若存放时间太长、水份又高，玉米淀粉会结块、发生霉变，结块不但会影响到 糊化效果、降低麦汁得率，而且会影响到啤酒的口感、风味。更主要的是发生霉变的玉米淀 粉使用于啤酒生产，啤酒的安全性得不到保证。因此应严格控制玉米淀粉的水份。3.3 酸度的控制