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1、复习资料啤酒工艺学(一) 啤酒的概念，酒度的表示方法啤酒是采用大麦和水为主要原料，加酒花，经酵母发酵酿制成的一种含有CO2，起泡的低酒精度的饮料。酒饮料中酒精的百分含量称作“酒度”酒度的三种表示方法： 体积分数（%v/v）：每100ml酒中含有纯酒精的毫升数。白酒、黄酒、葡萄酒均以此法表示。 啤酒10P含酒精3.9%（v/v） 质量分数（%m/m） 啤酒10P含酒精3.1%（m/m） 标准酒度(Proof Spirit) 能点燃火药的最低酒精度为标准酒度100度，100标准酒度相当于体积分数57.07或质量分数49.44 一般按：体积分数2=标准酒度(二) 酿造啤酒的主要原料有哪些？用大麦作主
2、料的原因？大麦的主要化学成分有哪些？啤酒生产中使用辅料的意义，常用的辅料有哪些？酒花的化学成分及各自的功能？啤酒生产用水分为哪几种？酿造用水的要求？水的硬度（暂时硬度，永久硬度）啤酒酿造的主要原料：水、大麦、酒花和酵母大麦用于酿造啤酒的原因 大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类（蛋白酶，淀粉酶） 大麦种植遍及全球 大麦的化学成分适合酿造啤酒（淀粉高，蛋白质低） 大麦是非人类食用主粮 大麦的化学成分1. 淀粉2. 半纤维素和麦胶物质3. 蛋白质4. 多酚类物质5. 其他物质 1) 类脂物质2) 无机盐3) 其它：磷酸盐、维生素、酚类物质等。啤酒生产中使用辅助原料的意义 降低啤酒生产成本 降低麦汁总
3、氮，提高啤酒稳定性 调整麦汁组分，提高啤酒某些特性常用的辅料: 大米国内大多数厂家使用 玉米少数厂用 小麦国外使用 蔗糖、葡萄糖和糖浆等酒花的化学成分:一、 苦味物质1. 酒花中的苦味物质包括-酸、-酸及其氧化、聚合产物。2. 提供啤酒愉快苦味的物质1) -酸是啤酒中苦味的主要成分，具有强烈的苦味和很强的防腐能力，可降低啤酒的表面张力，增加啤酒的泡沫稳定性。含量为5%11%2) -酸l 也是苦味物质，含量为11%l 它的苦味没有酸大，防腐力比 -酸低。水中溶解度比酸小。它更易氧化形成软树脂。软树脂能赋于啤酒宝贵的柔和苦味二、 酒花精油是酒花腺体另一重要成分，新鲜酒花中仅含0.42.0的酒花精油
4、，它经蒸馏后成黄绿色油状物，是啤酒重要的香气来源，特别是它容易挥发，是啤酒开瓶闻香的主要成分 。精油的主要成分是碳-氢结构化合物和碳氢氧原子的醇、酮和酯类，其中碳氢氧原子的醇、酮和酯类是啤酒中幽雅香气的主要成分 三、 多酚物质 酒花多酚含量：4-10%，是一个混合物，主要包括单宁、非单宁等，是引起啤酒混浊的主要成分。对啤酒酿造有双重作用多酚的作用 在麦汁煮沸时和蛋白质形成热凝固物。 在麦汁冷却时形成冷凝固物。 在后酵和贮酒直至灌瓶以后，缓慢和蛋白质结合，形成汽雾浊及永久混浊物。 在麦汁和啤酒中形成色泽物质和涩味。啤酒生产用水酿造用水（要求偏酸性）啤酒生产用水普通用水糖化用水、洗涤麦糟用水灭菌、
5、冷却、锅炉用水直接影响啤酒质量要求符合饮用水标准除符合饮用水标准外，还需满足酿造专业要求需要进行软化、去离子等处理酿造用水的质量要求（重点）1. 外观 无色透明，无悬浮物及沉淀物。2. 口味 有清爽的味感。无咸、苦、涩等异味。3. pH值 67为宜。4. 硬度 总硬8以下为宜，暂硬2 5为好。5. 有机物 高锰酸钾消耗量应为03mg/L。6. 总溶解盐类 固形物的含量以150200mg/L为宜。7. 铁盐 以不超过0.3mg/L为佳。铁盐的存在会氧化麦汁中的单宁，增加麦汁色度，使啤酒带有铁腥味并易发生混浊。8. 锰盐 0.1mg/L以下为好。微量锰盐有利于酵母生长，过量则使啤酒缺乏光泽，口味粗
6、糙。9. 硅酸盐 以SiO3计，应在30mg/L以下。过量则麦汁不清，发酵时形成胶团，影响发酵和啤酒过滤；引起啤酒胶体混浊；使啤酒口味粗糙。10. 其他金属离子 重金属离子的含量必须符合饮用水的标准。过量抑制酵母和酶的活性，并使啤酒出现早期混浊，对人体健康也是有害的。11. 硫酸钙 11.5g/L为宜。12. 氯及氯化物 氯含量不超过0.3mg/L。氯化物最适含量为2060mg/L。13. 氮化合物 硝酸盐应在0.2mg/L以下。亚硝酸盐和氨态氮最好不检出。14. 有害微生物 37下培养24h，1mL水中细菌总数不得超过100个，不得有大肠杆菌和八联球菌存在。水的硬度：是指溶解在水中的碱金属盐
7、的总和，而钙盐和镁盐是硬度指标的基础。 德国硬度：每升水中含有10mg的氧化钙为1度。水的硬度有两种： 暂时硬度：水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸盐形式存在的部分，因其遇热即形成碳、酸盐沉淀而被除去，称之为暂时硬度 。（控制暂时硬度，有降酸作用） 永久硬度：以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，不能够通过加热的方式除去，故称为永久硬度 。(三) 大麦发芽的目的是什么？ 制麦芽的目的主要有三个：1. 使大麦生成各种酶，以供制麦芽汁催化剂之用。2. 使大麦中的淀粉、蛋白质等在制麦芽过程中达到适度降解。3. 通过麦芽烤焙除去麦芽中多余的水分和生腥味，产生干麦芽特有的色、香、味以
8、便保藏和运输。(四) 麦芽粉碎的目的和要求？粉碎的方法有哪些？糖化、糊化、液化、老化的概念，浸出物，麦芽汁，无水浸出率的定义。糖化过程中两种淀粉酶的作用及各自最适的温度和pH值。影响淀粉水解的主要因素？糖化方法有哪些？各有何特点（煮出糖化法（尤其是三次煮出糖化法）的特点（结合糖化过程中几个主要控制点）。麦汁煮沸的目的，添加酒花的作用及添加的方法。麦芽粉碎的目的使整粒谷物经粉碎后有较大的比表面积，使物料中贮藏物质增加和水、酶的接触面积，加速酶促反应及物料的溶解粉碎的要求总的要求是麦芽的皮壳破而不碎，（便于分离）麦芽的胚乳尽可能的碎（增加与水的接触面积）。但粗、细粉也应有一定的比例麦芽的粉碎方法
9、1. 麦芽的干法粉碎：近代都采用辊式粉碎机2. 麦芽回潮粉碎：麦芽在很短时间内，通入蒸气或热水，使麦壳增湿，胚乳水分保持不变，这样使麦壳有一定柔性，在干法粉碎时容易保持完整，有利于过滤3. 麦芽湿法粉碎：由于麦芽皮壳充分吸水变软，粉碎时皮壳不容易磨碎，胚乳带水碾磨，较均匀，糖化速度快。4. 连续浸渍湿法粉碎：改进了原来湿法粉碎的两个缺点 糖化：将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物，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的过程 糊化：当淀粉颗粒经过加热，迅速吸水膨胀，从细胞壁中释放，破坏晶状结构，并形成凝胶过程。 液化：淀粉在热水中糊化形成高粘度凝胶，如继续加热或受
10、到淀粉酶的水解，使淀粉长链断裂成短链状，粘度迅速降低的过程。 淀粉老化：糊化后的淀粉凝胶或初步液化后的淀粉糊，如降温至50以下，产生凝胶脱水作用，即链淀粉分子重新整齐规则排列、重叠，链之间形成新的氢键结合，结构复趋向紧密 浸出物：溶解于水的各种干物质 麦芽汁：糖化构成的澄清溶液无水浸出率：麦芽汁中浸出物含量和原料中干物质之比。淀粉酶的作用 -淀粉酶:最适pH5.8-6.0 ,最适温度65-70 能任意水解淀粉分子链内的-1,4苷键,不能水解-1,6键,最终产物以糊精为主。 - 淀粉酶：最适pH5.4-5.6 ,最适温度60-65 从非还原端的第二个-1,4苷键开始,依次将麦芽糖一个一个水解下来
11、，不能作用-1,6键,最终产物以麦芽糖为主。影响淀粉水解的主要因素 麦芽的质量与粉碎度：溶解好，酶量多，糖化快；溶解好，粉碎度影响小，反之应粉细些 非发芽谷物的添加：添加谷物的种类，支、直链淀粉的比例，糊化液化程度等都会产生影响 醪液浓度的影响：稀，效果，以20-40%为宜。 醪液pH的影响：-淀粉酶最适pH在5.8-6.0，- 淀粉酶：最适pH5.0-5.5 糖化温度的影响:63时可得最高可发酵性糖，70可有最短糖化时间糖化方法1. 煮出糖化法此法的特点是既有物理作用，又有生化作用。此法是将糖化醪的一部分取出，放到糊化锅里，逐步升温加热至沸腾，维持一段时间，然后与其余未煮沸的醪液混合，最终使
12、醪逐步梯级升温至糖化终了。1) 三次煮出糖化法 此法的特点是醪液经过三次煮沸和混合，温度上升幅度小，更有利于发挥各种酶的作用及物质的溶解。2) 二次煮出糖化法 此法是将第一次煮沸去掉。3) 一次煮出糖化法 此法是将三次煮出糖化法中的第一次和第三次煮沸去掉。2. 浸出糖化法 糖化醪液自始至终不经过煮沸，单纯依靠酶的作用浸出各种物质。原料只使用麦芽，不用辅料。糖化过程中几个主要控制点1、酸休止v 32-37 ，pH5.2 -5.4，保持一段时间v 主要靠低温酶系的磷酸酯酶对麦芽中的植酸钙镁盐水解，产生酸性磷酸盐v 溶解不良的麦芽经过酸休止，可以提高内切肽酶的活性2、蛋白质休止v 利用内切肽酶和羧肽
13、酶，把蛋白质分解成多肽和氨基酸v 45-50羧肽酶作用强一些，50 -55内切肽酶作用强v 作用时间越长，蛋白质分解越彻底v pH的影响也较大，一般在5.2 -5.3左右3、糖化休止 最适pH为5.5-5.6，主要是a-和b-淀粉酶作用 6065 b-淀粉酶有利，7075对a-淀粉酶有利 较好的方法是两段式糖化法 有利于b-淀粉酶作用 内切肽酶可协同作用 核苷酸酶把核苷酸水解成嘌呤、嘧啶的最高温度是63 ，对酵母的生长、繁殖有利4、过滤温度(糖化终了温度)v 使醪中除了a -淀粉酶以外，其它水解酶均失活v 糖化过滤温度在7080 ，而80 的原因在于：v 温度过高，时间缩短，会增加皮壳物质中有
14、色、有害物质的溶解，氧化，麦汁色泽加深麦汁煮沸的目的1、蒸发水分、浓缩麦汁 使混合麦汁通过煮沸、蒸发、浓缩到规定的浓度 2、使酶变性钝化，热杀菌 防止残余的淀粉酶继续作用，稳定麦汁的组成成分 消灭麦汁中存在的各种有害微生物，保证最终产品的质量 3、蛋白质变性和絮凝 使高分子蛋白质变性和凝固析出，提高啤酒的非生物稳定性。 4、酒花有效组分的浸出 软树脂、单宁物质、芳香成分等，赋予麦汁独特的苦味和香味，提高麦汁的生物和非生物稳定性。 5、排除麦汁中特异的异杂臭气 把具有不良气味的碳氢化合物，如香叶烯等随水蒸汽的挥发而逸出，提高麦汁质量。 添加酒花的作用（1）酒花中的-酸、-酸赋予麦汁和啤酒爽口的苦味和防腐能力，增进啤酒的泡持性。（2）酒花精油赋予麦汁和啤酒特有的酒花香味。（3）多酚物质和蛋白质结合形成沉淀，有利于提高啤酒的非生物稳定性。添加方法 可分3次添加。 第一次添加，是在麦汁初沸时加入全量酒花的五分之一，作用是压泡。（针对多酚物质，与蛋白质结合，沉淀） 第二次添加，是在麦汁煮沸后4045min加入全量酒花的
