麥芽汁制備工藝作業(yè)

1、麥芽汁制備工藝專業(yè)：生物工程班級：生工091姓名：張佳麗 學號：2009053050麥芽汁制備工藝摘要：麥芽汁的制備俗稱糖化，麥汁的制備的工藝要求，麥芽與谷物輔料的粉碎，麥芽的粉碎，糖化原理，糖化方法，糖化方法選擇的依據(jù)，糖化工藝技術條件，糖化設備，麥芽醪的過濾，麥汁的煮沸和酒花的添加，麥汁的煮沸和酒花的添加 麥汁質(zhì)量。關鍵詞：麥芽汁 粉碎 工藝 方法 糖化 煮沸 酒花 凝固物麥芽汁的制備俗稱糖化。即糖化是指將麥芽和輔料中高分子儲藏物質(zhì)（如蛋白質(zhì)、淀粉、半纖維素等極其分解中間產(chǎn)物）經(jīng)麥芽中各種水解酶類（或外加酶制劑作用）降解為低分子物質(zhì)并溶于水的過程。溶于水的各種物質(zhì)稱為浸出物，糖化后未經(jīng)過濾

2、的料液稱為糖化醪，過濾后的清液稱為麥芽汁，麥芽汁中的浸出物含量和原料干物質(zhì)之比（質(zhì)量分數(shù)）稱為無水浸出率。麥芽汁的制備需要原料粉碎，糖化，醪液過濾，麥汁煮沸，麥汁后處理等幾個過程才能完成。麥汁制造是將固態(tài)麥芽、非發(fā)芽谷物、酒花用水調(diào)制加工成澄清透明的麥芽汁的過程。一麥汁的制備的工藝要求(一) 原料中有用成分得到最大的限度的萃取，這主要指原料麥芽和輔料中的淀粉轉(zhuǎn)變成可溶性無色糊精和可發(fā)酵性糖類的轉(zhuǎn)化程度，它關系到麥汁的得收率或原料利用率。(二) 原料中無用的或有害的成分溶解最少，主要指麥芽的皮殼物質(zhì)、原料的脂肪、高分子蛋白質(zhì)等。這些物質(zhì)會影響啤酒的風味和穩(wěn)定性，在麥汁制造中減少溶解或通過麥汁處理

3、使這些物質(zhì)減少是提高啤酒的質(zhì)量的關鍵之一。(三) 制成麥汁的有機或無機組分的數(shù)量和配比應符合啤酒品種、類型的要求。在原料的質(zhì)量不穩(wěn)定的情況下，麥汁制造中依據(jù)生物化學變化原理進行工藝調(diào)節(jié)，得到均一的麥汁組成，在相似原料的情況下，采用不同的工藝控制，制成不同組分的麥汁，釀制不同風格、類型的啤酒。(四) 保證以上原則的前提下，縮短生產(chǎn)時間，節(jié)省工時，麥汁制造是加熱和冷卻過程，所需熱能占啤酒生產(chǎn)熱能消耗的55%以上，近代麥汁制造工藝和設備注意了熱能的利用。二麥芽與谷物輔料的粉碎原料粉碎的目的：使整粒谷物經(jīng)粉碎后有較大的比表面積，使物料中貯藏物質(zhì)增加和水、酶的接觸面積，加速酶促反應及物料的溶解。(一)

4、麥芽的粉碎麥芽的粉碎方法：干法粉碎，濕法粉碎，回潮干法粉碎和連續(xù)調(diào)濕粉碎。以干法粉碎為主。1.粉碎設備麥芽粉碎常用輥式及濕式粉碎設備。輥式設備根據(jù)輥的數(shù)量又可分為對輥式、四輥式、五輥式、六輥式等。錘式粉碎機極少使用。2.干法粉碎1) 干法粉碎的調(diào)節(jié)原理，麥芽粉碎后，按物料的顆粒大小，一般可分成：皮殼、粗粒、細粒、粉及微粉，其各部分的質(zhì)量分數(shù)，謂“粉碎度”。麥芽粉碎度之調(diào)節(jié)，主要依據(jù)麥芽的溶解度、糖化方法、過濾設備等靈活控制。麥芽粉碎各部分對浸出率的影響：麥芽皮殼部分，主要由纖維素，半纖維素、木質(zhì)素、無機鹽、色素物質(zhì)等組成，在糖化時很少溶解，占浸出物的比例低。2) 麥芽回潮粉碎：麥芽在很短時間內(nèi)

5、，通入蒸氣或熱水，使麥殼增濕，胚乳水分保持不變，這樣使麥殼有一定柔性，在干法粉碎時容易保持完整，有利于過濾3) 麥芽濕法粉碎：由于麥芽皮殼充分吸水變軟，粉碎時皮殼不容易磨碎，胚乳帶水碾磨，較均勻，糖化速度快。連續(xù)浸漬濕法粉碎：改進了原來濕法粉碎的兩個缺點。3.粉碎度的調(diào)節(jié)粉碎度是指麥芽或輔助原料的粉碎程度。通常是以谷皮、粗粒、細粒及細粉的各部分所占料粉質(zhì)量的質(zhì)量分數(shù)表示。一般要求粗粒與細粒(包括細粉)的比例為1：2.53.0為宜。麥芽的粉碎度應視投產(chǎn)麥芽的性質(zhì)、糖化方法、麥汁過濾設備的具體情況來調(diào)節(jié)。(1)麥芽性質(zhì)對于溶解良好的麥芽，粉碎后細粉和粉末較多，易于糖化，因此可以粉碎得粗一些。而對溶

6、解不良的麥芽，玻璃質(zhì)粒多，胚乳堅硬，糖化困難，因此應粉碎得細一些。(2)糖化方法不同的糖化方法對粉碎度的要求也不同。采用浸出糖化法或快速糖化法時，粉碎應細一些；采用長時間糖化法或煮出糖化法，以及采用外加酶糖化法時，粉碎可略粗些。(3)過濾設備采用過濾槽法，是以麥皮作為過濾介質(zhì)，要求麥皮盡可能完整，因此麥芽應粗粉碎。采用麥汁壓濾機，是以滌綸濾布和皮殼作過濾介質(zhì)，粉碎應細一些。三 糖化原理糖化的目的：(一) 將原料和輔助原料中的可溶性物質(zhì)萃取出來，并且創(chuàng)造有利于各種酶作用的條件，使高分子的不溶性物質(zhì)在酶的作用下盡可能多地分解為低分子的可溶性物質(zhì)，制成符合生產(chǎn)要求的麥汁。糖化時酶的作用、主要物質(zhì)的變

7、化及影響糖化的因素1.糖化時主要酶的作用糖化過程中的酶主要來自麥芽本身，有時也用外加酶制劑。這些酶以水解酶為主，包括（1）淀粉分解酶(-淀粉酶、-淀粉酶、界限糊精酶、R-酶、-葡萄糖苷酶、麥芽糖酶和蔗糖酶等)；（2）蛋白分解酶(內(nèi)肽酶、羧肽酶、氨肽酶、二肽酶等)；（3）-葡聚糖分解酶(內(nèi)-1，4葡聚糖酶、內(nèi)-1，3葡聚糖酶、-葡聚糖溶解酶等)（4）磷酸酶等。2.糖化時主要物質(zhì)的變化麥芽中可溶性物質(zhì)很少，占麥芽干物質(zhì)的1819，為少量的蔗糖、果糖、葡萄糖、麥芽糖等糖類和蛋白胨、氨基酸以及果膠質(zhì)和各種無機鹽等。麥芽中不溶性和難溶性物質(zhì)占絕大多數(shù)，如淀粉、蛋白質(zhì)、-葡聚糖等。輔助原料中的可溶性物質(zhì)更

8、少。麥芽和輔料在糖化過程中的主要物質(zhì)變化有：(1)淀粉的分解：分為三個彼此連續(xù)進行的過程，即糊化、液化和糖化。(2)蛋白質(zhì)的水解糖化時，蛋白質(zhì)的水解主要是指麥芽中蛋白質(zhì)的水解。蛋白質(zhì)水解很重要，其分解產(chǎn)物影響著啤酒的泡沫、風味和非生物穩(wěn)定性等。糖化時蛋白質(zhì)的水解也稱蛋白質(zhì)休止。(3)-葡聚糖的分解(4)酸的形成使醪液的pH值下降。(5)多酚類物質(zhì)的變化3.影響糖化的因素(1)麥芽的質(zhì)量及粉碎度(2)溫度的影響(3)pH的影響實際生產(chǎn)中，多采用加酸調(diào)節(jié)糖化的pH值，以增加各種酶的活性。通常選用磷酸或乳酸調(diào)節(jié)pH值。(4)糖化醪濃度的影響：糖化料水比為1：34，糊化料水比為1：56。四 糖化方法煮

9、出糖化法是兼用生化作用和物理作用進行糖化的方法。其特點是將糖化醪液的一部分，分批加熱煮沸，然后與其余未煮沸的醪液混合，使全部醪液溫度分階段地升高到不同酶分解所需要的溫度，最后達到糖化終了溫度。煮出糖化法可以彌補一些麥芽溶解不良的缺點。根據(jù)醪液的煮沸次數(shù)，煮出糖化法可分為一次、二次和三次煮出糖化法，以及快速煮出法等。浸出糖化法是純粹利用酶的作用進行糖化的方法，其特點是將全部醪液從一定的溫度開始，緩慢分階段升溫到糖化終了溫度。浸出糖化法需要使用溶解良好的麥芽。應用此法，醪液沒有煮沸階段。1.全麥芽煮出糖化法（1）二次煮出糖化法特點有：二次煮出糖化法適宜處理各種性質(zhì)的麥芽和制造各種類型的啤酒；以淡色

10、麥芽用此法制造淡色啤酒比較普遍。根據(jù)麥芽的質(zhì)量，下料溫度可低（3537）可高(5052)；整個糖化過程可在34h內(nèi)完成。二次煮出糖化法過程溫度變化曲線（2）一次煮出糖化法特點有：起始溫度為3035，然后加熱至5055，進行蛋白質(zhì)休止。也可以開始即進行5055的蛋白質(zhì)休止；5055直接升溫至6568，進行糖化；前兩次升溫（3550，5065）均在糖化鍋內(nèi)進行，糖化終了，麥糟下沉，將1/31/2容量的上清液加入糊化鍋，加熱煮沸，然后混合，使混合后的醪溫達7678。一次煮出糖化法過程2.全麥芽浸出糖化法（1）恒溫浸出糖化法粉碎后的麥芽，投入水中攪勻，65保溫1.52.0h，然后把糖化完全的醪液加熱到

11、7578，或添加95左右的熱水，使醪液溫度升到7578，終止糖化，送入過濾槽過濾。（2）升溫浸出糖化法先利用低溫水浸漬麥芽，時間為0.51.0h，促進麥芽軟化和酶的活化；然后升溫到50左右進行蛋白質(zhì)分解，保持30 min；再緩慢升溫到6263，糖化30 min左右；然后再升溫至6870，使-淀粉酶發(fā)揮作用，直到糖化完全(遇碘液不呈藍色反應)；再升溫至7678，終止糖化。3.雙醪糖化法（復式糖化法）（1）雙醪煮出糖化法雙醪煮出糖化法的特點有：A、輔料添加量為2030，最高可達50。對麥芽的酶活性要求較高。B、第一次兌醪后的糖化操作與全麥芽煮出糖化法相同。C、輔助原料在進行糊化時，一般要添加適量的

12、-淀粉酶。D、麥芽的蛋白分解時間應較全麥芽煮出糖化法長一些，以避免低分子含氮物質(zhì)含量不足。E、因輔助原料粉碎得較細，麥芽粉碎應適當粗一些，盡量保持麥皮完整，防止麥芽汁過濾困難。F、本法制備的麥芽汁色澤淺，發(fā)酵度高，更適合于制造淡色啤酒。雙醪一次煮出糖化法雙醪二次煮出糖化法（2）雙醪浸出糖化法特點有：由于沒有兌醪后的煮沸，麥芽中多酚物質(zhì)、麥膠物質(zhì)等溶出相對較少，所制麥汁色澤較淺、粘度低、口味柔和、發(fā)酵度高，更適合于制造淺色淡爽型啤酒和干啤酒。糊化料水比大(1：5以上)，輔料比例大(占3040)，均采用耐高溫-淀粉酶協(xié)助糊化、液化。操作簡單，糖化周期短，3h內(nèi)即可完成。4.外加酶制劑糖化法5.糖化

13、方法選擇的依據(jù)(1)原料使用溶解良好的麥芽，可采用雙醪一次或二次糖化法，蛋白分解溫度適當高一些，時間可適當控制短一些；使用溶解一般的麥芽，可采用雙醪二次糖化法，蛋白分解溫度可稍低，延長蛋白分解和糖化時間；使用溶解較差、酶活力低的麥芽，采用雙醪三次糖化法，控制谷物輔料用量或外加酶，以彌補麥芽酶活力的不足。(2)產(chǎn)品類型上面發(fā)酵啤酒多用浸出法，下面發(fā)酵啤酒多用煮出法；釀造濃色啤酒，選用部分深色麥芽、焦香麥芽，采用三次糖化法；釀造淡色啤酒采用雙醪浸出糖化法或雙醪一次煮出糖化法；制造高發(fā)酵度的啤酒，糖化溫度要控制低一些(6264)，或采用兩段糖化法（6263，6768），并適當延長蛋白分解時間；若添加

14、輔料，麥芽的糖化力應要求高一些。(3)生產(chǎn)設備浸出法只需有加熱裝置的糖化鍋，雙醪糖化法或煮出法，應有糊化鍋和糖化鍋；復式糖化設備可穿插投料，合理調(diào)節(jié)糖化方法，具有較大的靈活性，以達到最高的設備利用率。五 糖化工藝技術條件糖化要控制的工藝技術條件有以下幾個方面。1.糖化溫度：糖化時溫度的變化通常是由低溫逐步升至高溫，以防止麥芽中各種酶因高溫而被破壞。糖化溫度的階段控制浸漬階段：此階段溫度通?？刂圃?540。在此溫度下有利于酶的浸出和酸的形成，并有利于-葡聚糖的分解。蛋白分解階段：此階段溫度通?？刂圃?555。溫度偏向下限，低分子氮含量較高，反之，則高分子氮含量較高。溶解良好的麥芽，可采用高溫短時

15、間蛋白質(zhì)分解；溶解不良的麥芽，可采用低溫長時間蛋白質(zhì)分解；麥芽溶解特好，可省略蛋白分解階段。在4555溫度范圍內(nèi)，-葡聚糖繼續(xù)分解。糖化階段：此階段溫度通?？刂圃?270之間。溫度偏高，有利于-淀粉酶的作用，可發(fā)酵性糖減少。溫度偏低，有利于-淀粉酶的作用，可發(fā)酵性糖增多。糊精化階段：此階段溫度為7578。在此溫度下，-淀粉酶仍起作用，殘留的淀粉可進一步分解，而其他酶則受到抑制或失活。2.糖化時間（麥芽的質(zhì)量、輔料加量、工藝如兩段糖化、煮出次數(shù)等有關）3.pH 值4.糖化用水淡色啤酒的料水比為1：45，濃色啤酒的料水比為1：34，黑啤酒的料水比為l：23。5.洗糟用水洗糟用水溫度為7580，（二

16、道麥汁）殘?zhí)琴|(zhì)量分數(shù)控制在1.01.5。釀造高檔啤酒，應適當提高殘?zhí)琴|(zhì)量分數(shù)在1.5以上，以保證啤酒的高質(zhì)量?；旌消溨瓭舛?，應低于最終麥汁質(zhì)量分數(shù)1.52.5。六 糖化設備糖化鍋、糊化鍋、煮沸鍋、過濾槽、回旋沉淀槽七 麥芽醪的過濾（一）概述定義：糖化過程結(jié)束時，已經(jīng)基本完成了麥芽和輔料中高分子物質(zhì)的分解，萃取。必須在最短時間內(nèi)把麥汁和麥糟分離的過程。麥芽醪的過程包括如下過程：1.殘留在糖化醪僅剩的耐熱性的-淀粉酶，將少量的高分子糊精進一步液化，使之全部轉(zhuǎn)化成無色糊精和糖類，提高原料浸出物收得率。2.從麥芽醪中分離出“頭號麥芽”。3.用熱水洗滌麥糟，洗出吸附于麥糟的可溶性浸出物，得到“二慮、三慮

17、麥汁”。麥芽醪的過濾，基本上屬物理分離，工藝基本要求是：迅速和較徹底的分離可溶性浸出物，盡可能減少有害怕于啤酒風味的麥殼多酚、色素、苦味物，以及麥芽中高分子蛋白質(zhì)、脂肪、脂肪酸、葡聚糖等物質(zhì)被萃取，盡可能獲得澄清的麥汁。（二）過濾糟法是最古老的方法，也是至今采用最普遍的方法1過濾槽的主要結(jié)構(gòu)：過濾槽是由不銹鋼制成的圓桶形體，配有弧球形或錐形頂蓋，槽底大多是平底。2過濾槽過濾程序3過濾槽過濾的工藝控制（三）壓濾機法：板框式壓濾機是由容鈉糖化醪的框和分離麥汁的濾布及收集麥汁的濾板各若干組組成過濾元件，再配以頂板、支架、壓緊螺桿或液壓系統(tǒng)組成。麥糟的輸送：從過濾槽或壓濾機排出的麥糟為干式，進入過濾設

18、備附近中間貯槽，再通過輸送，至廠區(qū)邊的麥糟出售罐。八麥汁的煮沸和酒花的添加(一)目的（1）蒸發(fā)水分，濃縮麥汁，達到規(guī)定濃度（2）鈍化酶及殺菌，保證在以后釀造過程中麥汁組分的一致性（3）蛋白質(zhì)變性和絮凝，避免由蛋白質(zhì)造成的啤酒渾濁（4）酒花有效成分的浸出排除麥汁中特異的臭味（二）麥汁煮沸的設備煮沸鍋是糖化設備中發(fā)展變化最多的設備1外形：較普遍的是圓筒球底，球形或錐形蓋2材料：近代普遍采用不銹鋼板3加熱方式：近代絕大多數(shù)采用間接加熱4蒸發(fā)方式：普遍歡迎低壓煮沸5煮沸鍋技術特性（三）麥汁煮沸中水分的蒸發(fā)：若工藝規(guī)定煮沸時間一定，鍋蒸發(fā)強度一定，熱麥汁濃度一定時，麥汁洗糟就受麥汁濃度制約。（四）酒花的

19、添加傳統(tǒng)啤酒釀造中多采用分次添加酒花在煮沸麥汁中，目的是為了萃取不同量的酒花組分。1酒花主要組分的萃取和變化（1）多酚物質(zhì)：易溶于水，在熱麥汁中溶解十分迅速。（2）酒花精油：是啤酒重要的香氣物質(zhì)。（3）苦味物質(zhì)：在麥汁煮沸中變化十分復雜。2花的添加量和添加方法添加量因酒花質(zhì)量，消費者嗜好習慣，啤酒的品種濃度等的不同而不同。（五）麥汁煮沸中蛋白質(zhì)的變性絮凝煮沸中蛋白質(zhì)的變性和絮凝條件：1麥汁溫度和加熱時間：加熱溫度越高，變性越充分2麥汁煮沸PH：取決于煮沸前混合麥汁的PH3沸騰狀態(tài)：取決于傳熱量Q和鍋的流型4單寧和Ca2+、Mg2+的促進作用（六）麥汁煮沸中的其他變化1.還原物質(zhì)的生成：主要包括

20、兩大類：還原糖及其生成物、類黑精等為第一類；來自于麥芽，酒花的多酚、酒花苦味物質(zhì)等為第二類。2.麥汁色澤的增加：煮沸中麥汁色澤迅速增加3.其他物質(zhì)的變化：來自麥芽和輔料中的易揮發(fā)物，由蛋白質(zhì)分解形成二甲硫等硫化物，由糖褐變形成的丙醛等氣味物質(zhì)，在煮沸中隨二次蒸汽蒸發(fā)，改善了麥汁的氣味。九麥汁的處理（一）概述由煮沸鍋放出的定型熱麥汁，在進入發(fā)酵前還需要進行一系列處理，包括：酒花糟分離，熱凝固物分離，冷凝固物分離、冷卻、充氧等一系列處理，才能制成發(fā)酵麥汁。(二)酒花的分離：我國廣泛采用罐底帶篦子的酒花分離器（三）熱凝固物的分離：1熱凝固物：一般采用回旋沉淀糟法2回旋沉淀糟分離熱凝固物：回旋沉淀糟可以裝置在糖化室的煮沸鍋旁，盡可能縮短輸送管長度，輸送泵也應采用低速渦輪泵。（四）冷凝固物分離1冷凝固物：是分離熱凝固物后澄清的麥汁。2冷凝固物