以玉米淀粉為輔料進(jìn)行啤酒生產(chǎn)的研究結(jié)果表明用量適當(dāng)不僅

1、玉米淀粉在啤酒釀造中的使用及控制福建省燕京惠泉啤酒股份有限公司技術(shù)研發(fā)部 孫黎瓊 【摘要】 本文論述了啤酒釀造使用玉米淀粉的質(zhì)量要求、控制標(biāo)準(zhǔn)及對(duì)啤酒風(fēng)味、口感的影響，并提出在使用中應(yīng)注意的事項(xiàng)?！娟P(guān)鍵詞】 啤酒 玉米淀粉 風(fēng)味 口感傳統(tǒng)的啤酒釀造是以大麥芽為主要原料，大米、大麥等為輔料。我國(guó)主要以大米為輔料，歐洲的一些國(guó)家則以大麥為輔料。近年來(lái)，隨著原料價(jià)格的不斷上漲，特別是麥芽和大米價(jià)格大幅上漲，使國(guó)內(nèi)啤酒行業(yè)的成本壓力越來(lái)越大，為降低啤酒的生產(chǎn)成本，各啤酒生產(chǎn)廠家都在尋找大米輔料替代品，以降低生產(chǎn)成本。玉米淀粉由于其純凈的品質(zhì)及相對(duì)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，已成為目前我國(guó)啤酒生產(chǎn)中替代大米輔料的首選原

2、料。雖然國(guó)內(nèi)以玉米作啤酒輔料是近幾年才采用的，但用玉米淀粉作為輔料在歐美、非洲和日本均有成熟的經(jīng)驗(yàn)。但是由于玉米淀粉與傳統(tǒng)使用的大米淀粉存在性質(zhì)差異，因此，在具體使用時(shí)，如果不了解和掌握這些差別的本質(zhì)原因，就可能會(huì)影響到玉米淀粉的正常使用。1 玉米淀粉的質(zhì)量要求啤酒釀造使用的玉米淀粉與在其它行業(yè)使用的要求不相同，在啤酒釀造中使用的玉米淀粉要求得率高、且不影響啤酒的風(fēng)味、口感，不給啤酒帶來(lái)異雜味。經(jīng)不斷的試驗(yàn)、分析，我們制定了啤酒釀造使用的玉米淀粉如下質(zhì)量要求。對(duì)不符合要求的堅(jiān)決不使用。1.1 感官要求應(yīng)符合表1規(guī)定。表1項(xiàng) 目指 標(biāo)色 澤白玉米潔白有光澤黃玉米白色或微帶淺黃色陰影氣 味具有玉米

3、淀粉固有的特殊氣味，無(wú)異味、無(wú)霉味口 感不酸、不粘、無(wú)砂齒雜 質(zhì)無(wú)外來(lái)雜質(zhì)1.2 理化要求：應(yīng)符合表2規(guī)定。表2項(xiàng) 目指 標(biāo)水份（%） 14酸度（°T） 2530浸出率（%）102精細(xì)度 99.81.3 衛(wèi)生指標(biāo)：應(yīng)符合表3規(guī)定。表3項(xiàng) 目指 標(biāo) 二氧化硫（mg/kg） 30.0 砷（mg/kg，以AS計(jì)） 0.50鉛（mg/kg以Pb計(jì)） 1.00大腸菌群(cfu/g) 70霉菌(MPN/ 100g) 1002 玉米淀粉各指標(biāo)的檢測(cè)2.1 淀粉水分測(cè)定2.1.1 原理：將試樣放在溫度為130一133的恒溫烘箱內(nèi)，于常壓下烘干90 min，測(cè)定試樣損失的質(zhì)量。2.1.2 儀器分析天平

4、：感量0.001g烘盒：用在測(cè)試條件下不受淀粉影響的金屬(例如鋁)制作，并有大小合適的盒蓋。其有效表面能使試樣均勻分布時(shí)質(zhì)量不超過(guò)0.3g/cm，。適宜尺寸為直徑55 mm一65mm，高度15 mm一30 mm，壁厚約0.5 mm。恒溫烘箱：配有適當(dāng)?shù)目諝庋h(huán)裝置的電加熱器，能夠使得測(cè)試樣品周圍的空氣溫度均勻保持在130一133范圍內(nèi)。烘箱的熱功率應(yīng)能保證在烘箱溫度調(diào)到131時(shí)，放入最大數(shù)量的試樣后，在30 min內(nèi)烘箱溫度回升到131，從而保證所有的樣品同時(shí)干燥。干燥器：內(nèi)置有效的干燥劑和一個(gè)使烘盒快速冷卻的多孔厚隔板。2.1.3 分析步驟2.1.3.1 烘盒恒質(zhì) 取干凈的空烘盒，放在130

5、烘箱內(nèi)烘30 min一60 min，取出烘盒置于干燥器內(nèi)冷卻至室溫，取出稱量;再烘30 min，重復(fù)進(jìn)行冷卻、稱量至前后兩次質(zhì)量差不超過(guò)0.005g，即為恒質(zhì)(m)。2.1.3.2 樣品及烘盒稱重 精確稱取5g士0.25g充分混勻的試樣，倒入恒質(zhì)后的烘盒內(nèi)，使試樣均勻分布在盒底表面上，蓋上盒蓋，立即稱量烘盒和試樣的總質(zhì)量(m1)。在整個(gè)過(guò)程中，應(yīng)盡可能減少烘盒在空氣中的暴露時(shí)間。2.1.3.3 測(cè)定 稱量結(jié)束后，將盒蓋打開斜靠在烘盒旁，迅速將盛有試樣的烘盒和盒蓋放人已預(yù)熱到130的恒溫烘箱內(nèi)，當(dāng)烘箱溫度恢復(fù)到130時(shí)開始計(jì)時(shí)，樣品在130一133的條件下烘90 min，然后取出，并迅速蓋上盒蓋

6、，放入干燥器中，在干燥器中，烘盒不可疊放。烘盒在干燥器中冷卻30 min一45 min至室溫，然后將烘盒從干燥器內(nèi)取出，在2 min內(nèi)精確稱量出樣品和帶蓋烘盒的總質(zhì)量(m2)。對(duì)同一樣品應(yīng)進(jìn)行兩次平行測(cè)定。2.1.4 結(jié)果計(jì)算 X（%）= ×100 式中： X試樣水分含量，%； m恒質(zhì)后的空烘盒和蓋的總質(zhì)量，單位為克(g)； m1干燥前帶有樣品的烘盒和蓋的總質(zhì)量，單位為克(g)； m2干燥后帶有樣品的烘盒和蓋的總質(zhì)量，單位為克(g)。2.2 浸出物含量的測(cè)定（德克拉克法）2.2.1 原理 玉米淀粉經(jīng)糊化后，加麥芽（酶源）糖化，測(cè)其浸出物，減去麥芽本身的浸出物后即為玉米的浸出物。2.2

7、.2 儀器 a. 糖化器 應(yīng)滿足麥芽汁制備工藝要求，并附有溫度計(jì)和攪拌器； b. 攪拌器 轉(zhuǎn)速80100rmin； c. 分析天平 感量0.1mg； d. 藥物天平 感量0.1g； e. 高精度恒溫水浴 精度土0.1；f. 玻璃棒。2.2.3 酶源 麥芽。淺色啤酒麥芽，至少具有250wk的糖化力，其糖化時(shí)間應(yīng)少于10分鐘。2.2.4 分析步驟 a. 稱取玉米淀粉25.00g，另稱取麥芽細(xì)粉樣品25.00g。 b. 將玉米淀粉樣品置于一已知重量的糖化杯里，加200mL水，調(diào)成糊狀。 c. 將糖化杯放在石棉墊上加熱，用溫度計(jì)攪拌，在不斷攪拌下升溫至90'C，以保證淀粉完全糊化。 d. 然后

8、加冷水并攪拌，直至杯內(nèi)內(nèi)容物溫度降至70 75，從稱取的25.00g麥芽細(xì)粉中取約1g麥芽粉加入其中。 e. 攪拌混合液液化幾分鐘，一般810min，再快速加熱煮沸并保持5 10分鐘。f 將糖化杯放入一糖化器里，當(dāng)杯內(nèi)內(nèi)容物溫度達(dá)45時(shí)，加入剩余的麥芽粉和100mL45水，攪拌，用50mL45水沖洗溫度計(jì)和杯壁。在不斷攪拌下于45保溫30min。使醪液以1min的速度，升溫加熱水浴，在25min內(nèi)升至70，此時(shí)于杯內(nèi)加入70水100mL，使醪液于70下保溫1h后，在10 15min內(nèi)迅速冷卻至室溫。用水沖洗攪拌器，擦干糖化杯外壁，加水使其內(nèi)容物準(zhǔn)確稱量為450.0g。用玻璃棒攪動(dòng)糖化醪，并用中

9、速濾紙過(guò)濾，將最初收集的約100mL濾液返回重濾，收集濾液于一干燥燒杯中。h. 測(cè)相對(duì)密度將新鮮煮沸并冷卻至約15的蒸餾水注滿于一恒重的密度瓶?jī)?nèi)，輕拍密度瓶使空氣泡放出，插入附溫度計(jì)的瓶塞（瓶中應(yīng)無(wú)氣泡），立即浸于20±0.1的恒溫水浴中，待內(nèi)容物溫度達(dá)到20，并保持5min不變后取出，用濾紙吸去溢出支管的水，立即蓋好小帽，擦干后，稱量。將水倒去，用2.4.4f條中制備好的麥芽汁反復(fù)沖洗密度瓶23次，然后注滿麥芽汁，輕拍密度瓶使空氣泡放出。插入附溫度計(jì)瓶塞（瓶中應(yīng)無(wú)氣泡），立即浸于20±0.1恒溫水浴中，待內(nèi)容物溫度達(dá)到20，并保持5min不變后取出。用濾紙吸去溢出支管的水

10、，立即蓋好小帽，擦干后，稱量。根據(jù)計(jì)算公式（2），得到20時(shí)麥芽汁的相對(duì)密度，然后從附錄B1中查得相應(yīng)的麥芽汁的浸出物含量P。2.2.5 計(jì)算 a. 麥芽汁（20）的相對(duì)密度按（2）計(jì)算d= （2）式中：d 麥芽汁（20）的相對(duì)密度； m 密度瓶的質(zhì)量，g； m1 密度瓶和水的質(zhì)量，g；m2 密度瓶和麥芽汁的質(zhì)量，g。b. 玉米的浸出物含量計(jì)算E1（%）= EM（3）E2（%干物質(zhì)）= （4） 式中：X2 麥芽的水分含量，；X1 大米的水分含量，； P 麥汁浸出物的含量，（mm）； EM 麥芽浸出物的含量，（風(fēng)干）； E1 玉米淀粉浸出物的含量，（風(fēng)干）； E2 玉米淀粉浸出物含量，（干物質(zhì)）

11、。2.3玉米淀粉酸度的測(cè)定2.3.1定義：淀粉酸度以1 0. 0g試樣消耗氫氧化鈉溶液(0. l000mol/L)的體積(mL)表示。2.3.2試劑氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液c(NaOH)=0. 100 0 mol/L,酚酞指示液：稱取0. 54 g酚酞溶解在乙醇(95%)中并定容至50.0 mL2. 3.3分析步驟稱取5. 0 g經(jīng)研磨均勻的試樣，置于250mI_錐形瓶中。加30.0 mL40 .0mI水，搖勻，使成糊狀，加5滴酚酞指示液，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至初現(xiàn)粉紅色，0. 5min不褪色即為終點(diǎn)。2.3. 4結(jié)果計(jì)算X=V×2×C/0.1000式中：X·試

12、樣酸度°TV試樣消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積，單位為毫升(mI.)C氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液濃度，單位為摩爾每升(mol/l.)0.1000氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液c(NaOH) -0.1000 moI/L的濃度，單位為摩爾每升(mol/L)2.4玉米淀粉霉菌的測(cè)定操作步驟:：2.4. 1 以無(wú)菌操作稱取玉米淀粉25 g，放人含225 mL滅菌水的具玻塞錐形瓶中，振搖30 min，即為1：10稀釋液。2.4.2 用滅菌吸管吸取1：10稀釋液10 mL，注人滅菌試管中，另用1 mI.滅菌吸管反復(fù)吹吸50次，使霉菌抱子充分散開。2.4.3 取1mL1：10稀釋液注人含有9 mL滅菌水的試管中，

13、另?yè)Q一支1mI.滅菌吸管吹吸五次，此液為1：100稀釋液。2.4.4 按上述操作順序做10倍遞增稀釋液，每稀釋一次，換用一支1 mI，滅菌吸管，根據(jù)對(duì)樣品污染情況的估計(jì)，選擇三個(gè)合適的稀釋度，分別在做10倍稀釋的同時(shí)，吸取1 mL稀釋液于滅菌平皿中，每個(gè)稀釋度做兩個(gè)平皿，然后將晾至45左右的霉菌培養(yǎng)基注入平皿中，并轉(zhuǎn)動(dòng)平皿使之與樣液混勻，待瓊脂凝固后，倒置于2528溫箱中，3天后開始觀察，共培養(yǎng)觀察5 天。2.4.5 計(jì)算方法：通常選擇菌落數(shù)在10150之間的平皿進(jìn)行計(jì)數(shù)，同稀釋度的兩個(gè)平皿的菌落平均數(shù)乘以稀釋倍數(shù)，即為每克檢樣中所含霉菌和酵母數(shù)。2.4.6 報(bào)告：每克玉米淀粉所含霉菌和酵母數(shù)

14、以cfu/g表示。2.5 二氧化硫的測(cè)定2.5.1儀器a碘量瓶：500 mL；b滴定管：5 mL。2.5.2試劑ac（½I2）0.01 mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液：按GB 601配制與標(biāo)定；b0.5淀粉指示液：按GB 603制備。2.5.3 操作步驟稱取樣品20 g（精確至0.01 g），置于碘量瓶中，加蒸餾水200 mL，充分振搖15 min后，過(guò)濾。取濾液 100 mL置于錐形瓶中，加淀粉指示液2 mL，用c（½I2）0.01 mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至淡藍(lán)色，即為終點(diǎn)。同時(shí)做空白試驗(yàn)。結(jié)果判定：樣品中二氧化硫含量必須小于0.004，即滴定至終點(diǎn)時(shí)，所用碘液必須小于1.25

15、 mL。3 玉米淀粉質(zhì)量的控制及對(duì)啤酒風(fēng)味、口感的影響3.1 外觀質(zhì)量的控制玉米淀粉外觀應(yīng)潔白、無(wú)硫味、異雜味。如果顏色暗淡、有硫味、異雜味，說(shuō)明玉米淀粉被污染、變質(zhì)或二氧化硫超標(biāo)，使用于生產(chǎn)，這些雜味會(huì)帶到啤酒中去，從而影響啤酒的口感、風(fēng)味。3.2 水份的控制玉米淀粉水份應(yīng)控制在14%以內(nèi)。若水份太高，一方面影響麥汁的得率，使麥汁得率降低；另一方面若存放時(shí)間太長(zhǎng)、水份又高，玉米淀粉會(huì)結(jié)塊、發(fā)生霉變，結(jié)塊不但會(huì)影響到糊化效果、降低麥汁得率，而且會(huì)影響到啤酒的口感、風(fēng)味。更主要的是發(fā)生霉變的玉米淀粉使用于啤酒生產(chǎn)，啤酒的安全性得不到保證。因此應(yīng)嚴(yán)格控制玉米淀粉的水份。3.3酸度的控制玉米淀粉的酸

16、度也是啤酒釀造的一個(gè)重要指標(biāo)，酸度太高或太低會(huì)影響到糊化、糖化各種酶的作用效果，不利于熱凝固物的去除。同時(shí)還會(huì)影響到成品酒的口感。經(jīng)試驗(yàn)酸度控制在25-30°T比較合適。3.4 精細(xì)度的控制玉米淀粉的細(xì)度越高，越利于淀粉的水解，相對(duì)浸出率越高。但在使用過(guò)程中，若細(xì)度太高，倒料時(shí)不易倒干凈，易殘留在袋子里，造成損失。另一方面細(xì)度太高，不易調(diào)漿，須提高料水比，影響麥汁濃度，導(dǎo)致冷麥汁糧耗增加，從而降低了玉米淀粉的利用率。因此啤酒釀造用的玉米淀粉細(xì)度一般控制在90.099.8。3.5 浸出率的控制玉米淀粉浸出率高低雖然不會(huì)影響啤酒的風(fēng)味、口感，但浸出率高相應(yīng)的麥汁得率也高，浸出率越高越好，

17、一般控制在102%（絕干）以上。4 使用過(guò)程應(yīng)注意的事項(xiàng)雖然玉米淀粉價(jià)格低于大米，且浸出率比大米高，但它們的組份差異還是很大的，通過(guò)對(duì)使用的玉米淀粉和大米的檢測(cè)結(jié)果見表4。表4項(xiàng)目玉米淀粉大米水份12.4%12.8%浸出率103.8%94.1%蛋白質(zhì)7.2%0.31%從表4可以看出：玉米淀粉的浸出率明顯高于大米，約高10%；大米含有7%左右的蛋白質(zhì)，而玉米淀粉的蛋白質(zhì)含量非常低，幾乎是零。使用時(shí)應(yīng)從如下幾方面加以控制。4.1 提高氨基氮的含量由于大米含有7%左右的蛋白質(zhì)，可以為麥汁提供一定量的氨基氮，而玉米淀粉蛋白質(zhì)含量幾乎是零，若用玉米淀粉代替大米，必然會(huì)使麥汁中的氨基氮含量降低，影響酵母的

18、生長(zhǎng)繁殖，另一方面，由于蛋白質(zhì)含量降低，麥汁中的起泡蛋白質(zhì)也相應(yīng)降低，從而影響到啤酒的泡沫，使啤酒的泡持性下降。為提高麥汁氨基氮的含量須從原料配方及糖化工藝方面加以改進(jìn)。4.1.1 使用部分小麥芽代替大麥芽以提高麥汁氨基氮的含量為彌補(bǔ)使用玉米淀粉代替大米存在麥汁氨基氮的含量不足、酵母生長(zhǎng)不好、成品酒泡持差的的問(wèn)題，一般采用添加部分小麥芽代替大麥芽，小麥芽指標(biāo)分析見表5。小麥芽指標(biāo)分析 表5項(xiàng)目 指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo) 項(xiàng)目 指標(biāo)水分%5.5色度EBC5.5凝固性氮mg/L19.6浸出率%82.5煮沸色度EBC7.6總酸ml1.35粗細(xì)粉差%0.60粘度CP1.54濁度EBC0.85糖化時(shí)間min9蛋

19、白質(zhì)%14.9隆丁區(qū)分%A35.5過(guò)濾時(shí)間min60庫(kù)值%52.4B13.7糖化力WK466-氨基氮mg/100g188C50.8從表5小麥芽檢測(cè)結(jié)果可以看出，由于小麥芽無(wú)谷皮、浸出率高達(dá)82%以上，高于大麥芽。同時(shí)小麥芽蛋白質(zhì)含量高達(dá)15%，可以提高麥汁氨基氮的含量，滿足酵母生長(zhǎng)須要的營(yíng)養(yǎng)。同時(shí)可溶性氮多，可使成品啤酒口感柔和、泡沫豐富細(xì)膩、持久掛杯，從而提高啤酒泡沫的質(zhì)量 。4.1.2 糖化過(guò)程使用蛋白酶以提高氨基氮的含量通過(guò)糖化工藝的調(diào)整，在糖化階段使用一些復(fù)合酶，適當(dāng)降低蛋白質(zhì)休止溫度，使麥芽糖中的蛋白質(zhì)水解徹底，可以提高麥汁中的氨基氮的含量。4.1.3 通過(guò)原料配方及工藝的調(diào)整、原料配方采用50%大麥芽、10%小麥芽、40%玉米淀粉，糖化過(guò)程添加一定量的復(fù)合酶，與使用同樣比例的大米麥汁主要成份比較見表6。使用大米和玉米淀粉麥汁成份比較 表6項(xiàng)目使用大米使用玉米淀粉濃度°P13.5513.52色度（EBC）7.87.2總酸（ml/100ml）1.221.34PH值5.55.3碘值0.270.29氨基氮（mg/L）198189總氮（mg/L）901895氮區(qū)分A