第四節(jié)釀造用水

第四節(jié)釀造用水

第四節(jié)釀造用水一、水源自然界水源種類有:雨水、雪水;地表水〔江、河、湖、水庫水和淺井水〕;地下水〔深井水、泉水〕;冰水;海水。

啤酒廠選擇水源的原則應(yīng)既要考慮水量充分和穩(wěn)定,又要根本符合我國生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)〔5749-85〕,另外冷卻水的水溫越低越好。

綜合各種水源的水質(zhì)特性,啤酒廠的水源應(yīng)優(yōu)先考慮承受地下水。

地下水的水質(zhì)特點為:,含有機物、懸浮物、膠體物質(zhì)少。

水的溫度穩(wěn)定,水溫一般在5~24℃之間,不受氣溫存季節(jié)影響。

水生生物少,沒有或很少有微生物,沒有致病菌和水生動物及水生植物。

溶解鹽類高,硬度高。

但在使用地下水時應(yīng)留意,應(yīng)優(yōu)先選擇淺層地下水,其次是深層地下水。

某些地下水經(jīng)含礦鹽層時,會受到各種金屬礦巖的污染,同時水的硬度高,因此生產(chǎn)應(yīng)用時,應(yīng)依據(jù)詳細(xì)要求做相應(yīng)的處理。

除地下水外,選擇其它水源的次序是:1城市自來水;2湖泊水、水庫水;3河水。

二、釀造用水的要求啤酒生產(chǎn)用水包括釀造用水〔直接進入產(chǎn)品中的水如糖化用水、洗糟用水、啤酒稀釋用水〕和洗滌、冷卻用水及鍋爐用水。

成品啤酒中水的含量最大,俗稱啤酒的“血液“,水質(zhì)的好壞將直接影響啤酒的質(zhì)量,因此釀造優(yōu)質(zhì)的啤酒必需有優(yōu)質(zhì)的水源。

釀造用水的水質(zhì)好壞主要取決于水中溶解鹽的種類與含量、水的生物學(xué)純凈度及氣味,這些因素將對啤酒釀造、啤酒風(fēng)味和穩(wěn)定性產(chǎn)生很大影響,因此必需重視釀造用水的質(zhì)量。

釀造用水直接進入啤酒,是啤酒中最重要的成分之一。

釀造用水除必需符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)外,還要滿意啤酒生產(chǎn)的特殊要求。

淡色啤酒的釀造用水質(zhì)量要求見表1-4-1。

表1-4-1淡色啤酒釀造用水質(zhì)量要求工程單位理想要求最高極限緣由透亮,無沉混濁度透亮,無沉淀影響麥汁濁度,啤酒簡潔混濁淀色無色無色有色水是污染的水,不能使用20℃無味20℃無味50℃無味味假設(shè)有異味,污染啤酒,口味惡劣50℃無味影響糖化醪值,使啤酒的風(fēng)味改剩余堿度〔〕≤3≤5〔淡色啤酒〕變。

總硬度5~20,對深色啤酒5,黑啤酒10不利于糖化時酶發(fā)揮作用,造成糖值~~化困難,增加麥皮色素的溶出,使啤酒色度增加、口味不佳總?cè)芙恹}類150~202300含鹽過高,使啤酒口味苦澀、粗糙會阻礙發(fā)酵,飲用水***鹽含量規(guī)***根態(tài)氮氮定為50計影響糖化進展,阻礙酵母發(fā)酵,使亞***根態(tài)氮0酵母變異,口味轉(zhuǎn)變,并有致癌作氮計用氨態(tài)氮0說明水源受污染的程度適量,糖化時促進酶的作用,提高***化物20~60100酵母活性,啤酒口味嚴(yán)峻;過量,引起酵母早衰,啤酒有咸味硫酸鹽100240過量使啤酒澀味重過量水呈紅或褐色,有鐵腥味,麥鐵汁色澤暗錳過量使啤酒缺乏光澤,口味粗糙麥汁不清,發(fā)酵時形成膠團,影響硅酸鹽2050發(fā)酵和過濾,引起啤酒混濁,口味粗糙高錳酸鉀消耗量310超過10時,有機物污染嚴(yán)峻,不能使用細(xì)菌總數(shù)100個,不微生物得有大腸桿菌和八疊球超標(biāo)對人體安康有害菌三、水中影響啤酒質(zhì)量的主要因素水的硬度水中所含鈣離子、鎂離子和水中存在的碳酸根離子、硫酸根離子、***離子、***根離子所形成鹽類的濃度稱為水的硬度。

我國規(guī)定1升水中含有10氧化鈣為1〔德國度〕。

淡色啤酒要求使用8以下的軟水,深色啤酒可用12以上的硬水。

硬度的法定計量單位是以表示的,1=。

水的硬度分為臨時硬度〔也稱為碳酸鹽硬度,指水中鈣、鎂的碳酸氫鹽濃度〕、永久硬度〔也稱為非碳酸鹽硬度,指水中鈣、鎂的硫酸鹽、碳酸鹽、***鹽等濃度〕和負(fù)硬度〔含鉀、鈉的碳酸氫鹽濃度〕,也可以鈣硬和鎂硬來分類,見表1-4-2。

表1-4-2水中鈣硬和鎂硬的分類總硬度鈣硬度鎂硬度〔3〕242〔3〕242〔3〕〔3〕22水的剩余堿度〔,簡稱〕是對水中具有降酸作用和增酸離子的綜合評價,可以推想水中碳酸氫鹽、鈣硬、鎂硬對麥汁和啤酒的影響程度,是衡量水質(zhì)的一項重要指標(biāo)。

水的剩余堿度〔〕=水的總堿度-抵消堿度當(dāng)水中不含3時,水中的3-主要與2+、2+結(jié)合,成為相應(yīng)的鹽,此時,水的總堿度〔〕就是水的碳酸鹽硬度〔臨時硬度〕,兩者表示方法一樣,均以表示。

假設(shè)水中含有3,則水的總硬度大于碳酸鹽硬度,此水呈負(fù)硬度。

抵消堿度是指2+、2+的增酸效應(yīng)抵消碳酸氫鹽降酸作用所形成的堿度。

抵消堿度為:鈣硬+鎂硬7因此,水的剩余堿度〔〕為:=-〔鈣硬+鎂硬7〕釀造不同的啤酒,對水的值要求也不同。

淡色啤酒值≤5,深色啤酒值5,黑色啤酒值10。

假設(shè)釀造淡色啤酒,除值之外,總硬度應(yīng)35〔視值而定〕;非碳酸鹽硬度與碳酸鹽硬度的比值為〔~〕:1;鈣硬度:鎂硬度3:1。

但一般釀造水很難到達(dá),可以通過調(diào)酸去臨時硬度,參與鈣鹽增加永久硬度來改善比值。

加酸能顯著降低值,但在實際生產(chǎn)中單靠加酸來降低值,不僅增加了產(chǎn)品本錢也很難到達(dá)好效果。

當(dāng)水總硬度和臨時硬度都很高時,應(yīng)考慮承受其他方法對水進展處理,降低總硬度和臨時硬度,這樣才能從根本上到達(dá)改進水質(zhì)的目的。

水的硬度并非愈小愈好,試驗證明水的硬度過小對酵母的生長生殖不利。

表現(xiàn)在發(fā)酵過程中,會毀滅降糖緩慢,發(fā)酵時間過長,易染菌等現(xiàn)象。

所以對水的硬度的要求,應(yīng)依據(jù)所使用的酵母菌種和產(chǎn)品的類型而定。

不同地區(qū)的水,具有不同的總硬度,并且可以釀制出不同類型的啤酒。

當(dāng)2+含量在40~70之間,能保持啤酒糖化時淀粉液化酶的耐熱性。

如麥汁含2+在80~100時,可促進麥汁煮沸時形成單寧-蛋白質(zhì)-鈣的復(fù)合物,有利于熱凝固蛋白質(zhì)的絮凝。

啤酒發(fā)酵中有30以上2+時,能促進酵母的分散性,也能促進形成草酸鈣〔啤酒石〕的沉結(jié)。

但過多2+會阻礙酒花-酸的異構(gòu),并使酒花苦味變得粗糙。

2+的影響和鈣相像,在麥芽中含量約為130。

啤酒釀造用水含有10~15的2+已足夠,不宜超過80。

當(dāng)啤酒中含2+超過40時,會使啤酒變得干、苦味重。

〔1957〕指出啤酒中的2+、2+平衡對啤酒風(fēng)味有重要影響,當(dāng)2+:2+=47:24,啤酒有嚴(yán)峻協(xié)調(diào)的風(fēng)味。

水中離子對值的影響水中的離子如鈣、鎂和碳酸氫根離子對糖化醪液和麥汁的值影響較大,詳細(xì)如下:1碳酸氫鹽的降酸作用麥芽中的磷酸二氫鉀使麥芽醪偏向酸性,并與水中形成臨時硬度的碳酸氫鹽反響,生成24,而使醪液酸度降低,值上升。

224+〔3〕2→4+24+22+22↑有過量的〔3〕2存在時,則上述反響連續(xù),形成3〔4〕2沉淀。

424+3〔3〕2→3〔4〕2↓+224+22+22↑同理:224+〔3〕2→4+24+22+22↑釀造水中,鎂離子含量一般較鈣離子低,不易進展到3〔4〕2,而只形成4為止。

4呈堿性,溶解于水,與堿性的24共存,使醪液酸度降低,值上升。

因此,〔3〕2降酸作用比〔3〕2強。

水中的碳酸氫鈣〔鎂〕可使麥芽醪液中的磷酸二氫鉀轉(zhuǎn)變成磷酸氫二鉀,使麥芽醪液酸度下降。

酸度下降會給生產(chǎn)工藝帶來諸多的不便,如:影響酶的最適作用條件,糖化效果差,麥汁收得率降低,可發(fā)酵性糖降低,酒花苦味粗糙,發(fā)酵緩慢,發(fā)酵時間延長,發(fā)酵度降低。

22+、2+的增酸作用24與形成永久硬度的硫酸鹽〔或***化物〕作用,使堿性的24又恢復(fù)為酸性的24:424+34=3〔4〕2↓+224+324同理:424+34=3〔4〕2↓+224+324由于4形成的酸性24較4形成的少,2+的增酸作用強,是2+的2倍,且2+的風(fēng)味欠佳,生產(chǎn)中承受4或2增酸,調(diào)整值。

+、+的影響啤酒中鈉和鉀主要來自于原料,其次才是釀造水。

啤酒中+、+過高簡潔使淺色啤酒變得粗糙,不嚴(yán)峻,一般啤酒中+:+經(jīng)常在50~100:300~400。

因此要求釀造用水中的+、+含量較低,假設(shè)兩者超過100,則這種水不相宜釀造淺色啤酒。

2+、2+的影響優(yōu)質(zhì)啤酒含2+應(yīng)少于,假設(shè)啤酒中含2+,會使啤酒泡沫不雪白,加速啤酒的氧化渾濁。

假設(shè)啤酒中含2+1會使啤酒著色,并具有空洞感,鐵腥味。

釀造水中的2+最高限量,文獻(xiàn)報道不一,一般認(rèn)為應(yīng)低于~。

2+對啤酒影響與2+相像,同時它是多種酶的輔基,尤其能促進蛋白酶活性。

當(dāng)2+水平超過時,會干擾發(fā)酵,并使啤酒著色。

釀造水中2+應(yīng)低于。

2+、2+、6+、2+等的影響重金屬是酵母的毒物,會使酶失活,導(dǎo)致啤酒渾濁。

除2+以外的重金屬離子在釀造水中均應(yīng)低于。

2+是酵母生長必需的無機離子,假設(shè)麥汁中含有~的2+,酵母能旺盛生長,發(fā)酵力強,同時它還能增加啤酒泡沫的強度。

釀造用水中2+可以放寬到低于2。

-的影響釀造水中42-經(jīng)常和2+結(jié)合,在釀造中能消退3-引起的堿度和促進蛋白質(zhì)絮凝,有利于麥汁的澄清。

釀造淺色啤酒的水中含42-可以在50~70之間,過多也會引起啤酒的干苦和不快樂味道,使啤酒的揮發(fā)性硫化物的含量增加。

-的影響-對啤酒的澄清和膠體穩(wěn)定性有重要作用。

-能賜予啤酒飽滿的酒體,爽口、嚴(yán)峻的風(fēng)味。

釀造水中-含量應(yīng)在20~60之間,最高不能超過100。

麥汁中-300時,會引起酵母早衰、發(fā)酵不完全和啤酒口味粗糙。

現(xiàn)在啤酒釀造水改進時,常用2代替4,由于它不形成苦澀的4沉淀。

2-、3-的影響2-是國際公認(rèn)的致癌物質(zhì),也是酵母的猛烈***,它會轉(zhuǎn)變酵母的遺傳和發(fā)酵性狀,甚至抑制發(fā)酵。

在糖化時會破壞酶蛋白,抑制糖化,它還能給啤酒帶來不快樂的氣味,釀造水中應(yīng)不含有2-。

當(dāng)它的含量時,這種水應(yīng)制止作為釀造水。

3-有害作用較小,清潔水中很少有多量的3-。

在受到生物廢物特殊是糞便污染時,水會含有較高的3-。

飲用水的3-標(biāo)準(zhǔn)為,與啤酒釀造用水的要求相近。

-的影響啤酒釀造水中假設(shè)-10會抑制酵母生長,使發(fā)酵不正常。

釀造用水不應(yīng)含有-。

-、2的影響幾乎全部的自然水中均含有32-,火山地帶的水中32-的含量高達(dá)50~100。

硅酸在啤酒釀造中會和蛋白質(zhì)結(jié)合,形成膠體渾濁,在發(fā)酵時也會形成膠團吸附在酵母上,降低發(fā)酵度,并使啤酒過濾困難。

因此高含量的硅酸是釀造水的有害物質(zhì)。

慕尼黑的水含32-為,比爾森釀造水的含量為12,一般認(rèn)為32-的含量50的水是確定不能用于釀造啤酒的。

***的影自然水不含余***。

自來水中的余***是供水廠在水處理中加***氣或漂白粉消毒帶來的。

啤酒釀造水中應(yīng)確定避開有余***的存在。

因其是猛烈的氧化劑,會破壞酶的活性,抑制酵母發(fā)酵。

所以,用自來水或自供水〔用***消毒的水〕做釀造水時必需經(jīng)過活性炭脫***。

四、水的處理方法與操作加酸法加酸可將碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)變?yōu)榉翘妓猁}硬度,使水的剩余堿度降低,降低麥芽汁的值,使糖化操作能夠順當(dāng)進展。

酸的種類有乳酸、磷酸、鹽酸或硫酸,一般以加乳酸者多。

推舉將食用磷酸和鹽酸或硫酸結(jié)合使用,其中糖化鍋、調(diào)整洗糟用水值可添加鹽酸或硫酸,并且可以取消石膏或***化鈣。

調(diào)整煮沸鍋麥汁值可用磷酸或乳酸。

加酸量除與值有關(guān)外,還要留意定型麥汁的總酸含量不能超標(biāo)。

加石膏或***化鈣加石膏可以消退3-、32-的堿度,消退24的堿性,起到調(diào)整水中鈣離子的濃度等作用。

電滲析法工作原理:水中的溶解鹽類,多數(shù)以離子形式存在,在外加直流電場的作用下,利用陰、陽離子交換膜,使水中離子具有選擇透過性的特點,使水中一局部別子遷移到另一局部水中,從而到達(dá)除去鹽類的目的。

一般除鹽率到達(dá)58%~68%,即可以降低水的硬度,值也能到達(dá)使用要求。

反滲透法反滲透法處理水的原理是:待處理原水在外界高壓下,抑制水溶液本身的滲透壓,使水分子通過半滲透膜,而鹽類不能透過,到達(dá)除去水中各種鹽類,降低水的硬度和除去有害離子的作用。

石灰水法釀造淡色啤酒時,通常承受石灰水法處理碳酸鹽硬度較高〔8以上〕而永久硬度較低的釀造用水。