啤酒生产技术讲义

啤酒生产技术讲义内容摘要：

，无异臭 500 以下 ～ 10 以下 以下 以下 以下 以下 以下 80 50 以下 达饮用水标准 有色水是污染的水，不能使用 影响麦汁浊度，啤酒容易混浊 污染啤酒， 口味恶劣 ，有异味水不能用来酿制啤酒 含盐过高的水用来酿制啤酒，口味苦涩粗糙 造成 糖化 困难 ，啤酒 口 味 不佳 超过极限的水是严重污染的水 使麦芽醪降酸，造成糖化困难等一系列缺点，浓度过高，影响口味 过量则引起啤酒口味粗糙 铁腥味 ，麦 汁色度深，影响酵母生长发酵，引起单宁氧化及啤酒混浊 啤酒缺少光泽，口味粗糙 表明水源受 严重 污染 部分硝酸根能还原为亚硝酸根 酵母变异，口味改变，并有致癌作用 过 量，引起酵母早衰，啤酒有咸味 麦汁不清，影 响酵母 发酵和 啤酒 过滤，引起啤酒混浊，口味粗糙 有害人体健康 二、 大麦的清选和分级 13 原料大麦含有各种杂质， 在投料前需经处理。 精选 粗选的目的是除去各种杂质和铁屑。 大麦粗选使用去杂、集尘、脱芒、除铁等机械。 精选的目的是除掉与麦粒腹径大小相同的杂质，包括荞麦、野豌豆、草籽和半粒麦等。 大 麦精选可使用精选机 (又称杂谷分离机 )。 14 大麦的分级是把粗 、 精选后的大麦，按 颗粒 大小分级。 目的是得到颗粒整齐 的大麦，为发芽整齐、粉碎后获得粗细均匀的麦芽粉以及提高麦芽的浸出率创造条件。 大麦分级常使用 分级筛。 167。 32 浸麦 一、 浸麦的目的 (1)提高大麦的含水量，达到发芽的 水分 要求。 麦粒含水 25％～ 35％ 时就 可 萌发。 对酿造用麦芽，还要求胚乳充分溶解，所以含水必须保持 43％～ 48％。 浸 麦 后的大麦含水率叫浸麦度。 (2)通过洗涤，除去麦粒表面的灰尘、杂质和微生物。 (3)在浸麦水中适当添加 一 些 化学药 剂 ，可以加 速麦皮中有害物质 （如酚类等）的浸出。 二、 浸麦 吸水过程及测定 在 正常水温（ 12～ 18℃ ）下 浸麦，水的吸收可分三个阶段： 第一阶段 ： 浸麦 6～ 10h，吸水迅速，麦粒中水 分 质量分数上升至 30％～ 35％。 胚部吸水快，胚乳吸水慢。 胚中酶活力随着吸水量的增加而上升。 但 6h后如不换 水或不使麦粒与空气接触，则酶活力又下降。 第二阶段 ： 浸麦 10～ 20h，麦粒吸水很慢，几乎停止。 吸入 的水分渗入胚乳中使淀粉膨胀。 15 第三阶段 ： 浸麦 20h后，麦粒膨胀吸水，在供氧充足 的 情况下，吸水量与时间成直 线关系上升，麦粒中水分质量分数由 35％增加到 43％～ 48％。 整个麦粒各部分吸水均匀。 大麦浸渍后，呼吸强度激增，需消耗大量 的氧，而水中溶解氧 远不能满足正常呼吸的需要。 因此，在整个浸麦过程中，必须经常通入空气，以维持大麦正常的生理需要。 浸麦水必须符合饮用水标准。 为了有效地浸出麦皮中的有害成分，缩短发芽周期 ，达到清洗和卫生的要求，常在浸麦用水中添加一些化学药剂，如 石灰乳、 Na2C0NaOH、 KOH、 过氧化氢、 甲醛 、 赤霉 素等。 测定 浸麦度多用朋氏测定 器测定。 在测定器内 装入 100g大麦样品，放入浸麦槽中，与生产大麦一同浸渍。 浸渍结束时，取出大麦，拭去表面水分，称其质量，按下式计算： （浸麦后质量 — 原大麦质量） +原大麦水分 浸麦度（ ％ ） = 179。 100 ％ 浸麦后质量 生产中检查浸麦度的方法是： ① 浸麦度适宜的大麦握 在手中软有弹性。 如果水分不够，则硬而弹性小；如果浸麦过度，手感过软无弹性。 ②用手指捻开胚乳，浸渍适中的大麦具有省力、润滑的感觉，中心尚有一白点，皮壳易脱离。 浸渍不足的大麦，皮壳不易剥下，胚乳白点过大，咬嚼费力。 浸渍过度的大麦，胚乳呈浆泥状，呈微黄色。 ③观察浸渍大麦的萌芽率又称露点率。 萌芽率表示麦粒开始萌发而露出根芽的百分数，检测方法是：在浸麦槽中任取浸渍大麦 200～ 300粒，分开露点和未露点麦粒，计算出露点麦粒 的百分数，重复测定 2～ 3次，求其平均值。 萌芽率 70％以上为浸渍良好 ， 优良大麦一般超过 70％。 (1)温度 浸麦水温越高， 大麦 吸水速度越快， 达 到相同的吸水量所需要的 时间 就 越短，但 麦粒吸水不均匀，易染菌和 发生霉烂。 水温过低，浸麦时间延长。 浸麦用水温度一般在 10～20℃ 之间，最好在 13～ 18℃。 (2)麦粒大小 麦粒大小不一，吸水速度也不一样。 为了保证发芽整齐，麦粒整齐程度很重要。 (3)麦粒性质 粉质粒大麦比玻璃质粒大麦吸水快；含氮量低、皮薄的大麦吸水快。 (4)通风 通风供氧可增强麦粒的呼吸和代谢作用，从而加快吸水速度，促进麦粒提前萌发。 三、 浸麦方法及控制 浸麦方法很多，常用的方法有间歇浸麦法、喷淋浸麦法等。 (浸水断水交替 法 ) 此法是浸水和断水交替进行。 即大麦每浸渍一定时间后就断水，使麦粒接触空气。 浸 水和断水交替进行，直至达到要求的浸麦度。 在浸水和断水期 16 间需通风供氧。 根据大麦的特性、室温、水温的不同，常采用浸二断六、浸四断四、浸六断六、浸三断九等方法。 现 以浸四断四 法 为例 介绍 操作 要点 ： (1)浸麦槽先放入 12～ 16℃ 清水，将精选大麦称量好， 把浸麦度测定器放入 浸麦槽 ，边投麦，边进水，边用压缩空气通风搅拌，使浮麦和杂质浮在水面与污水一道从侧方溢流槽排除。 不断通过槽底上清水，待水清为止 ，然后 按每 m3水加入 生石灰的浓度 加 入石灰乳 （也可加入其他化学药剂）。 (2)浸水 4h后放水，断水 4h，此后浸四断四交替进行。 (3)浸渍时每 1h通风一次，每次 10～ 20min左右。 (4)断水期间每小时通风 10～ 15min，并定 时抽吸二氧化碳。 (5)浸麦度达到要求，萌芽率达 70％以上时，浸麦结束，即可下麦至发芽箱。 此时应注意浸 麦度与萌芽率的一致性，如萌芽率滞后应延长断水时间，反之，应延长浸水时间。 (淋 )浸麦法 此法是浸麦断水期间，用水雾对麦粒淋洗，既能提供氧气和水分 ，又可带走麦粒呼吸产生的热量和放出的二氧化碳。 由于水雾含氧量高 ，通风供氧效果明显，因此可显著缩短浸麦时间，还可节省浸麦用水 (比断水浸麦法省水 25％～ 35％ )。 操作方法如下： (1)洗麦同浸断法，然后浸水 2～ 4h，每隔 1～ 2h通风 10～ 20min。 (2)断水喷雾 8～ 12h，每隔 l～ 2h通风 10～ 20min(最好每 1h 通风 10min)。 (3)浸水 2h，通风一次 10min。 每次浸水均通风搅拌 10～ 20min。 (4)再断水喷雾 8～ 12h，反复进行 ，直至达到浸麦度，停止喷淋，控水。 2h 后出槽，全过程 约 48h。 生产中还有一些其他浸麦方法，如温水浸麦法、快速浸麦法、长断水 浸麦法等。 常用的 浸麦设备 有 传统 的柱体锥底 浸麦槽 、 新型的平底浸麦槽 等。 167。 33 发 芽 一、 大麦发芽的目的 发芽目的是使 麦粒 生成大量的各种酶类，并使 麦 粒中一部分非活化酶得到活化增长。 随着酶系统的形成，胚乳中的淀粉、蛋白质、半纤维素等高分子物质得逐步分解，可溶性的低分子糖类和含氮物质不断增加，整个胚乳结构由坚韧变为疏松，这种现象被称为麦芽溶解。 二、 发芽过程中 主要 物质 的 变化 发芽期间， 部分淀粉受淀粉酶 类 的作用，逐步分解成低分子糊精 和糖类，其分解产物一部分供根芽、叶芽生长需要，一部分供麦粒呼吸 消耗，剩余的糖和糊精仍存在于胚乳中。 未被分解为糖和糊精的淀粉，也受 酶的作用， 其支链淀粉的一部分被分解为直链淀粉， 17 直链淀粉的含量有所增加。 在制麦过程中，蛋白质 分解引起 的 物质 变化是最复杂 而 重要的 变化 ，它直接影响麦芽质量，关系到 啤酒的风味、泡沫和稳定性。 发芽过程，部分蛋白质在蛋白酶的作用下，分解成为低分子的肽类和氨基酸，分解产物又分泌至胚部，合成为新的蛋白质组分。 因此，蛋白质分解和合成是同时进行的，总体上以分解为主。 蛋白质分解程度，常用库尔巴哈 (Kolbach)值 表示，即麦芽中可溶性氮与 麦芽总氮之比。 一般 认为蛋白质 分解程度在 35％～ 45％为合格，最好在 40％左右。 即 每 100g干麦芽 α 氨基氮在 120～ 160mg为好。 发芽中，半纤维素和麦胶物质的变化，从组成成分来说，就是β 葡聚糖和戊聚糖 的变化。 由于 半纤维素和麦胶物质是构成细胞壁的成分， 所以 说半纤维素和麦胶物质 的分解通常称为胚乳细胞壁的溶解。 β 葡聚糖 是高粘度物质，在发芽过程中，β 葡聚糖 受酶的作用被分解为较小分子的β 葡聚糖 糊精、昆布二糖、纤维二糖和葡萄糖等。 戊聚糖 在发芽过程中既被分解，又重新合成，总量 几乎不变。 它们的分解对于浸出物粘度的降低是十分重要的。 溶解良好的麦粒β 葡聚糖分解比较完全，用手指搓之，胚乳呈粉状散开，制成的麦汁粘度低；溶解不良的麦粒，用手指搓之，则呈胶团状，制成的麦汁的粘度高。 大 麦发芽后，酸度明显增加。 生酸的主要原因是 生成了 磷酸、酸性磷酸盐 、其他有机酸及少量的无机酸等。 麦芽的溶解度高其酸度相应也高。 麦芽的酸度不正常，说明发芽条件不正常，如通风不足、浸麦过度、发芽温度过高等。 原大麦中只含有少量的酶， 且 多数以非活性的状态存在于胚中。 发芽中，利用释放出的 赤霉酸，催化合成与释放大量的酶类。 这些水解酶主要有α 淀粉酶、 β 淀粉酶、界限糊精酶、 蛋白 分解酶类、半纤维素酶类和磷酸酯酶等。 三、 发芽的方法与发芽工艺技术条件的确定 发芽方法主要有地板式发芽和通风式发芽两种。 发芽设备有间歇式和连续式等多种不同的形式。 古老的地板式发芽由于劳动强度大、占 地面积大、受外界温度影响大等缺点，已被淘汰。 现在普遍采用通风式发芽。 通风式发芽是厚层发芽， 以 机械 通风的方式 强制向麦层通入调温、调湿的空气， 以 控制发芽的温 度、湿度、氧气与二氧化碳的比例，达到发芽的目的。 芽工艺技术条件 (1)发芽水分 大麦经过浸渍以后水质量分数约在 43％～ 48％ ，制造深色麦芽宜提高至45％～ 48％ ，而制造 浅色麦芽 一般控制在 43％～ 46％。 在发芽过程中，由于呼吸产生热量以及麦粒中水分蒸发等原因，发芽室必须保持一定的相对湿度。 通风式发芽法，室内的空气相对湿度一般要求在 95％以上。 (2)发芽温度 发芽温度一般分为低温、高温、低高温结合等几种情况。 18 ① 低温发芽 ： 一般为 12～ 16℃。 低温发芽， 根叶芽生长缓慢而均匀，呼吸缓慢，麦层温度升幅度小，容易控制，麦粒的生长和细胞的溶解是一致的，酶活性也比 较高，麦芽溶解较好，适宜制造浅色麦芽。 但温度也不能过低，否则会延长发芽时间。 ② 高温发芽 ： 一般为 18℃ 以上， 22℃ 以下，高温发芽，根芽、叶芽 生长迅速，呼吸旺盛，酶活力开始形成较快，后期不及低温发芽的高，麦芽生长不均匀，制麦损耗大，浸出率低，淀粉细胞溶解较好，但蛋白溶解度低， 适宜制造深色麦芽。 ③ 低高温结合发芽 ： 对蛋白质含量高、玻璃质粒、难溶的大麦， 宜 采用低高温结合发 芽。 开始 3～ 4天麦 层 温 度 保持 12～ 16℃ ，后期维持 18～ 20℃ ，这样可制得溶解良好而酶活力高的麦芽。 也有采用先高温后低温的控制方法，也可制出较好 的麦芽。 (3)麦层中 氧气与二氧化碳 发芽初期麦粒呼吸旺盛，品温上升，二氧化碳浓度增大，这时需通入大量新鲜空气，提供氧气，以利于麦芽生长和酶 的形成。 通风过度，麦粒内容物 消耗过多，发芽损失增加；通风不足，麦堆中二氧化碳不能及时排出，会抑制麦粒呼吸作用。 特别要防止因麦粒内分子间呼吸造成麦粒内容物的损失，或产生毒性物质使麦粒窒息。 在发芽后期，应减少通风，使二氧化碳在麦 层 中适度积存，以抑制麦 粒的呼吸，控制根芽生长，促进麦芽溶解，减少制麦损失。 (4)发芽 时间 发芽时间是由多种条件决定的。 发芽温度 愈 低，水分 愈 少 ，麦层含氧 愈 贫，麦 芽生长和溶解便越慢，发芽时间也就愈长。 另外，发芽时间也与大麦品种和所制麦芽类型有关，难溶的大麦发芽时间长，制造深色麦芽的时间也较长。 浅色麦芽发芽时间一般控制在 6 天左右，深色麦芽为 8 天左右。 如浸麦时添加赤霉素，以及改进浸麦方法等，发芽时间还可以缩短。 (5)光线 发芽过程中必须避免光 线 直射， 以 防止叶绿素的 形 成。 叶绿素的形成 会有 损 啤酒的风味。 发芽室的窗户宜安装蓝色玻璃。 四、对发芽质量的判断 发芽操作结束得到的麦芽称为绿麦芽。 对发芽的质量主要从两方面来判断：一是物质的转化，主要表现在根芽、 叶芽的生长以及胚乳的溶解上；二是物质的消耗，要求在合理的物质转化条件下，尽量减少物质的消耗。 浅色麦芽的根芽较短，一般为麦粒长度的 1～ ；深色麦芽的根芽较长，一般为麦粒的 2～。 根芽生长强壮、发育均匀是发芽旺盛和麦粒溶解均匀的。