酿酒工艺

第一篇啤酒工艺学第二章啤酒生产原料1、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,大麦种植遍及全球,大麦的化学成分适合酿造啤酒大麦是非人类食用主粮2、了解糊化、液化、糖化的概念淀粉的糊化:淀粉在水中经加热会吸收一部分水而发生溶胀。如果继续加热至一定温度（一般60～80℃），淀粉粒即发生破裂，造成黏度迅速增大，体积也随之迅速变大，这种现象称为淀粉的糊化，经糊化的淀粉称为α-淀粉.淀粉的液化：淀粉在热水中糊化形成高粘度凝胶，如继续加热或受到淀粉酶的水解，使淀粉长链断裂成短链状，粘度迅速降低的过程。淀粉水解，又称糖化：通过添加酶制剂或糖化曲来完成，将麦芽和辅料中淀粉、蛋白质等不溶性高分子物质逐渐分解成糖类、糊精、氨基酸、肽等可溶性低分子物质的过程。3、大麦的化学成分．淀粉,半纤维素和麦胶类物质,.蛋白质,多酚类物质4、酒花化学成分、功能以及酒花制品主要有用物质：苦味物质、酒花精油、多酚酒花的功能赋于啤酒柔和优美的芳香和爽口的微苦味；加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝，提高啤酒泡沫起泡性和泡持性；增加麦汁和啤酒的生物稳定性。酒花制品酒花粉：干燥、粉碎、包装.颗粒酒花：干燥、调整、粉碎、压制、包装酒花浸膏：用有机溶剂萃取法和C02萃取5、什么是麦芽辅助原料？用辅料的目的？辅料:小麦、玉米、大米、糖等降低啤酒生产成本从大麦制成麦芽，其价格约增加70％一100％，浸出物含量减少10％。降低麦汁总氮，提高啤酒稳定性含有可溶性氮很少，只给麦汁提供中糖类调整麦汁组分，提高啤酒某些特性含多酚类化合物很少6、酒花制品种类及其优点？酒花粉：干燥、粉碎、包装.颗粒酒花：干燥、调整、粉碎、压制、包装酒花浸膏：用有机溶剂萃取法和C02萃取第三章麦芽制备1、制麦和制麦过程的概念、主要工艺过程以及制麦的目的？\制麦:由原料大麦制成麦芽。制麦过程:大体可分为原料清选分级、浸麦、发芽、干燥、除根等过程。工艺过程：原料大麦→粗选机→分级机→→精选大麦→浸麦槽→发芽箱→→绿麦芽→干燥炉→除根机→成品目的：1、通过发芽过程使大麦中固有的酶活化,并产生各种类型的酶。2、在发芽过程中，由于酶的作用，使大麦胚乳中贮存的物质进行适度分解。3、通过绿麦芽的干燥，除去麦芽中多余的水和生腥味，产生香味。2、大麦浸渍、浸麦度、露点率、大麦休眠和水敏感性的概念？浸渍目的？浸麦的方法？大麦的休眠：新收大麦具有特殊的休眠机制。低温(7一l5℃)贮藏对消除休眠比高温有利。水敏感性：大麦吸收水分至某一程度发芽受到抑制的现象。浸麦度：浸渍后的大麦含水率，一般43一48％，可按下式计算:浸麦度(％)＝{(浸麦后质量-原大麦质量)+原大麦水分}/浸麦后质量×100％露点率：当浸麦结束后，麦粒开始萌发而露出根芽，露出白色根芽占总麦粒的百分数。大麦浸渍的目的1.提供大麦发芽所需的水分。要求胚乳充分溶解，含水必须达到43-48％。2.可充分洗涤、除尘、除菌。在浸麦水中适当添加石灰乳、甲醛等可杀菌。3.加速酚类、谷皮酸等有害物质的浸出。浸麦方法1．湿浸法只是将大麦单纯用水浸泡，不通风供气，只是定时换水。此法吸水较慢，发芽率不高。由于不通风排CO2，不能克服休眠期和水敏感性的影响，制麦周期长，麦芽质量低。2．间歇浸麦法1）特点：在浸麦全过程中，时而浸水，时而去水，让大麦暴露于空气中静置，反复数次，直到大麦达到所要求的浸麦度止。（2）流程：以浸二断六为例：↓石灰乳↓通风大麦→投料→2次洗麦→上水浸渍（2h）→→断水（6h）→浸渍（2h）→断水（6h）→……→下麦(浸麦度43-48%)3.喷雾浸麦法3、大麦发芽的目的？发芽过程中的物质的变化？目的：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。物质的变化1．表观变化浸麦后麦粒吸水膨胀，体积约增加l／4。浸麦后期，绝大部分麦粒露出根芽白点，至发芽终止，根芽长度约为麦粒长的1.5—2倍。麦粒由坚硬富于弹性变成松软，用手指捻麦粒感觉疏松，出现湿润白浆状。2．淀粉的变化淀粉分解为葡萄糖、果糖、蔗糖，支链淀粉长度变短，直链淀粉比例增加，直链淀粉变为糊精直链淀粉在其分子两端各具有—个简单的还原性和非还性末端，支链淀粉只是在其主链上有一个还原性末端，但支链末端都具有非还原性葡萄糖基，由于长链切断，末端葡萄糖基相应地增加。支链淀粉与碘作用产生特征性红色，直链淀粉与碘作用产生蓝色。3．蛋白质的变化分解合成过程：蛋白E作用于蛋白质→低分子肽类和氨基酸→供胚发芽胚乳总蛋白质↓，胚蛋白质↑蛋白溶解度：可溶性氮占麦芽总氮的百分率4．半纤维素和麦胶物质的变化(1)β-葡聚糖的变化β-葡聚糖是半纤维素和麦胶物质的主要成分，麦胶物质所含的β-葡聚糖，其相对分子质量较半纤维素的小，易溶于水，成粘性溶液。相对分子质量越小，粘度也越小。2）戊聚糖的变化大麦中的戊聚糖分布于谷皮、胚和胚乳中。发芽过程中戊聚糖总量几乎不变。谷皮中的戊聚糖含量不变，胚乳中戊聚糖受酶分解成戊糖，输送至胚部，合成新物质，再度成为不溶性戊聚糖。5.酸度的变化酸度上升。发芽中4-5天酸度增加最快，6-7天达最高。酸度高的麦芽溶解好。酸的种类：主要是磷酸，其次是甲酸、乙酸、丙酸、丙酮酸、乳酸、氨基酸和苹果酸等。6、二甲基硫的变化DMS是一种挥发性的含硫物质，大麦发芽时会产生一种非活性、热稳定性较差的DMS前体物，在麦芽干燥时会转化为活性DMS前体物，并能分解产生游离的DMS，使得啤酒有青草味。应尽量避免其产生。措施：采用低麦芽度和低发芽温度、低麦芽溶解度控制。7．其他变化无机盐类稍有下降原因：无机盐向浸麦水和麦根中转移。多酚物质稍有降低原因：由于向浸麦水中扩散。某些维生素在发芽时有增加，但在烘干过程中因受热而被破坏。脂肪的损失为0.16％一0.34％原因：部分为呼吸损失，部分则裂解为甘油和高级脂肪酸。4、绿麦芽干燥的目的？干燥的过程？干燥过程中物质如何变化？目的：降水至5%以下；终止酶作用；去除青味；产生特色的色、香、味；除根绿麦芽的干燥过程分为排潮和干燥二个阶段.1．水分变化绿麦芽含水41％-46％→排潮(游离水,麦温40-50℃,10-12h)→水分至10%→焙焦(结合水,浅色麦芽麦温82-85℃,深色麦芽95-105℃)→浅色麦芽3-4%,深色麦芽1.5-2.5%2.重量变化100kg精选大麦→160kg绿麦芽→80kg干麦芽3.色泽和香味的变化（1）色泽绿麦芽1.8-2.5EBC，浅色麦芽2.5-5.0EBC，浓色麦芽9.0-13.0EBC单位（2）香味干燥温度越高，色泽越深，香味越浓。4．酶的变化20%以上水分，麦温40℃以下，酶活上升，焙焦期酶活下降。5.糖类的变化干燥前期：15%以上水分，麦温40℃以下，糖上升干燥后期：糖下降6．蛋白质的变化总N不变，组分变化干燥初期：水分高，温度低，蛋白酶继续形成，可溶性N继续增加，有利于蛋白质分解干燥后期：温度继续升高，类黑素形成，可溶性N继续减少，由于蛋白质凝固变性凝固性N下降。7．类黑素的形成类黑素由低分子糖与氨基酸或低分子含N物质进行化学反应而生成最佳生成条件：水分5%左右，干燥温度达80一90℃时开始反应，l00一110℃时是最适温度，作用最适pH为5.0。在啤酒中的作用：具有香味，着色力，有利于啤酒的起泡性和泡持性和非生物稳定性。8．二甲基硫(DMS)的形成它是影响啤酒风味的不良成分，只有焙焦麦芽的S-甲基蛋氨酸才能产生二甲基硫9．N-亚硝化二甲胺(NDMA亚硝胺)的形成指标：应小于0.005mg/L啤酒形成原因：大麦碱或克胺与烟道气中的NO2、NO的影响所致10．浸出物的变化浸出物稍有损失干燥温度愈高，凝固性氮析出愈多；干燥温度愈高，类黑素生成量多，其中一部分为不溶性物质；干燥温度愈高，酶破坏愈多，可溶性物质因而减少。第四章麦芽汁制备1、麦芽粉碎的方法？粉碎的目的？麦芽粉碎的方法：干法粉碎、回潮粉碎、湿法粉碎、连续浸渍湿式粉碎麦芽粉碎的目的：麦芽和谷物辅料的粉碎是为了使整粒谷物经过粉碎后，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。2、画出啤酒生产的工艺流程图。工艺流程辅料（大米）→粉碎→糊化酒花并醪↓↓麦芽→粉粹→糖化→过滤→煮沸→回旋沉淀→麦汁冷却→充氧→发酵→啤酒过滤→包装→成品啤酒菌种3、糖化、浸出物、麦芽汁、无水浸出率的概念？理解麦汁制造过程？糖化：通过麦芽中各种水解酶类作用，将麦芽和辅料中淀粉、蛋白质等不溶性高分子物质逐渐分解成糖类、糊精、氨基酸、肽等可溶性低分子物质的过程。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。麦汁制造过程：原料的粉碎，原料的糊化、糖化，糖化液的过滤，混合麦汁加酒花煮沸，麦汁处理一澄清、冷却、通氧等一系列物理学、化学、生物化学的加工过程。4、淀粉分解程度检查的两种方法？影响淀粉水解的因素？淀粉分解程度检查方法：碘反应：要求麦汁分解至不与碘呈色反应，30以上呈蓝色，8-12个为红色，4-5个不显色糖与非糖之比：糖:非糖=1：0.3，糖，指能被费林氏液还原的糖类；非糖，指除了还原性糖以外的其他所有浸出物（低聚糊精、含氮化合物、无机盐、多酚类化合物等）5、糖化过程中影响蛋白质分解的因素？麦芽的溶解情况溶解好,酶量高,蛋白质分解好糖化过程中温度、糖化时间的影响45-50℃,得氨基酸多;50-55℃,得肽和高分子氮多时间长,分解充分。一般40-65℃时间1h.pH的影响选在酶活强的范围pH5-5.5糖化醪浓度醪液浓,则酸度大有利于接近最适pH,浓度高,酶活耐热性增强.加水比选在1:2.5-3.56、糖化主要方法，糖化过程中的几个主要的控制点是什么？煮出糖化法、浸出糖化法、复式糖化法、外加酶制剂糖化法糖化过程中几个主要控制点：1、酸休止32-37℃，pH5.2-5.4，保持一段时间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、蛋白质休止利用内切肽酶和羧肽酶，把蛋白质分解成多肽和氨基酸45-50℃羧肽酶作用强一些，50-55℃内切肽酶作用强作用时间越长，蛋白质分解越彻底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--淀粉酶作用60～65℃-淀粉酶有利，70～75-淀粉酶有利较好的方法是两段式糖化法——-淀粉酶作用——内肽酶可协同作用——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)温度越高，醪液粘度越低，过滤速度越快糖化过滤温度在70~80℃，而80℃的原因在于：温度过高，时间缩短，会增加皮壳物质中有色、有害物质的溶解，氧化，麦汁色泽加深5、100℃煮出6、酶制剂和添加剂的应用7、麦汁过滤的目的？原麦汁浓度的概念目的：将水溶性的浸出物麦汁（溶于水的浸出物）和非水溶性物质麦糟（残留的皮壳、高分子蛋白质、纤维素、脂肪等）分离。原麦汁浓度：100g麦汁中含有的浸出物的克数8、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α－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。6、降低pH值麦汁煮沸时，水中钙离子和麦芽中的磷酸盐起反应，使麦芽汁的pH降低，利于球蛋白的析出和成品啤酒pH值的降低，对啤酒的生物和非生物稳定性的提高有利。7、还原物质的形成，并给啤酒带来香气在煮沸过程中，麦汁色泽逐步加深，形成了一些成分复杂