第3章麦芽的制备

第三章麦芽制备§1、大麦的处理与分级•制麦的目的及工艺流程1、目的：生成各种酶类；使淀粉、Pr有适当溶解；经干燥去除水分及生青味，产生特有的色香味。2、流程：原大麦—粗选机—杂谷分离机—分级机—称量贮存—浸麦槽—湿大麦（43~45%）—发芽箱—绿麦芽—干燥—除根机—称量—装包入库绿麦芽：经浸渍发芽后制成的新鲜麦芽。[商品麦芽干麦芽：绿麦芽经干燥和焙焦除根后麦芽。麦芽制备•大麦的处理与分级1、大麦粗选机：有风选、筛选2部分组成。2、杂谷分离机（精选机）：3、分级机：圆筒筛、平板筛例：筛孔:2.0mm,2.2mm,2.5mm;孔长:25~30mm.2.2mm,2.5mm,2.8mm;经分级将大麦分为1#、2#、3#大麦，3#以下的大麦做饲料用。§2大麦的浸渍•浸麦的目的：提高含水量；去除表面灰尘及M；浸出谷皮中的有害成分。•浸麦理论：1、大麦的休眠和水敏感性：新收麦需经6~8周贮存2、大麦的吸水速度：前快6~10h，后慢10~20h；小粒快，大粒慢；水温高快，水温低慢。一般水温14~18℃。大麦的浸渍3、通风供氧：吸水后，呼吸强度剧增，需不断通风供氧，否则麦粒窒息死亡。一般10~20`/h或10~20`/2h，一般依水温、气候条件而定。氧充足，胚部新鲜健壮，发芽快均匀溶解好酶活高。资料介绍：水中溶解氧1h即可消耗完，故定时通风至关重要，可用压力计进行监控（成都仪表厂）。4、浸麦时的添加剂：作用：浸出谷皮中有害成分；杀死表面M；达到清洗、灭菌的目的。1]饱和石灰水：1~3kg/t应用广.2]甲醛水溶液：100L水中70g40%福尔马林，依根芽，降花色苷，延长保质期，效果不明显。3]漂白粉：大麦的0.07~0.1%,应用广泛.4]赤霉素:加量0.1~0.2ppm,针剂，刺激发芽，缩短发芽时间，浸出物提高0.7~1%.最好加在刚下麦的发芽箱中,其余洗麦后加入浸麦槽中.5、浸麦度：指浸麦后大麦的含水率。公式：浸麦度%=[浸后大麦重-浸前大麦重+大麦的原始水分]/浸后大麦重x100%工厂一般控制42~45%（淡色麦芽）浸麦度的确定受大麦品种、发芽方法、麦芽种类等因素影响。•浸麦设备—浸麦槽：锥底浸麦槽，平底~。•浸麦方法：物质损失：粉尘、轻质物占0.1%,谷皮浸出物0.5~1.0%,呼吸消耗占0.5~1.5%(算在发芽干燥中)1、浸水断水交替法：浸4断4、浸2断4等。2、长断水浸麦法3、喷雾法4、温水浸麦法§3发芽•目的：生成大量的酶类；使酶原得到活化和增长；使胚乳得到适度溶解。•麦芽中酶的形成及主要酶类胚—GA3—糊粉层—诱发各种水解酶形成、释出主要酶类：发芽α-淀粉酶，大麦中几乎没有，3~4d突然增加，干燥后略下降1、淀粉酶β-淀粉酶：2/3的β-E被Pr包围，经发芽活化，发芽3d后E活迅速增长，适宜形成温度15~17℃，10d达高峰R-E（支链酶、解支酶）：分解α-1.6糖苷键，不受重视2、蛋白酶：大麦中含少量蛋白酶、肽酶，供最初营养，发芽5d达高峰，最适形成13~17℃。3、半纤维素酶：发芽4~5d达高峰，时间过短，醪液黏度大，难过滤，与β-葡聚糖有关。4、磷酸酯酶：发芽1~2d迅速增长，5~7d达高峰，最适形成16℃。•发芽过程中物质变化1、淀粉变化：淀粉分解与合成同时进行，最终总损失为干重的4~5%，糖类增加。2、Pr的变化：制麦成败关键，用库尔巴赫值表示Pr分解程度。库尔巴赫值=可溶性氮/麦芽总氮×100%一般认为库值35~45%为宜。但因分解、合成同时进行，库值不能反映实际分解情况，一般测α-AAN[120~160mg/100g干麦芽]，常规化验指标。3、半纤维素和麦胶物质：cell壁成分，水解成网状，利于酶进入cell，麦胶物质分解使黏度下降，利于过滤。用浸出物的粗细粉差和黏度确定cell壁分解情况，浸出物粗细粉差:1.5%优；1.6~2.2%良好；2.3~2.7%满意；＞3.2%很差。•发芽方法和设备1、Saladin发芽箱：发芽室、空调室组成。筛孔1.5~2.5×20mm；长宽比：4~6：1；麦层厚度0.6~0.8m(厚层技术达1.2m，前进速度0.4~0.6m/min,翻拌8~9r/min.应用广泛2、麦堆移动式发芽箱：将一个大箱依发芽天数分12~16分室，12h用翻麦机向前移一个分室经6~8d发芽结束。配一台翻麦机，1~2台风、冷系统。设备3、劳斯曼转移箱体制麦体系：整个箱分为6个单箱，每箱停留一天，6天结束，去干燥。箱底装千斤顶，倒箱用30min即可。秦皇岛烟草工业机械厂引进该设备，已生产7条线，效果良好。4、发芽-干燥两用箱•发芽的工艺条件：1、温度：一般13~18℃（淡色）；18~21℃（浓色）2、水分：浸麦度43~45%，但发芽通风时水分挥发，室内相对湿度应达85%以上，通饱和湿空气。3、通风量：一般10~15min/4~6h[500~600m3/th]4、光线：严禁日光照射，无窗。5、翻拌：2~3次/天[前后间隔时间长，旺盛期短]6、发芽时间：4~6天[依叶芽长度、溶解定]叶芽长度占麦粒长度3/4以上者占75%，手拈匀滑即可。工艺条件§4绿麦芽干燥•干燥过程中的物质变化1、水分变化：A]凋委阶段：41~45%—10%，风量大，风温低，风温50~60℃，麦温40~50℃，保存较高酶活。B]干燥、焙焦阶段：10%—3~5%，风量小，温度高，水分下降慢，淡色麦芽焙焦温度80~83℃，2~3h；深色麦芽：95~105℃，2.5~3h.2、酶的变化：麦温40℃以下，水分20%以上同发芽；但随干燥进行酶活略下降。干燥3、淀粉的变化：水分15%以上淀粉分解，15%以下时，分解物不再上升，略下降。4、Pr的变化：干燥前期，可溶性氮增加，后期部分Pr凝固，凝固性氮凝固越多，啤酒越稳定。5、类黑素的形成[Maillard反应麦依拉尔德反应]在高温条件下，还原性糖与AA或简单含氮物生成褐色或黑色物质的反应。A]性质：重要的风味物质，具焦香味、还原性胶体物，水溶液成中性，对啤酒起泡性、泡持性、非生物稳定性有利。B]反应条件：具低分子糖类、低分子AA或其它低分子含氮物；麦芽水分5%以下（焙焦时）；最适pH5；80~90℃开始反应，100~110℃为最适形成温度。C]不同物质形成类黑素的速度不同：不同糖类，速度不同，还原糖快，非还原糖慢；不同含氮物，速度也不同，以胺快，AA、多肽。6、二甲基硫（DMS）的形成：生酒味物质DMS前驱物S-甲基蛋氨酸，制麦糖化发酵均可生成，绿麦芽若不加热，即使有S-甲基蛋氨酸也不会形成DMS，故减少加热、焙焦时间，S-甲基蛋氨酸少，DMS也少。•7、N-亚硝化二甲胺简称亚硝胺NDMA：致癌物，主要为烟道气产生，现热空气干燥麦芽，NO、NO2不能形成亚硝酸，也就不能形成亚硝酐N2O3。•美国食品药物管理局[FAD]规定啤酒中NDMA含量不得超过0.005mg/L啤酒。•干燥设备与工艺干燥设备：干燥炉[一~三层]、干燥箱[干燥箱、两用箱]1、水平干燥炉结构：加热装置：燃烧炉、烟道、加热空气管组成。烘床：由钢丝或孔板床，热空气经烘床进入麦芽层，将水分带走，下层室高2~3m，上层至少6m。麦层厚0.3~0.6m。翻拌装置：叶片式、螺旋式两种。叶片式翻麦器有一条水平转轴，径向辐条上铰接着叶片，叶片在烘床上滑过。转速3~8r/min；前进0.5~0.7m/min.干燥设备2、工艺条件：[以3×12为例]一般控制风温和麦温，前期低风温，大排风，中后期可适当回风，尤其焙焦时，可采用全回风操作。时间h麦芽品温℃水分翻拌前123525~30%1次/4~5h中1235~558~12%1次/h后1255~80~835%连续翻拌焙焦温度80~83℃，时间2~3h。3、单层高效干燥炉：国外广泛，国内在推广麦层厚度较传统高1倍，达0.8~1.5m；无翻麦机，易控制；通风面积大，干燥时间短18~20h；热能利用合理[大厂两个炉并列，一炉后期时，另一炉处于干燥前期，可充分利用热风]。通风机大4000~5500m3/t·h。单层炉•4、两用箱：时间长，对房屋破坏严重。•5、干燥炉节能和生产能力比较：双层炉5225~5852MJ/T麦芽100~140kg/m2d三层炉4180~4682MJ/T麦芽120~150kg/m2d单层炉3971~4389MJ/T麦250~450kg/m2d以上•上述数据：从吨麦芽耗能量、单位面积麦芽负荷量来看，单层高效干燥炉优于双层、三层炉。6、除根机：缓慢转动的金属网辊筒，内装搅刀，以同一方向不同转速转动，当除根机启动后，麦芽与辊筒、搅刀撞击而将根除去。麦根量：2~3.5%[淡色麦芽]；3~5%[浓色麦芽]。麦芽称量装包后入库贮存5~6周，回潮至6~8%即可使用。§5麦芽质量评定及麦芽质量标准1、麦芽糖化力：麦芽中α-淀粉酶和β-淀粉酶使淀粉分解形成还原糖的能力。表示法：L（林德奈单位）英美；WK（维柯单位）：欧洲、中1WK表示100g绝干麦芽在20ºC，pH4.3条件下，分解可溶性淀粉，每30min产生1g麦芽糖。1L=0.3WK+4淡色200~300WK；浓80~120WK。麦芽质量•2、库尔巴赫值：•此值高，表明麦芽溶解好，但从啤酒生产来看，不宜过高，否则中分子Pr降低，影响啤酒的泡沫。思考题：1、制麦目的及工艺流程2、浸麦的方法主要有哪些？有何特点。3、添加漂白粉、赤霉素的方法及加量。4、浸麦度定义、常用范围。5、大麦发芽的目的及工艺条件。6、类黑素的性质、形成条件。7、名词：制麦、发芽力、发芽率、WK。思考题