第二章-啤酒酿造原料-邹秀容

2019年8月17日星期六1第二章啤酒酿造用原料2019年8月17日星期六2第一节大麦自古以来大麦是酿造啤酒的主要原料。在酿造时时先将大麦制成麦芽，再进行糖化和发酵。2019/8/17大麦之所以适于酿造啤酒，是由于：①大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类。②大麦种植遍及全球。③大麦的化学成分适合酿造啤酒。④大麦是非人类食用主粮。2019年8月17日星期六3按用途之别大麦可分为三类：饲料大麦：颗粒不均匀，谷皮较厚，蛋白质含量较多，产量高，成熟早。食用大麦：胶质物多，颗粒较小，蛋白质含量较高，产量高，成熟早。啤酒专用大麦：粒大饱满，谷皮薄，淀粉含量高，蛋白质含量低。2019年8月17日星期六4按大麦籽粒在麦穗上断面分配形态，可分为：六棱大麦四棱大麦二棱大麦•六棱大麦籽粒欠整齐，粒子较小。六棱大麦蛋白质含量稍高，适合于制高糖化力麦芽，它的淀粉含量相对较低，浸出物稍低。美国较流行用六棱大麦。•二棱大麦是六棱大麦的变种，麦穗上只有两行籽粒，粒子均匀饱满且整齐。二棱大麦的淀粉含量较高，蛋白质的含量相对较低，浸出物收得率亦高于六棱大麦，所以，一般都用二棱大麦。2019年8月17日星期六5由三部分组成：胚胚乳谷皮一、大麦的形态2019年8月17日星期六6一、大麦的形态1.胚（占麦料质量的2%-5%）组成：原始胚、根胚、盾状体、上皮层；胚→GA(赤霉酸）→糊粉层→水解酶→酶扩散至胚乳→对胚乳中的半纤维素、糖、蛋白质等进行分解。胚是麦粒中有生命部位，一旦胚被破坏，大麦即失去发芽力。2.胚乳营养库，占80%-85%，小部分用于呼吸消耗，大部分适当分解存于大麦粒内成为酿造啤酒最主要的成分。2019年8月17日星期六7一、大麦的形态3.皮层谷皮：腹部内皮和背部外皮组成，7%—13%，其主要作用是保护胚，维持发芽初期谷粒的湿度。在麦汁制备时可作为过滤介质而被利用。但谷皮中的硅化物、单宁等苦味物质对啤酒有某些不利影响。果皮刚收获的大麦，果皮的外表面有一蜡质层，对赤霉酸和氧是不透性的。种皮是一种半渗透性薄膜，可渗透水及某些离子，却不能渗透高分子物质。2019年8月17日星期六8大麦除含水分11％～12％（储藏大麦水分＜13％）外，其他成分有碳水化合物（淀粉、糖类）、蛋白质和酶类、纤维素、脂肪、无机盐等。二、大麦的化学成分2019年8月17日星期六9(1)淀粉淀粉是大麦的主要贮藏物，存于胚乳细胞壁内。其中直链淀粉17%-24%。支链淀粉约占大麦淀粉的76%-83%。直链淀粉淀粉酶麦芽糖和葡萄糖大麦淀粉支链淀粉淀粉酶麦芽糖和葡萄糖糊精和异麦芽糖二、大麦的化学成分2019年8月17日星期六10(2)半纤维素和麦胶物质•是胚乳细胞壁的组成部分。胚乳细胞内主要含淀粉，发芽过程中只有当半纤维素酶将细胞壁分解之后，其他淀粉水解酶类方能进入细胞内分解淀粉等大分子物质。β-葡聚糖是半纤维素的重要组成部分。胚乳半纤维素主要含β-葡聚糖及少量的戊聚糖，不含糖醛酸；谷皮半纤维素主要含戊聚糖及少量的β-葡聚糖和糖醛酸。麦胶物质在组成上与胚乳半纤维素无差别，只是分子量比半纤维素低。二、大麦的化学成分2019年8月17日星期六11(3)蛋白质•酿造大麦的蛋白质含量为大麦干物质的9%～12%。其中有一部分是酶类，大麦经过发芽之后，酶的种类和活力会有所增加。•蛋白质含量高低及其类型直接影响啤酒质量。可分为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。二、大麦的化学成分2019年8月17日星期六12①清蛋白（麦白蛋白）占蛋白质总量的4%。分为B1和B2两组，B1组在煮沸时被除去，B2组可能与多糖结合，对啤酒泡持性起重要作用。②球蛋白（麻仁球蛋白）占蛋白质总量的31%。分为四个组分（α、β、γ、δ），β-球蛋白是引起啤酒混浊的重要物质。③醇溶蛋白（胶蛋白）占蛋白质总量的36%。有五个组分（α、β、γ、δ、ε），其中δ和ε组分是造成啤酒冷混浊和氧化混浊的重要成分。是麦糟蛋白的主要组成分。④谷蛋白占蛋白质总量的29%。和醇溶蛋白一样，是构成麦糟蛋白质的主要成分，也是由多种组分构成。二、大麦的化学成分(3)蛋白质2019年8月17日星期六13（4）多酚类物质（0.1%-0.3%）–对发芽有一定抑制作用，使啤酒具有涩味。–对啤酒质量危害最大的是具有黄烷基的多酚类物质，如花色素原，或称原花色素及儿茶酸等。这些物质经聚合和氧化，具有单宁的性质，易和蛋白质通过共价键起交联作用而沉淀析出。–但如果这一反应发生于麦汁制备、麦汁煮沸或发酵过程中，则可将某些凝固性蛋白质沉淀而除去，有利于提高啤酒稳定性。（5）其它维生素无机盐二、大麦的化学成分2019年8月17日星期六14三、啤酒酿造对大麦质量的要求1.感官（1）色泽：新鲜、干燥、皮壳薄、色泽淡黄而有光泽，是成熟大麦的标志。（2）气味有麦秆香味，咀嚼有淀粉味，并略带甜味。（3）谷皮优良大麦皮薄，有细密纹道；厚皮大麦则纹道粗糙。（4）麦粒形态麦粒以短胖者比瘦长者为佳，前者浸出物高，蛋白质低，发芽快。（5）夹杂物不超过2%为宜。2019年8月17日星期六152.物理检验（1）千粒重：（30－40g）（2）麦粒均匀度：是指不同腹径大麦颗粒的比例。腹径在2.5～2.8mm之间的大麦为一级大麦；2.2～2.5mm之间为二级大麦。（3）胚乳状态（切断试验）把大麦粒从纵面或横面切开，可以看到三种状态：粉质粒、玻璃质粒、半玻璃质粒。优良大麦粉状粒为80%以上。3.化学检验水分（不高于13%）、蛋白质（9%－12%）、浸出物（72%－80%）4.酿造大麦的质量标准啤酒大麦国家标准QB-1416-87（见书P13）2019年8月17日星期六16第二节辅助原料一、使用辅助原料的目的•降低生产成本•降低麦汁总氮，提高啤酒稳定性–大米、玉米、糖等只提供麦汁浸出物中的糖类，几乎不给麦汁带来含氮组分•调整麦汁组分，提高啤酒某些特性（色泽、非生物稳定性、泡持性等）2019年8月17日星期六17二、辅助原料的种类1、大米须经过精碾，除去大米表皮的蛋白质细胞层，降低蛋白质含量，减少脂肪含量。一般采用碎粒的籼米比较经济。2、玉米必须脱脂；应用新玉米。3、小麦4、糖类和糖浆（淀粉、甘蔗糖、甜菜蔗糖、转化糖及淀粉糖和淀粉糖浆）5、酶制剂2019年8月17日星期六18三、使用辅料应注意的问题1、辅料使用量应考虑麦芽的糖化能力。2、辅料的使用不造成过滤困难。3、有利于降低啤酒生产成本。4、有利于提高啤酒的质量，风味人们能接受。2019年8月17日星期六19第三节、啤酒花和酒花制品啤酒起源于公元前3—5千年，9世纪开始添加酒花为香料，15世纪后才确定为啤酒的通用香料。•啤酒花简称酒花（hops），又称蛇麻花、忽布花。蛇麻为大麻科草属多年生蔓性草本植物，系雌雄异株，用于啤酒酿造者为成熟雌花。2019年8月17日星期六202019年8月17日星期六212019年8月17日星期六22•啤酒花的作用：»赋予啤酒香味和爽口的苦味，»提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，»加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝，»增加麦汁和啤酒的生物稳定性。啤酒泡沫是酒花中的异葎草酮和来自麦芽的起泡蛋白的复合体。优良的酒花和麦芽，能酿造出洁白、细腻、丰富且挂杯持久的啤酒泡沫来。2019年8月17日星期六23一、酒花栽培条件•栽培酒花适宜在近寒带的温带地区，我国酒花主要产地有新疆、内蒙、甘肃等地区。•一般的说，酒花适宜在中性土壤、低地下水位、雨水少、长日照的地区栽培，虽然其他地区也能栽种酒花，但往往产量低，无法获得优质、高产的酒花。2019年8月17日星期六24二、酒花的主要化学成分酒花的一般化学成分：除水分外主要有苦味物质（10％～20％）、酒花精油（0.5%～2%）、多酚物质（2%～5%）、糖类、果胶、蛋白质、脂和蜡等。其中前三者是对酿酒有用的成分：它们赋予啤酒特有的苦味和香味，苦味物质还有防腐作用，多酚物质则具有澄清麦汁和赋予啤酒以醇厚酒体的作用。2019年8月17日星期六251、苦味物质：酒花中最重要的成分，提供啤酒愉快的苦味，主要是α-酸，β-酸及其一系列氧化、聚合产物，过去统称为“软树脂”。它是啤酒苦味的主要来源。它包括α-酸、β-酸等成分。(1)α-酸：•新鲜酒花中的α-酸占5-11%。α-酸在加热、稀碱或光照下易构化成异α-酸。啤酒中的苦味和防腐力主要来自α-酸的异构物。(2)β-酸•新鲜酒花中β酸占11%，苦味不如α酸大，约为1/9，防腐力也比α酸低，约为1/3。在热水中溶解度比α酸小，更易氧化形成β软树脂，β软树脂能赋予啤酒宝贵的柔和苦味。2019年8月17日星期六262、酒花精油：是酒花腺体含的另一重要成分，经蒸馏后成黄绿色油状物，是啤酒重要的香气来源，特别是它容易挥发，是啤酒开瓶闻香的主要成分。2019年8月17日星期六273、多酚物质：约占酒花总量的4-8%酒花中的多酚含量比大麦中多酚含量要高得多，是影响啤酒风味和引起啤酒混浊的主要成分。作用：⑴在麦汁煮沸时和蛋白质形成热凝固物⑵在麦汁冷却时形成冷凝固物⑶在后酵和贮酒直至灌瓶以后，缓慢和蛋白质结合，形成气雾浊及永久浑浊物⑷在麦汁和啤酒中形成色泽物质和适当的涩味。2019年8月17日星期六28三、酒花的品种酒花按世界市场上供应的可以分为四类：A类：优秀香型酒花捷克Saaz（萨士）、德国Spalter（斯巴顿）、德国Tattnang（泰特昂）、英国Golding（哥尔丁）等。此类酒花中主要成分一般为：α－酸3～5%、α－酸/β－酸为1.1～1.5，酒花精油2%～2.5%。B类：兼香型酒花英国WyeSaxon（威沙格桑）、美国Columbia（哥伦比亚）、德国Hallertauer（哈拉道尔）、美国的Willamete（威拉米特）等。此类酒花成分含量一般为：α－酸5%～7%，α－酸/β－酸为1.2～2.3，酒花精油0.85%～1.6%。C类：特征不明显的酒花美国Galena。D类：苦型酒花德国的NorthernBrewer（北酿）、BrewersGold（金酿），Cluster（格林特斯）和中国新疆的青岛酒花。优质苦型酒花的α－酸6.5%～10%，α－酸/β-酸为2.2～2.5。世界生产酒花D类占50%以上，A类占10%，C类占25%，B类占15%，目前主要发展A类和D类。2019年8月17日星期六29四、酒花的贮藏•新采收的酒花水分较高，必须先将其烘干至为6-8%，使花梗脱落，在经人工回潮至水分10%左右。•压榨酒花，应在低温，隔绝空气，避光及有防潮措施的条件下贮藏，长期保藏应在干燥的条件下，并保证温度低于-8℃。周转保藏也应在0℃以下。•贮藏温度高会引起酒花油的挥发、氧化，使酒花香气变差，黄绿色的酒花变成红褐色，这种酒花就已经丧失酿造价值了。2019年8月17日星期六30五、酒花制品酒花球果的压榨品存在运输、贮藏和使用的不方便，在麦汁煮沸时酒花树脂的利用率低，在麦汁冷却和发酵、贮酒中还将进一步损失，因此，酒花粉、酒花颗粒、各种酒花浸膏等酒花制品越来越受到酿造师的欢迎。1.酒花粉：我国啤酒厂目前均把商品压榨酒花，在使用前用锤式粉碎机成颗粒1mm以下的酒花粉。2.颗粒酒花：颗粒酒花是把酒花粉压制成直径为2~8mm，长约15mm的短棒状，增加其密度，减少其体积，同时也降低了它的比表面积，在充惰性气体下保藏，酒花更不易氧化。颗粒酒花是世界上使用最广泛的酒花形式。3.酒花浸膏：应用有机溶剂或CO2萃取酒花的有效物质，制成浓缩2~10倍有效物质的浸膏。4.另外，国外尚有各种类型酒花油、酒花精油等，用于调整啤酒的香味。2019年8月17日星期六31第四节、啤酒酿造用水啤酒主要生产用水包括糖化、制麦、洗涤、灭菌、冷却和锅炉用水等。其中糖化用水和洗涤麦糟用水直接参与啤酒酿造，是啤酒的重要原料之一，在习惯上称酿造水。啤酒酿造水的性质，主要取决于水中溶解盐类的种类和含量，水的生物学纯净度及气味，它们将对啤酒酿造全过程产生很大的影响。2019/8/172019年8月17日星期六321、水源无论哪一种水源，得到的是含有各种杂质的天然水。我国工业界目前主要采用地表水及地下水为生产水源。（1）.地表水的特性：江、河、