酿造酒工艺学（DOC30页）

PS：（1）、本word为pdf的无删改版（2）、本word中红色加粗字为pdf上标了红色的要点以及老师上的最后一节课的考点。（3）、祝大家考试成功第一章啤酒1、啤酒的定义：啤酒是以麦芽为主要原料，添加酒花，经酵母发酵酿制而成的，是一种含二氧化碳、起泡、低酒精度的饮料酒第二章原料第一节、大麦1、啤酒的四大原料：大麦：啤酒的灵魂；酒花：绿色的金子；酵母：酿酒小精灵；水：啤酒的血液。2、大麦适合于酿酒：（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）.大麦非人类食用主粮3、大麦组成：胚、胚乳、谷皮。4、大麦的化学成分。（1）淀粉：是大麦的主要贮藏物，存在于胚乳细胞壁内。（2）半纤维素和麦胶物质：β-葡聚糖分解完全与否是麦芽溶解好坏的标志。它的存在造成过滤困难，也是啤酒非生物混浊的成分之一。（3）蛋白质。（4）多酚类物质：多存在于谷皮中，对发芽有一定的抑制作用，使啤酒具有涩味。浸麦过程可以加石灰、碱或甲醛将其部分浸出。易和蛋白通过共价键交联作用而沉淀析出。5、啤酒酿造对大麦的质量要求（1）感观有光泽、新鲜稻草香味、皮薄、麦粒短胖、夹杂物少。（2）物理检验千粒重为30～40g，85%麦粒的麦粒腹径大于2.8mm，粉状粒为80%以上。（3）化学检验水分含量低于13%，蛋白质含量为9～12%，浸出物一般为72～80%。6、大麦的贮藏新收获的大麦水分高，有休眠期，发芽率低，需经一段后熟期才能食用，一般需6～8周，才能达到应有的发芽率。提高大麦发芽率的方法：a.贮藏于1～5℃下，能促进大麦生理变化，缩短后熟期。b.用80～170℃热空气处理大麦30～40s，能改善种皮透气性，促进发芽。c.用高锰酸钾、甲醛或赤霉酸等浸麦可打破种子休眠期。第二节、啤酒糖化的其他原料一、啤酒生产中使用辅助原料的意义1.降低啤酒生产成本2.降低麦汁总氮，提高啤酒稳定性3.调整麦汁组分，提高啤酒某些特性二、啤酒辅料的特性1、大米大米淀粉含量高，含脂肪低，并含有较多泡持蛋白，用之酿造的啤酒色泽浅、口味纯净，泡沫洁白细腻，泡持性好，是一种优良的啤酒辅料。但其颗粒小，结构紧密，糊化困难，需要较多的酶参与才能糊化、液化。2、玉米颗粒大，易糊化，直链淀粉含量较高。但脂肪含量太高，影响啤酒的风味和泡沫，必须进行脱脂处理。3、小麦小麦是世界播种面积最大的谷物，我国也是世界小麦主要生产国，利用它作辅料麦汁总氮和α-氨基氮均比大米高，发酵快。但过滤和煮沸麦汁略混浊。4、淀粉可将玉米、木薯等制成淀粉再利用，但其价格高于原粮，不如原粮经济。5、蔗糖和淀粉糖浆用糖补充浸出物，可直接加入麦汁煮沸锅中，工艺简单、使用方便。特别适用于高发酵度、淡色、爽口型啤酒酿造中制造高浓度麦汁第三节、啤酒花及其制品酒花是啤酒的通用香料。能赋予啤酒柔和优美的芳香和爽口的微苦味，能加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝，能提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，也能增加麦汁和啤酒的生物稳定性1、酒花的主要成分对啤酒酿造有特殊意义的酒花的三大成分为：苦味物质、酒花精油和多酚。1、苦味物质主要指α-酸、β-酸及其一系列氧化、聚合产物，通称“软树脂”。○1α-酸占5～11％，啤酒中苦味和防腐力主要来自α-酸，是衡量酒花质量的重要标准。○2β-酸占5～11％，苦味及防腐能力低于α-酸，易氧化形成β-软树脂，其能赋予啤酒柔和苦味。2、酒花精油蒸馏后为黄绿色油状物，是啤酒重要的香气来源，易挥发，是啤酒开瓶闻香的主要成分。啤酒的酒花香气是由酒花精油和苦味物质的挥发组分降解后共同形成的。3、多酚物质占4～8％，它们的作用为：（1）在麦汁煮沸时和蛋白质形成热凝固物；（2）在麦汁冷却时形成冷凝固物；（3）在后发酵和贮酒直至灌瓶以后，缓慢和蛋白质结合，形成汽雾浊及永久混浊物；（4）在麦汁和啤酒中形成色泽物质和涩味。4、酒花的贮藏（1）压榨酒花的处理：新采收酒花(含水75～80%)→热空气干燥(含水6～8%)→花梗脱落→回潮(含水10%)→压制→打包（2）压榨酒花应在低温（长期保藏在-8℃，周转保藏也应在0℃一下）、隔绝空气、避光及有防潮措施的条件下贮藏。贮藏温度高会引起酒花油的挥发、氧化，使酒花香气变差，软树脂逐步氧化聚合成无酿造价值的硬树脂。4、酒花制品：酒花粉、颗粒酒花、酒花浸膏第四节啤酒酿造用水1、啤酒的绝大部分成分是由水构成的，好水出好酒,已经是人们经过许多年验证的真理。随着全球工业化的发展和人口的增加，地球上优质纯净水资源越来越频乏。因此，不少厂家开始计划开发原始地区，开发千年冰川甚至南极，以求获取酿造啤酒所需要的纯净，硬度适中的水源。但远水始终不能解近渴，保护环境，珍惜自然资源，才是解决问题的关键。2、包括加工水和洗涤、冷却水两部分，前者又称酿造水。3、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。4、不利于酿造的离子：①二价铁离子若啤酒中含铁离子大于0.5mg/L，泡沫不洁，加速啤酒的氧化混浊，当大于1mg/L，使啤酒着色，形成空洞感，铁腥味。洗涤酵母水会使酵母早衰。②重金属离子是酵母的毒物，会使酶失活，并使啤酒混浊。③亚硝酸离子是强烈致癌物质，也是酵母的强烈毒素，在糖化时会破坏酶蛋白，抑制糖化。④余氯是强烈氧化剂，破坏酶的活性，抑制酵母。⑤硅酸盐：会和蛋白质结合形成胶团吸附在酵母上，降低发酵度，并使啤酒过滤困难。5、适量存在有利于酿造啤酒的离子：钙、镁离子、钠和钾离子、硫酸根离子。第三章、麦芽制备目的在于使大麦发芽，产生多种水解酶类，以便通过后续糖化，使大分子淀粉和蛋白质得以分解溶出。而绿麦芽经过烘干将产生必要的色、香和风味成分。清选分级→浸麦→发芽→干燥→除根第一节、大麦的清选和分级1、清选：主要是除去尘土（环境污染和微生物感染），沙石、铁屑、木屑（磨损机器），杂草、破伤粒（产生霉变）、草子、杂谷（影响麦芽的质量）。2、分级：按腹径大小不同分成三个等级。第二节、大麦的浸渍一、浸麦的目的1、使大麦吸收充足的水分，达到发芽的要求。一般含水必须达到43～48％，才能使胚乳充分溶解，发芽均匀。2、水浸的同时，可以充分洗涤、除尘、除菌。3、在浸麦水中适当添加石灰乳、碳酸钠、氢氧化钾、甲醛等任何一种化学药物，可以加速酚类、谷皮酸等有害物质的浸出，促进发芽，缩短制麦周期，适当提高浸出物。二、浸麦理论及影响因素1、大麦的休眠和水敏感性(1)种子的休眠：凡具有生活力的种子停留在不能萌发的状态中就称为种子休眠。种子之所以具有休眠特性是植物适应环境的一种表现。大麦同样具有特殊的休眠机制。(2)水敏感性：大麦吸收水分至某一程度发芽受到抑制的现象水敏感性和休眠现象都是发芽技术型阻碍出现此现象的直接原因之一是:在大麦表面形成水膜，它阻碍了氧进入内部，因此，采用断水通风，既消除了水膜，也提供了氧，若配合喷雾则水氧齐备。2、大麦的吸水速度与麦粒的大小直接相关，麦粒越小，吸水越快。与温度也有关，温度高吸水快。但浸麦温度取决于麦芽质量，且高温易滋生微生物，一般水温为14～18℃。3、通风与吸氧大麦吸水后呼吸强度激增，需大量供氧，故浸麦过程必须定时通风供氧。4、浸麦用水及添加剂浸麦耗水量为大麦的3～9倍，不合理的用水，会提高成本，增加排污负荷。浸麦水必须符合饮用水标准。浸麦水中添加0.1%的石灰或NaOH有杀菌、浸出多酚的功效，而添加甲醛更可抑制根芽生长。5、浸麦度浸渍后的大麦含水率叫浸麦度，一般为43～48％。×100％可溶性氮和蛋白溶解度增加pH值下降浸麦度上升→粘度下降水解酶活力上升总损失上升三、浸麦方法1、湿浸法将大麦单纯用水浸泡，不通风供氧，只定时换水。此法吸水较慢，发芽率低。2、间歇浸麦法浸水、断水交替进行，通风排CO2，能提高水敏感性大麦的发芽速度，缩短发芽时间，提高发芽率。3、喷雾浸麦法用喷雾浸麦法比较有效，特点是耗水量少，供氧充足，发芽速度快。一方面保持了麦粒表面的水分，也带走了产生的热量和二氧化碳，还可以保持空气与麦粒的接触，明显缩短了浸麦发芽的时间。第三节大麦的发芽大麦发芽的过程即为各种水解酶激增，淀粉、蛋白质、半纤维素等大分子物质分解的过程。发芽过程必须准确控制水分和温度，适当通风供氧。赤霉酸对酶形成的诱导：发芽开始，胚部的叶芽和根芽开始发育，同时释放赤霉酸，并向糊粉层分泌，由此诱发出一系列水解酶的形成。故赤霉酸是促进水解酶形成的主要因素。一、大麦和麦芽中的酶类1、α-淀粉酶α-淀粉酶作用于淀粉分子内任意α-1,4键使淀粉分子迅速液化，产生较小分子的糊精及少量的界限糊精、麦芽糖和葡萄糖，又称液化酶或糊精化酶。2、β-淀粉酶是一种含-SH基的外酶，作用于淀粉分子的非还原性末端，依次地水解一分子麦芽糖，故作用速度缓慢。由于同样不能水解α-1,6键，其生成产物还有界限糊精。它可以协同α-淀粉酶实现快速糖化的作用。3、支链淀粉酶主要作用于支链淀粉及糖原的界限糊精的内部α-1,6键，是降低麦汁中支链糊精的酶。4、蛋白分解酶是分解蛋白质肽键一类酶的总称，可分为内肽酶和端肽酶（羧肽酶和氨肽酶）两类。5、半纤维素酶类是麦芽溶解的先驱者，可有效水解细胞壁的主要组成成分半纤维素和大麦胶。最主要的是β-葡聚糖酶的作用，因为β-葡聚糖在麦汁过滤、成品酒过滤乃至酒的稳定性等方面都可能引起干扰，而通过β-葡聚糖酶彻底分解β-葡聚糖可以克服此困难。二、大麦发芽过程中物质的变化1、物理及表观变化浸麦后麦粒吸水膨胀，体积约增加1/4，此外由于大分子物质逐步被降解，麦粒由坚硬富于弹性变成松软。合成新的组织：根芽和叶芽。2、糖类的变化最主要的是淀粉的相对分子质量有所下降，可溶性糖有所积累。由于酶的形成和呼吸造成的淀粉损失为4～8%。3、蛋白质的变化部分蛋白质分解为肽和氨基酸，分解产物分泌至胚，用于合成新的根芽和叶芽，因此，蛋白质有分解也有合成。但分解是主要的。4、半纤维素和麦胶物质的变化实质上是β-葡聚糖和戊聚糖的降解，亦即细胞壁的分解，细胞壁溶解的好坏，影响到胚乳的溶解。5、胚乳的溶解淀粉酶淀粉被分解细胞壁内蛋白质被分解蛋白酶细胞壁间蛋白质细胞壁被分离细胞壁被隔离半纤维素四、影响发芽的因素及其改进确定工艺的标准是：保证麦芽质量、制麦损失小、浸出物高、能源消耗低、排污少、生产周期短等。1、温度通常将浸麦和发芽温度合并称为制麦温度。（1）低温制麦12～16℃，发芽均匀、呼吸损失少、水解酶活力高、浸出物较高、制麦损失低、色度低。但将明显延长制麦时间。（2）高温制麦18～22℃，制麦时间短、形成色素。但制麦损失高、浸出物低、水解酶活力低，麦芽溶解不良、过滤性能差、色度偏高。其中，最突出的缺点是麦汁过滤性能差。2、水分（浸麦度）通常制麦用45～46％的浸麦度，高浸麦度能提高淀粉和蛋白质的溶解度，有利于形成色素。3、通风量发芽前期及时通风供氧、排二氧化碳，有利于酶的形成。但通风量不是越大越好，在发芽后期适当减少通风量抑制胚芽发育，减少制麦损失，利于麦芽溶解。4、赤霉酸和溴酸钾的作用赤霉酸有诱导水解酶形成的作用，通过外加赤霉酸可缩短制麦周期，配合赤霉酸再外加溴酸钾，可以抑制胚芽生长，降低制麦损失。5、浸麦水中加碱可以溶出谷皮中部分多酚物质，吸收二氧化碳，杀菌。第四节绿麦芽的干燥发芽后的麦芽不易储存，需将绿麦芽干燥至水分降至5％以下：⑴绿麦芽停止生长和酶的分解作用，⑵除去多余的水分，防止腐烂，便于运输。⑶使根部干燥便于除去，⑷并增加麦芽的色，香，味。一、干燥过程中物质的变化1、水分下降(1)凋萎：即使麦根萎缩，失去生命力而脱落。主要排除游离水分。绿麦芽水分含量:41～46％10％左右(2)焙焦：高温维持2～3h，主要排除结合水。麦芽水分含量：10％5％以下50－60℃大风量排潮浅色麦芽82～85℃深色麦芽95～105℃2、酶的变化酶对温度的抵抗力，与麦芽含水分高低直接相关。干燥前期必须用低温，尽快排潮，后期逐渐升温，终止酶的作用。3、糖类的变化干燥前期，水解酶继续催化淀粉水解，糊精和低分子糖有所增加。4、蛋白质的变化干燥初期蛋白质继续分解，低分子氮略有增加。5、类黑素的形成是麦芽的重要风味物质，对麦芽的色、