酿酒

二章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.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1．淀粉：淀粉存于胚乳细胞壁内大麦淀粉:含直链淀粉17％一24%2.半纤维素和麦胶类物质胚乳细胞壁的组成部分，大麦质量10%-11%胚乳中的半纤维素含β-葡聚糖及少量戊聚糖麦胶物质β-葡聚糖70%β-1,4键，30%β-1,3键戊聚糖微量半乳糖、甘露糖和糖醛酸支链淀粉76％一83％3.蛋白质清蛋白球蛋白醇溶蛋白谷蛋白4.多酚类物质（0.1%-0.3%)简单酚类:使酒具有涩味多酚类物质:单宁与非单宁,对啤酒质量影响大,能与蛋白质结合沉淀4酒花的化学成分：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的必要性：1质量均匀的酒花制品使啤酒苦味均匀2酒花制品几乎可以无限度地储存，因此可在酒花收成好的年度里储存酒花。不受酒花市场价格剧烈波动的限制。3酒花制品的苦味物质收得率高。4酒花制品的运输费用和储存费用很低。5用酒花制品时，不需使用酒花分离器。6酒花制品添加可实现自动计量添加。5辅料:小麦、玉米、大米、糖等、啤酒生产中使用辅助原料的目的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酒花制品的种类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萃取三章1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。制麦目的：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。主要工艺过程：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→成品绿麦芽:发芽后制成的新鲜麦芽。干麦芽:经过干燥焙焦后的麦芽2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％，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。大麦浸渍的的目的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％。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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。3．喷雾浸麦法特点：耗水量减少（只有一般浸渍法的1/4），供氧足，发芽速度快。流程:大麦浸洗后→放水→水雾喷淋→每隔8-16h洗麦1次并供氧3大麦发芽目的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。大麦发芽过程中物质的变化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。淀粉变化产物及去处分解成低分子糖类（分解量为原淀粉量的18%）呼吸时被消耗一部分作为低分子糖存于胚乳中一部分转移到胚芽，经生物合成又变成淀粉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。酸度提高的原因：磷酸酶使磷酸从有机化合物中释出糖类缺氧呼吸产生少量的有机酸氨基酸的碱性氨基酸被利用，生成相应的酮酸麦粒中硫化物转化成少量的硫酸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绿麦芽的干燥目的：降水至5%以下；终止酶作用；去除青味；产生特色的色、香、味；除根过程分为排潮和干燥二个阶段.干燥过程中物质的变化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。四章1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生产工艺流程、工艺流程麦芽→磁选粉碎→并醪酒花大米→磁选粉碎→蒸煮→糖化→过滤→煮沸→冷却→回旋沉淀→发酵→过滤→装瓶→杀菌→包装入庫酵母3、基本概念糖化：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，指不能被费林氏液还原的糖类和其他有机及无机成分影响淀粉糖化质量的主要因素麦芽质量与粉碎度：溶解好，酶量多，糖化快；溶解好，粉碎度影响小，反之应粉细些。醪液浓度的影响：稀↑，效果↑，以20-40%为宜。醪液pH的影响：α-淀粉酶最适pH在5.8-6.0，β-淀粉酶：最适pH5.0-5.5糖化温度的影响:63℃时可得最高可发酵性糖，70℃可有最短糖化时间5糖化过程影响蛋白质分解的主要因素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1:2.5-3.6糖化主要方法：煮出糖化：麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用，使其有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪，使醪逐步梯级升温至糖化结束。浸出糖化：麦芽醪纯粹利用其酶的生化作用，用不断的加热或冷却调节醪的温度，使得糖化完成。麦芽醪未经煮沸。复式糖化法：采用不发芽的谷物（如大米、玉米、玉米淀粉等），在进行糖化时必须对首先添加的辅料进行预处理——糊化，液化（即对辅料醪进行酶分解和煮出）。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，主要是-和-淀粉酶作用60～65℃-淀粉酶有利，70～75℃对-淀粉酶有利较好的方法是两段式糖化法——有利于-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