1、- 1 -实验一 啤酒麦芽汁的制备一、实验目的 麦芽汁制备俗称糖化，所谓糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮藏物质(如蛋白质、淀粉、半纤维素等及其分解中间产物)通过麦芽中各种水解酶类(或外加酶制剂) 作用降解为低分子物质并溶于水的过程，溶解于水的各种干物质称为浸出物，糖化后未经过滤的料液称为糖化醪，过滤后的清液称为麦芽汁，麦芽汁中的浸出物含量和原料干物质之比(质量分数)称为无水浸出率。 本实验主要目的是掌握糊化、糖化、糖化醪的过滤、麦芽汁加酒花煮沸及麦芽汁澄清等关键环节的操作方法及工艺条件。二 、 原 辅 料 与 实 验 仪 器1 原 辅 料(1)优 级 （ 或 一 级 ） 大 麦 芽 （ 或 焦
2、香 麦 芽 粉 ） 、 大 米 、 酒 花 (或 酒 花 浸 膏 、 颗粒 酒 花 )。(2)耐 高 温 淀 粉 酶 (使 用 量 为 7u g大 米 )、 中 温 淀 粉 酶 (使 用 量 为 4u g大 米 )、 糖 化 酶 (用 量 为 30u g大 麦 、 大 米 )、(3)乳 酸 (或 磷 酸 )。(4)0.025mol L碘 液 。2 实 验 仪 器啤 酒 发 酵 罐 、 粉 碎 机 、 糖 度 计 、 台 秤 、 分 析 天 平 、 电 炉 、 纱 布 、 温 度 计 、玻 璃 仪 器 等 。三、实验步骤原辅料粉碎原料的糊化和糖化糖化醪的过滤混合麦芽汁加酒花煮沸麦芽汁澄清麦芽汁冷
3、却麦芽汁充氧发酵用冷麦芽汁四、操作要点(一)、麦芽粉碎操作过程（以 500L 糖化能力为例）1.设备检查：查看粉碎机料斗内有无杂质，磨盘，电线，其他附件是否正常，如无异常准备粉碎。2.原料检查；麦芽粉碎前，仔细检查麦芽外观质量，有无霉烂现象，不同就种每批量为：大麦啤酒：大麦芽 80100Kg（依麦芽质量定） ，焦香麦芽 12Kg；小麦啤酒：大麦芽，小麦芽各g；黑啤酒：大麦芽g，焦香麦芽g，黑麦芽g特别注意：大麦芽应当即粉即用，不宜长时间保存，更不可过夜。.润水：粉碎前，提前分钟，加适量水湿润大麦芽表面，达到麦芽粉“破而不碎”的要求。特别注意：焦香麦芽，黑麦芽粉碎时，不得润水。.粗、细粒比：粉碎
4、过程中，随时取样检查麦芽粉碎情况，根据麦芽粉的粗细，适当调整手轮和进料量，粗细比例为：.特别注意：焦香麦芽，黑麦芽粉碎时，必须粉碎。.后处理：粉碎结束后，切断电源，回收内存物料，清理设备上的粉尘及地面卫生。(二)、麦汁糖化操作规程.设备检查：检查煮沸锅，过滤槽（小型设备糖化，煮沸为一体锅）管件，阀门，仪表及水，电，汽供应是否正常，无异常，清洗干净，准备投料。.制备投料水：在煮沸锅内加自来水kg，开始加热，电加热过程中要开- 2 -启旋涡阀和麦汁泵分钟，以便混合均匀，升温至，停止加热；打开有关阀门，启动麦汁泵，将投料水自过滤槽低部泵入kg。3.投料（蛋白分解）：先启动发、过滤槽搅拌，将大麦芽粉投
5、入过滤槽内，搅拌均匀，停止搅拌，开始计时；小麦啤酒先投入大麦芽，搅拌均匀后，再投入小麦芽，然后搅拌均匀；保持温度，时间分钟。.杀菌：煮沸锅内继续加水至kg，开始加热，升温至以上，停止加热；将麦汁管路和换热器麦汁出口及糖化管路的杀菌循环口连接，启动麦汁泵，控制泵的流量，防止形成旋涡；循环杀菌分钟，杀菌时稍开充氧阀，对充氧管同时杀菌；杀菌结束，关闭阀门。.制备兑醪水：煮沸锅内升温至，停止加热；开启有关阀门，准备兑醪。.兑醪（淀粉糖化）：启动过滤槽搅拌，把醪液搅起，搅拌的同时把热水从过滤槽底部泵入，兑醪温至时，停止进水；黑啤酒在温度兑好后，加入焦香麦芽，和黑麦芽粉，继续搅匀（分钟） ；保持分钟。.清
6、洗煮沸锅：打开排污阀，煮沸锅内残余热水排掉，用清水清洗掉锅内水垢等污物后，关闭所有阀门，等待煮沸（有热水贮罐时，要先按上述“杀菌”法制备，并泵入热水罐备用） 。.静置：糖化结束，启动过滤槽搅拌分钟，待醪液均匀后，静置分钟，等待回流过滤。(三)、麦汁过滤操作规程.麦汁回流：注意静止时间，到时要及时回流；开启有关阀门，将麦汁在过滤槽系统内回流分钟，观察视镜内麦汁清亮后，切换回流阀到过滤阀，将麦汁在过滤槽内回分钟，观察视镜内麦汁清亮后，切换回流阀到过滤阀，将麦汁泵入煮沸锅。特别注意：采用抽滤法过滤时，要调节变频器，谨慎控制麦汁流量，保持回流的稳定性。.测头遍麦汁：过滤分钟后，取样原麦汁，测浓度.热麦
7、汁处理：从煮沸锅内取一测量筒麦汁，慢慢放入事先备好的自来水筒内，降温至（也可以用其他方法冷却，但不能混入冷水） ，摇匀，放稳；.糖度测量：取量程为的糖度表一只，将有水银包的一端慢慢插入麦汁，接近预计读数值（左右）再松手，分钟后读取麦汁凹液面处糖度表的数值；轻轻取出糖度表，检查表上麦汁温度值，对应查出糖度修正值；糖度计要请那轻拿轻放，用后清水洗净，擦干，妥善保管。.洗槽：原麦汁过滤至将近露出槽面（液面距槽面mm）时进行洗槽，依据原麦汁浓度估算洗槽水量（每次约水） ，加水洗槽，一般洗糙次。.混合浓度：洗槽次，混合麦汁浓度达到.时，停止过滤；排槽，清洗过滤槽。特别注意：麦汁过滤过程中，若麦汁不清或过
8、滤困难，可搅起醪液静止分钟，重新打回流，直至麦汁清亮。液位计每使用一次即清洗干净，并排干存水。(四)、糖化锅内麦汁煮沸操作规程.加热：过滤麦汁盖过加热夹套或电热管后，开始加热升温；电加热过程中每- 3 -隔分钟打开旋涡阀，开启麦汁泵分钟。.麦汁煮沸：麦汁煮沸时开始计时，煮沸时间分钟，麦汁始终处于沸腾状态；控制沸终麦汁浓度.，若在规定时间内浓度未达到.，可适当延时。.添加酒花：麦汁煮沸开锅分钟和沸终前分钟，分别添加苦型和香型酒花，加量分别为g（.）和g(0.02).*特别注意：.麦汁煮沸过程中必须始终处于沸腾状态，否则将出现啤酒口味不好等问题！.煮沸过程中，谨慎控制电，汽源，避免热麦汁溢出，防止
9、烫伤！.酒花称量完后，原包立即密封包装放入冰箱，防止氧化。(五)、糖化锅内麦汁旋涡沉淀操作规程开启煮沸锅回旋管路各阀门，将麦汁在煮沸锅内打回旋分钟，静置沉淀分钟，然后排掉热固凝物（注意身体离开管口，防止烫伤） ，进行麦汁冷却。 注意：煮沸结束后，糖化锅入孔不可随意打开，以防空气中的杂菌落入！(六)、麦汁冷却操作规程.检查：换热器管件，阀门，仪表及冰水，自来水，氧气（瓶装纯氧，压力低于.pa 停止使用，应换瓶）供应是否正常，如无异常开始冷却。.冷却：依次开启自来水，冰水阀和冰水泵，然后再开启麦汁阀，麦汁泵，氧气阀，进行麦汁冷却。控制温度：大麦酒.，小麦酒.。干酵母控制冷却温度：大麦酒.，小麦酒.
10、。.排残留洗液：麦汁冷却初期，必须用麦汁将换热器内的残留洗液完全顶出后，方可将麦汁通入发酵罐（接种干酵母时，可以用次水活化酵母） 。.充氧：麦汁冷却的同时，对麦汁进行不间断充氧，剂量为麦汁量的倍。.回收：麦汁冷却完毕，用氧气把管道中的麦汁顶入发酵罐，关闭发酵罐物料阀。然后，用水冲洗糖化锅，过滤槽及所有管路，换热器分钟。(七)、冰水罐操作规程.检查：制冷机按装完毕，试机，正常运转后进行下一步工作。.洗罐：打开罐底排污阀，用软管引自来水将罐内壁，蒸发器（紫铜管）清洗干净，排净污水后，关闭排污阀。.加冷媒：选择工业酒精或食用酒精（不得含 cl-）,用自来水稀释到浓度（依据浓度和冰水罐容积计算酒精量）
11、 ，液位高度为蒸发器最上层铜管。.控温：冰水泵控制开关推到“自动”位置，温度设定为.，启动制冷机控制开关。五、实验结果糖化工艺中的麦汁浓度和体积项目 浓度(%) 温度() 体积( ml)- 4 -头道麦汁煮沸前麦汁原麦汁六、思考题（1）使用中温 淀粉酶和耐高温 淀粉酶的糖化工艺有何不同？各有何特点？ （2）请作出本次实验的糖化曲线。实验二 啤酒的发酵一、实验目的啤酒是酒类中酒精含量最低的饮料酒，而且营养丰富。啤酒发酵就是利用啤酒酵母对麦汁中的某些组分进行一系列的生物化学代谢，产生酒精及各种风味物质，形成具有独特风味的酿造酒。掌握酵母活化方法及用活性干酵母发酵生产酒精的操作方法及工艺条件；本实验
12、的目的是掌握啤酒发酵的工艺及操作方法，学会测成品啤酒中酒精含量、麦汁浓度、双乙酰含量等参数。二、实验材料及仪器 麦芽汁、酵母、纱 布 、 水浴锅、玻璃器皿、pH 计、电 炉 、 酒精计及糖度计等。三、实验步骤 .检查：发酵罐管体，阀门，仪表及冰水，氧气供应是否正常，如无异常准备洗涤，进料。.洗涤：（步法）（）水洗：发酵罐进料前，先用自来水间歇冲洗分钟（少量多次法连洗三次，每次分钟，罐内残留水排净后再进行下一次，保持出酒阀畅通） 。（）火碱洗：排净残留水后，用，浓度为的火碱溶液循环清洗分钟（碱液浓度降低时要及时补充）没，循环完毕，回收碱液（注意防护操作时必须带防护器具，严禁肢体直接接触碱液） 。
13、碱罐添加比例：每水加纯碱. 溶解后加热升温至，无加热装置时使用糖化锅热水。（）水洗：排净残留碱液后，再用自来水间歇冲洗分钟，方法同（） 。（）双氧水洗：排净残留水后，再用浓度.的双氧水循环清洗分钟，方法同（） ，将罐内残留双氧水排放干净，关闭排气阀，进出料阀和出酒阀。特别注意：.洗涤期间，必须打开出酒阀。- 5 -.发酵罐洗涤禁止用热水，次氯酸，氯气等含有 cl-的消毒剂杀菌。.接种：发酵罐进麦汁前，先添加酵母泥，剂量为麦汁量的（干酵母为.） 。特别注意：使用干酵母，必须在麦汁冷却前半小时活化完毕，活化器具必须用开水或双氧水严格消毒，确保无菌，并封闭。参看项“（十一）干酵母使用，保存方法”.充
14、氧：麦汁冷却过程中，必须从换热器充氧口不间断充氧。罐内压力始终保持.pa 至封罐。.排杂：投料后第二天排冷凝固物慢开物料阀，杂质排出即可。.测糖：投料后第二天取样测糖（至封罐前，每天必测）.发酵液处理：先排出酒管内杂质，取一测量筒发酵液，用两只杯子反复倾倒次（杯间距不低于cm） ，到入测量筒，放稳。.测量糖度：取量程为的糖度表一只，将有水银包的一端慢慢插入麦汁，其他同原麦汁浓度“糖度测量”法。.前发酵：.酵母泥：大麦啤酒保持温度.，压力.pa 至封罐，时间约天，小麦酒保持温度.，压力.pa 至封罐，时间约天。.干酵母：大麦酒接种温度.，发酵温度保持温度.，压力.pa 至封罐，时间约天；小麦酒保
15、持温度.，压力.pa 至封罐，时间约天。特别注意：若发酵罐温度，压力出现异常（特别是低于规定值） ，应及时与公司售后部联系，寻求补救措施！.封罐（还原）：.大麦啤酒：糖度降到.时，自然升温至，并保持，同时封罐，压力升至.pa，并保持，时间为天。.小麦啤酒：糖度降到.时，保持，同时封罐升压至.pa，并保持，时间为天。.检双乙酰：封罐天后，取样品尝，若无明显双乙酰味，可降温，若有明显双乙酰味，可推迟天。特别注意：若发酵罐内压力降低，可充二氧化碳至.pa，充二氧化碳前，可用 的酒精擦洗，杀菌所用充气头，软管，阀门。.后发酵（贮酒）：还原结束后，应当在小时内按规定降温至（表温） ，并保持，同时保持罐内
16、压力.pa，时间：大麦啤酒天，小麦啤酒天。特别注意：降温规定，以前，以.小时的速率降温：以后，以.小时的速率降温至（表温）.酵母处理：啤酒降至时，酵母可回收使用。使用前，将最先排出的约酵母排放地沟，酵母的使用代数不超过代；贮酒时间超过一周时，每天排放酵母一次，若酵母不使用，啤酒降至时应排掉。.发酵罐的自动控制：.温度：按照上述项的工艺要求，和，或- 6 -操作规程的要求设定.压力：按照工艺要求，及时将电接点压力表上下限设定到规定值。四、实验结果1、前、主发酵不同时间下麦汁的浓度和 pH 值时间（h）0 12 24 36 48 60 72 84麦汁的浓度pH 值酒精度2、后发酵、贮酒不同时间下麦
17、汁的浓度和 pH 值时间（h） 0 24 48 72 96 120 发酵结束麦汁浓度pH 值双乙酰3、双乙酰含量；4、成品啤酒中乙醇含量（体积百分比） 。五、思考题1、此次啤酒发酵实验的酿造总天数为几天？请分析前发酵、主发酵、后发酵、贮酒四个阶段的条件控制对成品啤酒的影响。2、对照啤酒的质量标准介绍你的实验结果如何？并对实验结果进行分析。附录双乙酰的测定（紫外分光光度法）- 7 -1 原理双乙酰作为挥发性组份从啤酒样中蒸发出来，与邻苯二胺反应，生成2，3二甲喹喔啉，在 335nm 波长下进行测定。由于其他联二酮类都具有相同的反应特性，再加上蒸馏过程中部分前驱体要转化成联二酮，因此上述测定结果为
18、总联二酮含量(以双乙酰表示)。2 仪器a) 带有加热套管的双乙酰蒸馏器 ；b) 具有锥形瓶( 或平底蒸馏烧瓶 )的蒸汽发生瓶：2000mL(或 3000mL) ；c) 容量瓶或量筒：25 mL ；d) 紫外分光光度计：备有 10mm 石英比色皿或 20mm 玻璃比色皿。3 试剂和溶液a) 4mol/L 盐酸溶液：按 GB/T 601 配制；b) l0g/L 邻苯二胺溶液：称取邻苯二胺 0.100g，溶于 4mol/L 盐酸溶液中，并定容至 10mL，摇匀，放于暗处。此溶液须当天配制与使用；若配制出来的溶液呈红色，应重新更换新试剂；c) 有机硅消泡剂( 或甘油聚醚 ) 。4 分析步骤4.1 蒸馏
19、将双乙酰蒸馏器安装好，加热蒸汽发生瓶，使水至沸。通汽预热后，置25mL 容量瓶于冷凝器出口接受馏出液，外加冰浴冷却，加 24 滴消泡剂于100mL 量筒中，再注入未经除气的预先冷至 5左右的酒样 100mL，迅速移入已预热的蒸馏器内，并用少量水冲洗带塞漏斗，盖塞。然后用水封口，进行蒸馏，直至馏出液接近 25mL(蒸馏需在 35min 内完成)时取下容量瓶，达到室温用水定容，摇匀。4.2 显色与测量：分别吸取馏出液 10.0mL 于两支干燥的比色管中，并于第一支管中加入邻苯二胺溶液 0.50mL，第二支管中不加(做空白)，充分摇匀后，同时置于暗处放置2030min，然后于第一支管中加 4mol/
20、L 盐酸溶液 2mL，于第二支管中加入4mol/L 盐酸溶液 2.5mL，混匀后，于 335nm 波长下，用 20mm 玻璃比色皿，以空白调仪器零点，测定其吸光度。比色测定操作须在 20min 内完成。5 分析结果的表述试样中双乙酰含量按式(2)计算：2.135AX式中： X 试样中双乙酰的含量，mg/L ；A335 试样在 335nm 波长下，用 20mm 比色皿测得的吸光度；- 8 -1.2 吸光度与双乙酰含量的换算系数。酒精度的测定1 原理利用在 20时酒精水溶液与同体积纯水质量之比，求得相对密度(以 d2020 表示)。然后，查表得出试样中酒精含量的百分比，即酒精度，以%(V/V)或(
21、m/m)表示。2 分析步骤啤酒经蒸馏的馏出物，再用比重计测定其密度，求得其酒精含量。 将样品预热或冷却到 20，用容量瓶准确量取 100m，移入 250ml 凯氏烧瓶中，用水洗涤容量瓶三次，用水量约 30ml，洗液一并倾入凯氏烧瓶中。然后用一般凯氏定氮蒸馏装置进行蒸馏，将安全球与冷凝管相连接，小心蒸馏，蒸馏速度控制在 3060min 之间。收集馏出液于原容量瓶中(容量瓶要浸在冰浴中)。当馏出物的容量达约 90m1 时，停止蒸馏在 20时用水稀释至 100ml，摇匀。测定室温下的试样酒精度，并查工业发酵分析中附表 42 校正 20试样中的乙醇含量体积百分率，即 100m1 样品中所含乙醇的毫升数。
