1、啤酒工艺学 2010-2011春季学期,在学习之前提几个问题： 1、啤酒是食品吗？ 2、啤酒的酒精度是什么? 3、啤酒的原料是什么？ 4、酒是人类发明的吗？,第一章 绪论,一 教学重点：通过对酒的发展史的介绍，使同学们了解中国酒文化的博大精深，了解酒的饮用科学, 酿造科学，以及在现实生活中的作用。 二 难点：酒的量的概念;酒对人体的利害 ;酒是被发现而不是被发明的。 三 习题：1 理解“酒醪，秫酒”；“曲，蘖”的概念，作用2 酒是如何分类的？3 酒有哪些疗效作用？,第一节 酒的起源,酒的起源主要有以下几种说法:1.起源于黄帝时期三皇：伏羲氏，燧人氏，神农氏（仰韶文化 、大汶口文化，距今6、7千
2、年）相当于神话传说的神农时代，医书神农本草中记有“以酒为浆”的字样，考古中也有记载。例如：西安半城村遗址中挖掘出的距今七千年左右的陶器中，既有盛酒的陶罐，壶，杯等。距今5000多年的龙山文化遗址中也有陶制的酒器等。,2.起源于奴隶社会的殷商时代:距今有3000多年的历史在河南郑州，挖据出商代酿酒工场的遗址.,3.起源于距今2000多年的仪狄酿酒史书吕氏春秋有“仪狄作酒”字样。汉代张允编辑的战国策中说“昔者帝女令仪狄作酒而美”。仪狄是夏朝帝王夏禹手下的官吏，后失宠于朝廷而被贬作酒。,4杜康发明酒：高粱酿酒。传说杜康是夏朝的第六代皇帝，在寒浞灼篡政时逃离家乡，隐姓埋名开始研究酿酒。宋代高成写的事物
3、纪元中有“杜康始作酒，不知何时人。世本中也有过“仪狄始作酒醪，少康作种酒。”目前，市场上出售的杜康酒有两种第一：河南汝阳县：城北有杜康村，原称杜康仙 庄，距今7000多年， 村旁有酒泉沟。现仍生产杜康酒。第二：陕西白水县；据白水县志记载，杜康为白水县人，村有杜康泉，并有杜康庙。,结论：是人类发现了酒，了解了酒的生 产过程，从而发明了生产酒的工艺技术，并且不断完善。最近，科学家证实：酒是一种天然产物，象水、空气、土壤一样是自然赐予人类的物质。宇宙中有酒精组成的天体，由其酿啤酒，可供人类饮用几亿年。,第二节 人类酿酒的发展过程,1、天然酿酒阶段（自然发酵阶段）在新石器时代，劳动有了剩余，吃不了的野
4、果放在山涧中，久而久之，野果变软，果皮破裂，流出果汁，空气中含有酵母菌，利用果汁中的糖，发酵成了酒。晋代文人江统在酒法中提到：“酒之所兴，肇自上皇，或云仪狄，一曰杜康。有饮不尽，委之空桑，积郁成味，久蓄气芳。本出于此，不由奇方。”,2、人工酿酒阶段1.商夏时代，饮酒的人多了，用青铜制作的酒器相应多了起来， 据史料记载，当时的陕西周人，就有十月酿酒，春天饮用之说。2.对酿酒贡献最大的是曲和檗的发明。周朝书经中有“若作酒醴，尔惟曲檗”。醴：是一种甜淡的酒，“醪 ”：连汁和糟在一起的酒。醴酪：乳酒 酒分为：事酒曲：是一种糖化发酵剂 清酒祭祀檗：发芽的谷物，糖化剂 昔酒陈酒3. 汉朝: 节日才可以卖酒
5、（卖酒上税） 給皇帝的酒叫酎周酒4. 南北朝：贾思勰齐民要术记载了酿造技术，后传于日本。5.唐朝：酒文化高度发展李白，其诗1500首，有375首谈到酒杜甫1000多首诗，有170首谈到酒6.宋朝：北宋（朱仪真北宋诗经）全面而详细地记述了制酒的工艺过程。,三.蒸馏酒阶段：1.唐朝：唐诗中有“烧酒”的字样。也叫“白干”2.宋朝：苏顺清的诗中有“蒸酒”的字样3.元朝：李时珍本草纲目“烧酒非古法 也，自元创始。,第三节 酒的发展趋势：,1.四个过度：由纯种培养向多种微生物共酵过度各种工序向连续化过度。固态法向液态法过度。高度酒向低度酒过度。2.改进工艺：缩短制麦时间和发酵周期（酒头，酒尾）回糟发酵；酒
6、花粉与旋涡分离应用等,第四节 饮酒与健康,（一）适量饮酒有益健康。1.兴奋神经，使饮者心情舒畅。2.可加速血液循环，使身体发热3.增加营养，有益健康4.增加食欲，促进消化5.消除疲劳，恢复体力。,（二）过量饮酒有害健康1.引起酒精中毒血液中酒精含量 0.05%则开始有中毒症状0.15%肌肉神经功能受阻步伐不稳，呼吸困难0.5% 死亡。2.引起疾病（1）对胃有害：强烈刺激胃黏膜，破坏各种酶，影响消化，易得胃炎（2）对肝：90%的酒精在肝中分解，中毒性肝炎硬化，乙醛能损害肝细胞的正常功能。（3）对视力的损害：酒精中含有甲醇，且能在人体富集，10ml导致失明（4）引起贫血，影响红血球的形成，酒精能破
7、坏叶酸3.对后代有损害：先天性疾病,第五节 酒的命名与分类,一、命名1.以产地命名： 茅台（贵州省茅台镇）绍兴酒（浙江绍兴黄酒）太白酒（陕西省梅县太白山） 汾酒（山西省汾杨县杏花村）2.以原料命名：高粱酒，玉米酒，芍药酒。3.以加工特点来命名：卢洲老窖、二锅头、玉冰烧4.以历史典故来命名：杜康酒5.以颜色来命名：红酒、黄酒、白酒。,分类,二、分类：1.按加工工艺分类:压榨酒：原料经糖化发酵后压榨制得的产品。蒸馏酒：原料经糖化发酵后进行蒸馏的产品。配制酒：利用白酒或食用酒精作为酒基。配入 一定 比例的香精，糖料,酸味料与辅料调兑而成。 2.酒精含量分： 高度酒 40度以上中度酒 20-40度 如
8、 38度低度酒 啤酒 果酒 20度以下3.按香型分类： 酱香型 浓香型 米香型 清香型4.按酒的质量分：国酒名酒 国家优质酒地方名酒 地方优质酒,第二章 啤酒工艺学,教学重点：了解酒度的概念；酿酒原料；为何选用大麦和酒花作酿酒原料；辅料的作用；水的软硬度的调节； 教学难点：大麦、酒花的化学成分；水中的钙、镁离子碳酸盐、重碳酸盐的降酸作用和硫酸盐的升酸作用,简介,酒：含有酒精（乙醇）的饮料和饮品 酒度：酒饮料中酒精的百分含量称作酒度 表示方法： 1、以体积分数表示即每百毫升酒中含有纯酒 精的克数。（温度20） 2、以质量分数表示即每百克酒中含有纯酒 精的克数。 3、标准酒度 100标准酒度相当于
9、 体积分数57.07%，质量分数49.44%。,中国、世界啤酒工业,啤酒是酒类中酒精含量最低的饮料酒，且营养丰富。1972年世界第9次营养会议将啤酒定为营养食品。 什么是啤酒？以麦芽、酒花为主要原料，经纯种分离的啤酒酵母发酵后酿制而成的产品。,一、世界啤酒产量近年增长很快，生产遍及许多国家（127/150） ，产量已达11300万吨。 1、捷克住宅有啤酒管道，每人每年157公斤；德国116公斤；美国82公斤；加拿大68公斤；日本51公斤；中国31公斤。 2、2008年中国产量为4000-4100万千升 3、啤酒的密度为1.005-1.010（变化）,二、中国啤酒工业,1、4-5千年前有古代啤酒
10、（蘖） 2、近代啤酒由1900年俄罗斯技师在哈尔滨建立了第一家啤酒作坊。 3、第一家现代化啤酒厂1903年德国技师在青岛建立。 4、1915年在北京由中国人出资建立了双合盛啤酒厂。 5、1902-1949有近10个厂，年产近一万吨。1949-1993发展为世界第二生产大国。,1、产量的发展：2000年年产2100万t，人均年占有25L；2010年年产3000多万t，人均年占有达到世界水平。(4000) 2、规模的扩大：80年代年产1-3万t ；90年代10万t；本世纪末已有年产百万t的大集团。 3、技术经济指标还有差距 4、原料的发展；二棱冬大麦 澳麦 5、啤酒品种多样化 （酒饮料）；啤酒修饰
11、技术；高浓酿造技术；纯生技术；人才培养。,中国啤酒工业的未来,第三章 啤酒原 料,为什么选用大麦和酒花作酿酒原料 因大麦的种植面广，发芽力强，能产生大量的水解酶；价格便宜，营养丰富；皮壳是很好的过滤介质；大麦是非人类食用的主粮。酒花是啤酒苦味、清香味的来源；是啤酒防腐剂；并赋予啤酒的泡持性。,第一节大麦的种类及化学成分,（一）分类 1、根据籽粒的生长形态分 （1）六棱大麦： 形态 是大麦的原始形态，六行麦粒围绕一根穗轴而生，其中一对发育正常，其余发育迟缓。 特点 麦粒小且不整齐，发芽不均匀，影响麦芽质量。Pr含量高，（可制高糖化力麦芽）酶含量高，酒厂一般不用。,（2）、四棱大麦 形态 籽粒不象
12、六棱那么均对称，其中有两对籽粒相互交错，麦穗断面呈四角形，在穗轴上看起来象四行籽粒。 特点 麦粒较小,Pr含量高，一般不用作酿酒原料,（3）二棱大麦 形态：六棱大麦的变种，麦穗扁形，穗轴上只有两行麦粒对称。 特点：籽粒均匀整齐，粒大，皮薄，淀粉含量高，蛋白质含量适中，是生产啤酒较好的原料。,2、根据播种时间分类,（1）春大麦：在春天惊蛰以后，清明以前开始种植，生长期较短3-4个月，成熟度不够整齐，休眠期较长。 （2）冬大麦：秋后种植，生长期200天左右，成熟度整齐，休眠期短，质量较好。,3、根据麦穗形态分类,（1）直穗大麦：成熟时麦穗直立，穗后而阔，籽粒互相紧靠，二、四、六棱均有。 （2）曲穗
13、大麦：成熟后麦穗下垂，穗长而细，主要二棱大麦，适用于酿酒的多半是曲穗大麦。,（二）大麦籽粒的构造,大麦籽粒由胚、胚乳、皮壳构成。了解麦粒形态，目的是研究大麦发芽过程的生理及其控制途径。 1、胚 （1）组成：由胚芽，胚根组成，包括盾状体和上皮层，位置在麦粒背的下端，重量为大麦的2-5%，是大麦的重要组成部分,（2）作用：是大麦器官原始体，根茎叶由此生长发育而成。胚部含有多量的蔗糖、棉籽糖和脂肪，他们是麦粒发芽的原始营养。发芽开始时，胚分泌出赤霉酸GA并输送至湖粉层，激发湖粉层产生大量的水解酶，酶逐渐增长扩散至胚乳，对胚乳中的半纤维素、糖、蛋白质等进行分解。产生的小分子物质，通过上皮层和盾状体，由
14、脉管输送体系送至胚根和麦芽作为营养。胚是麦粒中有生命的部位，一旦被破坏，大麦及失去发芽力。,2、胚乳,（1）组成：由储藏淀粉和脂肪的细胞层构成，它是胚乳的核心。在细胞之间的空间处由蛋白质组成的“骨架”支撑，外部被约三层厚的四方形厚壁细胞所包围，称之为湖粉层，这湖粉层含有蛋白质和脂肪。因此它是有生命的组织，有呼吸作用，发芽时形成各种水解酶。,（2）作用：是胚的营养库，占麦粒质量的80-85%。在发芽过程中，胚乳成分不断的分解成小分子糖和氨基酸等，部分供呼吸消耗产生二氧化碳和水并放出热量，这些成为制麦损失，但胚乳的绝大部分只是适当分解并存于大麦粒内成为酿造啤酒最主要的成分。,3、皮 壳,（1）组成
15、：由腹部的内皮和背部的外皮组成，两者都是一层细胞组成，外皮的延长部分为麦芒，谷皮约占谷粒总质量的7-13%。谷皮内面是果皮，里面是种皮，果皮外表面有一层蜡质，它对赤霉酸和氧气是不透性的，这与大麦的休眠性质有关。,种皮是半透性的薄膜，可透过水和某些离子，但不能透过较大分子物质，它阻止了糖和氨基酸等向外扩散。（2）作用：是麦汁过滤时良好的滤层，谷皮中的硅化物、单宁等苦味物质对酿酒不利。,（三）大麦的化学性质,1、淀粉是大麦的主要储存占58-65%，存于胚乳细胞壁内，大麦淀粉有大颗粒（20-40um)和小颗粒（2-10um）之分。二棱大麦的小颗粒淀粉数占90%，但其质量只占10%左右，淀粉粒中大约有
16、97%的化学纯淀粉；0.5-1.5%的含氮化合物；0.2-0.7%的无机盐；0.6%的高级脂肪酸，淀粉密度平均为1.5g/cm，大于水，故在水中下沉。大麦淀粉粒中含直链淀粉17-24%；支链淀粉约占76-83%。,麦芽淀粉酶作用于直链淀粉，几乎全部转化为麦芽糖和葡萄糖，但对支链淀粉，则还声称相当数量的的糊精、异麦芽糖等。 糊精：是淀粉水解的不完全产物，其结构与淀粉相似，只是相对分子质量小些，含4-8个以上的葡萄糖基团。,2、半纤维素和麦胶物质,半纤维素和麦胶物质是胚乳细胞壁的组成部分。发芽过程中只有当半纤维素酶将细胞壁分解后，其他水解酶才能进入，分解淀粉，半纤维素和麦胶物质约占大麦质量的10-
17、11%，二者化学成分类似，麦胶物质是多糖的混合物，能溶于热水，温度越高溶解度越大。半纤维素溶于稀碱，发芽过程中不溶性的细胞壁被-葡聚糖酶分解。溶解良好的麦芽半纤维素和麦胶物质大部分解，反之就会造成啤酒过滤困难。,3、蛋白质,蛋白质含量，一般占8-14%，最高可达18%酿酒大麦中蛋白质含量要求适中9-12%。若高，淀粉含量低，影响麦汁的收得率，且会形成玻璃质粒，麦粒硬，麦温不宜控制麦芽溶解不足，浸出物少，啤酒易混浊。营养物少酵母繁殖低成品酒泡持性差，口味平淡。 大麦中有以下蛋白质,（1）清蛋白：易溶于水和稀中性盐溶液、酸、碱溶液.52开始凝固，煮沸时与单宁结合产生沉淀，是唯一能溶于水的高分子蛋白
18、质，含量约3%。 （2）球蛋白：溶于稀酸、碱。 （3）醇溶蛋白：溶于50-90%的酒精溶液 （4）谷蛋白：溶于中性盐溶液,4、脂肪：是大麦组成的次要成分2-3% 5、无机盐：2-% 6、多酚类物质：0.1-0.3%,（四）酿造啤酒对大麦的质量要求,1、大麦的感官特征： (1)纯度：有无杂质 (2)外观和色泽：金黄色 (3)新鲜：有鲜麦秆味、无霉味 (4)皮壳特征：薄且完整，纹路清晰 (5)籽粒状态：椭圆粒较多，籽粒饱满,2、物理检验 （1）千粒重：43-45克 （2）选粒实验：下一个实验 （3）胚乳状态：白色，粉状 （4）发芽力和发芽率： 发芽力：发芽3天，已发芽的百分率（85） 发芽率：发芽
19、结束，已发芽的百分率（96）,3、化学检验 （1）水分：原大麦 含水多少 （2）淀粉：测还原糖（三步） （3）蛋白质： （凯氏定氮） （4）微量元素 （5）灰分（盐分）,第二节 酒 花,酒花是桑科、葎草属，多年生蔓性攀援草本植物。也叫蛇麻花、啤酒花、忽布花。原始啤酒用焦豆子、香草、生姜作香料。七世纪开始用酒花、十五世纪确定酒花作香料。酒花一般多生长在高纬度地区。,（一）、酒花的功能和形态,1、功能：能赋予啤酒香味和爽口的苦味；能增进啤酒的泡持性和稳定性；与麦汁共沸时能促进蛋白质凝固，有 利与麦汁的澄清；增加了麦汁和啤酒的防腐能力,2、形态,根：宿根，深入土壤1-3米可生长20- 30年。 茎：
20、地上茎，长达10米，每年换一次，花摘后茎枯萎，色分紫、绿、白三种，每种均有早、中、晚熟。 叶：单叶对生，子叶呈心脏形，不分列，两面长毛，叶边呈锯齿形 花：雌雄异株雌花用来酿酒,（二）酒花的化学成分,1、酒花油：主要存在于酒花的花粉中，含量0.4%，是黄绿色或红棕色油状物液体，水中溶解甚微（1/2万），麦汁中加的酒花，大部分挥发，残留的极少部分即赋予啤酒特殊的香味。,2、酒花树脂,（1）酸-啤酒苦味的主要成份，具有粗糙、强烈的苦味，防腐能力很强，且有降低表面张力的能力，能增进啤酒的泡持性，在中性溶液中溶解度小，为溶于沸水中，在鲜酒花中含量占总树脂的5-11%，苦味物质的85%。 树脂是酸的衍生物
21、，具有苦味和防腐能力，以及提高泡持性的能力。二者在储存中发生氧化或聚合作用后变成硬树脂，失去苦味和防腐力。,（2）酸：苦味程度是酸的1/9，此苦味较细腻，爽口，防腐能力是酸的1/3，在鲜酒花中含量4-10%，也具有降低表面张力的能力，若久存，也会变成硬树脂且不溶解。 （3）总树脂：包括软树脂和硬树脂丙种树脂,3、酒花单宁,性质不稳定，以氧化成红色的单宁色素，含量是4-8%，进入啤酒后有苦涩感，使酒颜色加深，对色、味有不良影响。但在麦汁煮沸时，能与过量的蛋白质结合沉淀析出，微量的酒花单宁以胶体状态分布在酒中，对啤酒风味有良好的影响。,（三）酒花的储藏和运输,1、酒花的储藏 2、酒花制品 （1）酒
22、花粉 （2）酒花颗粒 （3）酒花浸膏 （4）酒花精油,第三节 辅助原料,（一）添加辅助原料的作用 （二）辅助原料的品种 （三）使用辅助原料应注意的问题,第四节 啤酒酿造用水,1、水的作用 2、对糖化用水的条件 3、水中钙镁离子对啤酒的影响 4、水的硬度 5、水的处理,1、水的作用,浸麦、制麦、糖化、洗涤、冷却、锅炉等等 工艺环节不同、酒的种类不同，对水质的要求也不 同如糖化用水则直接影响酒的酒质。 酒的种类不同，对水的要求也不同。 （1）淡色啤酒对水的要求应是碳酸根离子含量少，以控制糖化醪的PH值使其偏酸性； （2）浓色啤酒对水的硬度要求不十分严格，适量硬度可改善啤酒的颜色和风格 。,2、糖化
23、用水的条件,（1）水的性状 （2）水中各种盐类的含量 （3）水中氮的含量,（1）水的性状：无色透明，无悬浮物和沉淀物，将水加热20-50时品尝，有清爽感，无苦味、涩味、咸味。细菌总数（37 培养24小时）每ml不能超过100个，且不能有大肠杆菌和八联球菌，水的PH值为中性或微碱性。 （2）水中各种盐类的含量： 铁盐：低于0.2-0.5mg/L。过多，有铁锈味，且使酵母的发酵力下降，使啤酒冷浑浊，还能与单宁反应，使麦汁颜色变黑。,铵盐0.05mg/L，水不清洁，有异味 硝酸盐：5mg/L，高则影响酵母的繁殖及产品卫生 氯化钠20-60mg/L。适量，能增加淀粉酶活力，促进糖化；也是酵母的营养成分
24、，过多会使成品酒不柔和（不能含余氯，它是强氧化剂，使酶失去活性，用碳脱氯）。,钙盐80-100mg/L，在麦汁煮沸时与蛋白质的凝固有关，有利于啤酒的澄清，降低它的色度。 硅酸盐10-30mg/L，多影响发酵，引起胶体混浊。 （3）水中氮的含量： 氨态氮：多则是污水混入或微生物污染，若超过0.5mg/L则不能使用，不能酿酒。,硝基态氮和亚硝基态氮：来源于生活废水的污染，硝基，不过0.2mg/L；亚硝基，0.05mg/L，它是公认的致癌物，对酿酒有毒害（酵母）。 如：使酵母细胞中的酶蛋白变性，改变酶的催化特性；是酵母遗传发生变异；因酶蛋白变性，使糖化过程反常。,3、水中钙镁离子对酿造的影响,（1）
25、、水中钙、镁离子碳酸盐、重碳酸盐的降酸作用 降酸作用的原理:磷酸二氢钾使麦芽醪偏酸性，但当酿造用水中含有碳酸氢钙时能与酸性的磷酸二氢钾反应使之生成碱性的磷酸氢二钾，从而导致糖化醪酸性降低pH值升高。 反应式略,降酸作用对工艺的影响 糖化酶反应受到抑制，糖化减慢，麦芽醪中的麦芽糖减少，湖精增多，粘度增大，造成洗糟困难，收得率降低。 蛋白分解不完全，麦汁煮沸时蛋白凝固不完全，故麦汁澄清不良 改变了酒花的苦味，是苦味变粗糙 降低发酵度，延长发酵时间，后酵澄清困难,（2）水中钙、镁硫酸盐的升酸作用 原理：硫酸钙能与碱性的磷酸氢二钾反应使其生成酸性的磷酸二氢钾。 反应式略,4、水的硬度,（1）概念：水中
26、溶解盐的浓度 暂时硬度-加热后产生沉淀，盐类减少，硬度减低。 永久性硬度 加热后硬度不变 总硬度 + 硬度划分,5、水的处理,（1）加石膏：利用硫酸钙镁盐的升酸作用，使麦汁澄清。 （2）加酸 硫酸 形成硫酸钙等。多，对酒体有影响。 盐酸 生成的盐对酒无影响，但其纯度差易带入重金属 磷酸，对酒无害 可被酵母利用 食用级 乳酸 酒石酸 无有害成分 但价格昂贵。,第三章 麦芽制备,一、制麦及目的 1、什么是制麦：原料大麦制成麦芽 2、制麦的目的： （1）通过制麦的操作，使其固有酶活化，且产生新酶，供给麦汁作催化剂。 （2）使麦粒中的淀粉和蛋白在酶的作用下适度溶解。 （3）通过干燥除去绿麦芽多余的水分
27、和生腥味，产生干麦芽的色、香、味。 3、制麦工艺流程 原料 清选分级 浸麦 发芽 干燥 除根,二、大麦的储藏及预处理,1、大麦的后熟及影响因素大麦和其他植物种子一样，有特殊的休眠机制。 （1）后熟的目的：新大麦发芽率低，发芽不均匀，经过6-8周的后熟，才能达到正常的发芽力。（改变种皮的性能） （2）促进大麦后熟的方法 储存条件 热空气处理 高锰酸钾等药品处理,2、影响大麦后熟的因素,（1）温度高 呼吸强度大损失增加15 （2）水分大 呼吸损失大15% （3）呼吸产物多 造成分子间呼吸 损失大 （4）水敏性大麦 吸水高 发芽力下降 3、大麦的储藏和管理 4、大麦预处理 （1）筛选目的 （2）设备
28、 （3）除杂方法 （4）分级目的 （5）精选大麦的质量控制,第一节 浸 麦,（一）浸麦的目的：提高大麦的含水量，利于发芽。除去大麦中混有的杂质浸出麦皮中的有害成分 （二）浸麦槽： 1、形状 2、技术要求p109,（三）浸麦理论,1、大麦吸水分三个阶段 6-10小时；吸水占总量的60%，有4%到35% 10-20小时； 麦粒吸水几乎停止 20小时以后；若氧充足 吸水量直线上升，由35%到43-48%。 大麦各部含水量 胚含水65-70%胚乳含水41%,2、麦粒吸水速度 3、浸麦与通风 目的 供氧 常压 水中溶解氧仅供一小时之需 4、浸麦用水 耗水量3-9倍 浸麦水符合饮用水标准。,（四）浸麦时化
29、学药品的使用,1、饱和澄清的石灰水：（0.1%-杀菌） 作用： 除去大麦的污垢和臭味；使谷皮中的多酚物质、苦味物质等有害成分浸出；提高大麦的发芽率及非生物稳定性。 用量：1-3公斤/吨大麦，浸麦初加入，4-8小时后换水。 2、甲醛水溶液P110 3、高锰酸钾 4、氢氧化钠,（五）浸麦度,1、定义：大麦浸 后，其含水量达到了适于发芽所必需的水分。 浸麦度=（浸后大麦水分的重量/浸后大麦的重量）*100%=（浸后大麦的重量-试样干重）/浸后大麦的重量*100%=浸后大麦的重量-（原取样重-原样水分重）/浸后大麦的重量 *100%,2、确定浸麦度的依据,（1）大麦的性质 品种：二棱大麦皮薄，浸麦度可
30、低些 发芽能力：玻璃质粒多，浸麦度可高些 收麦季节的气候：干旱年份，浸麦度可高些 （2）麦芽的种类 淡色麦芽低；浓色麦芽高 （3）发芽方式 地板式高；通风箱式低 （4）制麦季节 春秋季节，微生物多则低；冬季高,3、浸麦度的控制,（1）控制范围：43-48% ；箱式45-46 % ；地板式43-48 % 低：发芽开始时比较好，几天后发芽迟缓，生长不良，麦粒中含酶较少，溶解不好，糖化能力差，硬质粒较多，降低麦汁收得率，啤酒易混浊。 高：破坏种皮的半渗透性，酸、碱、盐易进入细胞中，有损于大麦的发芽能力，甚至死亡。 （2）方法：生产前做小样 确定浸麦度,（六）浸麦方法,1、浸水断水交替法 特点：浸麦全
31、过程，让大麦浸水、断水反复进行，直到达到要求的浸麦度，吸氧快，发芽期短。 工艺种类，浸二断六、浸四断四、浸三断三 工艺操作：以浸四断四为例，共操作64小时，通风 2、快速浸麦法 特点 ：断水后通入饱和的湿空气，总浸麦28小时 3、喷浸法 特点 ：能促进大麦的呼吸作用，浸两小时喷12小时,第二节 大麦发芽,（一）发芽现象 露点70%大麦经过浸渍，吸收了水分，在适宜的温度和足够空气条件下脱离了休眠状态，开始发芽，叶芽、根芽开始生长，形成了新的组织。首先，在麦粒的下端露出了根芽的白点，以后逐渐伸长。叶芽同时发育，在皮下沿麦粒方向生长。,（二）发芽条件,1、水分：发芽是生理变化过程，须有水分存在，浸麦
32、度要求43-48%，发芽后水分要蒸发，因此发芽室的相对湿度要达到85%，且要通入饱和的湿空气。 2、温度：最低0-4；最高38-40 ，一般生长在20以下，适宜温度13-18 。若温度过低，发芽周期长；过高呼吸旺盛，生长过速，胚乳溶解的不均匀，物质消耗多，易霉烂。,3、氧气:发芽麦粒由于呼吸作用，需供应新鲜空气，发芽旺盛期，通风次数增加，但不能过度，否则损失过多。发芽后期，注意保留相当数量的CO,控制呼吸强度，使麦粒内物质缓慢溶解。 4、光线：日光直射，会促进叶绿素的形成，损害啤酒风味，发芽室的玻璃一般是蓝色的，蓝光对酶的生成有利，又能稍稍抑制麦芽的生长速度。,（三）、麦芽中的主要酶类,未经发
33、芽的大麦，仅有少量酶，而且是无活性的酶原，在发芽过程中，特别是浸渍后，使酶原被激活，又产生新的酶。 1、淀粉酶 （1）种类 -淀粉酶：大麦中几乎不含有-淀粉酶，发芽3-4天， -淀粉酶突然增加，以后，继续增加，直到干燥后期，才有所下降， -淀粉酶与发芽温度有关，温度越高，增长越快。,-淀粉酶：大麦中含有的是酶原，他周围被胶原蛋白包围，处于非活性的不溶解状态，发芽中受蛋白酶作用被活化出来。被 -淀粉酶作用后60%是麦芽糖，40%是糊精。浸麦和发芽初期， -淀粉酶活力很少，发芽3天以后， -淀粉酶才被活化，以后又继续形成新的淀粉酶。总量不超过50%，4-5天达最高值。 支链淀粉酶（也叫脱支酶）降低
34、麦汁中支链糊精的酶。,（2）影响淀粉酶含量的因素大麦成熟越充分，发芽时获得的淀粉酶的量越多；圆粒大麦比长粒大麦的淀粉酶多；发芽温度高，获得的淀粉酶多；通风越强，胚芽代谢旺盛，获得的淀粉酶多。,2、蛋白酶,（1）种类及其形成：大麦中的蛋白酶属于木瓜蛋白酶，分为端肽酶（最适PH值4.4-4.7） 、二肽酶（最适PH值8.6），在发芽过程中蛋白酶被激活，发芽初期，活性缓慢增长，以后酶量逐渐增加，4-5天活性最高，到麦芽干燥时，因蛋白酶不耐热，急速下降。,（2）影响蛋白酶增长的因素,大麦品种：二棱比四、六棱活性强；粉质粒比玻璃质粒活性强；蛋白质含量低比含量高的活性强。 发芽温度：温高，活性减弱；一般在
35、12-18发芽蛋白酶活性高，若超过25蛋白酶的积累受到影响。,3、半纤维素酶,（1）种类：内外-葡聚糖酶；内外-木聚糖酶；纤维二糖酶；阿拉伯糖苷酶等等，分解纤维素的相应部分。 （2）作用：主要存在胚乳细胞壁上，半纤维酶把半纤维分解后，细胞壁成了网状，水分和各种酶可自由的进入细胞中，把营养物质分解,4、磷酸酯酶,将磷酸酯分解为有机质和无机磷酸盐的酶 （1）种类：己糖磷酸酯酶；甘油磷酸酯酶；蛋白磷酸酯酶；植酸盐磷酸酯酶。 （2）作用：在发芽过程中能催化多种复杂的含有机磷化合物的分解，它的分解为复杂化合物的分解，提供了条件；分解中产生的有机磷对麦芽中酸度的调节及各种酶的生成和利用有良好的影响。,第三
36、节 发芽时物质的变化,1、糖的变化 2、淀粉的变化 3、半纤维素的变化 4、蛋白的变化 5、酸度的变化 6、其他物质变化,1、糖的变化,蔗糖含量由于浸麦时有少量的浸出及呼吸作用的消耗有所下降，发芽头几天又略有回升，蔗糖在胚中含量较低，胚乳中较少，部分蔗糖是由麦芽糖转化来的，蔗糖受蔗糖酶的作用分解或受氢离子作用发生转化。,2、淀粉的变化,淀粉合成分解，在分解酶作用下分解量占18。分解后的低分子，一部分被呼吸消耗，另一部分由胚乳转移到胚，经过生物合成重新转化为淀粉，其余部分作为低分子糖贮存在胚乳中，总损失为4-6%。 外界条件影响：高温发芽，通风充分，淀粉减少多，所以发芽中要求尽量减少淀粉损失，提
37、高麦汁的收得率；因此，发芽温度要在20 以下，通风量不能过多。 淀粉质量：淀粉变化的总趋势，链变短，直链淀粉增多，并且产生部分低糖和糊精。,3、半纤维素的变化,分解合成:构成细胞壁的半纤维素受半纤维素酶的分解而产生多缩戊糖和多缩己糖，同时伴随胚的幼根和幼芽生长又从新合成半纤维素，形成新的组织，整个麦粒的溶解与半纤维素的分解关系非常大。,4、蛋白质的变化,（1）分解合成：大麦中的蛋白是高分子蛋白，在发芽过程中受蛋白酶的作用，分解成低分子肽和氨基酸。另外，在胚中形成新物质，因此，蛋白质有分解也有合成。 （2）蛋白溶解度（寇耳巴赫值Kolbach） 指麦芽中全部蛋白质的溶解程度，可理解为可溶性氮与麦
38、芽总氮的比值。33%；27%49% 9-20%,可溶性氮不应少于总氮量的33%； 总氮中蛋白质分解不应少于27%； 凝固性氮占总氮的49%； 氨基态氮占总氮的9-20%。,（3）各种蛋白变化情况,储备蛋白：储存在胚乳中大麦发芽时受蛋白酶作用转化成大量的水溶性蛋白共给胚芽需要。 组织蛋白存在于胚乳细胞的原生质中、大麦发芽中、他的分解主要是发芽的第二个营养来源。 胶质蛋白：存在于细胞的糊粉层、发芽时几乎无变化、糖化时很少、最后留在麦糟中。,（4）影响蛋白分解的主要因素,蛋白质含量：发芽时蛋白质含量高，分解差，玻璃质粒多。发芽时蛋白很难分解得好，易发热，升温激烈，也不利于蛋白质的分解。 发芽温度：温
39、度高，蛋白质分解减弱，温度高有利于各种酸的生成，抑制了蛋白酶的活性，若在20条件下，时间较长，会产生麻仁蛋白，导致啤酒浑浊，一般13-17 浸麦度：过低蛋白质分解受阻，蛋白酶的活性受抑制 。,5、酸度的变化,（1）PH值和滴定酸的变化： PH值：大麦浸出液PH5.96.2，在发芽过程中，ph值变化很少，主要是磷酸盐，有机酸及盐，植酸盐（Ca、Mg）等物质的缓冲作用。 滴定酸：发芽中滴定酸逐渐增加，45天增长最快，67天达最高值，以后逐渐减少，酸度变化可判定溶解程度。,（2）酸的来源：有机磷酸酯在磷酸酯酶的作用下分解出的有机化合物及游离磷酸盐；在缺氧条件下碳水化合物进行分子内呼吸氧化成有机酸；蛋
40、白质分解成氨基酸，氨基酸在发芽过程中被利用，而又形成了相应的有机酸（氨基酸的碱性氨基被利用，生成相应的酮酸）；麦粒中还存有少量的有机硫化物，这些物质被利用后，能释放出少量硫酸及酸性硫酸盐。,（3）绿麦芽中酸的种类： 原始酸度：原来存在于麦粒中的酸（用酒精处理，让酶失活，用水浸出，测定酸度） 酶解酸度：53，3小时糖化，受酶作用后产生的酸，生酸量反映制麦的进度。 总酸：二者之和。,6、 其它物质变化,（1）脂肪：含量23发芽中有其中的1020被消耗，部分被分解成甘油和高级脂肪酸。 （2）无机盐：发芽时含量稍有降低，有一部分转移到麦根另一部分易溶性成分浸麦时浸出。 （3）多酚类物质:随胚乳中其它物
41、质的分解，可溶性的多酚物质浸出率和麦芽溶解度相平衡，多酚物质中主要是花色苷的含量，发芽水份越大，温度越高，麦层中二氧化碳越高，多酚物质含量越高。,（五） 发芽方式及设备,1、地板式发芽 （1）发芽室基本要求有隔热层，高度34m，光线阴暗，玻璃蓝色，墙壁潮湿，便于清洗；为保证常年生产，室内应有调湿、调温、及通风设备，墙壁四周距地面2030cm处有通风孔；地面应是水泥磨光地面，有2%坡度，便于清洗，排污。,（2）地板式发芽过程,水分和温度的控制及二氧化碳的排除都是人工或半机械化，通过翻麦，喷水，开闭排风窗来进行调节。 按传统工艺：淡色麦芽发芽时间610天浓色麦芽发芽时间811天,（3）绿麦芽的标准
42、,叶芽长度：淡色麦芽2/33/4（麦粒）占70%以上；浓色麦芽3/41 （麦粒）占70%以上； 胚乳性质：将绿麦芽剥去皮，用手指捻，粘面润滑占90%，粗硬有浆水的是溶解不良 外观：溶解良好的绿麦芽握在手中有弹性，松软，有新鲜味。,2、通风箱式发芽,（1）发芽箱结构：一般用砖砌成长方体，高大约1米半左右，上方敞口，内有假底，假底到地面40-60cm，壁厚15-20cm，箱底有一定倾斜度，便于清洗排水，假低筛孔1.5-2.5*20mm，长宽比例为4-6比1 （2）螺旋翻拌机：前进速度0.4-0.6m/s，转速8-9转/分，转速适当，麦层才能达到疏松，上下翻拌均有，不会损伤幼芽。,（3）发芽室,高3
43、.2-3.5米，每发芽室中有1-2个发芽箱，发芽室相对湿度较大，所以天棚应是光滑的，呈湾形，防止凝结水滴入麦芽中，发芽时墙壁有绝缘层，用水泥磨光，贴瓷砖，保清洁。,（4）发芽箱的空气调节,空气净化采取喷水洗涤空气，相对湿度尽量达100%； 通风：使用新鲜空气和室内回收空气混合使用，风温比麦温低24度，温差过大麦层易干燥，冬季特别是北方应考虑到空气预热。,（5）箱式发芽操作,入箱：将浸泡好的大麦带水入箱，搅拌，浸麦水从假低排出，麦层厚度0.6-1米，麦层不能过高，过高阻力大，通风不均匀，麦层温差大；过低，空气利用率不高，不经济。 润湿堆积：6小时通入13-14 干空气一次，除去麦堆表面水分然后通
44、入10-14 湿空气，调节麦层温度，使品温在24小时控制在14 ，每10-12小时翻拌一次，堆积24小时后通调温调湿空气，每天升高 ，第五天达18-20 ，以后逐渐下降。,正常发芽阶段：温度控制在20 以下，早、中、晚三次通风15分，若升温过快，可增加通风次数，空气湿度达饱和，室内湿度达90以上，旺盛阶段翻麦勤，以后次数减少，发芽后期，停止通风和搅拌。,第四节 绿麦芽干燥,（一）干燥目的和过程 、目的 （）绿麦芽发芽结束后，含水量43-48，不能贮藏，须把水分降低，干燥到2-5，停止酶的活性。 （）除去绿麦芽的生腥味，赋予麦芽特有的色、香、味。 （）可以除去麦根。麦根苦，代入啤酒，会影响风味。
45、,、干燥过程,（）萎凋：水分由43-48%，降到10%左右。此阶段，麦芽脱水容易，前期和中期，麦芽的生长和生化反应仍在进行。 （2）焙焦：含水量由10%降到5%以下，此阶段脱水困难，因为有一部分水与麦芽是物化结合，这一过程主要是化学反应和脱水，形成麦芽特有的色、香、味。,（二）麦芽干燥设备,1、平面式干燥炉 （1）加热装置 热源部分：燃烧炉，燃烧室内，干燥塔底部 散热部分：空气加热室，位于燃烧室上面。 空气混合室：在空气加热室上面。 （2）烘床空气混合室上方是干燥室，它是利用烘床承托被干燥的绿麦芽，烘床是用钢丝编制而成。,（3）通风装置,在干燥炉顶部设有蒸发筒和离心鼓风机，排出水蒸气，上部距离
46、至少有6米，下面2-3米就可以，排风管的截面为烘床的6%，有保温层，以防形成结晶水。 （4）麦层厚度和干燥时间 在烘床上厚度：0.3-0.6米； 干燥时间：淡色麦芽2*12小时或3*12小时浓色麦芽2*24小时。,2、垂直烘床干燥塔,比平面垂直干燥塔大2-4倍，结构复杂，控制不便，一般不用。,（三）干燥期间的物质变化,1、酶的变化：温度逐渐上升，各种酶的活力均有不同程度的下降，因水分少，对高温的抵抗力强。所以有保留。 （1）水分对酶活性的影响当麦芽含水量不低于10-15%，温度在40 以下，麦芽的生长和物质的溶解还在继续进行。酶对干燥的抵抗能力，不仅取决于温度的高低，与其含水量有密切的关系：麦
47、芽含水量越低，酶对干燥的抵抗能力越强。为了保持一定量的酶，所以在干燥过程中，麦芽含水量未降到10%之前，它的温度不能高于50 。,（2）各种酶的变化,半纤维素酶：对热很敏感，当温度超过60 时，酶活就迅速下降，干燥以后，仅保存20%左右。 淀粉酶：干燥前期（70 左右）酶的作用很活跃，当超过70 以后，酶活迅速下降，糖化力比液化力下降显著。经干燥后，淡色麦芽糖化能力残存60-80%，浓色麦芽糖化能力残存30-50%,麦芽糖酶：干燥初期还继续增长，干燥以后，酶活下降较少，存有90-95%。 蛋白酶：前期还继续增长，后期迅速下降，淡色麦芽的残存量为80-90%；浓色麦芽的残存量为30-40%；,2
48、、醣的变化,（1）淀粉的分解 和温度的关系很密切，和水分也有关系，在特定的水分情况下，都有一定的分解极限温度，超过此温，酶受抑制、破坏。 淀粉分解产物：有蔗糖、麦芽糖、果糖。当水分降到15%以下时，温度再升高，总浸出物和可发酵糖会不断减少。 （2）其它糖的变化： 半纤维素被酶解成B-葡聚糖、戊聚糖等低分子物质，降低了麦汁的黏度，利于过滤,3、蛋白质的变化,（1）分解产物：干燥前期，得到进一步的分解，麦芽中的可溶性氮增加；后期，由于类黑素的形成，可溶性氮总的数量略有降低。总的来说，干燥前后，总氮量变化不是很大，但其组成、比例变化很大。 （2）热凝固：在干燥过程中，除了受酶的作用分解外，还有少量蛋
49、白受热产生凝固，主要是操作不当引起的，当水分较大时，温度超过40 ，随温度升高，蛋白质产生热凝固。（热凝固可除去多余蛋白质，但麦粒会形成玻璃质粒，导致糖化时溶解困难，故应避免。）,4、类黑素的形成,（1）类黑素是一种黑色物质，是由还原糖与氨基酸极其简单的化合物在高温下形成的氨基糖，它具有不同程度的着色力，还原性，酸性。 （2）类黑素对啤酒的影响：类黑素在啤酒中是一种胶体物质，带负电荷，它对啤酒的泡持性有利，对稳定性有利。,（四）干燥的操作,1、上层：绿麦芽形成后通过气流输送到上层烘床，麦层的厚度30-50cm，打开空气和加热的风门，强烈通风迅速排出水分，结束时含水量25-30%。上层温度不能超过35 ，升温一定要缓慢，干燥前期，翻拌不要过勤，开始4-5小时翻一次，后起2-3小时翻一次。 2、中层：含水量8-12%，温升到55 ，升温不要太急，过急对酶的破坏增加，水分大，易形成玻璃质粒。 3、下层：温度由55升到83-85，含水量降到5%以下，一般为2-4%，麦芽特殊的色、香、味开始形成。,
