啤酒工艺学 主讲 张云瑞 山东轻工业学院第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦 一、大麦的品种一、大麦的品种（一）根据用途分类（一）根据用途分类 饲料大麦饲料大麦 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。 啤酒专用大麦啤酒专用大麦 粒大饱满，谷皮薄，淀粉粒大饱满，谷皮薄，淀粉含量高，蛋白质含量低。含量高，蛋白质含量低。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦（二）根据种植时间分类（二）根据种植时间分类 春大麦春大麦 清明节前种植，成熟度不够整齐，休眠期较长。 冬大麦冬大麦 在秋后种植，成熟度整齐，休眠期较短。在秋后种植，成熟度整齐，休眠期较短。（三）根据外观色泽分类（三）根据外观色泽分类 白皮大麦白皮大麦 成熟后谷皮呈淡黄色，有光泽，籽粒肥大成熟后谷皮呈淡黄色，有光泽，籽粒肥大 饱满，淀粉含量高，发芽整齐。饱满，淀粉含量高，发芽整齐。 黄皮大麦黄皮大麦 成熟后谷皮呈黄色，颗粒小，淀粉含量少。 紫皮大麦紫皮大麦 成熟后谷皮呈淡紫色，颗粒小，淀粉含量 少，谷皮较厚。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦（四）根据麦穗形态分类（四）根据麦穗形态分类 直穗大麦直穗大麦 成熟时麦穗直立，有二、四、六棱大麦之分。 曲穗大麦曲穗大麦 成熟时麦穗下垂，穗长而细，均为二棱大麦。成熟时麦穗下垂，穗长而细，均为二棱大麦。（五）根据生长形态分类（五）根据生长形态分类 六棱大麦六棱大麦 是大麦的原始形态。麦穗断面呈六角形，有六 行麦粒围绕一根穗轴而生，籽粒不够整齐，相 对蛋白质含量较高，淀粉含量较低。 四棱大麦四棱大麦 是六棱大麦的变种，它的籽粒不像六棱大麦那样对称，有二对籽粒互为交错，此大麦粒小且不整齐，谷皮较厚，蛋白质含量较高。 二棱大麦二棱大麦 也是六棱大麦的变种，沿穗轴只有对称的二行籽粒，因此籽粒也是六棱大麦的变种，沿穗轴只有对称的二行籽粒，因此籽粒饱满、整齐、颗粒大，相对淀粉含量高，蛋白质含量低。饱满、整齐、颗粒大，相对淀粉含量高，蛋白质含量低。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦 二、大麦的结构二、大麦的结构 （一）胚（一）胚 由胚芽、胚根、盾状体和上皮层组成。盾状体与胚乳衔接，功能是将胚乳内的养料供给生长的胚芽、胚根。 （二）胚乳二）胚乳 是胚的营养仓库。由淀粉细胞层和脂肪细胞层组成。淀粉细胞层是胚乳的核心。细胞之间的空间处由蛋白质组成的骨架支撑，外部被糊粉层包围。糊粉层是产生各种水解酶的场所，也是有生命的组织，也进行呼吸作用。（三）皮层（三）皮层第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦 谷皮谷皮 在麦汁制备时可作为过滤介质而被利用。 果皮果皮 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。 三、大麦的化学组成三、大麦的化学组成（一）水分一）水分 12%左右左右（二）碳水化合物（二）碳水化合物 1、 淀粉淀粉 占总干物质重量的58%65%。 2、纤维素、纤维素 占总干物质重量的3.5%7.0%。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦 3、半纤维素与麦胶物质、半纤维素与麦胶物质 - -葡聚糖是半纤维素的重要组成部分。胚乳半纤葡聚糖是半纤维素的重要组成部分。胚乳半纤维素主要含维素主要含- -葡聚糖及少量的戊聚糖，不含糖醛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酸；谷皮半纤维素主要含戊聚糖及少量的- -葡聚葡聚糖和糖醛酸。麦胶物质在组成上与胚乳半纤维素无糖和糖醛酸。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。差别，只是分子量比半纤维素低。 4 4、低糖、低糖 大麦中含有2%左右的低分子糖类，包括蔗糖、葡萄糖、果糖、麦芽糖、葡二果糖以及少量的棉子糖。这些糖类可以作为胚芽、胚根萌发时的营养以及呼吸消耗。 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦 （三）蛋白质（三）蛋白质 啤酒酿造用大麦要求蛋白质含量适中，以9%12%为宜。 大麦中的蛋白质主要是简单蛋白质，可以分为四类： 1、清蛋白（麦白蛋白）、清蛋白（麦白蛋白） 占蛋白质总量的占蛋白质总量的4%。分为。分为B1和和B2两组，两组，B1组在煮沸时被除去，组在煮沸时被除去，B2组可能与多糖结合，对啤酒泡组可能与多糖结合，对啤酒泡持性起重要作用。持性起重要作用。 2、球蛋白（麻仁球蛋白）占蛋白质总量的、球蛋白（麻仁球蛋白）占蛋白质总量的31%。分为四个。分为四个组分（组分（、），），- -球蛋白是引起啤酒混浊的重要物球蛋白是引起啤酒混浊的重要物质。质。 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦 3、醇溶蛋白（胶蛋白）占蛋白质总量的、醇溶蛋白（胶蛋白）占蛋白质总量的36%。有五个组分（有五个组分（、），其中），其中和和组分是造成啤酒冷混浊和氧化混浊的重要成分。组分是造成啤酒冷混浊和氧化混浊的重要成分。是是麦糟蛋白的主要组成分。麦糟蛋白的主要组成分。 4、谷蛋白、谷蛋白 占蛋白质总量的占蛋白质总量的29%。和醇溶蛋白。和醇溶蛋白一样，是构成麦糟蛋白质的主要成分，也是由多种一样，是构成麦糟蛋白质的主要成分，也是由多种组分构成。组分构成。（四）脂肪（四）脂肪 大麦中含有大麦中含有2%3%的脂肪。发芽时，的脂肪。发芽时，部分脂肪被消耗，部分经酶促反应转化为甘油和脂部分脂肪被消耗，部分经酶促反应转化为甘油和脂肪酸。麦芽脂肪大部分留在麦糟中，有很少部分进肪酸。麦芽脂肪大部分留在麦糟中，有很少部分进入麦汁。入麦汁。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦（五）无机盐（五）无机盐 占干物质重量的占干物质重量的2.5%3.5%。主要成分。主要成分有钾、磷、硅、钠、钙、镁、铁、硫、氯等。无机盐是胚芽和有钾、磷、硅、钠、钙、镁、铁、硫、氯等。无机盐是胚芽和酵母不可缺少的营养物质，其中最重要的无机盐是磷酸盐（钾、酵母不可缺少的营养物质，其中最重要的无机盐是磷酸盐（钾、钙、镁）。磷酸盐不仅是酵母的营养成分，而且也是一种化学钙、镁）。磷酸盐不仅是酵母的营养成分，而且也是一种化学缓冲剂，在发芽、糖化、发酵和成品酒中，对正常酸度均有调缓冲剂，在发芽、糖化、发酵和成品酒中，对正常酸度均有调节和稳定作用。节和稳定作用。（六）维生素（六）维生素 大麦富含维生素，集中分布在胚和糊粉层等大麦富含维生素，集中分布在胚和糊粉层等活性组织中，有活性组织中，有VB1、VB2、VB6、VC、VH、泛酸、叶酸等多、泛酸、叶酸等多种维生素。种维生素。 VB复合体是酵母极为重要的生长素。复合体是酵母极为重要的生长素。（七）多酚物质（七）多酚物质 大麦含多酚物质约大麦含多酚物质约0.1%0.3%,主要主要第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦 存在于糊粉层和种皮中。麦汁煮沸时，多酚物质和蛋白质结合，存在于糊粉层和种皮中。麦汁煮沸时，多酚物质和蛋白质结合，生成不溶性沉淀物。生成不溶性沉淀物。四、啤酒酿造对大麦质量的要求四、啤酒酿造对大麦质量的要求（一）感官检验（一）感官检验 1、外观和色泽、外观和色泽 新鲜、干燥、皮壳薄、色泽淡黄新鲜、干燥、皮壳薄、色泽淡黄而有光泽，是成熟大麦的标志。而有光泽，是成熟大麦的标志。 2、气味、气味 有麦秆香味，咀嚼有淀粉味，并略带甜味。有麦秆香味，咀嚼有淀粉味，并略带甜味。 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦 3、夹杂物、夹杂物 不超过不超过2%为宜。为宜。 4、麦粒整齐度、麦粒整齐度 要求大麦颗粒大小均匀整齐，品种单一，不夹要求大麦颗粒大小均匀整齐，品种单一，不夹杂其它品种。不同产地，不同年份的大麦应分别存放。杂其它品种。不同产地，不同年份的大麦应分别存放。 5、麦粒形态、麦粒形态 要求粒大、饱满、皮薄、具有细密的纹道。要求粒大、饱满、皮薄、具有细密的纹道。（二）物理检验（二）物理检验 1、公石重量、公石重量 100L麦粒的重量。约麦粒的重量。约6872kg。 2、千粒重、千粒重 1000粒大麦的重量。粒大麦的重量。3545g 3、均匀度、均匀度 是指不同腹径大麦颗粒的比例。腹径在是指不同腹径大麦颗粒的比例。腹径在2.52.8mm之间的大麦为一级大麦；之间的大麦为一级大麦；2.22.5mm之间为之间为二级大麦。二级大麦。 4、胚乳状态（切断试验）、胚乳状态（切断试验） 把大麦粒从纵面或横面切开，可以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、半玻璃质粒看到三种状态：粉质粒、玻璃质粒、半玻璃质粒 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦 玻璃质粒大麦难以浸透和发芽，玻璃质粒分为永久性和暂时性两玻璃质粒大麦难以浸透和发芽，玻璃质粒分为永久性和暂时性两类：暂时性玻璃质粒是淀粉颗粒堆积过密所致，经过浸麦和发芽类：暂时性玻璃质粒是淀粉颗粒堆积过密所致，经过浸麦和发芽后，即可消失，不影响大麦的品质；永久性玻璃质粒则形成于细后，即可消失，不影响大麦的品质；永久性玻璃质粒则形成于细胞结构中，发芽时很难溶解。胞结构中，发芽时很难溶解。 5、发芽力和发芽率、发芽力和发芽率 发芽力是指大麦在适宜的条件下发芽三天，发芽力是指大麦在适宜的条件下发芽三天，发芽麦粒占总麦粒的百分数。发芽率则是发芽五天，发芽麦粒占发芽麦粒占总麦粒的百分数。发芽率则是发芽五天，发芽麦粒占总麦粒的百分数。总麦粒的百分数。 发芽力表示大麦发芽的均匀性，发芽率表示大麦发芽的能力。发芽力表示大麦发芽的均匀性，发芽率表示大麦发芽的能力。 6、水敏性试验、水敏性试验 水敏性是指大麦吸收较多水分后，抑制大麦发芽的现象。水敏性是指大麦吸收较多水分后，抑制大麦发芽的现象。 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第一节第一节 大麦大麦 7、吸水能力、吸水能力 水温为水温为14，浸渍，浸渍3 3天，大麦含水量天，大麦含水量为为45%45%以上为满意。以上为满意。（三）化学分析（三）化学分析 1、水分、水分 12%左右左右 2、大麦淀粉含量和浸出物含量、大麦淀粉含量和浸出物含量 淀粉含量一般在淀粉含量一般在58%65%之间，浸出物一般之间，浸出物一般在在72%80%之间，高于淀粉含量之间，高于淀粉含量14.75% 3、蛋白质含量、蛋白质含量 9%12%之间为佳。之间为佳。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第二节第二节 辅助原料辅助原料 一、使用辅助原料的目的一、使用辅助原料的目的 降低生产成本，提高啤酒质量。 二、辅助原料的种类二、辅助原料的种类 1、大米、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、玉米 必须脱胚；应用新玉米。 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第二节第二节 辅助原料辅助原料 3、小麦、小麦 4、大麦、大麦 5、糖类和糖浆、糖类和糖浆 6、酶制剂、酶制剂 三、使用辅料应注意的问题三、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。、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。、辅料的使用不造成过滤困难。 3、有利于降低啤酒生产成本。、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。、有利于提高啤酒的质量，风味人们能接受。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第三节第三节 酒花酒花一、酒花的化学组成、酒花的化学组成（一）酒花油（一）酒花油 酒花油的成分在酒花油的成分在200种以上，分为两类：一类是碳氢种以上，分为两类：一类是碳氢化合物，另一类是含氧化和物。化合物，另一类是含氧化和物。（二）（二）- 酸酸 是啤酒中苦味的主要成分，具有强烈的苦味和很强的是啤酒中苦味的主要成分，具有强烈的苦味和很强的防腐能力，可降低啤酒的表面张力，增加啤酒的泡沫稳定性。含防腐能力，可降低啤酒的表面张力，增加啤酒的泡沫稳定性。含量为量为5%11%。（三）（三） - 酸酸 也是苦味物质，但不如也是苦味物质，但不如- 酸酸 强。含量为强。含量为11%。（四）多酚物质（四）多酚物质 是一个混合物，主要包括单宁、花色苷，是引起啤是一个混合物，主要包括单宁、花色苷，是引起啤酒混浊的主要成分。对啤酒酿造有双重作用。酒混浊的主要成分。对啤酒酿造有双重作用。二、酒花的储存二、酒花的储存 避高温、防氧化。避高温、防氧化。三、酒花的质量标准三、酒花的质量标准四、酒花制品四、酒花制品 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第三节第三节 酒花酒花（一）酒花粉及酒花颗粒（一）酒花粉及酒花颗粒（二）酒花浸膏（二）酒花浸膏 干燥酒花以有机溶剂按逆流分配干燥酒花以有机溶剂按逆流分配原理萃取。常用的有机溶剂为苯、甲苯、二氯甲烷、原理萃取。常用的有机溶剂为苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇等。酒花浸膏因不含单宁等三氯甲烷、甲醇、乙醇等。酒花浸膏因不含单宁等物质不宜单独使用物质不宜单独使用。（三）异构浸膏（三）异构浸膏 普通酒花浸膏在碱性溶液中加热，普通酒花浸膏在碱性溶液中加热，或在乙醇中于或在乙醇中于Ca+、Mg+存在的条件下加热处存在的条件下加热处理，使理，使- 酸异构化，再用有机溶剂提纯。酸异构化，再用有机溶剂提纯。（四）酒花油（四）酒花油 一种是常温酒花油蒸馏液，另一种一种是常温酒花油蒸馏液，另一种是低温酒花油蒸馏液。是低温酒花油蒸馏液。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 啤酒生产用水可分为五个方面，即酿造用 水、冷却用水、洗涤用水、锅炉用水、制麦用水。 生产淡色啤酒应以软水为主；生产浓色啤酒可以选用暂时硬度偏高的水；锅炉用水必须是软水防止产生水垢；冷却用水即需要是软水，同时还要求含金属盐少，防止产生腐蚀作用；浸麦用水以中等硬度的水为好；洗涤用水则不能含微生物。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 一、啤酒酿造用水水质要求及水质与酿造的关系一、啤酒酿造用水水质要求及水质与酿造的关系 （一）糖化用水的质量要求（一）糖化用水的质量要求 1、外观外观 无色透明，无悬浮物及沉淀物。 2、口味口味 有清爽的味感。无咸、苦、涩等异味。 3、pH值值 67为宜。 4、硬度硬度 总硬8以下为宜，暂硬2 5为好。 5、有机物有机物 高锰酸钾消耗量应为03mg/L。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 6、总溶解盐类、总溶解盐类 固形物的含量以150200mg/L为宜。 7、铁盐、铁盐 以不超过0.3mg/L为佳。铁盐的存在会氧化麦汁中的单宁，增加麦汁色度，使啤酒带有铁腥味并易发生混浊。 8、锰盐、锰盐 0.1mg/L以下为好。微量锰盐有利于酵母生长，过量则使啤酒缺乏光泽，口味粗糙。 9、硅酸盐硅酸盐 以SiO3计，应在30mg/L以下。过量则麦汁不清，发酵时形成胶团，影响发酵和啤酒过滤；引起啤酒胶体混浊；使啤酒口味粗糙。 10、其他金属离子其他金属离子 重金属离子的含量必须符合饮用水的标准。过量抑制酵母和酶的活性，并使啤酒出现早期混浊，对人体健康也是有害的。 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 11、硫酸钙硫酸钙 11.5g/L为宜。 12、氯及氯化物、氯及氯化物 氯含量不超过0.3mg/L。氯化物最适含量为2060mg/L。 13、氮化合物氮化合物 硝酸盐应在0.2mg/L以下。亚硝酸盐和氨态氮最好不检出。 14、有害微生物有害微生物 37下培养24h，1mL水中细菌总数不得超过100个，不得有大肠杆菌和八联球菌存在。 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 （二）水的硬度（二）水的硬度 是指溶解在水中的碱金属盐的总和，而钙是指溶解在水中的碱金属盐的总和，而钙盐和镁盐是硬度指标的基础。盐和镁盐是硬度指标的基础。 德国硬度德国硬度 每升水中含有每升水中含有10mg的氧化钙的氧化钙为为1度。度。 一般水质硬度在130之间。04为最软水；4.18.0为软水；8.112.0为普通软水；12.118.0为中等硬水；18.130为硬水。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 水的硬度有三种：水的硬度有三种： 暂时硬度暂时硬度：是钙和镁的碳酸氢盐溶解于水中的硬度。 永久硬度永久硬度：是钙和镁的硫酸盐、硝酸盐或氯化盐等溶解在水中的硬度，又称非碳酸盐硬度。 负硬度：负硬度：是溶解在水中的钾和钠的碳酸氢盐和碳酸盐。负硬度的存在使水呈碱性。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水（三）水中钙、镁离子对啤酒酿造的影响（三）水中钙、镁离子对啤酒酿造的影响 1、水中钙、镁的碳酸氢盐的降酸作用、水中钙、镁的碳酸氢盐的降酸作用Ca(HCO3)2+2KH2PO4 CaHPO4 +K2HPO4+2H2O+2CO2 2、水中钙、镁重碳酸盐的缓冲作用、水中钙、镁重碳酸盐的缓冲作用 Ca(HCO3)2 Ca2+2HCO3- HCO3-+H+ H2CO3 3、水中钙、镁硫酸盐的增酸作用、水中钙、镁硫酸盐的增酸作用 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 3CaSO4+4K2HPO4Ca3(PO4)2 +2KH2PO4+3K2SO4 4、钙、镁离子的其他作用、钙、镁离子的其他作用 钙离子钙离子：保护-淀粉酶的耐热性，促进麦汁澄清，增加酵母凝聚性。 镁离子镁离子：对啤酒风味不利，但是某些酶的辅酶因子。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 二、酿造用水的改良和处理方法二、酿造用水的改良和处理方法 水质改良的方法主要有以下几类： 1、机械过滤、机械过滤 除去水中的浮杂物，改善水的色度和透明度。 2、软化处理、软化处理 降低水的硬度，即除盐处理。 3、水质改良、水质改良 改善酿造水的性质。 4、吸附过滤、吸附过滤 减少水中的有机杂质和微生物，改善水的色度。 5、消毒与灭菌、消毒与灭菌 杀死水中的微生物和藻类。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 常见的几种水质处理方法有： 1、煮沸法、煮沸法 2、加石膏法、加石膏法 增加永久硬度。生成磷酸钙沉淀，损失了作为麦汁缓冲物质和酵母营养的可溶性磷酸盐。此法应注意以下几点： （1）原水状况）原水状况 暂硬特别高的水应先软化再加石膏；原水硫酸钙硬度很高的水不宜再加石膏；水质特别软的水可补加石膏。 （2）石膏质量）石膏质量 应选用溶解性能好，纯度高的石膏。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水（3）酒花加量）酒花加量 酒花加量应适当增加。（4）石膏加量）石膏加量 糖化用水每升含硫酸钙不得超过2.2g,我国一般每吨水加石膏100150g。 糖化用水的暂硬在10以下时，可用下式计算石膏加量： W=n*v*3.07*1.3 W 每100L水需加石膏量（g） n 原水的暂时硬度（以度计） v 水量（以100L计） 3.07 每克氧化钙相应所需石膏的系数，即 第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水CaSO42H2O/CaO=172/56=3.071.3 所需石膏的附加系数 3、加酸改良法、加酸改良法 添加的酸主要有乳酸乳酸、酒石酸、磷酸。 4、活性炭处理法、活性炭处理法 能吸附有机杂质、金属离子及游离氯、酚等，对能吸附有机杂质、金属离子及游离氯、酚等，对水起一定的吸附、过滤作用。广泛应用在除去水中水起一定的吸附、过滤作用。广泛应用在除去水中有机杂质和水中分子态胶体微细颗粒杂质，多用于有机杂质和水中分子态胶体微细颗粒杂质，多用于电渗析法和离子交换法的预处理，也可用作退氯处电渗析法和离子交换法的预处理，也可用作退氯处理。理。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 5、离子交换法、离子交换法 2RSO3-H+Ca2+=(RSO3)2Ca+2H+ RN+OH-+Cl-=RNCl+OH- 交换的结果是水中的Ca2+和Cl-被RSO3-和RN+吸附，而离子交换剂上的H+和OH-进入水中，这样就除去了水中的Ca2+和Cl-。吸附着Ca2+和Cl-离子的交换树脂，再用酸（如H2SO4）或碱（如NaOH）洗涤再生，再使之恢复成本来的模样RSO3H或 RNOH即可重新使用。 此法方法可靠，出水水质较高，根据不同设计可满足不同工艺的用水要求，同时，此法出水量大，水处理成本较低。但此法管理复杂，再生频繁，且再生周期长，再生酸碱用量大，再生液排放造成污染。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 用离子交换树脂可以制备无离子水，但对于我们酿造用水来说，不必达到无离子水平，可按要求选择离子交换树脂的类型。一般同性树脂中，弱型比强型交换量大。 离子交换法处理水，不仅适用于酿造用水的处理，锅炉用水、冷却用水以及洗瓶用水也可以采用离子交换法处理，只是它们与酿造用水选择的离子交换剂的种类不同。酿造用水选择的离子交换剂是合成树脂，是通过树脂上的H+、OH-取代水中的离子；而锅炉用水、冷却用水、洗瓶用水，他们选择的是Na+交换剂，即用Na+取代水中的Ca2+、Mg2+。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 6、离子交换膜电渗析法、离子交换膜电渗析法 此法只能除去水中的离子杂质，而不能除去非离子态杂质。 此法原理是水中的阴、阳离子，在直流电场的作用下会定向移动，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。离子交换膜是有离子交换性能的薄膜，阳离子交换膜让水中阳离子透过，阴离子交换膜让水中阴离子透过。阳膜、阴膜交替排列，并在两端设置电极，通上直流电，把所需处理的原水通入阳膜和阴膜之间的隔室内，水中的正负离子就会向两极迁移。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 此种方法的优点是生产费用低，膜使用寿命长，除盐效果好，缺点是耗电量大，设备投资费用高，不能除去非离子态杂质。 7、反渗透法、反渗透法 此法目前用的比较多。常压下，纯水向含盐水渗透，而反渗透则是在高压下，使含盐水中的水通过半渗透膜。 此法的关键在于制造高选择性和高流量的半渗透膜。此膜多采用合成材料制做，国内多采用醋酸纤维素膜（CA膜），它具有高透水性和较好的脱盐能力（除盐率96%98%）。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 三、啤酒生产用水的消毒和除菌三、啤酒生产用水的消毒和除菌 1、砂滤棒过滤器除菌、砂滤棒过滤器除菌 此法是原水在外压作用下，通过砂滤棒的微小孔此法是原水在外压作用下，通过砂滤棒的微小孔隙，水中存在的少量有机物及微生物被微孔吸附截隙，水中存在的少量有机物及微生物被微孔吸附截留在砂滤棒表面。留在砂滤棒表面。滤出的水基本上可达到无菌要求，可用于酵母洗涤。 此法只能除去水中微生物及部分有机杂质，对于水中溶解盐类、分子态杂质不起过滤作用。此法要求原水水质优良，无悬浮物和胶体杂质。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 2、紫外线杀菌、紫外线杀菌 微生物受紫外光照射后，微生物的蛋白质和核酸微生物受紫外光照射后，微生物的蛋白质和核酸吸收紫外光谱的能量，导致蛋白质和核酸结构发生吸收紫外光谱的能量，导致蛋白质和核酸结构发生破坏，引起微生物死亡。当波长在破坏，引起微生物死亡。当波长在2600时，杀菌力最菌力最强。紫外线对清洁透明的水有一定的穿透能力，所以能使水达到杀菌效果。 此法的优点是杀菌速度快，效率高，不改变原水的物理性质和化学组成，不增加水的气味，结构简便，管理方便，便于自动控制。缺点是需经常更换新灯管，杀菌成本较高。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 3、加氯杀菌、加氯杀菌 Cl2+H2O HClO+HCl HClO HCl+O2Ca(ClO)2+2H2O HClO+Ca(OH)2+CaCl2 次氯酸及新生态氧具有强烈的氧化作用，次氯酸及新生态氧具有强烈的氧化作用，它很容易扩散到细菌细胞内，破坏细胞内的它很容易扩散到细菌细胞内，破坏细胞内的酶和细菌的生理机能而使细菌死亡。酶和细菌的生理机能而使细菌死亡。工厂常采用漂白粉代替。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 加入水中的氯分为两部分，即作用氯（吸氯）和加入水中的氯分为两部分，即作用氯（吸氯）和余氯。作用氯是和水中微生物、有机物及有还原作余氯。作用氯是和水中微生物、有机物及有还原作用的盐类（如亚铁、亚硝酸等）起作用的部分；余用的盐类（如亚铁、亚硝酸等）起作用的部分；余氯是为了保持水在加氯后有持久的杀菌能力，防止氯是为了保持水在加氯后有持久的杀菌能力，防止水中微生物孢子萌发（氯对孢子无杀菌作用）及外水中微生物孢子萌发（氯对孢子无杀菌作用）及外界微生物的侵入，需在水中存在的有效氯。界微生物的侵入，需在水中存在的有效氯。 有效氯量为1.04.0mg/L，接触时间为15min。 加氯杀菌水有明显的气味，在啤酒厂的以下部门加氯杀菌水有明显的气味，在啤酒厂的以下部门用水不宜使用：用水不宜使用：第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 1、糖化用水、糖化用水 含有余氯的水能破坏酶活性，影响糖化过程的顺利进行。 2、酵母洗涤用水、酵母洗涤用水 余氯会杀死酵母细胞，导致酵母变性。 3、啤酒过滤机用水和勾兑啤酒用水、啤酒过滤机用水和勾兑啤酒用水 氯杀菌水的气味会影响啤酒质量，余氯会破坏啤酒的非生物稳定性。 上述工序若使用氯杀菌水，应使用活性炭上述工序若使用氯杀菌水，应使用活性炭过滤，进行退氯处理过滤，进行退氯处理。第一章第一章 啤酒酿造原料啤酒酿造原料第四节第四节 水水 4、臭氧杀菌、臭氧杀菌 臭氧（O3）在常温常压下是具有特殊气味的气体，具有极强的氧化能力，释放出的新具有极强的氧化能力，释放出的新生态氧生态氧O，能氧化水中有机物，杀死微生，能氧化水中有机物，杀死微生物，亦能破坏微生物孢子和病毒。物，亦能破坏微生物孢子和病毒。 因制造臭氧的设备较复杂，基建费用大，杀菌费用高，所以此法应用尚不普遍。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第一节第一节 概述概述一、制麦的目的一、制麦的目的1、使大麦生成各种水解酶、使大麦生成各种水解酶，作为糖化时的催化剂。2、使麦粒适度溶解、使麦粒适度溶解，以利于糖化过程的进行。3、通过干燥、通过干燥，可以除去多余的水分，除去生青味，并产生麦芽特有的色、香、味并产生麦芽特有的色、香、味。二、制麦工艺流程第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第一节第一节 概述概述 糠灰、杂质、铁块杂谷类小粒麦糠灰、杂质、铁块杂谷类小粒麦 原料大麦原料大麦粗选粗选精选精选分级分级大麦大麦称量称量储藏储藏浸麦浸麦湿大麦湿大麦发芽发芽绿麦芽绿麦芽干燥干燥 石灰、空气石灰、空气 饱和湿空气和湿空气热空气热空气除根除根干麦芽干麦芽储藏储藏成品麦芽成品麦芽第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍一、浸渍的目的一、浸渍的目的1、供给大麦发芽时所需要的水分。、供给大麦发芽时所需要的水分。2、漂洗除去杂质和灰尘。、漂洗除去杂质和灰尘。3、浸出谷皮中的有害成分、浸出谷皮中的有害成分。二、浸麦设备二、浸麦设备 浸麦槽三、浸麦理论三、浸麦理论 在正常温度下浸麦，水的吸收可以分为三个阶段：第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍1、第一阶段、第一阶段 浸麦浸麦610h，吸水迅速，水分总量的60%在此时被吸收。2、第二阶段、第二阶段 从从1020h，麦粒吸水速度很慢，几乎停止。3、第三阶段、第三阶段 浸麦浸麦20h后后，当供氧充足时，麦粒又开始吸水。此阶段的吸水特点是缓慢、均匀。 大麦吸水受本身所含的水分和本身的基质的影响。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 水分势水分势 水分势是水的能量状态的一种表现。水的净扩散是以势能逐渐下降的形式表现的，即高水分势向低水分势扩散。 纯水的水分势规定为零纯水的水分势规定为零。 大麦吸水的条件是水与大麦之间存在水分势大麦吸水的条件是水与大麦之间存在水分势差。差。 细胞的水分势与三个因素有关： 细胞溶质的浓度细胞溶质的浓度 浓度越高，吸水越强。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 细胞的水合势细胞的水合势 即细胞与水的结合能力。 膨胀压膨胀压 即水进入细胞后，内容物膨胀，对单位面积细胞壁上所施加的压力。此值越大，说明细胞内部的压力越强，阻止水进入的能力越强。 浸麦初期，细胞的水分势很低，所以吸水快；当吸收了一定的水分后，随着细胞水分势的提高，吸水速度下降。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 第一阶段第一阶段 主要是细胞的水合势起作用主要是细胞的水合势起作用。吸水形势是干湿部分由前沿隔开，水分到达部位立即吸水膨胀，其含水量随时间成正比。 第二阶段第二阶段 主要是膨胀压起作用主要是膨胀压起作用。麦粒吸收了一定量的水分后，细胞的水合势变小，细胞的膨胀压增大，当膨胀到一定程度时，细胞的水分势就趋于零了，吸水过程也就停止了。 第三阶段第三阶段 随着水分的吸收随着水分的吸收，麦粒内部的高分子物质就有一部分溶解了，使细胞的溶质的浓度增加使细胞的溶质的浓度增加了，了，从而导致吸水速度又增加。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 影响大麦吸水速度的因素：影响大麦吸水速度的因素： 1、浸麦水温、浸麦水温 816为宜，最高不超过20 。 2、麦粒大小、麦粒大小 麦粒小吸水快，麦粒大吸水慢。 3、含氮量、含氮量 蛋白质含量越高吸水越慢，蛋白质含量低吸水快。 4、麦粒的胚乳状态、麦粒的胚乳状态 麦粒中粉状粒含量高吸水快，玻璃质粒多吸水慢。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 四、浸麦用水与水中添加剂四、浸麦用水与水中添加剂 浸麦用水浸麦用水 软水浸麦使大麦吸水速度快，但溶出的可溶性物质较多，尤其无机盐类溶出较多，影响发芽质量；水质硬度过大，不但浸麦的时间长，而且很多无机离子进入麦粒中，也会引起不正常的生理变化，进而影响发芽和酶的活力。另外水中也不应含有过多的铁和锰的化合物，以免在通风时，受空气中氧的作用，生成氢氧化物沉淀附着在大麦的表皮上，使麦芽色泽不正常。所以浸麦用水以中等硬度的饮用水为佳。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 浸麦水中添加剂浸麦水中添加剂 浸麦过程中，为了防腐、催芽和有效地浸出谷皮中的有害成分，常添加一些化学药品，常用的主要有以下几种： 1、石灰（、石灰（CaO） 加量为13kg/吨大麦。一般在洗麦后加入浸麦水中，并通风搅拌促进氧化钙溶解与均匀混合。作用是： （1）洗涤、杀菌，消除污垢和异味。）洗涤、杀菌，消除污垢和异味。 （2）与麦粒呼吸产生的）与麦粒呼吸产生的CO2起中和作用，有助于发起中和作用，有助于发芽力的提高。芽力的提高。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 （3）浸出麦皮中的多酚物质、苦涩物质等有害成分，）浸出麦皮中的多酚物质、苦涩物质等有害成分，有利于改善啤酒的色泽、风味和非生物稳定性。有利于改善啤酒的色泽、风味和非生物稳定性。 2、甲醛（、甲醛（HCHO） 用量为40%的甲醛溶液11.5kg/吨大麦。作用是： （1）杀灭表皮上的微生物，防腐作用。）杀灭表皮上的微生物，防腐作用。 （2）降低麦芽中的花色苷含量）降低麦芽中的花色苷含量，提高啤酒的非生物提高啤酒的非生物稳定性。稳定性。甲醛与麦芽自身所含的酰胺结合生成类似的酰胺树脂的化合物，对花色苷有吸附作用。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 （3）抑制根芽生长，降低制麦损失）抑制根芽生长，降低制麦损失。 一般在最后一次浸麦水中添加。 3、赤霉素、赤霉素 是一种良好的催芽剂，它可以是一种良好的催芽剂，它可以提高麦芽的溶解度和酶含量，加速发芽，缩提高麦芽的溶解度和酶含量，加速发芽，缩短制麦周期。短制麦周期。用量为0.10.5mg/kg。可以加在最后一次浸麦水中，也可以在发芽中喷洒。 五、浸麦时氧的供给五、浸麦时氧的供给第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍（一）浸麦过程为什么要通风供氧（一）浸麦过程为什么要通风供氧 1、在缺氧的情况下，麦粒将进行分子内呼吸，产、在缺氧的情况下，麦粒将进行分子内呼吸，产生酸、醇、酯等物质，发出酸味和水果味，抑制胚生酸、醇、酯等物质，发出酸味和水果味，抑制胚芽生长。芽生长。 2、通风不但可以供氧，还可以排出麦粒呼吸产生、通风不但可以供氧，还可以排出麦粒呼吸产生的的CO2和热量，避免麦粒窒息、霉烂和热量，避免麦粒窒息、霉烂。 3、通风供氧可以增强麦粒的呼吸作用和代谢作用，、通风供氧可以增强麦粒的呼吸作用和代谢作用，促进麦粒萌发促进麦粒萌发。萌发后，吸水更快，因此后期通风萌发后，吸水更快，因此后期通风供氧量应更多些。特别是水敏感性强的大麦，发芽供氧量应更多些。特别是水敏感性强的大麦，发芽粒弱的大麦和休眠期长的大麦，通风供氧更为重要。粒弱的大麦和休眠期长的大麦，通风供氧更为重要。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍（二）通风供氧的方式（二）通风供氧的方式 1、浸水通风、浸水通风 在浸水过程中通入压缩空气，这种方法同时起到洗涤搅拌的作用，有利于麦粒均匀接触氧气。 2、空气休止、空气休止 浸麦一段时间，断水，让麦粒接触空气，在此期间也应定时通风，一是排出麦层中的CO2和热量，二是提供氧气。 3、喷淋、喷淋 浸麦一段时间，断水，用水雾喷淋，使麦粒即接触氧，同时又吸收水分，还可将麦粒中的CO2和热量排掉。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 4、冲洗、冲洗 浸麦一段时间后，进行长时间的空气休止，然后进行短时间的浸水，以排除CO2和热量，再重复进行这个过程。这种方法特别适合水敏感性强的大麦。 5、排出式吸引、排出式吸引CO2 在浸麦槽底部 按一个抽风机，在断水时定时抽出麦层中的CO2和热量。 六、浸麦度、露点率六、浸麦度、露点率 （一）浸麦度（一）浸麦度 是指大麦浸渍后所含水分的百分数。是指大麦浸渍后所含水分的百分数。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍浸麦度（浸麦度（%）=大麦浸后重量大麦浸后重量-取样重量取样重量+原大麦水分含量原大麦水分含量100% 大麦浸后的重量大麦浸后的重量 一般浅色麦芽浸麦度为41%44%，浓色麦芽为45%48%。 浸麦度的控制浸麦度的控制 可以通过勃氏测定器测定。也可以用感觉来判断，如指压的感觉，浸麦适中的大麦，握在手中发软而且有弹性；浸麦不足时麦粒发硬、刺手、弹性小、不能弯曲；浸麦过度时，麦粒太软、无弹性。也可以用牙咬观察胚乳有无白心来判断。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 浸麦度的确定：浸麦度的确定： （1）大麦的品种）大麦的品种 蛋白质含量高，皮厚的大麦，浸麦度可高些。反之可低些。 （2）收获的年份）收获的年份 旱年收获的大麦，因玻璃质粒较多，所以浸麦度应高一些。 （3）有水敏感性的大麦）有水敏感性的大麦 浸麦度应控制得低些。 （4）麦芽的种类）麦芽的种类 浅色麦芽浸麦度应适当低些。浓色麦芽浸麦度应适当高些。 （5）季节）季节 夏天，因气温高，浸麦度可低些；冬天，浸麦度可高些。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 浸麦度对发芽的影响：如果浸麦度不足，浸麦度对发芽的影响：如果浸麦度不足，则发芽慢，溶解差，酶活低，麦汁产量低、则发芽慢，溶解差，酶活低，麦汁产量低、啤酒易混浊。如果浸麦度高了，轻者造成发啤酒易混浊。如果浸麦度高了，轻者造成发芽过急，增加制麦损失；重者会破坏种皮的芽过急，增加制麦损失；重者会破坏种皮的半透性，使一些有害物质渗入大麦中，有损半透性，使一些有害物质渗入大麦中，有损发芽力。发芽力。（二）露点率（二）露点率 浸麦结束时，大部分麦粒已萌发露出了根芽，露出根芽的麦粒所占的百分露出根芽的麦粒所占的百分数叫露点率。数叫露点率。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 七、浸麦方法七、浸麦方法 （一）浸水断水交替浸麦法（一）浸水断水交替浸麦法 在浸麦过程中，麦粒有时候在水中，有时把水去掉暴露在空气中，反复数次，直至达到要求的浸麦度。无论是浸水还是断水，每小时都要通风1020min。 可以根据不同的大麦品种、水温、季节，浸水断水的时间可以灵活掌握。冬天水温低，浸水时间可长些；夏天水温高，浸水时间可短些。 （二）长断水浸麦法（二）长断水浸麦法 实际上也是浸水、断水法、只是断水的时间很长，浸水只是为了冲洗掉麦层中产生的热量和CO2，并提供麦粒吸收必要的水分。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 此法的优点是接触空气充分，萌发快，可以显著缩短浸麦和发芽的时间，特别适用于水敏感性大麦。缺点是通风条件要求高，所以采用此法，应有良好的通风设备，否则不易控制，不易均匀。 （三）喷淋浸麦法（三）喷淋浸麦法 此法也是浸水时间很短，断水时间很长，在断水期间进行喷淋，以提供氧气和水分。 此法的优点是麦粒表面总是保持湿润，同时水雾可及时带走麦层中所产生的热量和CO2，节约浸麦用水，显著缩短浸麦和发芽的时间。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍 实际上，目前生产上采用的浸麦方法是浸水、断水法与喷淋法的结合，即在断水期间，适当地喷淋一些水，以保持麦层表面的湿润。 八、浸麦损失八、浸麦损失 1、清洗掉的粉尘及杂质约、清洗掉的粉尘及杂质约0.1%。 2、浸出谷皮中的有害物质约、浸出谷皮中的有害物质约0.5%1.0%。 3、浸麦过程中的呼吸消耗约、浸麦过程中的呼吸消耗约0.5%1.5%。 总计总计1.1%2.6%。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 一、发芽的目的一、发芽的目的 1、形成各种酶类、形成各种酶类，并使原来存在于大麦中的非活化酶得到活化和增长。 2、使麦粒中的高分子物质（淀粉、蛋白质、半、使麦粒中的高分子物质（淀粉、蛋白质、半纤维素）得到部分溶解，纤维素）得到部分溶解，以利于糖化。 二、发芽现象二、发芽现象 人工发芽大体上说和自然发芽是同样的变化过程，但为了达到工业上应用的目的，则要控制某些条件，促使发芽向有利的一面发展，如提高酶活，促进胚促使发芽向有利的一面发展，如提高酶活，促进胚乳溶解等；减少不利的一面，如控制乳溶解等；减少不利的一面，如控制第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 呼吸强度，减少物质损失以及抑制根芽生长等，这呼吸强度，减少物质损失以及抑制根芽生长等，这就产生了发芽工艺就产生了发芽工艺。 整个发芽过程包括三个方面：整个发芽过程包括三个方面： 1、根芽、叶芽的生长现象。、根芽、叶芽的生长现象。 2、物质的转化现象。、物质的转化现象。 3、物质的消耗现象。、物质的消耗现象。浅色麦芽：浅色麦芽：叶芽长度为麦粒长度的1/23/4之间； 根芽长度为麦粒长度的11.5倍。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽深色麦芽深色麦芽：叶芽长度为麦粒长度的3/41间； 根芽长度为麦粒长度的22.5倍。 叶芽生长不够，叶芽生长不够，则麦芽溶解不好，粉质状态差，酶含量低，影响糖化效果，影响麦汁质量，浸出物也低。 叶芽生长过长，叶芽生长过长，则溶解过度，物质消耗多，色泽也深，浸出物也低。 麦粒溶解作用包括以下几方面：麦粒溶解作用包括以下几方面： 1、根芽、叶芽的形态发生了变化。、根芽、叶芽的形态发生了变化。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 2、胚乳细胞壁的分解、消失、胚乳组织、胚乳细胞壁的分解、消失、胚乳组织结构的疏松。结构的疏松。 3、蛋白质与淀粉等高分子物质的分解与、蛋白质与淀粉等高分子物质的分解与消耗。消耗。 4、各种酶的生成、游离与作用、各种酶的生成、游离与作用。 溶解作用是一个逐步进行的过程。首先是胚的活化，分泌植物激素赤霉酸，而后是酶的激活与合成，并从靠近胚端向远胚端逐步进行酶分解，这就是胚乳的溶解。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 溶解过程必须先由细胞壁的分解开始，即先是葡溶解过程必须先由细胞壁的分解开始，即先是葡聚糖酶和戊聚糖酶对细胞壁进行分解，然后是蛋白聚糖酶和戊聚糖酶对细胞壁进行分解，然后是蛋白酶进入细胞分解蛋白质骨架。这样整个胚乳细胞就酶进入细胞分解蛋白质骨架。这样整个胚乳细胞就形成了一种多孔网状结构，淀粉酶再进入细胞分解形成了一种多孔网状结构，淀粉酶再进入细胞分解淀粉。淀粉。 溶解良好的麦芽，大约有溶解良好的麦芽，大约有75%的的-葡聚糖和葡聚糖和40%左右的蛋白质被分解，而淀粉只分解左右的蛋白质被分解，而淀粉只分解5%10%。正是由于细胞壁和蛋白质的分解，。正是由于细胞壁和蛋白质的分解，使胚乳组织十分疏松，并且淀粉质外露呈现粉状结使胚乳组织十分疏松，并且淀粉质外露呈现粉状结构。构。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 发芽过程可以通过调节麦粒水分、发芽温度、翻发芽过程可以通过调节麦粒水分、发芽温度、翻拌次数和发芽时间等来控制根芽和叶芽的生长。水拌次数和发芽时间等来控制根芽和叶芽的生长。水分高、发芽温度高、减少发芽旺盛期翻拌次数，发分高、发芽温度高、减少发芽旺盛期翻拌次数，发芽时间长，可促进它们的生长；反之可抑制它们的芽时间长，可促进它们的生长；反之可抑制它们的生长。生长。 大麦发芽期间，各种水解酶把胚乳中复杂的高分大麦发芽期间，各种水解酶把胚乳中复杂的高分子物质分解为简单的可溶性低分子物质。这些低分子物质分解为简单的可溶性低分子物质。这些低分子物质一部分供麦粒呼吸消耗用，一部分供根芽和子物质一部分供麦粒呼吸消耗用，一部分供根芽和叶芽生长用，大部分残留在胚乳中，作为糖化时的叶芽生长用，大部分残留在胚乳中，作为糖化时的浸出物，未被分解的部分大多为淀粉浸出物，未被分解的部分大多为淀粉，第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 留待糖化时进一步分解。留待糖化时进一步分解。 麦粒发芽时所需要的能量是通过呼吸来满足，呼吸时部分淀粉变成了CO2和水，并放出热量，引起麦层温度上升。每每100kg大麦（干物质）大约呼大麦（干物质）大约呼吸消耗淀粉吸消耗淀粉6.7kg，产生，产生CO210.9kg和和3.7kg水，水，释放热量释放热量108836J 发芽过程中，麦粒中干物质的损失发芽过程中，麦粒中干物质的损失：浅色麦芽浅色麦芽：呼吸损失5.5%左右，根芽损失3.5%左右浓色麦芽浓色麦芽：呼吸损失7.5%左右，根芽损失4.5%左右第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 三、发芽条件的控制三、发芽条件的控制 发芽工艺不仅仅是要求植物的生长，而且是要通过植物的生长来达到发芽的目的发芽的目的（酶的活化和增长、酶的活化和增长、麦粒得到适度的溶解）。因此就需要控制发芽条件，麦粒得到适度的溶解）。因此就需要控制发芽条件，即达到要求的溶解度，又不过分消耗其内容物即达到要求的溶解度，又不过分消耗其内容物。 1、水分、水分 浸麦结束后，麦粒的水分含量就确定了，但是在发芽过程中，麦粒表面的水分是会蒸发的。为了保持发芽期间麦皮表面湿润，防止水分的丢失，应保持发芽间的相对湿度维持在应保持发芽间的相对湿度维持在90%以上，并且以上，并且通风要通接近饱和的湿空气。通风要通接近饱和的湿空气。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 2、温度、温度 发芽的最佳温度为发芽的最佳温度为1318。生产上控。生产上控制发芽温度以不超过制发芽温度以不超过2020为宜。为宜。温度低，发芽周期长；温度高，麦粒呼吸旺盛，生长过快，造成溶解不均匀，物质消耗多，容易霉烂。 3 3、空气（氧气）、空气（氧气） 开始发芽时，应供给麦粒新鲜的开始发芽时，应供给麦粒新鲜的空气，同时排出空气，同时排出COCO2 2，保证麦粒正常的呼吸作用。，保证麦粒正常的呼吸作用。到了后期，麦层中应保留适当数量的到了后期，麦层中应保留适当数量的COCO2 2，控制麦，控制麦粒的呼吸强度，使麦粒内部的物质变化缓慢进行粒的呼吸强度，使麦粒内部的物质变化缓慢进行。这样做的好处是胚乳溶解均匀，降低呼吸强度，减少呼吸损失。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 生产上，在发芽后期，大多通过使用不同比例的回风来控制麦层中留有适当数量的CO2，以控制麦粒的呼吸强度。 4、光线、光线 发芽室一般不安窗户发芽室一般不安窗户，因为日光照射会促进叶绿素的形成，有损啤酒的风味。 5、大麦的休眠与水敏感性对发芽的影响、大麦的休眠与水敏感性对发芽的影响 水敏性大麦明显表现出对水的敏感，而未水敏性大麦明显表现出对水的敏感，而未过休眠期的大麦则明显发芽率低过休眠期的大麦则明显发芽率低。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 四、发芽时酶的形成、增长与作用四、发芽时酶的形成、增长与作用 原大麦中，只含有少量的酶，而且是处于非活化状态。在发芽过程中，可使非活化酶得到活化和增长，并形成许多新的酶类，与酿造关系较大的酶类与酿造关系较大的酶类有淀粉酶、蛋白酶、半纤维素酶、磷酸酯酶、氧化有淀粉酶、蛋白酶、半纤维素酶、磷酸酯酶、氧化还原酶等还原酶等。 （一）淀粉酶（一）淀粉酶 1、-淀粉酶淀粉酶 大麦本身含量很少。发芽以后，在赤霉酸的作用下，在糊粉层形成大量的-淀粉酶，淀粉酶，其活性与大麦品种和发芽条件有关。干燥后 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 可保留90%左右。 2、-淀粉酶淀粉酶 存在于糊粉层中，其活性与大麦品种和蛋白质含量有关。此酶作用此酶作用于淀粉非还原基末端，依次水解下一个麦芽于淀粉非还原基末端，依次水解下一个麦芽糖，同时发生华尔顿转位反应，形成糖，同时发生华尔顿转位反应，形成-麦麦芽糖，干燥后可剩余芽糖，干燥后可剩余60%70%。 3、麦芽糖酶、麦芽糖酶 大麦中的此酶处于结合状态，发芽后活化，干燥后剩余70%80%。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 4、界限糊精酶、界限糊精酶 大麦中此酶活性很低，发芽后活性约增长20倍。此酶作用于界限糊此酶作用于界限糊精，产生葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖及一系精，产生葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖及一系列直链寡糖。列直链寡糖。 5、R-酶酶 大麦中此酶活性很低，发芽后酶活显著增加，作用和界限糊精酶一样。 6、蔗糖酶、蔗糖酶 大麦中此酶活性很低，发芽后活性增长10倍。 （二）蛋白酶（二）蛋白酶第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 1、内肽酶、内肽酶 大麦中存在此酶，发芽过程中酶活性约增长56倍。此酶分解高分子蛋白质为多肽类，此酶分解高分子蛋白质为多肽类，干燥后剩余干燥后剩余70%80%。 2、羧肽酶、羧肽酶 大麦中含有此酶，发芽后，酶活性增长很快。此酶作用于蛋白质、多肽类的末端羧基，此酶作用于蛋白质、多肽类的末端羧基，切下一个、一个的氨基酸切下一个、一个的氨基酸。 3、氨肽酶、氨肽酶 大麦中此酶活性很高，发芽后活性增长1.52.5倍。此酶作用于蛋白质和多肽类的末此酶作用于蛋白质和多肽类的末端氨基，切下一个、一个的氨基酸端氨基，切下一个、一个的氨基酸。 4、二肽酶、二肽酶 大麦中此酶活性很高，发芽后此酶活性增长23倍。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 （三）半纤维素酶（三）半纤维素酶 1、内、内- 葡聚糖酶葡聚糖酶 大麦中此酶含量很少，发芽后酶活性增长10倍。此酶包括内- 1.4葡聚糖酶，内- 1.3葡聚糖酶 。此酶从内部水解- 葡聚糖，使醪液粘度迅速下降。 2、外、外- 葡聚糖酶葡聚糖酶 大麦中含有此酶，发芽后酶活性增长10倍。此酶包括外- 1.4葡聚糖酶和外- 1.3葡聚糖酶 。此酶可以从此酶可以从- 葡聚糖的非葡聚糖的非还原基末端切下一分子纤维二糖或昆布二糖还原基末端切下一分子纤维二糖或昆布二糖。 3、纤维二糖酶、纤维二糖酶 大麦中此酶活性很高。 4、昆布二糖酶、昆布二糖酶 分解昆布二糖为二分子葡萄糖。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 5、内、内-木聚糖酶木聚糖酶 大麦中存在此酶，发芽后活性增长3倍。 6、外、外-木聚糖酶木聚糖酶 大麦中存在此酶，发芽后活性增长2倍。此酶可从木聚糖末端切下一分子木二此酶可从木聚糖末端切下一分子木二糖。糖。 7、木二糖酶、木二糖酶 大麦中存在此酶，发芽后活性增长2倍。 总的说，半纤维素酶经过干燥，大约剩余40%左右。 （四）磷酸酯酶（四）磷酸酯酶 大麦含有此酶，发芽后活性增长56倍，干燥后剩余35%40%。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 此酶能分解不同的磷酸酯，根据酶作用的物质不同，可分为淀粉磷酸酯酶、己糖磷酸酯酶、甘油磷可分为淀粉磷酸酯酶、己糖磷酸酯酶、甘油磷酸酯酶、蛋白质磷酸酯酶、植酸盐酶等酸酯酶、蛋白质磷酸酯酶、植酸盐酶等。它们最主它们最主要的作用是在发芽期间，从植酸钙镁中分解出无机要的作用是在发芽期间，从植酸钙镁中分解出无机磷酸盐，对调节磷酸盐，对调节pH值有很大的作用。值有很大的作用。 （五）氧化还原酶（五）氧化还原酶 主要包括过氧化氢酶、过氧化主要包括过氧化氢酶、过氧化酶和多酚氧化酶酶和多酚氧化酶。前两者作用一样，都是分解过氧化氢，此二酶在大麦中含量不多，发芽后分别增长10倍、79倍。干燥后，过氧化氢酶几乎全部损失，过氧化酶损失33%。对于多酚氧化酶， 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 大麦中具有较高的酶活性，发芽后酶活性增长2倍，干燥后剩余60%。 酚类物质的氧化对啤酒的色泽、风味、非生物稳定性有很大的影响。 五、发芽时的物质变化五、发芽时的物质变化 大麦粒在发芽时，同时发生着两种相反的生物化学变化分解与合成。变化的程度，随着麦粒的水分、发芽温度、通入新鲜空气的量、发芽方法、发芽天数的不同而异。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 （一）可溶性成分的变化（一）可溶性成分的变化 浸麦和发芽的初期，分解小于合成，可溶性成分减少；发芽到第二天至第五天分解大于合成，可溶性成分增加；发芽五天以后，分解与合成趋于平衡，可溶性成分的数量变化不大，所以目前生产上控制发芽时间为56天。 原料大麦原料大麦 6.74 可溶性物质（干物质可溶性物质（干物质%） 浸渍大麦浸渍大麦 6.48 发芽一天发芽一天 3.51 发芽二天发芽二天 5.07 发芽三天发芽三天 5.76 发芽五天发芽五天 14.23 发芽六天发芽六天 14.26 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 （二）糖类的变化（二）糖类的变化 大麦中存在约4%左右的糖类（蔗糖、葡萄糖、果糖、棉子糖、葡二果糖），这些糖在发芽初期作为胚的营养而被消耗，在发芽过程中，由于酶的分解作用还会产生新的糖类，最终最终麦芽中糖的含量可达麦芽中糖的含量可达15%左右左右。 （三）淀粉的变化（三）淀粉的变化 淀粉在发芽期间的变化趋势是淀粉在发芽期间的变化趋势是淀粉链逐渐变短，直链淀粉比例增加，并生成部分淀粉链逐渐变短，直链淀粉比例增加，并生成部分低糖和糊精。发芽期间由于呼吸作用，淀粉被消耗低糖和糊精。发芽期间由于呼吸作用，淀粉被消耗一部分一部分。一般经过发芽过程，淀粉损失大约在4%6%。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 （三）半纤维素的变化（三）半纤维素的变化 在发芽期间的变化表现在两个方面：即在胚乳中被分解即在胚乳中被分解，在根芽、叶芽中又在根芽、叶芽中又被合成。被合成。发芽期间，胚乳细胞壁的半纤维素在半纤维素酶的作用下，从靠近胚的部分开始分解，逐渐扩大至整个胚乳，使麦粒得到溶解。 胚乳半纤维素的主要成分是胚乳半纤维素的主要成分是-葡聚糖，此物质的葡聚糖，此物质的水溶液粘度极高。该物质在发芽期间在水溶液粘度极高。该物质在发芽期间在-葡聚糖葡聚糖酶的作用下进行分解，大约降低酶的作用下进行分解，大约降低70%90%。有了这样的变化，就可以降低浸出物的粘度，有利于麦芽的溶解和麦汁的过滤。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 （四）蛋白质的变化（四）蛋白质的变化 1、蛋白质的分解与合成、蛋白质的分解与合成 大麦中的含氮物质大部分是高分子蛋白质。在发芽过程中，部分蛋白质受蛋白酶的作用而分解为低分子肽类和氨基酸。这些分解产物被输送到胚部，合成根芽、叶芽中的蛋白质。这样在发芽过程中，就形成了蛋白质不断被分解与合成的过程。 蛋白质分解要适当，如果分解不足，其结果是浸蛋白质分解要适当，如果分解不足，其结果是浸出物收得率低，啤酒口味不醇和，而且容易产生蛋出物收得率低，啤酒口味不醇和，而且容易产生蛋白质混浊；若分解过度，则发酵时会引起酵母早衰、白质混浊；若分解过度，则发酵时会引起酵母早衰、酒味淡、泡沫性差。酒味淡、泡沫性差。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 大麦蛋白质的分解，主要是在制麦过程中完成。糖化时，虽然也进行蛋白质分解，但分解程度比制麦阶段小得多。 2、蛋白质分解度的测定、蛋白质分解度的测定 （1）库尔巴哈值（蛋白质溶解度）库尔巴哈值（蛋白质溶解度）蛋白溶解度（蛋白溶解度（%）=协定麦汁总可溶性氮（协定麦汁总可溶性氮（g/100g无水麦芽）无水麦芽）100% 总氮（总氮（g/100g无水麦芽）无水麦芽） 此值一般在此值一般在35%45%之间，以之间，以38%42%为最佳。为最佳。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽（2）氨基氮（甲醛氮）氨基氮（甲醛氮） 180220mg/100g麦芽干物质麦芽干物质（3）-氨基氮（茚三酮法）氨基氮（茚三酮法） 120160mg/100g麦芽干物质麦芽干物质（4）伦丁值）伦丁值 是把含氮物质分为三个区，即是把含氮物质分为三个区，即A区、区、B区、区、 C区。此值的测定也是用协定麦汁。区。此值的测定也是用协定麦汁。 A区，即高分子氮区，即高分子氮，包括能与单宁作用而生成沉淀的氮及全部热凝固性氮。 B区，即中分子氮区，即中分子氮，分离出高分子氮后，能与磷钼酸作用产生沉淀的氮。 C区，即低分子氮区，即低分子氮（氨基态氮）。 高分子氮高分子氮15%20% 中分子氮中分子氮20%25% 低分子氮低分子氮55%60%第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 3、影响蛋白质分解的因素、影响蛋白质分解的因素 （1）大麦蛋白质的含量）大麦蛋白质的含量 含量高，溶解差。含量高，溶解差。 （2）浸麦度）浸麦度 浸麦度高，溶解度高。浸麦度高，溶解度高。 （3）发芽温度）发芽温度 温度低，溶解好。温度低，溶解好。 （4）CO2含量含量 麦层中有适度的麦层中有适度的CO2含量含量 有利于蛋白质的溶解。有利于蛋白质的溶解。（五）酸度的变化（五）酸度的变化 大麦中含酸极少，酸主要是在发芽过程中生成。发芽过程中，滴定酸度逐渐增加，但pH值变化很小，这是因为第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 磷酸盐的缓冲作用。酸的来源如下： （1）有机磷酸酯在磷酸酶的作用下，分解出有机化合物和游离）有机磷酸酯在磷酸酶的作用下，分解出有机化合物和游离的磷酸盐。的磷酸盐。 （2）碳水化合物的氧化形成有机酸，如糖类在有氧呼吸时形成）碳水化合物的氧化形成有机酸，如糖类在有氧呼吸时形成CO2，而在缺氧条件下形成丙酮酸、乳酸、乙酸等。，而在缺氧条件下形成丙酮酸、乳酸、乙酸等。 （3）蛋白质分解生成氨基酸，而氨基酸的氨基在发芽时被利用）蛋白质分解生成氨基酸，而氨基酸的氨基在发芽时被利用形成相应的有机酸。形成相应的有机酸。 （4）麦粒中还存在少量的有机硫化物被利用时，释放出少量的）麦粒中还存在少量的有机硫化物被利用时，释放出少量的硫酸和酸性硫酸盐。硫酸和酸性硫酸盐。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 原始酸度原始酸度：原来存在于麦粒中的酸。 酶解酸度酶解酸度：在在53，糖化，糖化3h3h，在此过程中受酶的，在此过程中受酶的作用而产生的酸。作用而产生的酸。 酶解酸度酶解酸度在一定程度上反应制麦情况如何，工艺是否合理，操作是否正常。如果发芽温度高、通风如果发芽温度高、通风不足、溶解过度，都会引起酸度增高。用发霉的大不足、溶解过度，都会引起酸度增高。用发霉的大麦制麦，麦芽的酸度也高。麦制麦，麦芽的酸度也高。 若酸度以若酸度以100mL100mL浸出液，消耗浸出液，消耗1mol1mol氢氧化钠的毫升氢氧化钠的毫升数来表示，则原大麦为数来表示，则原大麦为0.70.7，成品麦芽为，成品麦芽为1.61.6。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 ( (六）脂肪的变化六）脂肪的变化 发芽时，脂肪损失约为20%30%，其中，一部分在呼吸时被氧化而消耗；另一部分则在脂肪酶的作用下，分解为甘油和脂肪酸。绝大部分脂肪原样不变地保留下来，最终残留在麦糟中。 （七）多酚物质的变化（七）多酚物质的变化 发芽条件和麦芽中多酚物质的含量有关，发芽水分愈大，温度愈高，麦层中CO2含量愈高，则多酚中的单宁和花色苷的含量也愈高。多酚物质的浸出率和麦芽溶解度是平行的。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 （八）维生素的变化（八）维生素的变化 发芽时，维生素发生显著变化，如VB2 发芽后增长3倍；VH发芽后增长10%50%；烟酸发芽后略有增长；泛酸发芽后增长40%50%；VB12大麦中没有，发芽后100g干麦芽中含5.5g；VE略有下降。 （九）无机盐的变化（九）无机盐的变化 发芽后无机盐含量稍有降低，原因是部分转移至根芽而被除去，部分易溶成分在浸麦时被浸出。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 六、发芽方法及设备六、发芽方法及设备 （一）地板式发芽（一）地板式发芽 （二）通风式发芽（二）通风式发芽 是把经过人工调节的具有一定温度、湿度的空气，是把经过人工调节的具有一定温度、湿度的空气，强制通过发芽麦层，从而由不同状态的空气来控制强制通过发芽麦层，从而由不同状态的空气来控制麦层的温度、湿度和氧气的供给麦层的温度、湿度和氧气的供给。 1、发芽室、发芽室 高度3.23.5m，天棚应当光滑并做成弯形，墙壁应有绝热层，墙壁和地面抹水泥或铺瓷砖，防潮，便于清洗，保持清洁。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 2、发芽箱、发芽箱 长方形的长宽比为46:1。从金属假底开始有1m多高，假底到底的距离约4060cm，箱底有一定的倾斜度。 发芽箱用砖砌成，箱体表面和内壁用水泥抹平磨光。 假底筛板一般用钢板或合金板，厚度23mm,筛孔尺寸为1.52.5mm 20mm，孔眼方向与翻麦机走动方向垂直。 翻麦机前进的速度一般为翻麦机前进的速度一般为0.40.6m/min，搅拌螺旋的转，搅拌螺旋的转速为速为89r/min， 发芽箱中麦芽的堆积高度，对于10吨/箱可取0.60.7m，对于大型发芽箱可取0.81.1m。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 3、空气调节系统、空气调节系统 是对通入麦层的空气的温度和湿度进行调节。使空气清洁，温度比麦芽品温低24，相对湿度接近100%。 包括以下几个部分：包括以下几个部分： （1 1）空气净化装置）空气净化装置 最简单的办法是在进风口按铜丝网，堵截进风中的尘埃。也可用喷雾塔对空气进行喷水洗涤。 （2 2）温度调节装置）温度调节装置 有三种方法：一是用冷、热水进行喷雾，即调节温度，又增湿。二是用换热器加热或冷却进风温度。三是使用部分回风来调节温度。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 （3）增湿装置）增湿装置 通过高压泵送入喷雾嘴，对空气进行增湿。进喷嘴的水压力要达到23kg/cm2，喷嘴孔径为3mm。 （4）风道系统）风道系统 进风道，要平且直，有一定倾斜度，以减小阻力，保证麦层受风均匀。回风道，断面要宽大，最好是圆形，壁面平滑，便于清理，有利于减小阻力，防止空气形成旋涡。 （5）送风设备）送风设备 采用加压送风法送风。风量不宜太大，每每100kg大麦需大麦需7080m3/h的空气的空气。风的流速也不宜太大，在箱底下风速一般取在箱底下风速一般取22.5m/s。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 4、箱式发芽的操作、箱式发芽的操作 （1）堆积阶段）堆积阶段 浸渍好的大麦带水送入发芽箱后，立即摊平，先通入干空气，除去麦粒表面多余的水分，再通入湿空气调节麦层的温度，每隔812h翻拌一次，堆积时间为堆积时间为24h左右。左右。 （2）发芽阶段）发芽阶段 经过24h的堆积，麦粒开始发芽，麦粒呼吸作用加强，麦层温度逐渐升高。开始每天翻拌开始每天翻拌2次，旺盛期每天次，旺盛期每天翻拌翻拌34次，后期每天翻拌次，后期每天翻拌1次。每天通调温、调湿的风次。每天通调温、调湿的风3次，次，每次每次15min。最后一天应停止通风和翻拌，使麦芽的根芽进行。最后一天应停止通风和翻拌，使麦芽的根芽进行萎凋。萎凋。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 七、绿麦芽的质量要求七、绿麦芽的质量要求 1、感观、感观 有新鲜味，无霉味及异味，握在手中有弹性、松软感。 2、发芽率、发芽率 应在90%以上。 3、叶芽伸长度、叶芽伸长度 浅色麦芽叶芽伸长度为麦粒长度2/33/4的占75%以上，浓色麦芽叶芽伸长度为麦粒长度3/44/5的占75%以上。 4、胚乳性状、胚乳性状 将麦皮剥开，用拇指和食指搓磨胚乳，易碎而且润滑细腻为好；如果带粘性、不均匀、粗硬、有浆水则为溶解不良；如果虽能搓开，但感觉粗糙则为溶解一般。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 一、干燥的目的一、干燥的目的 （1）停止绿麦芽的生长和酶的分解作用。）停止绿麦芽的生长和酶的分解作用。 （2）除去多余的水分，便于储藏。）除去多余的水分，便于储藏。 （3）除去绿麦芽的生青味，赋予麦芽特有的色香味。）除去绿麦芽的生青味，赋予麦芽特有的色香味。 （4）干燥后，便于除根。）干燥后，便于除根。 二、干燥理论二、干燥理论 （一）物理变化（一）物理变化 1、水分的变化、水分的变化 浅色麦芽水分降至浅色麦芽水分降至3%4.5%，浓色麦，浓色麦芽水分降至芽水分降至1.5%2.5%。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 （1）萎凋过程）萎凋过程 麦层温度上升至麦层温度上升至3035，水分可降至，水分可降至10%10%左右。左右。在此过程中，不同的麦芽有不同的要求。浅色麦芽要求浅色麦芽要求保存多量的酶活力，而不希望麦粒内容物过分溶解，因此要求保存多量的酶活力，而不希望麦粒内容物过分溶解，因此要求通风量更大一些，温度更低一些，水分下降更快一些通风量更大一些，温度更低一些，水分下降更快一些。浓色麦浓色麦芽要求内容物在发芽的基础上继续溶解得更完全一些，因此希芽要求内容物在发芽的基础上继续溶解得更完全一些，因此希望通风量小一些，温度高一些，水分下降慢一些。望通风量小一些，温度高一些，水分下降慢一些。当然最终麦芽的酶活力也比浅色麦芽低很多。 （2 2）焙焦过程）焙焦过程 在此过程中，浅色麦芽水分由浅色麦芽水分由10%10%降至降至3.5% 3.5% 4.5%4.5%，浓色麦芽水分由，浓色麦芽水分由10%10%降至降至1.5% 1.5% 2.5%2.5%。这个阶段是化学反应脱水，形成麦芽特有的色、香、味。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 此阶段要求风量小，温度高，水分下降缓慢。浅色麦芽焙焦。浅色麦芽焙焦温度一般控制在温度一般控制在8085，时间为，时间为22.5h；浓色麦芽焙焦；浓色麦芽焙焦温度一般控制在温度一般控制在95105，时间为，时间为22.5h。 2、容量变化、容量变化 大麦吸水而增容，干燥而减容。如果工艺上采取低温缓慢干燥，胚乳疏松，容量缩小不是很大。如果高温急速干燥，胚乳紧密，容量就会大大缩小。优质麦芽，干燥去水后，容量不应缩小很大，麦芽的容量应比原大麦增加麦芽的容量应比原大麦增加20%左左右。右。 3、重量的变化、重量的变化 因为水分减少和物质消耗，一般一般100kg精精选大麦浸渍发芽干燥后可制成选大麦浸渍发芽干燥后可制成83kg左右干麦芽。左右干麦芽。 4、色泽和香味的变化、色泽和香味的变化 绿麦芽色泽为1.82.5EBC单位第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 浅色麦芽色泽为浅色麦芽色泽为2.34.0EBC单位，浓色麦芽为单位，浓色麦芽为9.521EBC单位。单位。麦芽的香味与色泽是平行而生的，干燥温度越高，色泽越色泽越深，香味也越浓。深，香味也越浓。 （二）化学变化（二）化学变化 1、生理变化阶段、生理变化阶段 是指干燥温度在是指干燥温度在40以下，麦芽含水量不以下，麦芽含水量不低于低于25%25%，此阶段麦粒的叶芽继续生长，胚乳细胞继续溶解。此此阶段物质转化和发芽时基本一致，低分子糖类和可溶性含氮物质阶段物质转化和发芽时基本一致，低分子糖类和可溶性含氮物质仍在增长。仍在增长。 2 2、酶的作用阶段、酶的作用阶段 当干燥温度从当干燥温度从4040上升到上升到7575时时，此阶段麦粒生长趋于停止，但酶的活力很强，淀粉酶、蛋白酶、淀粉酶、蛋白酶、- -葡聚葡聚糖酶、磷酸盐酶等继续分解有关的物质，糖酶、磷酸盐酶等继续分解有关的物质， 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 水溶性浸出物和可发酵性浸出物不断增加水溶性浸出物和可发酵性浸出物不断增加，这个过程随着水分进一步降低，温度进一步升高而引起酶的钝化逐渐停止。 3 3、化学变化阶段、化学变化阶段 当干燥温度达到当干燥温度达到7575以上时以上时，酶的作用停止，开始焙焦过程。此阶段的变化主要是由于高温引起的某些此阶段的变化主要是由于高温引起的某些成分之间的化学变化，从而使麦芽产生应有的色、香、味。成分之间的化学变化，从而使麦芽产生应有的色、香、味。此阶段直至干燥结束。 三、麦芽干燥期间的物质变化三、麦芽干燥期间的物质变化 （一）酶的变化（一）酶的变化 在干燥过程中，随着温度的上升，水分的下降，各种酶的活性均有不同程度的降低。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 酶对干燥温度的抵抗力，不仅取决于温度的高低，也取决于酶对干燥温度的抵抗力，不仅取决于温度的高低，也取决于麦芽中的水分含量。麦芽越干，酶对高温的抵抗力越强麦芽中的水分含量。麦芽越干，酶对高温的抵抗力越强。 半纤维素酶，半纤维素酶，对热敏感，超过60时，酶活性就迅速降低，经过干燥酶活力仅保存经过干燥酶活力仅保存40%40%左右左右。 淀粉酶淀粉酶在干燥温度70以前，酶的作用很活跃，当超过70酶活力就迅速下降，而且糖化力比液化力下降得更显著。浅色麦浅色麦芽的糖化力残存芽的糖化力残存60% 60% 80%80%，浓色麦芽糖化力残存，浓色麦芽糖化力残存30% 30% 50%50%。 麦芽糖酶麦芽糖酶在干燥初期继续增长，干燥后残存干燥后残存90% 90% 95%95%。 蛋白酶蛋白酶在干燥前期继续增长，而后迅速降低。浅色麦芽残存浅色麦芽残存80% 80% 90%90%，浓色麦芽残存，浓色麦芽残存30% 30% 40%40%。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 （二）淀粉的变化（二）淀粉的变化 当水分含量高时淀粉继续分解，当水分降到15%以下，而温度又不断升高时，则分解过程逐渐停止。 淀粉的分解与温度和水分都有关系淀粉的分解与温度和水分都有关系，在不同的水分含量有一在不同的水分含量有一个界限温度，低于界限温度淀粉便不分解。个界限温度，低于界限温度淀粉便不分解。 麦芽水分（%） 分解极限温度（） 43 25 34 30 24 50 15 不再产生分解产物 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 浅色麦芽的干燥工艺由于采取的是低温、大风量，去水速度快浅色麦芽的干燥工艺由于采取的是低温、大风量，去水速度快的工艺，所以阻碍了淀粉的水解作用，所以淀粉分解较少。的工艺，所以阻碍了淀粉的水解作用，所以淀粉分解较少。 浓色麦芽则采取高温、小风量，去水速度慢的工艺，所以会有浓色麦芽则采取高温、小风量，去水速度慢的工艺，所以会有较多的淀粉分解。较多的淀粉分解。 （三）半纤维素的变化（三）半纤维素的变化 在萎凋阶段，在半纤维素酶的作用下， -葡聚糖和戊聚糖将继续分解，产生低分子物质，使麦汁粘度下降。所以说，经过干燥经过干燥 -葡聚糖和戊聚糖的含量有葡聚糖和戊聚糖的含量有所下降。所下降。 （四）含氮物质的变化（四）含氮物质的变化第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 在干燥前期蛋白质分解作用继续进行，麦芽中的可溶性氮和甲醛氮显著增加；在干燥后期由于类黑精的形成，会消耗甲醛氮，所以数量会显著下降。 蛋白质的分解也和淀粉一样，和水分含量、温度都有关系。蛋白质的分解也和淀粉一样，和水分含量、温度都有关系。在一定的水分含量下，分解作用有一个极限温度值，低于此值，在一定的水分含量下，分解作用有一个极限温度值，低于此值，则蛋白质便不进行分解。则蛋白质便不进行分解。 麦芽水分（%） 分解极限温度（） 43 23 34 26 24 40 15 50 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 （五）类黑精的形成（五）类黑精的形成 是一类由还原糖与氨基酸及简单是一类由还原糖与氨基酸及简单的含氮物质在较高的温度下反应形成的氨基糖，具有色泽和香的含氮物质在较高的温度下反应形成的氨基糖，具有色泽和香味味。 类黑精形成量类黑精形成量的多少，取决于麦芽中存在的还原糖和氨基酸取决于麦芽中存在的还原糖和氨基酸的浓度及麦芽水分含量和温度。它们愈高，形成的类黑素越多，的浓度及麦芽水分含量和温度。它们愈高，形成的类黑素越多，色泽越深，香味愈浓。色泽越深，香味愈浓。 形成类黑精的水分不低于形成类黑精的水分不低于5%，最适温度为，最适温度为100110。但在较低的温度下已经开始有少量形成但在较低的温度下已经开始有少量形成。 类黑精的性质：类黑精的性质：是一类棕褐色物质，具有着色力和香味；是一类棕褐色物质，具有着色力和香味；是一类还原性胶体物质；是一类还原性胶体物质； 类黑精是部分不溶性物质，部分是类黑精是部分不溶性物质，部分是可溶性的不发酵的物质；可溶性的不发酵的物质；水溶液呈酸性。水溶液呈酸性。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 （六）多酚物质的变化（六）多酚物质的变化 在凋萎期，在氧化酶的作用下，花色苷含量有所降低。当升温至焙焦温度时，花色苷含量增加，并在焙焦过程中不断增加，焙焦温度越高，总多酚物质并在焙焦过程中不断增加，焙焦温度越高，总多酚物质和花色苷含量越高，但聚合指数下降（即总多酚物质与花色苷和花色苷含量越高，但聚合指数下降（即总多酚物质与花色苷的比值）。的比值）。 多酚物质氧化后，与氨基酸经聚合和缩合作用也可形成类黑精。 （七）酸度的变化（七）酸度的变化 干燥后酸度有所增长，增长的原因，一是生酸酶的作用一是生酸酶的作用，产生酸性磷酸盐；二是类黑精的形成。二是类黑精的形成。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥（八）二甲基硫的形成（八）二甲基硫的形成 二甲基硫（DMS)是对啤酒的风味有影响的物质。它的前体物质在发芽时就已形成，不耐热，易受热分解，产生DMS。在焙焦过程中，绿麦芽中的前体物质的性质发生了变化，这种变化后的前体物质，在发酵期间可被酵母吸收代谢产生DMS。 加热加热 发酵发酵DMS绿麦芽中的绿麦芽中的DMS前体物质前体物质被酵母吸收不产生被酵母吸收不产生DMS 加热加热 焙焦焙焦 发酵酵 DMS焙焦麦芽中的焙焦麦芽中的DMS前体物前体物质被酵母吸收被酵母吸收产生生DMS第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 说明：说明：（1）DMS存在两种前驱体，非活性前驱体和活性前存在两种前驱体，非活性前驱体和活性前驱体，两者受热都能产生驱体，两者受热都能产生DMS。（。（2）焙焦过程中，部分）焙焦过程中，部分DMS前驱体的性质发生了变化，即由非活性前驱体转变为活性前驱体的性质发生了变化，即由非活性前驱体转变为活性前驱体。转化的量取决于干燥的温度和时间。（前驱体。转化的量取决于干燥的温度和时间。（3）DMS的活的活性前驱体在发酵过程中，可被酵母吸收代谢产生性前驱体在发酵过程中，可被酵母吸收代谢产生DMS. 啤酒中的硫化物主要来自含硫氨基酸及糖化用水。要减少硫啤酒中的硫化物主要来自含硫氨基酸及糖化用水。要减少硫化物的生成，就要控制制麦过程，不能溶解过度化物的生成，就要控制制麦过程，不能溶解过度。（九）浸出物的变化（九）浸出物的变化 在干燥过程，随着温度的升高，浸在干燥过程，随着温度的升高，浸出物的含量会下降，出物的含量会下降，其原因有以下几点：（：（1）凝固性氮增多；）凝固性氮增多；（2）类黑精的形成；（）类黑精的形成；（3）温度越高，酶破坏的越多，可溶性）温度越高，酶破坏的越多，可溶性物质生成的越少，而消耗增多。物质生成的越少，而消耗增多。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 四、干燥方法及设备四、干燥方法及设备 （一）单层高效干燥炉的结构特点（一）单层高效干燥炉的结构特点 （1）干燥床为圆形单层床，床底风道很宽敞，利于麦层各个部位受热均匀。 （2）有一个缓冲间，设置两个百叶窗，分别连接外界和干燥室，通过调节百叶窗的开度，可以控制使用新鲜空气和回风的比例。 （3）鼓风机把风送到加热室，将风加热到要求的温度，然后从风道送至麦层，对绿麦芽进行干燥。 （4）设有排风道，供排风时使用，也设有百叶窗，以调节排风量。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 （二）单层高效干燥炉的优点（二）单层高效干燥炉的优点 结构简单，操作方便，单位负荷量大，生产规模可大可小。加热面积和通风量大，能较快地将绿麦芽水分除去，干燥时间短。麦层高度可达1m，可以不用翻拌机，回风可以利用，经济上和工艺上均比较合理。投资费用较低，整个干燥过程易于实现自动控制。 （三）单层高效干燥炉的浅麦芽干燥工艺（三）单层高效干燥炉的浅麦芽干燥工艺 （1）将送来的绿麦芽摊平。 （2）排潮期 风温4050，逐步升温，全排风，麦温保持在25以下，时间为4h。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥 （3）升温期 排潮结束后，按每小时升温约2的速度逐步升温至41，时间8h，风温60 70，逐步升温，大风量，全排风，4h翻拌一次，使水分达到20% 25%。 （4）从41用8h的时间升温至55，约每小时升温2，风温80 84，逐步升温，全排风，4h翻拌一次，使水分达10% 12%。 （5）从55开始，用8h升温至焙焦温度80，其中从 55 65这段时间，每小时升温3，风温为84 90，半回风，2h翻拌一次，从65 80 这段时间内，每小时升温4，风温为90，半回风，2h翻拌一次。 （6）焙焦期 焙焦时间为2.5h，麦温可达80 84，全回风，连续翻拌。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第五节第五节 麦芽除根和储藏麦芽除根和储藏 一、干燥麦芽除根一、干燥麦芽除根 （一）除根的目的（一）除根的目的 1、麦根易吸水，带根不利于储藏。、麦根易吸水，带根不利于储藏。 2、麦根中含有苦涩味物质、色素及蛋白质，对、麦根中含有苦涩味物质、色素及蛋白质，对啤酒的风味、色泽和非生物稳定性不利。啤酒的风味、色泽和非生物稳定性不利。 除根应在麦芽干燥出炉后立即进行，以不超过8h为宜，以免吸湿后不易除尽。除根的过程同时起到冷却的作用，对于减少昆虫的侵扰，防止色泽和风味的变化，避免酶活性降低是有利的。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第五节第五节 麦芽除根和储藏麦芽除根和储藏 （二）除根过程（二）除根过程 麦芽的除根是利用除根机完成的，一般是用一个转速为20r/min的金属网滚筒，内装螺旋状搅刀，以同一方向旋转，搅刀转速为160240r/min。当带根的麦芽由一端进入随着搅刀转动时，部分麦芽互相撞击而使麦根脱落；部分抛向滚筒壁，在撞击摩擦中使麦根脱落。脱落的麦根穿过滚筒的网眼掉落在下边的槽里，被槽里的螺旋推动器推向一端而被收集。脱了根的麦芽从滚筒的另一端卸出，排出前，在经过一次风选，将粉尘及轻微杂质除去，同时麦芽也得到了冷却。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第五节第五节 麦芽除根和储藏麦芽除根和储藏 二、干燥麦芽储藏二、干燥麦芽储藏 （一）储藏的目的（一）储藏的目的 1、回潮回潮 回潮的程度，约增加水分1%2%。 2、使钝化的酶恢复活性使钝化的酶恢复活性 一般蛋白酶活性可提高2%以上，淀粉酶活性可提高1.5%2.0%。 3、可以改善玻璃质粒、半玻璃质粒向好的方面可以改善玻璃质粒、半玻璃质粒向好的方面转化转化。 （二）储藏条件与储藏期（二）储藏条件与储藏期 麦芽的储藏期一般为16个月，具体应根据麦芽质量与储藏条件而定。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第五节第五节 麦芽除根和储藏麦芽除根和储藏 溶解良好的麦芽或低温焙焦的麦芽，储藏时间不宜过长。溶溶解良好的麦芽或低温焙焦的麦芽，储藏时间不宜过长。溶解不足的麦芽或高温焙焦的麦芽，储藏时间可长一些解不足的麦芽或高温焙焦的麦芽，储藏时间可长一些。因为在储藏期间会发生“后溶解”作用。 袋装堆积的麦芽袋装堆积的麦芽，一般高度小于3m，按品字形码放，储藏期储藏期不宜过长不宜过长。 钢筋混凝土立仓储藏的麦芽钢筋混凝土立仓储藏的麦芽，高达20m以上，体积大、表面积小，麦芽不易吸水，储藏期可长一些。储藏期可长一些。 储藏的温度应低于储藏的温度应低于20，应控制麦芽水分不要超过，应控制麦芽水分不要超过8%8%，不同，不同品种、不同批次应分别保管，储藏期间要注意防止虫害和鼠害。品种、不同批次应分别保管，储藏期间要注意防止虫害和鼠害。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第六节第六节 制麦损失及降低措施制麦损失及降低措施一、制麦损失一、制麦损失1、浸麦损失、浸麦损失 1.1%2.6%,取决于浸麦水的性质、大麦品种及浸渍时间。2、发芽期的损失、发芽期的损失 浅色麦芽9%，浓色麦芽12%。温度对呼吸损失的影响最为显著，温度高，呼吸作用旺盛，损失也大。3、干燥损失、干燥损失 干燥中的呼吸损失及焙焦损失约为0.3%1.3% ；由于水分减少，重量损失约为7.5%10.5%。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第六节第六节 制麦损失及降低措施制麦损失及降低措施二、制麦损失的计算二、制麦损失的计算1、风干物质损失率的计算、风干物质损失率的计算风干物质损失（风干物质损失（%）=精选大麦重量精选大麦重量 成品麦芽重量成品麦芽重量100% 精选大麦重量精选大麦重量2、绝干物质损失率的计算、绝干物质损失率的计算绝干物质损失（绝干物质损失（%） =1 麦芽生成量（麦芽生成量（1 麦芽水分麦芽水分%）100% 精选大麦重量（精选大麦重量（1 大麦水分大麦水分%）第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第六节第六节 制麦损失及降低措施制麦损失及降低措施三、降低制麦损失的措施三、降低制麦损失的措施（一）改进工艺（一）改进工艺 1、采用两次或多次浸麦法、采用两次或多次浸麦法，抑制根芽生长，减少呼吸损耗，制麦损失可降低3%4%。 2、采取降温发芽法、采取降温发芽法，开始发芽采取1618，后期降温至1014，制麦损失可降低1%1.5%。 3、增加麦层空气中、增加麦层空气中CO2的含量的含量，利用回风使CO2浓度达4%8%，可降低制麦损失1%1.5%。（二）使用生长素和抑制剂（二）使用生长素和抑制剂 1、氨水与赤霉酸结合使用第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第六节第六节 制麦损失及降低措施制麦损失及降低措施2、溴酸钾与赤霉酸并用3、硫酸与赤霉酸并用4、甲醛与赤霉酸并用第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第七节第七节 麦芽的质量标准麦芽的质量标准一、麦芽质量检查方法一、麦芽质量检查方法（一）外观特征（一）外观特征 溶解良好的浅色干麦芽，外观整齐，淡黄色，清洁，有光泽，有特殊的麦芽香味，无杂质。口咬松脆，胚乳粉质疏松，浸入水中应浮起。（二）物理特征（二）物理特征 1、千粒重千粒重 一般麦芽的千粒重为2938g。 2、麦芽比重麦芽比重 表明麦芽的松软程度，应小于1.13。 3、切断试验切断试验 检查玻璃质粒，应在7.5%以下。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第七节第七节 麦芽的质量标准麦芽的质量标准 4、叶芽长度叶芽长度 浅色麦芽叶芽长度为麦粒长度的2/33/4者占75%以上；浓色麦芽叶芽长度为麦粒长度的3/41者占75%以上。 （三）化学特性（三）化学特性 1、水分水分 2、标准协定法糖化实验标准协定法糖化实验 （1）糖化时间糖化时间 浅色麦芽1015min 浓色麦芽 2030min （2）过滤速度及透明度过滤速度及透明度第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第七节第七节 麦芽的质量标准麦芽的质量标准 （3）色度色度 浅色麦芽色度为2.54.5EBC单位。 （4）浸出率浸出率 又称实验室收得率，优良的麦芽，无无水浸出率为水浸出率为78%82%；风干物质浸出率为；风干物质浸出率为75%79%。 浸出物浸出物 是原料在糖化过程中能溶解出来的各是原料在糖化过程中能溶解出来的各种成分的总称，包括原料中固有的可溶性成分和在种成分的总称，包括原料中固有的可溶性成分和在糖化过程中各种酶的分解作用产生的可溶性成分。糖化过程中各种酶的分解作用产生的可溶性成分。 风干物质浸出物即存在组织水和结合水的物质；风干物质浸出物即存在组织水和结合水的物质；无水物质浸出物即排除水分后的绝干物质。无水物质浸出物即排除水分后的绝干物质。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第七节第七节 麦芽的质量标准麦芽的质量标准 风干物质浸出率即是浸出物对原料风干物质量风干物质浸出率即是浸出物对原料风干物质量的比率；绝干物质浸出率即是浸出物对绝对干物质的比率；绝干物质浸出率即是浸出物对绝对干物质量的比率。量的比率。 （5）麦汁粘度）麦汁粘度 将协定麦汁的浓度调整到8.6进行测定。粘度应小于1.67Pas103。 （6）pH值 浅色麦芽协定麦汁的pH值为5.66.0 浓色麦芽协定麦汁的pH值为5.655.75 （7）最）最终发酵度酵度 又称极限发酵度，一般最一般最终发酵度酵度为75%85%。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第七节第七节 麦芽的质量标准麦芽的质量标准 发酵度发酵度 即麦汁中浸出物浓度下降的百分率。即麦汁中浸出物浓度下降的百分率。 发酵度（发酵度（%）=E-EE-E /E/E100%100% E E 发酵前的麦汁浓度。发酵前的麦汁浓度。 E E 发酵后的发酵液的浓度发酵后的发酵液的浓度。 真发酵度（实际发酵度）真发酵度（实际发酵度） 是将样品中的酒精蒸出后，用蒸馏水补充至原来体积测其浓度，带入公式计算出的发酵度叫真发酵度。 外观发酵度外观发酵度 是在生产现场直接测其浓度，带入公式计算出的发酵度叫外观发酵度。 第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第七节第七节 麦芽的质量标准麦芽的质量标准 外观发酵度外观发酵度0.819=0.819=真发酵度真发酵度 最终发酵度（发酵度极限）最终发酵度（发酵度极限） 也叫最大外观发酵度也叫最大外观发酵度。测定方法是向协定麦汁中加1%的强壮酵母，在2530保温箱中使之发酵至不发生气泡，发酵液澄清为止，然后测其浓度带入公式计算出的发酵度即为发酵度极限。 3 3、粗细粉浸出率差、粗细粉浸出率差 粗粉粗粉（细粉占 25%左右），细粉细粉（细粉占90%左右），分别按协定糖化法进行糖化，计算它们的浸出物计算它们的浸出物之差。此值应小于之差。此值应小于2.6%2.6%。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第七节第七节 麦芽的质量标准麦芽的质量标准 4、蛋白溶解度检验、蛋白溶解度检验 （1）蛋白质溶解度）蛋白质溶解度 又叫库尔巴哈值，应在40%左右。 （2）伦丁区分）伦丁区分 A组为分子量60000以上的高分子含氮物质，约占17%；B组为分子量1200060000的中分子含氮物质，约占23%；C组为分子量12000以下的低分子含氮物质，占60%左右。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第七节第七节 麦芽的质量标准麦芽的质量标准（3）甲醛氮）甲醛氮 即氨基态氮即氨基态氮，测定100g无水麦芽甲醛氮含量应大于180mg。（4）-氨基氮氨基氮 每100g干麦芽-氨基氮 的含量应大于120mg。 5、糖化酵素力、糖化酵素力 糖化酵素力反应糖化酶的活力。一个糖化酵素力一个糖化酵素力单位是指单位是指100g无水麦芽在无水麦芽在20，pH4.3pH4.3的条件下，的条件下，分解可溶性淀粉分解可溶性淀粉30min30min，产生，产生1g1g麦芽糖，记为麦芽糖，记为1 1维维- -柯（柯（W-KW-K）。一级麦芽应在）。一级麦芽应在250250（W-K)W-K)以上，二级麦以上，二级麦芽应在芽应在200200（W-KW-K）以上。）以上。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第八节第八节 特种麦芽简介特种麦芽简介 一、着色麦芽一、着色麦芽 （一）焦香麦芽（焦糖、琥珀、结晶麦芽）一）焦香麦芽（焦糖、琥珀、结晶麦芽） 1、制作原理、制作原理 在高水分含量下，将温度控制在在高水分含量下，将温度控制在6075，对麦芽内容物进行糖化，然后在高温下焙焦，使糖发生焦化。对麦芽内容物进行糖化，然后在高温下焙焦，使糖发生焦化。 2、制作方法 （1）以浓色绿麦芽制造 （2）以浅色绿麦芽制造 （3）以浅色干麦芽制造 三种方法的共同特点，都是在焙焦前增加一个糖化过程，而且三种方法的共同特点，都是在焙焦前增加一个糖化过程，而且焙焦温度在焙焦温度在100100以上。以上。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第八节第八节 特种麦芽简介特种麦芽简介 （二）黑色素麦芽（氨基酸麦芽）（二）黑色素麦芽（氨基酸麦芽） （1）制作原理）制作原理 将充分溶解的麦芽，让其在将充分溶解的麦芽，让其在50保持一段时保持一段时间进行蛋白质分解。然后去干燥，在较高的焙焦温度下产生色、间进行蛋白质分解。然后去干燥，在较高的焙焦温度下产生色、香、味。香、味。 （2）制作方法 利用蛋白质含量高的大麦，发芽期间使其充分溶解。然后送至干燥炉，不通风使温度慢慢上升至50时保持20 30h，再进行通风排出水分。当水分低于5%以后，在100 110的温度下进行焙焦保持35h。 （三）黑麦芽（着色麦芽、色麦芽）（三）黑麦芽（着色麦芽、色麦芽） 黑麦芽的制备是将水分在黑麦芽的制备是将水分在10%10% 15%15%的麦芽放入炒麦机内，慢慢的麦芽放入炒麦机内，慢慢升温，最终升温至升温，最终升温至220220 230230，使麦芽外皮呈棕褐色，取出冷却。，使麦芽外皮呈棕褐色，取出冷却。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第八节第八节 特种麦芽简介特种麦芽简介 二、非着色麦芽二、非着色麦芽 （一）小麦麦芽（一）小麦麦芽 小麦发芽原理与大麦相似，但要注意以下几点： 1、浸麦度不宜太高； 2、发芽时麦层不宜过厚； 3、干燥时，初期排风量不宜太大，干燥温度不宜太高。3040下进行干燥，待水分降至10%以下时，再升温到7075进行焙焦保持34h，出炉除根。第二章第二章 麦芽制造麦芽制造第八节第八节 特种麦芽简介特种麦芽简介 （二）乳酸麦芽（二）乳酸麦芽 乳酸并非由麦芽内容物转变而来，乳酸并非由麦芽内容物转变而来，而是人为地附加上去的。而是人为地附加上去的。 制作方法有两种： （1）用普通麦汁接上乳酸杆菌，培养制成乳酸麦汁，将其稀释到浓度为0.81.0%，然后喷洒到绿麦芽上，而后去干燥即为乳酸麦芽。 （2）将干麦芽浸在1%2%的乳酸溶液中，经过1015h，取出干燥即为乳酸麦芽。 （三）赤霉酸麦芽（三）赤霉酸麦芽 （四）短麦芽（无根麦芽（四）短麦芽（无根麦芽）第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第一节第一节 原料的粉碎原料的粉碎一、粉碎的目的一、粉碎的目的（1）增加原料与水的接触面积。）增加原料与水的接触面积。（2）促进难溶解的物质溶解。）促进难溶解的物质溶解。（3）有利于酶的浸出和作用）有利于酶的浸出和作用。二、粉碎的要求二、粉碎的要求 总的要求是麦芽的皮壳破而不碎，麦芽的胚乳尽总的要求是麦芽的皮壳破而不碎，麦芽的胚乳尽可能的碎。但粗、细粉也应有一定的比例。可能的碎。但粗、细粉也应有一定的比例。三、粉碎度的调节三、粉碎度的调节第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第一节第一节 原料的粉碎原料的粉碎 （一）麦芽性质与粉碎度的关系（一）麦芽性质与粉碎度的关系 溶解良好的麦芽，粉碎得可粗些；溶解差的麦芽，粉碎得可细溶解良好的麦芽，粉碎得可粗些；溶解差的麦芽，粉碎得可细些。些。 （二）糖化方法与粉碎度的关系（二）糖化方法与粉碎度的关系 浸出糖化法，粉碎可粗些；煮出糖化法，粉碎可细些。浸出糖化法，粉碎可粗些；煮出糖化法，粉碎可细些。 （三）过滤设备与粉碎度的关系（三）过滤设备与粉碎度的关系 过滤槽法粉碎可粗些；压滤机法粉碎可细些。过滤槽法粉碎可粗些；压滤机法粉碎可细些。 （四）其它因素（四）其它因素 粉碎方法不同，粉碎度要求也不一样。辅料用量不同，麦芽粉碎方法不同，粉碎度要求也不一样。辅料用量不同，麦芽的粉碎度也不一样。的粉碎度也不一样。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第一节第一节 原料的粉碎原料的粉碎四、粉碎设备四、粉碎设备1、对辊粉碎机 2、四辊粉碎机3、五辊粉碎机4、六棍粉碎机 五、粉碎方法五、粉碎方法1、干法粉碎2、湿法粉碎3、增湿粉碎第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 从广义上说，麦汁制备过程叫糖化；从狭义上说，糖化是指从广义上说，麦汁制备过程叫糖化；从狭义上说，糖化是指淀粉转变成糖的过程。我们这里讲的糖化是指利用麦芽自身的淀粉转变成糖的过程。我们这里讲的糖化是指利用麦芽自身的酶（或外加酶制剂）将麦芽和辅料中不溶性高分子物质分解成酶（或外加酶制剂）将麦芽和辅料中不溶性高分子物质分解成为可溶性低分子物质，而制得麦汁的过程，从麦芽中溶解出来为可溶性低分子物质，而制得麦汁的过程，从麦芽中溶解出来的物质叫浸出物，麦芽汁中浸出物与投料量的比值的百分数叫的物质叫浸出物，麦芽汁中浸出物与投料量的比值的百分数叫做浸出率。做浸出率。 一、糖化的目的与要求一、糖化的目的与要求 （一）糖化的目的（一）糖化的目的 是将原料中可溶性物质尽可能多的浸泡出来，并且创造有利于各种酶作用的条件，使很多不溶性物质在酶的作用下变成可溶性物质而溶解出来，从而得到尽可能多的溶解物，并且所含组分的比例适当。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 糖与非糖的比例，浅色啤酒控制在糖与非糖的比例，浅色啤酒控制在1:0.40.5；浓色啤酒控制在；浓色啤酒控制在1:0.50.7。高、中、低分子。高、中、低分子氮的比例控制在：高分子氮氮的比例控制在：高分子氮15%20%，中分子，中分子氮氮20%25%，低分子氮，低分子氮55%60%。（二）糖化的要求（二）糖化的要求 1、浸出物收得率最高。、浸出物收得率最高。 2、浸出物的组成及成分比例符合产品要求、浸出物的组成及成分比例符合产品要求。 3、尽量减少生产费用，降低成本。、尽量减少生产费用，降低成本。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 二、糖化时的主要物质变化二、糖化时的主要物质变化 （一）淀粉的分解（一）淀粉的分解 麦芽的淀粉含量占其干物质重量的50%60%，大米的淀粉含量占干物质的90%左右。 1、麦芽淀粉的性质、麦芽淀粉的性质 麦芽淀粉和大麦淀粉的性质基本一致，只是麦芽淀粉颗粒在发芽过程中，因受酶的作用，其外围蛋白质层和细胞壁中的半纤维素物质已有很大程度的分解，所以麦芽淀粉更容易接受酶的作用而分解。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 麦芽淀粉中直链淀粉约占20%40%，支链淀粉约占60%80%。直链淀粉被酶分解产生较多的可发酵性糖，支链淀粉被酶分解产生较多的非发酵性糖。 2、淀粉的糊化、液化和糖化、淀粉的糊化、液化和糖化 （1）糊化）糊化 在一定的温度下，淀粉颗粒吸水膨胀，细胞壁破裂，在一定的温度下，淀粉颗粒吸水膨胀，细胞壁破裂，淀粉分子溶出，呈胶体状态分布于水中，形成糊状物，这个过淀粉分子溶出，呈胶体状态分布于水中，形成糊状物，这个过程即称为程即称为“糊化糊化”。 糊化温度糊化温度 指淀粉颗粒迅速吸水、膨胀、细胞壁破裂而形成指淀粉颗粒迅速吸水、膨胀、细胞壁破裂而形成糊状物的临界温度。糊状物的临界温度。 不同谷类因淀粉颗粒大小不同，化学组成不同，所以糊化温度也不同，大麦与麦芽淀粉的糊化温度是7080，第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 而大米淀粉的糊化温度是6573。如果糊化时，有如果糊化时，有-淀粉酶淀粉酶的存在，则糊化温度将大大降低。的存在，则糊化温度将大大降低。 （2）液化）液化 主要是指主要是指-淀粉酶的作用，使醪液粘度很快降低，淀粉酶的作用，使醪液粘度很快降低，形成稀的醪液，这个过程称为形成稀的醪液，这个过程称为“液化液化”。 淀粉的糊化和液化两个过程是相辅相成的，糊化会促进液化的迅速进行，反过来，液化作用又能促进淀粉的充分糊化。 （3）糖化）糖化 是指淀粉转化为糖的过程是指淀粉转化为糖的过程，是淀粉经过了糊化、液化之后，进一步被糖化型淀粉酶分解产生单糖、双糖、三糖等多种可发酵性糖类的过程。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 糖化的好坏，决定着啤酒的质量。在工艺上通过糖与非糖之比来控制淀粉的分解程度。糖，是指能在发酵期间可被酵母利用的糖，是指能在发酵期间可被酵母利用的糖，即可发酵性糖；非糖，包括寡糖、糊精以及麦汁中所有的有糖，即可发酵性糖；非糖，包括寡糖、糊精以及麦汁中所有的有机和无机成分（蛋白质、无机盐等）。机和无机成分（蛋白质、无机盐等）。 测定方法：按能否还原费林试剂，能还原的为糖，不能还原的测定方法：按能否还原费林试剂，能还原的为糖，不能还原的为非糖。为非糖。 3、淀粉分解的主要酶类及分解过程、淀粉分解的主要酶类及分解过程 主要酶类包括主要酶类包括-淀粉酶、淀粉酶、-淀粉酶、淀粉酶、-葡萄糖苷酶、麦芽糖葡萄糖苷酶、麦芽糖酶、界限糊精酶、酶、界限糊精酶、R-酶等。酶等。 -淀粉酶是从淀粉分子内部作用，可使醪液粘度迅速下降，淀粉酶是从淀粉分子内部作用，可使醪液粘度迅速下降，其分解产物为糊精、麦芽糖、葡萄糖以及-界限糊精。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 -淀粉酶遇淀粉分支点即停止作用，所以其分解产物为淀粉酶遇淀粉分支点即停止作用，所以其分解产物为-麦麦芽糖和芽糖和-界限糊精。界限糊精。-葡萄糖苷酶也是从淀粉的非还原性末葡萄糖苷酶也是从淀粉的非还原性末端作用，依次一个一个地切下葡萄糖分子，并且遇到淀粉分支端作用，依次一个一个地切下葡萄糖分子，并且遇到淀粉分支点能越过去继续作用，所以最终分解产物为葡萄糖和异麦芽糖。点能越过去继续作用，所以最终分解产物为葡萄糖和异麦芽糖。 R-酶和界限糊精酶统称为异淀粉酶，又叫解支酶，其作用是切酶和界限糊精酶统称为异淀粉酶，又叫解支酶，其作用是切开开-1.6糖苷键，作用产物为直链淀粉和直链糊精。糖苷键，作用产物为直链淀粉和直链糊精。 淀粉的分解表现为糖化醪液粘度很快下降，可发酵性糖含量淀粉的分解表现为糖化醪液粘度很快下降，可发酵性糖含量不断增加，碘液反应由蓝色逐步消失至无色。不断增加，碘液反应由蓝色逐步消失至无色。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 无色糊精和麦芽糖糊精，均属于低分子糊精，它无色糊精和麦芽糖糊精，均属于低分子糊精，它们也包含在麦汁浸出物中。虽然酵母很难利用它们，们也包含在麦汁浸出物中。虽然酵母很难利用它们，但它们的存在对啤酒的适口性、粘度、泡沫性能以但它们的存在对啤酒的适口性、粘度、泡沫性能以及营养方面均起着良好的作用。及营养方面均起着良好的作用。 淀粉的分解应达到两点：淀粉的分解应达到两点： （1）淀粉必须分解到无碘液反应，即麦汁中应）淀粉必须分解到无碘液反应，即麦汁中应不含有淀粉和高分子糊精。不含有淀粉和高分子糊精。 （2）淀粉分解要适度，即可发酵性糖与非发酵）淀粉分解要适度，即可发酵性糖与非发酵性糖的数量应根据啤酒的品种维持一定的比例。性糖的数量应根据啤酒的品种维持一定的比例。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 4、影响淀粉分解的因素、影响淀粉分解的因素 （1）麦芽的质量及粉碎度的影响）麦芽的质量及粉碎度的影响 应根据原料麦芽应根据原料麦芽的质量，确定一个合适的粉碎度的质量，确定一个合适的粉碎度。 （2）糖化温度的影响）糖化温度的影响 温度对糖化的影响，不仅表温度对糖化的影响，不仅表现为温度的高低对糖化作用的影响，而且升温速度现为温度的高低对糖化作用的影响，而且升温速度的快慢对糖化作用也有影响。温度高，升温迅速时，的快慢对糖化作用也有影响。温度高，升温迅速时，有利于有利于-淀粉酶的作用，从而获得较多的糊精和淀粉酶的作用，从而获得较多的糊精和少量的麦芽糖；当温度低，升温缓慢时，则有利于少量的麦芽糖；当温度低，升温缓慢时，则有利于-淀粉酶的作用，从而获得较多的麦芽糖和较少淀粉酶的作用，从而获得较多的麦芽糖和较少的糊精。的糊精。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 生产中-淀粉酶的最适作用温度为6570，-淀粉酶的最适作用温度为6060 6363，生产中一般控制糖化温度在生产中一般控制糖化温度在6060 7070。 糖化温度的选择不仅要考虑麦芽汁成分的比例，而最主要的是要考虑能获得最大浸出率。当糖化温度在当糖化温度在6565 7070之间，浸之间，浸出物收得率最高。出物收得率最高。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 （3 3）糖化醪）糖化醪pHpH值的影响值的影响 生产中，-淀粉酶最适pH值为5.85.8 6.06.0，-淀粉酶的最适pH值为5.05.0 5.55.5。 最适pH值和温度有关系，温度越高，最适pH值也随着增高。 生产中一般控制糖化醪的生产中一般控制糖化醪的pH值在值在5.35.8范围内。范围内。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 （4）糖化醪浓度的影响）糖化醪浓度的影响 糖化醪的浓度，以制备出的一号麦汁浓度（原麦汁浓度）在14%18%之间为宜。 生产上，生产淡色啤酒一般控制加水比为生产上，生产淡色啤酒一般控制加水比为1:4左右（物料的重量与水的体积之比）。左右（物料的重量与水的体积之比）。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 糖化醪浓度的确定，应考虑以下二方面的因糖化醪浓度的确定，应考虑以下二方面的因素：素： 啤酒的品种啤酒的品种 淡色啤酒宜稀醪糖化淡色啤酒宜稀醪糖化，生成生成多量的麦芽糖，提高发酵度；浓色啤酒宜浓多量的麦芽糖，提高发酵度；浓色啤酒宜浓醪糖化，增加非糖比例，增加酒的醇厚感。醪糖化，增加非糖比例，增加酒的醇厚感。 麦芽质量麦芽质量 溶解好的麦芽宜浓醪糖化溶解好的麦芽宜浓醪糖化，防止淀粉水解过度；溶解差的麦芽宜稀醪糖化溶解差的麦芽宜稀醪糖化，防止原料收得率低。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 料水比料水比，即物料的体积与水的体积之比。有总即物料的体积与水的体积之比。有总料水比，糖化醪料水比，糊化醪料水比。最终醪液料水比，糖化醪料水比，糊化醪料水比。最终醪液的稀稠程度取决于总料水比。的稀稠程度取决于总料水比。 总料水比的确定，是以一号麦汁浓度为依据的，总料水比的确定，是以一号麦汁浓度为依据的，计算公式如下：V V总总= =Em+EaEm+Ea/P/Pf f V V总总 物料与水的总体积（物料与水的总体积（L L）V V水水=V=V总总-V-V物物 EmEm 投入麦芽的总浸出物量（投入麦芽的总浸出物量（kgkg）料水比料水比=V=V物物/V/V水水 EaEa 投入辅料的总浸出物量（投入辅料的总浸出物量（kgkg） P Pf f 一号麦汁浓度一号麦汁浓度 （ kg/kg/hLhL）第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 在水中在水中1kg物料占体积（物料占体积（0.750.85）升。）升。 按此公式计算出的料水比，不一定能准确得到一按此公式计算出的料水比，不一定能准确得到一号麦汁浓度，因为号麦汁浓度，因为糖化效果有好、有坏，浸出率糖化效果有好、有坏，浸出率有高、有低；有高、有低；糊化锅煮醪时会有部分水分蒸发；糊化锅煮醪时会有部分水分蒸发；加水时在计量上也会有误差；加水时在计量上也会有误差；混醪时由于控制混醪时由于控制温度的需要，有时需掺入一些冷水以调整温度；温度的需要，有时需掺入一些冷水以调整温度；为了防止醪液残留在送醪管内，需用一定量的水顶为了防止醪液残留在送醪管内，需用一定量的水顶送。送。 生产过程中的糖化用水量允许有生产过程中的糖化用水量允许有1%2%的误的误差。差。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 总的料水比计算出之后，应先假定糖化醪料水比，总的料水比计算出之后，应先假定糖化醪料水比，再计算糊化醪料水比。再计算糊化醪料水比。 实际生产中，一般是物料的重量与水的体积之比，实际生产中，一般是物料的重量与水的体积之比，一般控制总料水比为一般控制总料水比为1:4左右，糖化醪料水比为左右，糖化醪料水比为1:3.56，糊化醪料水比为，糊化醪料水比为1:4.52。 （二）蛋白质的分解（二）蛋白质的分解 1、蛋白质分解的主要酶类及分解过程、蛋白质分解的主要酶类及分解过程 （1）内肽酶）内肽酶 作用方式类似于作用方式类似于-淀粉酶，从蛋白质淀粉酶，从蛋白质内部分解，分解产物为示、胨、多肽。内部分解，分解产物为示、胨、多肽。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 （2）二肽酶、三肽酶）二肽酶、三肽酶，作用方式类似于麦芽糖酶，分解产物为氨基酸。 （3）氨肽酶）氨肽酶 是从氨基末端开始分解蛋白质，分解产物为氨基酸。 （4）羧肽酶）羧肽酶 是从羧基末端开始分解蛋白质，分解产物为氨基酸。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 各种蛋白酶作用的最适温度、最适pH值都不一样。在麦汁制备过程中，常采取低温、在麦汁制备过程中，常采取低温、长时间的蛋白质分解工艺。长时间的蛋白质分解工艺。由于蛋白酶的热稳定性都比较差，而且糖化醪的pH值不可能适合各种蛋白酶的作用，所以在糖化过程中蛋白质的分解作用是有限的，大约只能占全部蛋白质分解总量的35%左右。所以在制麦阶段，麦芽要有良好的蛋白溶解度。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 2、影响蛋白质分解的因素、影响蛋白质分解的因素 （1）麦芽质量）麦芽质量 糖化过程中蛋白质的分解是制麦过程中蛋白质分解的继续，分解的数量比制麦过程少。溶解好的麦芽，酶活也高，蛋白质溶解好的麦芽，酶活也高，蛋白质分解作用速度快。溶解差的麦芽，酶活低、作分解作用速度快。溶解差的麦芽，酶活低、作用弱。用弱。 （2）温度与时间的影响）温度与时间的影响 如果蛋白质分解温度如果蛋白质分解温度为为4550，则麦汁中低分子氮含量较多，则麦汁中低分子氮含量较多，有利于酵母的营养；如果蛋白质分解温度为有利于酵母的营养；如果蛋白质分解温度为5055，则麦汁中高分子氮较多，并且总，则麦汁中高分子氮较多，并且总可溶性氮的含量也增加，这有利于降低啤酒的可溶性氮的含量也增加，这有利于降低啤酒的表面张力，有利于泡持性并增加醇厚感。表面张力，有利于泡持性并增加醇厚感。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 对于蛋白质溶解不良的麦芽，可选择较低的对于蛋白质溶解不良的麦芽，可选择较低的蛋白质分解温度，较长的分解时间，确保产蛋白质分解温度，较长的分解时间，确保产生足够的氨基酸，保证发酵的顺利进行；对生足够的氨基酸，保证发酵的顺利进行；对溶解良好的麦芽，则蛋白质分解温度可高些，溶解良好的麦芽，则蛋白质分解温度可高些，保证良好的啤酒泡持性和口感。保证良好的啤酒泡持性和口感。 生产中一般控制蛋白质的分解温度为生产中一般控制蛋白质的分解温度为4852，时间，时间3030 90min90min。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 另外在蛋白质分解期间，另外在蛋白质分解期间，- -葡聚糖及果胶葡聚糖及果胶质在葡聚糖酶和果胶酶的作用下也进行分解。质在葡聚糖酶和果胶酶的作用下也进行分解。所以适当延长蛋白质的分解时间，可以促使所以适当延长蛋白质的分解时间，可以促使葡聚糖与果胶质的分解，有利于降低粘度，葡聚糖与果胶质的分解，有利于降低粘度，改善过滤条件。改善过滤条件。 蛋白质的分解，生产上主要是测蛋白质的分解，生产上主要是测- -氨基氮的氨基氮的含量，一般含量，一般1212 BXBX麦汁麦汁- -氨基氮应在氨基氮应在180180 240mg/L240mg/L。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 （3 3）pHpH值的影响值的影响 实验表明生成适量或多量的可溶性氮和非凝固性氮的最适pH值为4.3 4.3 4.74.7，而产生较多的氨基态氮的最适pH值为4.4 4.4 4.84.8。 实验表明在pH4.25.0范围，氨基酸的生成量随着pH值的降低而增加。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 实际生产中，实际生产中，pH值的调节按糊化锅下料值的调节按糊化锅下料水水pH6.06.2,糖化锅下料水糖化锅下料水pH4.55.0,洗糟水洗糟水pH6.06.5,蛋白质蛋白质分解阶段分解阶段 pH为为5.15.3，糖化阶段，糖化阶段pH为为5.55.7，过滤完混合麦汁，过滤完混合麦汁pH为为5.86.2，煮沸期间，由于添加酒花，苦，煮沸期间，由于添加酒花，苦味酸的浸出、类黑精的形成以及硫酸钙与磷味酸的浸出、类黑精的形成以及硫酸钙与磷酸盐的作用，使酸盐的作用，使pH值下降至值下降至5.25.4。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 （4）醪液浓度的影响）醪液浓度的影响 在一定的浓度范围内，浓醪比稀醪有利于蛋白质的分解。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 3、控制蛋白质分解程度的方法、控制蛋白质分解程度的方法 （1）库尔巴哈值（蛋白分解强度）库尔巴哈值（蛋白分解强度）蛋白分解强度蛋白分解强度=生产麦汁含氮量生产麦汁含氮量/标准协定麦汁含标准协定麦汁含氮量氮量100100 标准：标准：100 100 110110为分解适中为分解适中（2 2）伦丁区分）伦丁区分（3 3）甲醛氮与可溶性氮之比）甲醛氮与可溶性氮之比 35% 35% 40%40%为蛋白质分解适中（4 4）- -氨基氮氨基氮 12%的麦汁中，-氨基氮应在200mg/L200mg/L左右第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 （三）半纤维素的分解（三）半纤维素的分解 主要是-葡聚糖的分解，该物质在制麦阶段大部分已分解，在糖化过程中还将继续分解。 啤酒中适量存在啤酒中适量存在- -葡聚糖，对啤酒的泡沫性葡聚糖，对啤酒的泡沫性能和适口性有良好的作用。能和适口性有良好的作用。12%12%麦汁，粘度为麦汁，粘度为1.61.6 1.9Pa1.9Pas10s103 3之间。之间。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 （四）谷皮成分的溶出（四）谷皮成分的溶出 减少谷皮成分浸出的措施是：调pH值，酸性环境不利于谷皮成分的浸出。糖化温度不能太高，低温可以减少浸出。过滤时洗糟水温不能太高，洗糟时间不能过长，洗糟次数不能太多。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 （五）无机盐的溶解（五）无机盐的溶解 麦芽中的无机盐大部分在糖化过程中能溶解出来。这些盐类对糖化和发酵均有良好的影响。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 三、糖化方法及设备三、糖化方法及设备 （一）糖化方法（一）糖化方法 1 1、浸出糖化法、浸出糖化法 糖化醪液自始至终不经过煮沸，单纯依靠酶的作用浸出各种物质。原料只使用麦芽，不用辅料。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 （1 1）恒温浸出糖化法）恒温浸出糖化法 是指投料温度即是糖化温度65，糖化结束后升温至过滤温度，去进行过滤。 （2 2）升温浸出糖化法）升温浸出糖化法 此法是先用3537的水对原料进行浸泡一段时间，然后升温到50进行蛋白质分解，然后再升温到糖化温度进行糖化，继而再升温至78，去进行过滤。 （3 3）降温浸）降温浸出糖化出糖化法法 此法是先糖化后再降温进行蛋白质分解，只适用于溶解特别好的麦芽。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 2、煮出糖化法、煮出糖化法 此法的特点是既有物理作用，又有生化作用。此法是将糖化醪的一部分取出，放到糊化锅里，逐步升温加热至沸腾，维持一段时间，然后与其余未煮沸的醪液混合，使温度升到要求的温度。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 （1）三次煮出糖化法）三次煮出糖化法 此法的特点是醪液经过三次煮沸和混合，温度上升幅度小，更有利于发挥各种酶的作用及物质的溶解。 （2）二次煮出糖化法）二次煮出糖化法 此法是将第一次煮沸去掉。 （3）一次煮出糖化法）一次煮出糖化法 此法是将三次煮出糖化法中的第一次和第三次煮沸去掉。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 3、双醪煮出糖化法、双醪煮出糖化法 由于使用辅料，糖化锅和糊化锅分别投料。根据煮沸的次数分为： （1）双醪三次煮出糖化法）双醪三次煮出糖化法 （2）双醪二次煮出糖化法）双醪二次煮出糖化法 （3）双醪一次煮出糖化法）双醪一次煮出糖化法 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 4、双醪煮、双醪煮 浸糖化法浸糖化法 此法特点是糊化锅只加大米不加麦芽，依靠耐高温-淀粉酶进行液化。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化（二）糖化设备的组合（二）糖化设备的组合 1、煮出糖化法的糖化设备组合 （1）二器组合 （2）四器组合 （3）六器组合 2、浸出糖化法的糖化设备组合 （1）二器组合 （2） 三器组合第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 五、糖化过程中的计算五、糖化过程中的计算 （一）投料量的计算一）投料量的计算 1、原料配比、原料配比 （1）麦芽与辅料的配比 （2）不同质量麦芽的配比 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化2、计算混合原料的浸出率、计算混合原料的浸出率混合原料浸出率=麦芽浸出率麦芽使用量% +辅料浸出率辅料使用量%第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 3、混合原料量的计算、混合原料量的计算混合原料（混合原料（kg）=麦汁产量（麦汁产量（L）麦汁浓度麦汁浓度比重比重 0.96 原料混合浸出率原料混合浸出率原料利用率原料利用率 4 4、按比例计算各种原料的用量、按比例计算各种原料的用量 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化（二）糖化醪煮沸量的计算（二）糖化醪煮沸量的计算 根据热平衡的原理计算煮醪的数量 X=A(TX=A(T2 2-T-T1 1)/100-T)/100-T1 1 X X被煮沸醪液的数量（被煮沸醪液的数量（hLhL） A A总醪液数量（总醪液数量（hLhL） T T1 1混醪前糖化锅中醪液的温度混醪前糖化锅中醪液的温度 T T2 2混醪后糖化锅中醪液的温度混醪后糖化锅中醪液的温度 100糊化锅中醪液煮沸温度糊化锅中醪液煮沸温度第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 实际上，在混醪时会有一些热量损失，比如煮沸时的蒸发量损失、管道损失、室温的影响。季节不同，损失也不同，可根据实际情况，再增加100200L醪液。 在生产现场，为了简化计算手续，可以不考虑原料所占的体积，而以糖化锅用水量和糊化锅用水量来计算： 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 X =A (T 2 2-T 1)+250/100 -T 1 X 需煮沸的醪液量需煮沸的醪液量 A 总用水量总用水量 T 1- 混醪前糖化锅中醪液的温度混醪前糖化锅中醪液的温度 T 2 2 混醪后糖化锅中醪液的温度混醪后糖化锅中醪液的温度 100 糊化锅醪液煮沸温度糊化锅醪液煮沸温度 250 是补充数是补充数（三）原料利用率的计算（三）原料利用率的计算第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 原料利用率（原料利用率（%）=现场实际收得率现场实际收得率/ 理论收得率理论收得率100% 实际收得率可用下式计算：实际收得率可用下式计算： A=LBS0.96 100%100% W A 实际收得率（实际收得率（%） L 麦汁煮沸后的最终产量（麦汁煮沸后的最终产量（hL） B 麦汁在麦汁在20时的糖度时的糖度 S 麦汁在麦汁在20时的比重时的比重 W 原料的总重量原料的总重量 0.96 100麦汁冷却到麦汁冷却到2020时容积的缩小系数。时容积的缩小系数。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 影响原料利用率的因素：影响原料利用率的因素： 1、麦芽的质量、麦芽的质量 （1）麦芽的水分含量；）麦芽的水分含量；（2）麦芽的溶解度）麦芽的溶解度（3）麦芽中的蛋白质含量）麦芽中的蛋白质含量 2、粉碎度、粉碎度 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第二节第二节 糖化糖化 3、糖化工艺参数的控制、糖化工艺参数的控制（1）糖化的温度和时间控制不当造成浸出率低。）糖化的温度和时间控制不当造成浸出率低。（2）搅拌不良，或过滤槽中的耕糟机距滤板太）搅拌不良，或过滤槽中的耕糟机距滤板太高导致浸出率低。高导致浸出率低。（3）洗糟水温高，造成麦糟中的残余物膨胀、）洗糟水温高，造成麦糟中的残余物膨胀、分解，使醪液粘度高，洗糟困难，导致浸出分解，使醪液粘度高，洗糟困难，导致浸出率低。率低。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第三节第三节 麦汁过滤麦汁过滤 一、过滤原理及操作过程一、过滤原理及操作过程 1、过滤原理、过滤原理 是以麦糟作为过滤介质，麦汁的滤出包括筛分效麦汁的滤出包括筛分效应、滤层效应（渗透）和深层过滤效应。应、滤层效应（渗透）和深层过滤效应。 2、操作过程、操作过程 （1）准备工作）准备工作 先将滤板铺好，然后从底部顶入80的热水至没过滤板。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第三节第三节 麦汁过滤麦汁过滤（2 2）进醪、静止）进醪、静止 将糖化醪边搅拌，边泵入过滤槽内，利用耕糟机翻拌均匀，再静置2030min,使麦糟自然沉降，形成过滤层。滤层厚度一般在3045cm之间，上清液的厚度为1530cm。（3）过滤）过滤 开始流出的麦汁混浊不清，须用泵打回流使其返回过滤槽，回流时间一般为1015min，清亮的麦汁可直接流入煮沸锅。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第三节第三节 麦汁过滤麦汁过滤 过滤期间，如果发现过滤速度减慢，可开动耕糟机。耕糟机的高度可以上下调节，距滤板的最低高度为35cm。耕糟期间，应关闭麦汁排出阀，等耕糟完毕，又形成了新的滤层，再打开排出阀。流出的混浊麦汁也要打回流，待麦汁清亮后，流入煮沸锅。（4）洗糟）洗糟 原麦汁过滤接近终了时，即麦糟将要露出时，加入78的热水进行洗糟。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第三节第三节 麦汁过滤麦汁过滤 洗糟水的用量：每100kg投料，洗糟水用量为400kg左右。 洗糟的方法：可分3 3 5 5次洗次洗，加水量应一次比一次少。加水后，需开耕糟机，待形成新的滤层，再重复前面的过滤程序。洗糟也可喷淋洗涤，这样可以连续直接滤出，喷水管的转速为5 5 10r/min10r/min，水温，水温8080。此法有利于浸出物的浸出，提高过滤速度，防止麦糟层降温和紧缩。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第三节第三节 麦汁过滤麦汁过滤二、洗糟的技术条件及应注意的问题二、洗糟的技术条件及应注意的问题1、洗糟的技术条件、洗糟的技术条件（1）洗糟水温 7678（2）洗糟水pH值 应与糖化醪pH值保持一致（3）洗糟残糖 控制在0.5%1.5%。（4）混合麦汁浓度 控制在低于最终麦汁浓度1%1.5%第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第三节第三节 麦汁过滤麦汁过滤 2 2、洗糟时应注意的问题、洗糟时应注意的问题（1）残糖浓度 普通酒控制在0.81.2BX,高档酒控制在1.21.8BX。 (2)洗涤麦汁要保证清亮透明（3）洗糟水的pH值 （4）过滤和洗糟的时间第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第三节第三节 麦汁过滤麦汁过滤（三）影响过滤速度的因素及防止措施（三）影响过滤速度的因素及防止措施1、影响过滤速度的因素、影响过滤速度的因素（1）麦糟层的厚度及透性（2）糖化醪的粘度2、防止过滤发生困难的措施、防止过滤发生困难的措施（1）控制适当的粉碎度（2）保证糖化质量（3）过滤期间注意保温（4）耕糟机的质量要好第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加一、麦汁煮沸的目的和作用一、麦汁煮沸的目的和作用（1）蒸发多余的水分，使麦汁浓缩到规定的浓度。（2）终止酶的作用，使麦汁中的组分比例固定下来。（3）麦汁杀菌。（4）浸出酒花中的有效成分。（5）使高分子蛋白质沉淀析出。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加（6）煮沸过程pH值约下降0.20.4。（7）经过煮沸，麦汁的还原能力增强，色泽变深。（8）DMS的产生。（9）挥发不良气味。 二、煮沸过程二、煮沸过程煮沸过程分为三个阶段：煮沸过程分为三个阶段： 预热预热 是指过滤麦汁没过加热器表面后即进行微火加热。预热过程可以起到保温和缓慢升温的作用。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 初沸初沸 即麦汁开始沸腾，初沸的时间不应超过30min。此阶段的作用是为蒸发作准备，洗糟过程仍在进行，一旦结束立即进行蒸发。 蒸发蒸发 即煮沸阶段，时间约90min。 初沸与蒸发是有区别的，（1）沸腾的程度不同；（2）蒸汽量和蒸发量不同；（3）过滤程度不同。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 三、煮沸强度三、煮沸强度 1、概念、概念 也叫蒸发强度也叫蒸发强度，是指单位时间内（以小时计）所蒸发掉的水分，占混合麦汁总量的百分比。煮沸强度（煮沸强度（%）=混合麦汁量混合麦汁量-最终麦汁量最终麦汁量100% 混合麦汁量混合麦汁量煮沸时间（煮沸时间（h） 2、标准、标准 一般在一般在8%12%之间。之间。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 3、蒸发强度大小的利与弊、蒸发强度大小的利与弊 蒸发强度大，可以增加洗糟水用量，多回收浸出物，提高原料利用率；缩短麦汁煮沸时间，加快煮沸锅的周转；有利于蛋白质变性凝固，有利于麦汁澄清；可以多挥发一些风味不好的成分；有利于酒花中有效成份的溶出，以及-酸的异构化，提高酒花利用率。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 但蒸发强度过大，剧烈的翻腾，强化了氧化作用，使麦汁色泽变深，还会消耗麦汁中的还原性物质，使麦汁的还原性降低；酒花油的挥发增加，使啤酒的酒花香味不足；剧烈的煮沸还会使形成絮状物的凝固性蛋白质变成细小的微粒，而不易排出。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 若蒸发强度不足，则蛋白质凝固析出不完全，做出的酒非生物稳定性差，保质期短，酒的透明度低；酒花利用率低，酒花有效成分溶出的少，-酸的异构率低；水分蒸发慢，煮沸锅占用时间长，如果减少洗糟水用量，则影响浸出物收得率。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 4、影响蒸发强度的因素、影响蒸发强度的因素 （1）加热面积的大小和供应蒸汽热值的高低。 （2）加热器所使用的材料以及锅体的形式、锅体的光洁度。 （3）煮沸锅的直径与排汽风筒的高度。 （4）另外供汽压力不足，洗糟水量大，麦汁粘度大，加热器表面有积垢等都会影响蒸发效果。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 四、煮沸期间蛋白质的凝固作用四、煮沸期间蛋白质的凝固作用 蛋白质的凝聚有两种形式：蛋白质的凝聚有两种形式： 1、在一定的、在一定的pH值条件下，蛋白质受值条件下，蛋白质受热变性凝固热变性凝固。这种形式去除的主要是溶于溶于麦汁的可凝固性氮麦汁的可凝固性氮。这部分蛋白质的去除这部分蛋白质的去除和煮沸时间、蒸发强度、以及和煮沸时间、蒸发强度、以及pH值有关。值有关。煮沸时间长、煮沸强度大、煮沸时间长、煮沸强度大、pH值比较低，值比较低，去除的量就多。去除的量就多。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 2、蛋白质与其它成分如多酚、部分苦、蛋白质与其它成分如多酚、部分苦味树脂以及金属离子的络和与复合。这种味树脂以及金属离子的络和与复合。这种作用的发生也与作用的发生也与pH值、煮沸强度有关。值、煮沸强度有关。pH值较低，煮沸强度大，多酚物质的氧值较低，煮沸强度大，多酚物质的氧化作用也强，将促进多酚物质的凝聚，并化作用也强，将促进多酚物质的凝聚，并与蛋白质缩和形成多酚与蛋白质缩和形成多酚-蛋白质复合物。蛋白质复合物。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 五、酒花添加与酒花成分的异构化作用五、酒花添加与酒花成分的异构化作用 （一）酒花添加（一）酒花添加 1、目的、目的 （1）酒花中的-酸、-酸赋予麦汁和啤酒爽口的苦味和防腐能力，增进啤酒的泡持性。 （2）酒花油赋予麦汁和啤酒特有的酒花香味。 （3）多酚物质和蛋白质结合形成沉淀，有利于提高啤酒的非生物稳定性。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 2、添加量及添加方法、添加量及添加方法 （1）添加量）添加量 一般为一般为0.14%0.18%,即百升麦汁中添加0.140.18kg酒花。一般浅色啤酒添加量应大一些，浓色啤酒添加量小一些。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 （2）添加方法）添加方法 可分3次添加次添加。 第一次添加第一次添加，是在麦汁初沸时加入全量酒是在麦汁初沸时加入全量酒花的五分之一，作用是压泡。花的五分之一，作用是压泡。 第二次添加第二次添加，是在麦汁煮沸后是在麦汁煮沸后4045min加入全量酒花的五分之二，作加入全量酒花的五分之二，作用是浸出苦味质。用是浸出苦味质。 第三次添加第三次添加，是在麦汁煮沸终了前是在麦汁煮沸终了前10分钟分钟加入全量酒花的五分之二加入全量酒花的五分之二，作用是增加酒花作用是增加酒花香味。香味。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 添加的时间和次数，既要考虑酒花成分的利用率，也要考虑产品的口味。 添加的原则是先少后多，先苦型后香型，先添加的原则是先少后多，先苦型后香型，先差后好差后好。硬度大的水应少加酒花，否则啤酒硬度大的水应少加酒花，否则啤酒的后苦味重。的后苦味重。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 第二次添加酒花的时间不可太早、太多，第二次添加酒花的时间不可太早、太多，以免影响麦皮中的多酚物质的去除以免影响麦皮中的多酚物质的去除。因为麦皮中的多酚物质，大多是简单的多酚，需要氧化聚合以后才能与蛋白质结合凝聚沉淀析出；而酒花中的多酚大多是缩合多酚，容易与蛋白质结合。所以酒花添加过早、过多，会影响麦皮中多酚的去除，而麦皮多酚恰恰是啤酒混浊物质的重要组成。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 （二）酒花成分的异构化作用（二）酒花成分的异构化作用 酒花中的主要成分有树脂、酒花油、多酚，这些成分主要有两种变化，一种是在储存过程中的氧化、聚合和水解作用；另一种是在煮沸过程中的氧化、聚合和异构化异构化。其中异构化作用对啤酒酿造具有极为重要的意义。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 异构化作用 是指在一定的条件下（煮沸、光照等），-酸等成分的原有结构发生收缩、伸长、位置重排、侧链某些基团被氧化或被取代等，并使原来的化学性质发生改变。 异构化作用，可同时产生顺式异构体、反式异构体、别型异构体、还原型异构体，不同的异构体对啤酒的风味、苦味、泡沫等性能产生不同的影响。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 酒花树脂中的酒花树脂中的-酸的异构化作用对啤酒酸的异构化作用对啤酒酿造来说最为重要酿造来说最为重要。因为因为-酸的溶解度很低，酸的溶解度很低，而异构化后，溶解度会大大增加。异而异构化后，溶解度会大大增加。异- 酸味酸味更苦，是啤酒苦味的主要来源。更苦，是啤酒苦味的主要来源。 六、煮沸方法及设备六、煮沸方法及设备 （一）煮沸设备（一）煮沸设备 内加热器式椭圆底型煮沸锅。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 （二）间歇常压煮沸的操作：（二）间歇常压煮沸的操作： 当麦汁没过加热器后，即开始微火加热保持品温80以 上。洗糟结束后，首先测麦汁浓度及体积，若不足煮沸期间的蒸发量，可追加一定量的热水。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 煮沸期间，应保持激烈的沸腾状态，在麦汁不外溢的前提下，以不超过设备所能承受的工作压力为限，尽量开大蒸汽量。按时添加酒花，并经常取样检查透明度，应一次比一次清亮。当到达预定的煮沸时间后，停止加热，测定麦汁浓度和产量，称为麦汁定型。麦汁出锅后，应把锅刷洗干净。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 七、酒花糟分离七、酒花糟分离 煮沸过程结束后，立即用泵打入回旋沉淀槽。热麦汁以切线方向进入，在槽内产生回旋效应，凭借离心力的作用，使固形物沉集在槽底中心与麦汁分离。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 固形物包括酒花糟也包括热凝固物。热凝固物主要是在煮沸期间形成的，在冷却过程中，60以前形成的凝固物也属于热凝固物。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 它的组成主要是蛋白质-多酚的聚合物、灰分、以及其它有机物。颗粒很大，3030 8080m m，有很强的吸附能力，一方面它可以吸附对酵母有害又易造成啤酒混浊的铜、铁等重金属离子，增加啤酒的稳定性；另一方面它也吸附酒花树脂一起析出，使酒花的有效成分受到损失。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 在60以后形成的凝固物叫冷凝固物，它的形成主要是在2540期间形成。它的组成基本上与热凝固物相同。但它所含的蛋白质的性质与热凝固物不同，加热会溶解。它的生成量很少，只有热凝固物的5%10%，但它对啤酒的危害却不小。它的颗粒非常小，只有0.50.5 1 1m m，甚至更小，一般过滤不能除去，易形成混浊。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 在发酵期间，它吸附到酵母细胞表面，阻碍酵母细胞壁的渗透作用，影响酵母的发酵性能，因此应设法除去冷凝固物。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 回旋沉淀槽的结构与技术要求回旋沉淀槽的结构与技术要求： 1、槽身为内壁光滑的圆柱体，麦汁高度与槽直径之比为1:22 .5。 2、进口管位置在槽有效高度（麦汁高度）的1/3处，麦汁以78m/s的线速度，以切线方向泵入槽内。在槽内以810r/min的速度旋转，在槽内停留2030min，使固形物呈圆丘状聚集在槽底中心。 3、出口管位置分别在麦汁高度的2/3处、1/10处（主要出口）、底部。自上而下的排放，排出阀应安装在液位管的相邻位置，打开阀门时要注意流量，防止流动过快冲起沉淀物。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第四节第四节 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸与酒花添加 4、待麦汁排出后，用清水排出沉淀物。槽底有2%的倾斜度，利于清洗。 5、槽内壁光滑、平整，槽内不安装任何物件，槽的上部设有洗涤用的喷水环管。 6、槽的风筒出口处，应安装平板风挡。进料时打开，向外排气；进完料，就要关闭，防止麦汁氧化；麦汁流出时，再打开，避免产生负压。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第五节第五节 麦汁冷却与澄清麦汁冷却与澄清 一、冷却的目的和要求一、冷却的目的和要求 （一）目的（一）目的 （1）降低温度至酵母接种温度。 （2）增加麦汁溶解氧，为酵母增殖提供氧气。 （3）析出和分离凝固物，改善发酵条件，提高啤酒质量。 （二）要求（二）要求 （1）冷却温度要保持一致，不能忽高忽低，否则会影响酵母的正常发酵性能。 （2）冷却操作要求注意无菌，因煮沸时已灭菌，如果再染了菌就前功尽弃了。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第五节第五节 麦汁冷却与澄清麦汁冷却与澄清 二、冷却方法及设备二、冷却方法及设备 采用薄板换热器进行麦汁的冷却。可以是一段冷却，可以是两段冷却，也可以是三段冷却。 使用之前，先用泵送入8090的热水，停留或走水2030min进行灭菌，然后开始冷却麦汁。在冷却过程中要调节麦汁流量，使流出麦汁的温度达到要求的温度。同时在冷却麦汁排出管处要通入定量的无菌空气，增加麦汁的溶解氧，供酵母繁殖的冷麦汁中应含有溶解氧8mg/L。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第五节第五节 麦汁冷却与澄清麦汁冷却与澄清 用完之后，要进行冲洗，每周拆卸一次，用毛刷、热水将沟纹板刷洗干净，必要时，可用2%的碱液刷洗。安装起来之后，再用稀碱液用泵打循环数分钟，最后再用热水冲洗。 目前啤酒厂大多采取麦汁一段冷却，即由冷冻机制备24的冰水，再用冰水将95的热麦汁冷却至79，而冰水升温至8085，回收作为糖化用水。 三、麦汁吸氧三、麦汁吸氧第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第五节第五节 麦汁冷却与澄清麦汁冷却与澄清 麦汁吸氧有两种情况，一种是高温氧化吸氧，会消耗麦汁中的还原性物质，使麦汁色泽变深，酒花的有效成分-酸、-酸会氧化、聚合变成软树脂，进而变成硬树脂，增加苦涩味，直接影响啤酒的色香味，应尽量避免；另一种是低温吸氧，是当温度低于40时，氧气通过物理作用溶解在麦汁中，我们希望麦汁中的溶解氧达到8mg/L的水平，这部分氧供酵母增殖用。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第五节第五节 麦汁冷却与澄清麦汁冷却与澄清 （一）影响麦汁吸氧的因素（一）影响麦汁吸氧的因素 （1）温度 氧化吸氧，高温比低温吸氧多；溶解氧，低温比高温溶解氧多。 （2）麦汁浓度 低温吸氧，浓度高，吸氧少。 （3）麦汁的运动 运动越强烈，吸氧越多。 （4）麦汁层的厚度 越薄吸氧越多。 （5）空气压力 压力越大，吸氧越多。 （6）与空气接触的时间 接触时间越长，吸氧越多。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第五节第五节 麦汁冷却与澄清麦汁冷却与澄清 （二）如何控制麦汁吸氧（二）如何控制麦汁吸氧 （1）在高温下不进行通风供氧，但也不是控制得很严格，绝对地不与空气接触。 （2）从薄板冷却器出来的冷麦汁，通过一个与风管连接的文丘里管，控制风压，控制风量，使麦汁中的氧含量达到8mg/L。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第五节第五节 麦汁冷却与澄清麦汁冷却与澄清 四、凝固物的去除四、凝固物的去除 （一）自然沉降法 （二）过滤法 （三）离心分离法 （四）浮选法 实质上是通过强烈通气使麦汁充分形成分布均匀的无数微小气泡的乳浊液。麦汁中析出的冷凝固物吸附在微小气泡上，随着气泡上升至液面。最后密集形成一层泡盖，从而实现从麦汁中分离出冷凝固物。第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第五节第五节 麦汁冷却与澄清麦汁冷却与澄清 冷凝固物的数量并不多，但要从麦汁或啤酒中除尽它却十分困难，而且冷凝固物对啤酒的非生物稳定性和发酵的危害又比较大。根据测定，直到制成成品啤酒，还残留2%4%的未析出的冷凝固物。这些残留物可以在低温下形成冷混浊，升温时又复溶，并在氧和金属离子的存在下，逐步转化为永久混浊。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第五节第五节 麦汁冷却与澄清麦汁冷却与澄清 要想百分之百地去除冷凝固物是很困难的，我们也没有必要片面的追求冷凝固物的去除率，而使生产成本上升或影响啤酒的其它质量。只要冷凝固物的去除量能保证正常的发酵，并适当延长啤酒的保存期也就可以了。 第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第六节第六节 最终麦汁的质量要求最终麦汁的质量要求一、浸出物中各种成分的比例一、浸出物中各种成分的比例糖类90%92%，其中可发酵性糖70%80%含氮物质4%5%单宁1%2%苦味物质1%2%灰分1.5%2.0%第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第六节第六节 最终麦汁的质量要求最终麦汁的质量要求二、游离酸（以乳酸计）二、游离酸（以乳酸计）0.5%1.0%,pH5.25.4三、色度（三、色度（7.78.0）EBC四、定型麦汁的检查项目四、定型麦汁的检查项目 对于12BX麦汁（1）原麦汁浓度11.812.2BX（2）还原糖含量大于每100g麦汁8g第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第六节第六节 最终麦汁的质量要求最终麦汁的质量要求（3）-氨基氮大于每升麦汁180mg（4）pH值5.3左右（5）可凝固性氮小于每100mL麦汁2mg（6）碘反应为无色反应（7）最终发酵度大于75%第三章第三章 麦汁制备麦汁制备 第六节第六节 最终麦汁的质量要求最终麦汁的质量要求 关于糖度的三种表示法： 勃力克司（Brix，BX） 是20时糖液的重量百分数（%，W/W）。 柏拉图（Plato,P） 是20时测定麦汁比重，将其换算成每100g麦汁中浸出物的克数。 巴林（Balling,B） 是在17.5 测定的麦汁比重换算成每100g麦汁中的浸出物克数。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 一、啤酒酵母的分类一、啤酒酵母的分类 （一）培养酵母和野生酵母（一）培养酵母和野生酵母 1、培养酵母、培养酵母 也叫纯酵母也叫纯酵母，是从野生酵母中选育出来的，经过长时间的驯养，经过反复使用，具有正常的生理状态和特性的适合啤酒酿造的酵母。 2、野生酵母、野生酵母 不被生产控制利用的酵母，统称为野生酵母。 （二）上面酵母和下面酵母（二）上面酵母和下面酵母 1、上面酵母（表面酵母、顶面酵母）、上面酵母（表面酵母、顶面酵母）第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 上面酵母的特点：上面酵母的特点： （1）发酵终了时，酵母飘浮在发酵液表面。 （2）酵母细胞呈圆形，多数酵母集结在一起，容易形成子囊孢子，分离培养时生出有规则的分枝。 （3）最适发酵温度2025，发酵时间57天。 （4）细胞内只有转化酶，而无密二糖酶，所以只能发酵1/3的棉子糖。 （5）实际发酵度可达60%65%。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 2、下面酵母（底面酵母、储藏酵母）、下面酵母（底面酵母、储藏酵母） 下面酵母的特点：下面酵母的特点： （1）发酵终了时，酵母凝聚而沉淀在容器的底部。 （2）酵母细胞呈圆形或卵圆形，一般不形成子囊孢子，分枝不规则。 （3）最适发酵温度610，发酵时间814天。 （4）细胞内即有转化酶，也有密二糖酶，所以能全部发酵棉子糖。 （5）实际发酵度可达55%60%。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 对棉子糖的发酵能力不同，是鉴别两种酵母的主要特征。 棉子糖的构成： -半乳糖-葡萄糖-果糖 -半乳糖与-葡萄糖是以-1.6糖苷键连接，-葡萄糖与-果糖是以1-2 糖苷键连接。要打开-1.6糖苷键，需要有密二糖酶；要打开1-2 糖苷键，需要有转化酶（蔗糖酶）。上面酵母细胞内因没有密二糖酶，所以只能发酵1/3棉子糖；下面酵母细胞内即有密二糖酶、也有转化酶，所以能全部发酵棉子糖。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （三）凝聚性酵母和粉末性酵母（三）凝聚性酵母和粉末性酵母 1、凝聚性酵母 容易发生凝聚的酵母叫凝聚酵母。特点是：发酵度比较低，发酵液澄清快。 2、粉末性酵母 不易凝聚，细胞之间比较分散的酵母叫粉末酵母。特点是：发酵度比较高，但发酵液不易澄清。 第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 二、啤酒酵母的分离培养二、啤酒酵母的分离培养 这项工作可分为三个方面： 选种选种 选出符合生产要求的优良菌株。选出符合生产要求的优良菌株。 育种育种利用各种手段来改善现有菌株的利用各种手段来改善现有菌株的生产性能，使其更符合我们的要求。生产性能，使其更符合我们的要求。 保种保种 选出的优良菌株，要注意保藏，选出的优良菌株，要注意保藏，防止退化变异。防止退化变异。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （一）选种（一）选种 1、选种的材料、选种的材料 （1）从保存的菌种中分离。）从保存的菌种中分离。 （2）从生产中的酵母泥或主发酵液中分离。）从生产中的酵母泥或主发酵液中分离。 2、选种的方法、选种的方法 （1）平板分离培养法（稀释分离法）。）平板分离培养法（稀释分离法）。 （2）划线分离培养法。）划线分离培养法。 （3）汉生氏单细胞分离培养法（湿室培养法）汉生氏单细胞分离培养法（湿室培养法）。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （4）林德奈氏单细胞分离培养法（小滴培）林德奈氏单细胞分离培养法（小滴培养法）。养法）。 （5）单孢子分离法）单孢子分离法 此法是把酵母培养在石膏块上，待生成孢子后，利用显微针切割酵母子囊壁，挑出孢子移植到麦汁培养基中进行培养。 第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 3、选种的时间、选种的时间 在正常的情况下，分离选育工作每年应进行12次，特别是在停产大修开工前应进行一次。如果在生产中发生问题了。应及时做这项工作。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （二）育种（二）育种 作为优良的啤酒酵母应具备以下特点：作为优良的啤酒酵母应具备以下特点： （1）能有效地从麦汁中摄取所需要的营养物质。）能有效地从麦汁中摄取所需要的营养物质。 （2）其代谢产物能赋予啤酒良好的风味。）其代谢产物能赋予啤酒良好的风味。 （3）发酵结束后，要能顺利地从发酵液中分离出）发酵结束后，要能顺利地从发酵液中分离出来。来。育种的方法：育种的方法：1、诱变（物理诱变、化学诱变）、诱变（物理诱变、化学诱变） 2、基因重组（杂交、转导、转化）、基因重组（杂交、转导、转化）第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （三）保种（三）保种 酵母保藏的基本条件是：低温、缺氧和缺水，以酵母保藏的基本条件是：低温、缺氧和缺水，以降低其新陈代谢作用，防止不必要的生长和变异的降低其新陈代谢作用，防止不必要的生长和变异的危险。危险。 1、原菌种的保存方法、原菌种的保存方法 （1）固体斜面保存）固体斜面保存 （2）液体试管保存）液体试管保存 （3）液体石蜡斜面保存）液体石蜡斜面保存 （4）真空冷冻干燥保存）真空冷冻干燥保存第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 2、生产现场种酵母的保存、生产现场种酵母的保存 （1）汉生罐保存法）汉生罐保存法 汉生罐是酵母扩大培养中的一个培养罐。当纯种酵母扩大培养至汉生罐后，在此保温1415培养48h，然后压出80%入下一个酵母培养罐。汉生罐剩余的20%再加入灭菌麦汁至满罐，保温12培养，每12h通一次风，每次20min，培养72h后，通冰水降温至02，保压0.010.04MPa进行保种。 第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （2 2）泥状酵母保存）泥状酵母保存 将回收的酵母泥过筛、洗涤，然后浸在02的无菌水中，室温保持01，每天换水开始23次，以后每天换水1次，无菌水温0.52。此法只可保存57天。 （3）发酵液保存）发酵液保存 发酵罐的酵母达最高峰时，取出10%，急速冷却到24进行保存。此法可保存2周以上。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （4 4）啤酒保存）啤酒保存 将酵母泥保存在0的啤酒中，可达10天以上。 生产用种酵母的保存一定要注意是同代数的酵母，否则不利于以后使用时发酵温度的控制。降温早，老酵母易沉降；降温晚，又可能造成降糖速度过快。 酵母的代数 以第一次扩培出来的酵母为零代，以后每使用一次增加一代。 第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 三、啤酒酵母的扩大培养三、啤酒酵母的扩大培养 （一）实验室阶段的扩大培养（一）实验室阶段的扩大培养 活化活化 斜面试管斜面试管斜面试管斜面试管液体试管（富氏瓶）液体试管（富氏瓶） 三角瓶（巴氏瓶）三角瓶（巴氏瓶） 卡氏罐卡氏罐第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （二）生产现场阶段的扩大培养（二）生产现场阶段的扩大培养 1、汉生、汉生 库勒培养系统库勒培养系统 2、酵母培养罐的扩大培养、酵母培养罐的扩大培养 3、酵母繁殖槽或酵母繁殖罐的扩大培养、酵母繁殖槽或酵母繁殖罐的扩大培养 生产现场扩大培养的原则是：生产现场扩大培养的原则是： （1）注意控制温度顺序降低，扩培稀释倍数）注意控制温度顺序降低，扩培稀释倍数不宜太大，以不宜太大，以45倍为宜，如果必要，可以追倍为宜，如果必要，可以追加麦汁。加麦汁。 第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （2）注意移植的时间，应在酵母的增殖率开始）注意移植的时间，应在酵母的增殖率开始回降以前移植，这个时候酵母出芽率在回降以前移植，这个时候酵母出芽率在90%以以上，死亡率最小，移植后可迅速增殖。上，死亡率最小，移植后可迅速增殖。 （3）注意通风供氧，每次移植追加麦汁后，都）注意通风供氧，每次移植追加麦汁后，都要进行适量的通风，保证发酵麦汁中具有要进行适量的通风，保证发酵麦汁中具有810mg/L的溶解氧。的溶解氧。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母四、酵母性能的鉴别四、酵母性能的鉴别（一）外观检查（一）外观检查（1）看在固体培养基固体培养基上形成菌落形成菌落的情况，应应呈乳白色、形体规则、菌落大而饱满。呈乳白色、形体规则、菌落大而饱满。 第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母（2）在液体培养基中，观察发酵液混浊的快观察发酵液混浊的快慢慢、酵母沉淀的时间、振动后酵母沉淀的时间、振动后CO2气产生的气产生的多少等。多少等。应在发酵10h后开始混浊混浊，在30h后开始沉淀沉淀，产生的CO2气也多气也多。（3）进行镜检，酵母的大小、形状应整齐一）进行镜检，酵母的大小、形状应整齐一致、饱满，内部的细胞核显著，多有芽族，致、饱满，内部的细胞核显著，多有芽族，两个或三个互相连接。两个或三个互相连接。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （二）发酵力的测定（二）发酵力的测定 （1）CO2失重法失重法 12BX麦汁100mL失重约在3.6g以上。 （2）内格利改良法）内格利改良法 采用10g压榨酵母，在30对400mL10.5%麦汁发酵。测定第一小时和第二小时之间排出的CO2体积。1000mL以上为发酵力强的酵母；8001000mL为中等强度；800mL以下为弱发酵力酵母。 第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母（3）发酵度的测定）发酵度的测定啤酒酵母分类啤酒酵母分类 外观发酵度（外观发酵度（% ）真正发酵度（）真正发酵度（%）低发酵度酵母低发酵度酵母 6070 4856中等发酵度酵母中等发酵度酵母 7378 5963高发酵度酵母高发酵度酵母 80以上以上 65以上以上第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母（三）酵母凝聚性的测定（三）酵母凝聚性的测定（1）分光光度计法分光光度计法 以0.5g压榨酵母，加100mL蒸馏水，在带塞量筒中充分摇匀后，在0和静止0.5h，测定50mL，80mL处的OD值（420m）之差表示。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （2）伯恩斯试验法）伯恩斯试验法 称取1g湿酵母，放在带有刻度的15mL离心管里，加10mLpH4.5的缓冲液（0.51g硫酸钙+6.8g醋酸稀释至1L），然后放在20水浴中保持20min，连续摇动5min，再静止10min，看离心管底部沉积酵母的毫升数。 2.0mL以上为强凝集性，1mL以下为弱凝集性。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （四）死亡温度的测定（四）死亡温度的测定 一般在48 54之间。是将培养酵母移植到液体培养基中，经过不同温度杀菌10min，然后在2527的保温箱中繁殖，不能繁殖的温度即为死亡温度。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （五）孢子形成试验（检查有无野生酵母）（五）孢子形成试验（检查有无野生酵母） 是将培养酵母移植到酒石酸蔗糖溶液中，放在25的保温箱中繁殖48h，然后放在麦汁液体培养基中繁殖24h，然后移植到石膏块上，在25的保温箱中放置72h。如果是纯酵母，则细胞内无子囊孢子；如有野生酵母，则细胞内有可能产生子囊孢子。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （六）保存试验（六）保存试验 是检查所培养的酵母中有无细菌存在。把发酵液或沉淀酵母移植到液体培养基中，放在2527保温箱中培养，应在10天或更长的时间里不发生混浊和产膜现象。第四章第四章 发酵发酵第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 （七）死细胞数的检查（七）死细胞数的检查 死细胞数不应超过5%，现场使用的新培养酵母死亡数不超过1%。 （八）野生酵母的鉴别（八）野生酵母的鉴别 （1）镜检镜检，从大小、形态上区别。 （2）抗热性能的测定抗热性能的测定，即死亡温度的测定。 （3）孢子形成试验孢子形成试验 （4）特异性糖类发酵）特异性糖类发酵 有的野生酵母可以利用麦芽三糖、短链糊精；有的野生酵母只能发酵葡萄糖；可以通过选择性培养基来分离野生酵母。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 一、发酵过程中各种物质的变化一、发酵过程中各种物质的变化 （一）糖的同化（一）糖的同化 麦汁中可发酵性的糖有葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖。酵母对这些糖的利用，首先是葡萄糖和果糖渗入到细胞内，直接进行发酵；蔗糖需要经过酵母细胞表面的蔗糖酶转化为葡萄糖和果糖后，才能进入酵母细胞内进行发酵；酵母对麦芽糖和麦芽三糖的利用，因酵母不同而异。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 对下面酵母来说，由于葡萄糖的抑制作用，酵母细胞不易合成麦芽糖和麦芽三糖的渗透酶，没有这种渗透酶的运载，麦芽糖和麦芽三糖就不能进入细胞内，必须等葡萄糖和果糖的浓度降至一定程度后，酵母细胞由诱导作用而产生麦芽糖和麦芽三糖的渗透酶，这两类糖进入细胞后，还要经过-葡萄糖苷酶的分解成为单糖后，才能进行发酵。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （二）氮的同化及去路（二）氮的同化及去路 发酵过程中，麦汁中含氮物质大约下降1/3。此外由于pH值下降引起复合蛋白质的沉淀，还有泡沫和酵母细胞表面的吸附作用也能吸附掉少量蛋白质颗粒。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 酵母也能分泌一些含氮物，分泌的量大约是它同化量的1/3。这就是说啤酒中的含氮物质有75%来自麦汁，有25%来自酵母的分泌物，即酵母同化氮量大约为麦汁中总氮量的50%，它所分泌的氮大约为麦汁中总氮量的16.5%。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 进入酵母细胞后的氨基酸有三条去路：进入酵母细胞后的氨基酸有三条去路： （1）原封不动的被酵母吸收）原封不动的被酵母吸收，合成新的菌体蛋白。这部分氨基酸占80%。 （2）爱尔利希代谢机制）爱尔利希代谢机制，产生相应的高级醇。这部分氨基酸占20%。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （3）斯提克兰德反应。）斯提克兰德反应。比例很小。 此反应是把氨基酸分为两类，一类可作为还原剂，即氢的供给体；另一类可作为氧化剂，即氢的接受体。某些微生物对这两类氨基酸共存时能发生分子间的氧化 还原反应，同时发生两个氨基酸的去氨基作用。作为还原剂氢的供体，可以氧化（去氢）脱氨；作为氧化剂氢的受体，可以还原（加氢）脱氨。脱下来的氨，可以继续被酵母用来合成氨基酸和蛋白质。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （三）酸度（三）酸度（pH）的变化与）的变化与pH值的控制值的控制 1、酸度（、酸度（pH）的变化）的变化 发酵过程中，pH值会不断下降，前快后慢，最后稳定在pH为4.24.4。 pH值下降的原因主要是由于有机酸的形成和CO2的产生。有机酸以乳酸和醋酸为主。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、pH值的控制值的控制 麦汁pH值是5.25.4，发酵期间pH值一般下降0.81.2个pH值。降幅多少与酵母菌种特性、麦汁中可发酵性糖的含量、发酵温度有关。发酵开始时，pH值的变化随糖度的下降而降低，直至糖度约等于7.5BX。在糖度小于7.5BX以后，尽管糖度还在下降，但pH值已趋于稳定直至后酵仍保持不变。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理（四）氧和四）氧和rH值的变化及对酵母活性、发酵性值的变化及对酵母活性、发酵性能的影响能的影响 1、氧和、氧和rH值的变化值的变化 麦汁溶解氧在接种5min后迅速下降，35min后呈直线下降，1h后几乎全部消失。发酵前期氧是被用来磷酸化作用产生ATP，供酵母细胞繁殖所需的能量。储酒阶段应防止空气进入酒液，防止氧引起的氧化混浊，产生氧化味。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 rH值是表示溶液中氢压的负对数值，是值是表示溶液中氢压的负对数值，是表示溶液表示溶液“氧化还原电位氧化还原电位”的一种方式的一种方式。rH值越大值越大，氢压越小，其氧化性越强氧化性越强，还原性越弱；rH值越小值越小，氢压越大，其氧化性越弱，还原性越强还原性越强。 啤酒中众多的氧化性和还原性物质互相作用达到平衡时，反应在电极电位上则有一定的rH值。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 rH值的大小，影响微生物的生理活动，能改变微生物的发酵产物。如酵母发酵糖，其中间产物乙醛经醇脱氢酶的作用，将乙醛还原生成乙醇，醇脱氢酶要求rH值低时才能催化此反应进行，即要求溶液氧化性小，所以酒精发酵是在厌氧条件下进行的。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 麦汁刚开始发酵时，rH值很高，随着酵母的繁殖，氧很快被吸收并产生某些还原性物质，因此rH值逐渐下降。通常初期通常初期rH值在值在20以上，很快降至以上，很快降至1011。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、氧对酵母活性、发酵性能的影响、氧对酵母活性、发酵性能的影响 通风供氧的方法有三种：通风供氧的方法有三种： （1）直接向冷麦汁中通无菌空气。）直接向冷麦汁中通无菌空气。 （2）对添加前的酵母进行通风，使其脱离）对添加前的酵母进行通风，使其脱离CO2环境。环境。 （3）气浮法）气浮法第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 氧对酵母活性的影响：氧对酵母活性的影响： （1）供给充足的分子态氧）供给充足的分子态氧，使酵母增殖形成优势，加速发酵过程，pH值迅速下降，可减少微生物污染。供氧不足是导致酵母发酵能力低下的主要原因之一。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （2）通风供氧使酵母合成甾醇和不饱和脂）通风供氧使酵母合成甾醇和不饱和脂肪酸的能力增强肪酸的能力增强，以此可以提高酵母对氨基酸的利用率。如果缺氧，则酵母对营养物质（如氨基酸）的吸收利用是不完全的。因此增加麦汁通风可以对麦汁中因游离氨基态氮少而使发酵不理想的状况有一定程度的补救。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （3）一般麦汁正常通风）一般麦汁正常通风，酵母的发酵能酵母的发酵能力高于通风不足和过量通风时的发酵能力。力高于通风不足和过量通风时的发酵能力。 （4）麦汁通风后，使酵母的凝聚沉降）麦汁通风后，使酵母的凝聚沉降的时间明显地推迟的时间明显地推迟，从而具有较高的发酵度。如果缺氧，由于酵母的物质转化活性受到抑制而导致过早地凝聚沉降下来。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 氧对酵母发酵性能的影响：氧对酵母发酵性能的影响： （1）麦汁正常通风对双乙酰的含量没有什么影响，低于或高于正常值都会导致低于或高于正常值都会导致-乙酰乳乙酰乳酸和双乙酰的含量增加酸和双乙酰的含量增加。 （2）强烈通风，酵母增殖多，会使高级醇）强烈通风，酵母增殖多，会使高级醇的含量增加。的含量增加。 （3）强烈通风，乙醛含量上升。）强烈通风，乙醛含量上升。 （4）强烈通风，酯浓度升高。）强烈通风，酯浓度升高。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （5）增加通风，硫化氢（）增加通风，硫化氢（H2S）、二）、二甲基硫（甲基硫（DMS）、游离的低分子脂肪酸）、游离的低分子脂肪酸含量下降。含量下降。 总的来说，对酵母通风要适度，即要保证酵母的发酵活性，又要使其代谢产物组成分比例合理，实现啤酒整体品质优良的目的。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （五）其它变化（五）其它变化 1、- 酸和异酸和异- 酸在发酵时会下降，酸在发酵时会下降， - 酸损失酸损失88%，异，异- 酸损失酸损失21%。 损失的原因：损失的原因： （1）酵母细胞表面的吸附作用。）酵母细胞表面的吸附作用。 （2）泡沫中的凝聚作用。）泡沫中的凝聚作用。 （3）后酵期间蛋白质的沉淀吸附部分苦味物质。）后酵期间蛋白质的沉淀吸附部分苦味物质。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、色度稍有下降、色度稍有下降 下降的原因是：下降的原因是： （1）由于泡沫吸附带走部分色素物质。）由于泡沫吸附带走部分色素物质。 （2）酵母对氧化性单宁色素的还原作用。）酵母对氧化性单宁色素的还原作用。 （3）pH值下降，色素物质的溶解度降低值下降，色素物质的溶解度降低而析出。而析出。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理二、乙醇和二、乙醇和CO2的生成的生成 EMP 脱羧酶脱羧酶 醇脱醇脱H 酶酶 葡萄糖（果糖）葡萄糖（果糖） 2丙酮酸丙酮酸2乙醛乙醛2乙醇乙醇 CO2 主发酵液被CO2饱和，含量达到约0.3%，储酒阶段在0.03MPa下、0时，含量可达0.4%0.5% CO2的溶解度随温度下降而增加，随压力的增加而增加，啤酒的组成对CO2的溶解度影响不大。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理三、高级醇的形成三、高级醇的形成 （一）高级醇形成的代谢途径（一）高级醇形成的代谢途径 1 1、降解代谢途径（埃尔利希代谢机制）、降解代谢途径（埃尔利希代谢机制） 是指氨基酸在酶作用下进行脱氨脱羧，生成比原来碳链少一个碳原子的醛，随后还原成醇类。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、合成代谢途径、合成代谢途径 利用碳水化合物为碳源，生物合成氨基酸的最后阶段形成-酮酸中间体，由此脱羧和还原，就可形成相应的高级醇。 这两个途径的共同特点，即均由相应的-酮酸脱缩成醛，再还原为醇。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理（二）高级醇和啤酒质量的关系（二）高级醇和啤酒质量的关系 阈值阈值 某种化合物加入啤酒中能影响改变某种化合物加入啤酒中能影响改变风味的最低量，即为该物质的感官阈值。风味的最低量，即为该物质的感官阈值。 风味指数风味指数 指某成分的风味阈值与该成分指某成分的风味阈值与该成分在啤酒中的实际含量的比值。在啤酒中的实际含量的比值。 啤酒中各种高级醇的感官阈值和啤酒的类型有关，并受啤酒中所有风味物质组成分的影响。当高级醇与其它风味物质组分混合在一起时，高级醇具有一种加成效应。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 戊醇与苯乙醇结合在一起时，是高级醇中对啤酒风味最具有影响的。异戊醇的含量在各高级醇中是最高的，对异戊醇含量高的啤酒，喝酒者相对地要降低酒量。 当异丁醇的含量超过全部脂族高级醇含量的20%时，也会对啤酒的风味造成不良的影响。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 -苯乙醇具有一种类似玫瑰般的香味，是影响啤酒风味的一个重要因素，是啤酒中最重要的芳香族醇。 一般地说，啤酒需要一定的高级醇来构成酒体和风味，但含量不能太高。 （三）影响高级醇形成的因素（三）影响高级醇形成的因素 1、酵母菌种、酵母菌种 不同的菌种，生成高级醇的量差别很大。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、麦汁浓度和麦汁成分的影响、麦汁浓度和麦汁成分的影响 （1）氨基酸的含量高，形成高级醇的量也高；氨基酸的含量过低，也会产生较多的高级醇。 （2）麦汁中酒花成分的存在可使高级醇含量降低。这种影响对上面酵母较为明显。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 3、发酵条件、发酵条件 （1）发酵期间通风，会导致高级醇增加。降低麦汁中的氧含量，可以降低高级醇的生成量。 （2）低温、低pH值，有利于降低高级醇的形成。 （3）加压发酵，可使高级醇的生成量减少。 （4）高接种量有利于降低高级醇的形成。 （5）高级醇主要是在主发酵期形成，在储酒期高级醇不发生值得注意的变化。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 4、储存期间的影响、储存期间的影响 一般地说，瓶装啤酒在一段保存期内，高级醇含量几乎不变，但储存时间过长，高级醇可能会被氧化形成醛类，给啤酒带来一种老化味。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 四、酯类的形成四、酯类的形成 （一）啤酒中存在的主要酯类（一）啤酒中存在的主要酯类 醋酸乙酯 、醋酸异戊酯、醋酸苯乙酯、辛酸乙酯。 （二）酯类形成的途径（二）酯类形成的途径 1、直接酯化作用第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、高能化和物酰基辅酶、高能化和物酰基辅酶A与醇缩合而成与醇缩合而成 如：乙酰辅酶A与乙醇缩合生成乙酸乙酯 酰基辅酶A的来源： （1）在）在ATP存在下，使脂肪酸活化存在下，使脂肪酸活化 （2）- 酮酸的氧化作用酮酸的氧化作用 以这种方式生成乙酰SCoA的机会较多，因为丙酮酸是糖代谢必经的中间产物，丙酮酸在NAD（氧化型）存在下被氧化成乙酰SCoA。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （3）通过高级脂肪酸合成的中间产物使酮）通过高级脂肪酸合成的中间产物使酮酸活化酸活化 由此可以看出，CoASH是生成酯的关键性物质，它存在于酵母体内，所以说酯的生成也是在细胞内进行。脂肪酸先渗入到细胞体内形成酯后，一部分酯透过细胞膜进入基质，一部分仍在体内，达到相对平衡。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （三）酯类对啤酒风味的影响（三）酯类对啤酒风味的影响 酯类也有一定的加成反应，例如有二个或二个以上酯类共存时，其中单个酯的含量都低于阈值，但可以互相影响而达到或超过阈值的情况，就是说一种酯类的影响可以加到另一种酯类的影响上去。这种加成反应可以分为几组：第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 醋酸异丁酯+醋酸异戊酯 类似香蕉风味。 己酸乙酯+辛酸乙酯 类似梨的风味。 醋酸乙酯 自成一组，含量最大，具有一种水果或有机溶剂的风味。含量高时，给予啤酒一种苦味。 醋酸苯乙酯 是一种水果及花蜜似的风味。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （四）影响酯类形成的因素（四）影响酯类形成的因素 1、酵母菌种、酵母菌种 不同的酵母菌种产酯能力是有差别的。酵母的强壮程度也影响产酯量的高低，强壮酵母代谢作用强，可以合成更多的酰基辅酶A，因而形成的酯也多。酵母细胞壁厚的，产酯量少，这可能和渗透作用有关。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、接种量、接种量 接种量多，酯形成的少；接种量低，酯形成的多。这说明接种量低，酵母增殖多，新酵母多，强壮代谢力强，所以产酯多，也可能酯类的形成与酵母的生长有关。 3、发酵温度、发酵温度 低温产酯少，高温产酯多。 4、麦汁组成、麦汁组成 麦汁浓度大，酯含量高；浓度小，酯含量低。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 5、发酵方法、发酵方法 连续发酵比间歇发酵产酯 高。 6、麦汁通氧、麦汁通氧 溶解氧不足，产酯低。 7、储酒期及装瓶后储存期间酯类的变化、储酒期及装瓶后储存期间酯类的变化 酯类主要是在主发酵时形成的，在储酒过程中变化很小，在长期的储存过程中，酯类含量会有所下降，下降以后会使啤酒的风味变坏。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 五、硫化物的形成五、硫化物的形成 （一）啤酒中的硫化物及对啤酒质量的影响（一）啤酒中的硫化物及对啤酒质量的影响 在成品啤酒中含有微量的含硫化合物，包括非挥发性的含硫化合物和挥发性含硫化合物。非挥发性的含硫化合物虽然对啤酒风味的影响较小，但却是挥发性含硫化合物的来源。挥发性含硫化合物对啤酒的风味有双重作用，即极微量存在时，对啤酒风味提供有力的影响，过量则产生不利影响。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 它们使啤酒产生嫩啤酒味、蔬菜味。当啤酒受到光照或被氧化时，硫化物影响啤酒的稳定性，引起啤酒发生雾浊。有相当部分的挥发性含硫化合物的感官阈值较低，因此在啤酒的微量组成分中占有重要的地位。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 1、啤酒中存在的硫化物、啤酒中存在的硫化物 啤酒中挥发性含硫化合物主要有:硫化氢、硫化氢、二氧化硫、甲基硫醇、乙基硫醇、二甲基硫、二氧化硫、甲基硫醇、乙基硫醇、二甲基硫、二甲基二硫、硫代羰基化合物二甲基二硫、硫代羰基化合物（硫代甲醛、双硫代甲醛、硫代丙酮，经研究认为它们是由硫化氢与甲醛、乙醛、丙酮等经化学反应形成的）。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、硫化氢和二氧化硫对啤酒风味的影响、硫化氢和二氧化硫对啤酒风味的影响 硫化氢、二氧化硫对啤酒的风味十分有害。硫化氢的含量超过10g/L就能感到明显的酵母臭。 硫化氢与乙醛、双乙酰构成啤酒的生酒味物质。当向成熟的啤酒中添加这三种物质的混合物时，就会使酒味变坏，出现一种类似发酵液的味道。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 3、低分子硫醇对啤酒风味的影响、低分子硫醇对啤酒风味的影响 低含量的硫醇810g/L对啤酒的香气提供有利的影响，但过量则产生不良的影响。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 4、日光臭的产生、日光臭的产生 将啤酒放在日光下暴晒，很快就会发生特异的不快臭味。这种臭味叫日光臭，400450nm的光照对日光臭的产生作用最强。日光臭的本体是3-甲基-2-丁烯-1-硫醇。这个 化合物的形成是由啤酒中的异律草酮因光化分解作用所生成的3-甲基-2-丁烯基和硫化氢起光化反应后生成的，其它的巯基化合物也可能起作用。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 5、二甲基硫化物对啤酒风味的影响、二甲基硫化物对啤酒风味的影响 二甲基硫化物是硫化物中影响啤酒风味的另一类重要物质。下面发酵啤酒中二甲基硫含量的阈值是60g/L,如果含量过高，啤酒的风味就会很差。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 6、啤酒中硫化物的来源、啤酒中硫化物的来源 啤酒中挥发性含硫化合物的形成机理是复杂的。在整个酿造过程中，无论在制麦，还是麦汁制备，都有可能生成挥发性含硫化合物，但这些物质在麦汁煮沸期间大部分都被蒸发掉了。因此，成品啤酒中的含硫化合物大部分是在发酵时形成的。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理（二）（二）H2S的形成途径及影响因素的形成途径及影响因素 1、形成途径、形成途径（1）酵母对含硫氨基酸的分解）酵母对含硫氨基酸的分解。（2）酵母利用硫酸盐形成）酵母利用硫酸盐形成H2S。 H2S可以再进一步和发酵中的氮代谢产物及碳水化合物代谢产物反应生成其它的挥发性含硫化合物。（3）半胱氨酸的分解作用产生）半胱氨酸的分解作用产生H2S。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、影响因素、影响因素 （1）蛋氨酸能限制硫酸盐的利用。）蛋氨酸能限制硫酸盐的利用。 （2）泛酸能直接或间接地抑制）泛酸能直接或间接地抑制H2S的生成。的生成。 （3）半胱氨酸本身在酶的分解作用下，产生）半胱氨酸本身在酶的分解作用下，产生增加增加H2S；另外，它的存在能增加硫酸盐的；另外，它的存在能增加硫酸盐的利用利用，促进促进H2S的生成。的生成。 （4）苏氨酸、甘氨酸等的存在会导致产生较）苏氨酸、甘氨酸等的存在会导致产生较多的多的H2S。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （5）金属离子对）金属离子对H2S的生成也有影响。的生成也有影响。麦汁热、冷凝固物中，含有较多的铜和锌离子，如果分离不彻底，可促进H2S的形成。 （6）酵母本身对）酵母本身对H2S的生成有很大的影响。的生成有很大的影响。在酵母代谢过程中， H2S的产率与酵母代谢活性是相平行的。酵母生长率越高， H2S的产率也越高。低温、低接种量的缓慢发酵可以减少H2S的生成量。另外，用磷酸洗涤回收的酵母泥，因改变了酵母细胞壁的渗透性，使酵母对硫酸盐的利用率提高，增加了H2S的生成。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （7）麦汁组成）麦汁组成 麦汁中应含有足够的泛酸，另外在制麦及糖化阶段应防止蛋白质分解过度。 （8）发酵工艺）发酵工艺 在发酵度达到50%时， 硫化物的形成率最大。如果在储酒时加高泡酒，会增加啤酒中的硫化物。 （9）没有酵母的情况下，蛋氨酸也可以分解）没有酵母的情况下，蛋氨酸也可以分解产生挥发性含硫化合物。产生挥发性含硫化合物。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 这种分解作用有以下几种情况： 与羰基化合物一起加热。与羰基化合物一起加热。 金属离子（如铜）的催化。金属离子（如铜）的催化。 日光作用。日光作用。 亚硫酸盐反应。亚硫酸盐反应。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 装瓶后的灭菌过程及受日光暴晒是促成这些反应装瓶后的灭菌过程及受日光暴晒是促成这些反应的外部条件。所以在发酵后期的啤酒应不含蛋氨酸。的外部条件。所以在发酵后期的啤酒应不含蛋氨酸。 蛋氨酸也可以由酵母代谢作用生成硫醛、硫醇。蛋氨酸也可以由酵母代谢作用生成硫醛、硫醇。 由此可以看出，在挥发性硫化物的形成过程中，蛋氨酸扮演的角色是多重的。它即能抑制某些酶降低酵母对硫酸盐的摄取，又能被酵母代谢生成挥发性含硫化合物。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （三）（三）DMS的形成途径及影响因素的形成途径及影响因素 1、形成途径、形成途径 酵母对含硫氨基酸的代谢分解以及含硫氨基酸的受热分解也能产生DMS。麦汁中的DMS在强烈煮沸期间大部分已被蒸发掉，所以啤酒中的DMS主要是在发酵期间酵母的代谢作用产生的。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 DMS的酵母合成机制反应分三步进行： 第一步第一步，在ATP的参与下，蛋氨酸被激活形成活性硫 腺苷蛋氨酸（SAM）。 第二步第二步，SAM具有高能化合物的形状，很容易转变成甲基供体。在甲基转移酶的作用下， SAM中的甲基被转到高半胱氨酸中，使高半胱氨酸生成了硫 甲基蛋氨酸（SMM），而它本身则由于脱去了甲基而形成了硫 腺苷高半胱氨酸（SAH）。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 第三步第三步，SMM在甲基蛋氨酸水解酶的作用下，水解为高丝氨酸和DMS。 1985年，有研究表明，啤酒中的DMS大部分来自酵母对二甲基氧化硫（DMSO）的还原，即酵母可将DMSO还原产生DMS。当酵母消耗掉麦汁中含氮物质时，还原DMSO的能力将大大增加。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、影响因素、影响因素 （1）麦汁组成）麦汁组成 麦汁中存在DMS的前体物质。这个物质被认为是SMM、高半胱氨酸、DMSO。 （2）发芽温度）发芽温度 提高发芽温度会增加SMM的含量。SMM分解产生高丝氨酸和DMS，分解的数量取决于温度和时间。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （3）pH值值 在糖化时，SMM的水解受pH值的影响。在 pH6.9时，水解酶的活力最大。发酵时较低的pH值有利于降低DMS的生成量。 （4）蛋氨酸的合成代谢可以控制）蛋氨酸的合成代谢可以控制DMS的的产生。如果存在蛋氨酸氧化硫产生。如果存在蛋氨酸氧化硫，能限制能限制DMS的产生。的产生。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （5）发酵时感染细菌会引起）发酵时感染细菌会引起DMS的过量的过量生成。生成。 DMS对啤酒风味的影响是双重的，适量对啤酒风味有利，但含量过高则使啤酒风味不正常。 DMS的含量和酒种有很大关系，说明DMS的含量不同，是工艺和酵母菌种不同的结果 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 六、羰基化合物的形成六、羰基化合物的形成 啤酒中的羰基化合物主要是在发酵时形成的，但是有一部分羰基化合物是麦汁中固有的。 （一）乙醛的形成及影响因素（一）乙醛的形成及影响因素第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 1、形成途径、形成途径 EMP 脱羧酶脱羧酶 醇脱醇脱H酶酶葡萄糖（果糖）葡萄糖（果糖）2丙酮酸丙酮酸 2乙醛乙醛 2乙醇乙醇 CO2 氧化氧化 2乙酸乙酸 在主发酵时，乙醛可以产生两个高峰值。在发酵后期和储酒阶段，乙醛含量会有所下降。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、影响因素、影响因素 （1）发酵温度酵温度 温度高，生成量大。 （2）接种量）接种量 接种量大，乙醛含量增加。 （3）麦汁中的氧含量）麦汁中的氧含量 氧含量高，乙醛的生成量也高。 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （4）发酵时污染了杂菌）发酵时污染了杂菌，有可能影响乙醛的生成量。 （5）装了瓶的啤酒在杀菌时会引起乙醛含）装了瓶的啤酒在杀菌时会引起乙醛含量的增加量的增加。 啤酒在保存期发生风味变坏的情况，主要是啤酒中生成了挥发性醛类。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （二）双乙酰的形成与消除（二）双乙酰的形成与消除 双乙酰是啤酒中的一个风味物质，使啤酒出现一种类似发酵液的味道，感官阈值很低，只有0.15mg/L，而且需要较长时间才能消除，所以在生产上以控制双乙酰的含量作为控制啤酒是否成熟的主要指标。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 与双乙酰风味一样的，还有一个物质是2,3-戊二酮，它们统称为联二酮（VDK）。因为2,3-戊二酮的感官阈值是1mg/L，而它在啤酒中的实际含量又很低，只有0.08mg/L，所以在研究联二酮对啤酒风味的影响时，都只侧重研究双乙酰。事实上，目前测定双乙酰含量的方法，测出的数据实际上也包含了2,3-戊二酮。 1、双乙酰的形成与消除机制、双乙酰的形成与消除机制第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 E4 E3 缬氨酸缬氨酸 -酮基异戊酸酮基异戊酸 , , -二羟基异戊酸二羟基异戊酸 TPP CO2 丙酮酸丙酮酸 E2E2（丙酮酸（丙酮酸活性丙酮酸活性丙酮酸活性乙醛活性乙醛 -乙酰乳酸）乙酰乳酸） E1 E1 -乙酰乳酸乙酰乳酸 E5 E5 E5E5 -CO -CO2 2-2H -2H （2,3 -丁二醇丁二醇 乙偶姻乙偶姻 双乙酰）双乙酰）双乙酰双乙酰 E1E1 - -乙酰羟基酸合成酶乙酰羟基酸合成酶 2,3 -丁二醇丁二醇 E2E2 还原异构酶还原异构酶 E3E3 二羟基酸脱水酶二羟基酸脱水酶 E4E4 氨基酸转氨酶氨基酸转氨酶 E5E5 双乙酰还原酶（类似醇脱氢酶）双乙酰还原酶（类似醇脱氢酶）第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 2、降低双乙酰含量加速啤酒成熟的途径、降低双乙酰含量加速啤酒成熟的途径（1）减少）减少- 乙酰乳酸的生成乙酰乳酸的生成 酵母菌种选育酵母菌种选育 增加接种量增加接种量、控制酵母增殖次数，保证酵母增殖次数不大于3。 保证麦汁中有足够的保证麦汁中有足够的- -氨基氮氨基氮第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 （2 2）加速）加速- -乙酰乳酸的分解乙酰乳酸的分解 利用利用- -乙酰乳酸脱羧酶直接将乙酰乳酸脱羧酶直接将- -乙酰乳酸乙酰乳酸脱羧为乙偶姻脱羧为乙偶姻 采取基因重组技术，将采取基因重组技术，将- -乙酰乳酸脱羧酶乙酰乳酸脱羧酶的基因转化到啤酒酵母中。的基因转化到啤酒酵母中。 强化强化- -乙酰乳酸合成缬氨酸的代谢流，减乙酰乳酸合成缬氨酸的代谢流，减少少- -乙酰乳酸的积累和泄漏。乙酰乳酸的积累和泄漏。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理（3）加速双乙酰的还原）加速双乙酰的还原 保证酵母强壮保证酵母强壮 控制酵母细胞悬浮程度控制酵母细胞悬浮程度 提高温度提高温度 利用固定化酵母加速双乙酰还原利用固定化酵母加速双乙酰还原 第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 3 3、降低双乙酰含量的工艺措施、降低双乙酰含量的工艺措施（1 1）强化酵母质量管理）强化酵母质量管理 （2 2）保证麦汁组成合理）保证麦汁组成合理 （3 3）保证发酵前期发酵速度）保证发酵前期发酵速度（4 4）保证后酵发酵速度）保证后酵发酵速度（5 5）双乙酰还原阶段提高罐压）双乙酰还原阶段提高罐压（6 6）增强啤酒还原性）增强啤酒还原性第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 杂菌污染，比如乳酸杆菌、足球菌同样会杂菌污染，比如乳酸杆菌、足球菌同样会产生产生-乙酰乳酸进而形成双乙酰。乙酰乳酸进而形成双乙酰。这两类菌往往在发酵中、后期繁殖，在很短的时间内，就能积聚很高浓度的双乙酰。但这两类菌不能或很少产生2,3-戊二酮,因此借助气相色谱分析可以推断啤酒中的高双乙酰含量是酿造过程中的缺陷造成的，还是染菌造成的。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 如果双乙酰和如果双乙酰和2,3-戊二酮的含量都比较戊二酮的含量都比较高，这说明是酿造过程的缺陷造成的；如果高，这说明是酿造过程的缺陷造成的；如果双乙酰含量很高，双乙酰含量很高， 2,3-戊二酮的含量很低，戊二酮的含量很低，则说明是染菌造成的。则说明是染菌造成的。第四章第四章 发酵发酵第二节第二节 发酵机理发酵机理 双乙酰的回升双乙酰的回升：瓶装啤酒，在瓶装啤酒，在70保温保温2h2h，再冷却至室温，测定出的双乙酰值是，再冷却至室温，测定出的双乙酰值是 包装啤酒在保存期间双乙酰回升的最高值。包装啤酒在保存期间双乙酰回升的最高值。 如果发酵前期发酵速度慢，酵母生芽迟缓，如果发酵前期发酵速度慢，酵母生芽迟缓，生成的生成的- -乙酰乳酸在较低的乙酰乳酸在较低的rHrH值下，得不值下，得不到氧化分解而残留下来，就为以后双乙酰的到氧化分解而残留下来，就为以后双乙酰的回升留下了隐患。当装瓶啤酒在杀菌时，就回升留下了隐患。当装瓶啤酒在杀菌时，就会引起双乙酰回升。会引起双乙酰回升。第四章第四章 发酵发酵第三节第三节 发酵工艺发酵工艺 一、一、 露天大罐工艺：露天大罐工艺： 1、以四个糖化锅次满一个大罐，接种、以四个糖化锅次满一个大罐，接种温度为温度为7，接种量为，接种量为0.6% 0.6% 0.8%0.8%。若用浮选罐去除麦汁中的冷凝固物，可在浮选罐中添加酵母，静置的时间，即酵母增殖的时间，然后打入发酵大罐。第四章第四章 发酵发酵第三节第三节 发酵工艺发酵工艺 满罐的方式是多种多样的，麦汁的温度、酵母添加量、通风量都不是一成不变的，可以根据具体情况灵活掌握。但有一个原则，即温度由低到高，相当于每次追加的麦汁要等于或略高于原发酵液的温度，以免影响酵母的活性；通风由少到多，接种量由少到多，避免形成多量的不需要的酵母代谢产物，特别是双乙酰。第四章第四章 发酵发酵第三节第三节 发酵工艺发酵工艺 2、满罐的时间应在、满罐的时间应在24h内，酵母增殖时间内，酵母增殖时间约为约为16h。 3、当发酵温度自然升到、当发酵温度自然升到9时，保持此温度时，保持此温度到外观发酵度达到到外观发酵度达到60%60%（或糖度低于（或糖度低于4.84.8 BXBX），），然后自然升温至然后自然升温至1212进行双乙酰还原。进行双乙酰还原。 4 4、当外观糖度达到、当外观糖度达到3.83.8 BXBX时，开始封罐升时，开始封罐升压。当压力升到压。当压力升到0.080.08 0.1MPa0.1MPa时，保持此压力。时，保持此压力。 第四章第四章 发酵发酵第三节第三节 发酵工艺发酵工艺 5 5、当双乙酰降至、当双乙酰降至0.1mg/L0.1mg/L以下时，开始降以下时，开始降温，以每温，以每h0.3h0.3的速度降至的速度降至5 5 33，在此温度，在此温度维持维持24h24h，排酵母。，排酵母。 6 6、再以每、再以每h0.1h0.1的速度降至的速度降至0 0 -1-1维持维持 7 7 1010天，中间需排放酵母天，中间需排放酵母2 2 3 3次，并调整次，并调整压力压力0.03 0.03 0.04MPa0.04MPa保持冷藏两星期以上。，保持冷藏两星期以上。，第四章第四章 发酵发酵第三节第三节 发酵工艺发酵工艺 7、滤酒前先排酵母，然后以、滤酒前先排酵母，然后以0.15MPa风风压或滤酒泵送至滤酒机过滤。压或滤酒泵送至滤酒机过滤。 8、空罐的洗涤，先用清水冲洗、空罐的洗涤，先用清水冲洗15min，再，再以以45温水洗温水洗10min10min，再以，再以456%NaOH456%NaOH洗洗10min10min后，再用清水洗后，再用清水洗10min10min，再用无菌水冲洗，再用无菌水冲洗10min10min。如果间隙使用，还要用如果间隙使用，还要用2%2%甲醛杀菌后备用。甲醛杀菌后备用。第四章第四章 发酵发酵第三节第三节 发酵工艺发酵工艺 大罐工艺中，添加酵母的方法各种各样。有大罐工艺中，添加酵母的方法各种各样。有的厂利用酵母增殖罐；有的厂将冷麦汁和所的厂利用酵母增殖罐；有的厂将冷麦汁和所需的酵母直接送入发酵罐（此法满罐后，静需的酵母直接送入发酵罐（此法满罐后，静置置1818 24h24h，从底部排放一次冷凝固物和死酵母，从底部排放一次冷凝固物和死酵母细胞）；也有的厂在利用浮选法去除冷凝固细胞）；也有的厂在利用浮选法去除冷凝固物时，就把酵母加到麦汁中，在浮选罐中静物时，就把酵母加到麦汁中，在浮选罐中静置置8 8 10h10h，再送入发酵罐。，再送入发酵罐。第四章第四章 发酵发酵第三节第三节 发酵工艺发酵工艺 二、特殊酿造工艺简介二、特殊酿造工艺简介 （一）干啤酒酿造工艺（一）干啤酒酿造工艺 干啤酒一般采用干啤酒一般采用10BX左右的麦汁酿制。真正左右的麦汁酿制。真正发酵度较高，一般在发酵度较高，一般在75%以上；残糖低，一般在以上；残糖低，一般在2.5%以下；色浅，一般在以下；色浅，一般在EBC单位单位5左右；苦味左右；苦味较小，一般较小，一般Bu值在值在15左右；口味干净爽口，不注左右；口味干净爽口，不注重酒花香和麦芽香。发酵使用的酵母是经过特殊筛重酒花香和麦芽香。发酵使用的酵母是经过特殊筛选培育出来的高发酵度酵母菌种，主发酵期较长。选培育出来的高发酵度酵母菌种，主发酵期较长。第四章第四章 发酵发酵第三节第三节 发酵工艺发酵工艺 （二）冰啤酿造工艺（二）冰啤酿造工艺 冰啤的特点是口味非常干净、爽口、新鲜，就像冰川的冰一样。 冰啤的酿造原理是在啤酒冰点以下进行深冷处理，并储存一段时间后，过滤包装。这样就最大限度地去除了啤酒中的冷凝固物，使消费者饮用后能确实感觉到冰啤中的“冰”的口感。 第四章第四章 发酵发酵第三节第三节 发酵工艺发酵工艺 （三）高浓酿造工艺（三）高浓酿造工艺 高浓酿造一般是指15P以上的麦汁，经发酵后再稀释成1012P的啤酒。 稀释方法有三种：稀释方法有三种： 麦汁稀释麦汁稀释 采用高浓度糖化，在回旋沉淀槽稀释。此法适用于糖化能力不足的工厂。第四章第四章 发酵发酵第三节第三节 发酵工艺发酵工艺 前稀释前稀释 高浓麦汁主发酵后进行稀释。此法对稀释水脱氧要求低。 后稀释后稀释 高浓麦汁发酵后在过滤前或过滤后稀释。此法是典型的高浓酿造后稀释法。 在高浓酿造后，与稀释水混合的过程中，同时添加各种修饰剂（如酸味、苦味、甜味、色泽、香味等），即同一种酒基可生产出一系列浓度各异、风味各异的产品，