麦汁制备糖化工艺控制点
(1)糖化温度 表2-1-1糖化时的温度及其效应
温度(℃)
35-37 40-45 45-52 50 55 53-62 63-65 65-70 70 70-75 76-78 80-85 酶的浸出:有机磷酸盐的分解 有机磷酸机的分解:β-葡聚糖分解;蛋白质分解;R-酶对支链淀粉的解支作用 蛋白质分解,低分子含氮物质的形成; β-葡聚糖分解; R-酶和界限糊精酶对支链淀粉 的解支作用;有机磷酸盐的分解 有利于羧肽酶的作用,低分子含氮物质形成 有利于内肽酶的作用,大量可溶性氮形成,内-β-葡聚糖酶、氨肽酶等逐渐失活 有利于β-淀粉酶的作用,大量麦芽糖形成 最高量的麦芽糖形成 有利于α-淀粉酶的作用,β-淀粉酶的作用相对减弱,糊精生成量相对增多,麦芽糖生成 量相对减少;界限糊精酶失活 麦芽α-淀粉酶的最适温度,大量短链糊精生成;β-淀粉酶、肽肽酶、磷酸盐酶失活 麦芽α-淀粉酶的反应速度加快,形成大量糊精,可发酵性糖的生成量减少 麦芽α-淀粉酶和某些耐高温的酶仍起作用,浸出率开始降低 麦芽α-淀粉酶失活
表2-1-3糖化过程中的最适PH值
项目
最高的植酸酶活力 最高的蛋白酶活力 最高的α-淀粉酶(Ca2+ 存在) 最高的β-淀粉酶活力 最短的糖化时间 最高的永久性可溶性氮含量 最高的甲醛氮含量
最适PH值
5.2左右(糖化醪) 4.6-5.0 (糖化醪) 5.3-5.7 (糖化醪) 5.3 (糖化醪) 5.3-5.6(麦汁) 4.6左右(糖化醪),4.9-5.1 (麦汁) 4.6左右(糖化醪),4.9-5.1 (麦汁)
(2)糖化时间 糖化时间有两种解释:①广义指从投料起,至麦汁过滤这一段时间;②狭义指醪液 温度达到62-70℃后,至糖化完全(碘反应完全)这一段时间。 广义的糖化时间,因糖方法不同而异。缩短糖化时间意味着提高设备利用率,减少 麦汁热负荷,降低能源消耗,提高麦汁和啤酒质量。如何合理安排糖化操作,缩短糖 化时间,非常有意义。 糖化时间与麦芽质量、是否使用辅料及其添加量有密切关系。 狭义的糖化时间与麦芽质量有很大关系,在正常操作条件下,醪液温度达到65℃后, 在15min左右糖化完全的,麦芽质量为好,麦汁过滤一般很顺利;在30min左右糖化完 全的,麦芽质量一般,麦汁过滤 不会遇到困难;1h仍不能糖化完全的,麦芽质量差, 酶活力不足,麦汁过滤会有困难,需要改用质量好的麦芽或使用相应的酶制剂。 (3)PH值 糖化醪的PH值随温度而变化,温度越高,PH值越低。因此糖化的实际PH值,较 20℃测定的值要低。糖化醪在不同温度下的PH值见(表2-1-2)所示。 表2-1-2糖化醪液温度与PH值的关系 糖化醪温度(℃) 18 PH值 5.79 糖化醪温度(℃) 70 PH值 5.17
第二章
第一节
麦汁制备
麦汁制备工艺条件的控制
一、学习目标 了解糖化工艺的制定原则,能针对原料、啤酒品种制定糖化工艺; 了解麦汁制备过程中的工艺检查点,了解麦汁制备设备的结构特征, 级根据工艺方案计算糖化各段水量和麦汁浓度(如水比、洗糟水量、 原麦汁浓度、满锅浓度) 二、相关知识及生产技术管理方法 1、糖化工艺控制点 糖化是一个生化变化过程,在此过程中,应提供一切可能的技术 条件来发挥麦芽中各种酶的最适作用。但是这些酶的最适作用条件并 不完全一致,因此要运用其综合性的有利条件,使制成的麦汁达到质 量要求。糖化所要控制的主要工艺技术条件有以下几个方面:
效应
85-100
酶的破坏
为了防止麦芽中各种酶因高温引起破坏,糖化时的温度变化一般是由低温 逐渐升至高温的。糖化不同阶段采取的主要温度及其效应如(表2-1-1)所示。 糖化温度的控制为: ①35-40℃:此时称为浸渍温度,有利于酶的浸出和酸的形成,并有利于β-葡聚 糖的分解。 ②45-55 ℃:此时的温度称为蛋白质分解(或蛋白质休止)温度,温度偏向下限, 氨基酸生成量相对多一些,偏上限,可溶性氮生成量相对多一些;对溶解良 好的麦芽来说,温度可以偏高一些,分解时间短一些;溶解好的麦芽可以放 弃这阶段;对溶解不良的麦芽,温度应控制偏低,并延长蛋白质分解时间。 在上述温度下,内β-1,3葡聚糖酶仍具活力,β-葡聚糖的分解作用继续进行。 ③62-70 ℃:此时的温度称为糖化温度。在62-65 ℃下,可发酵性糖比较多,非 糖的比例相对较低,适合制造高发酵度啤酒;若控制65-70℃,则麦芽的浸出 率相对增多,可发酵性糖相对减少,非糖比例提高,适于制造低发酵度啤酒; 控制65℃糖化,可以得到最高的可发酵浸出物收得率;糖化温度偏高,有利 于α-淀粉酶的作用,糖化时间(指碘试时间)可以缩短。 ④75-78 ℃:此时的温度称为过滤温度(或糖化最终温度),在些温度下,α-淀 粉酶仍起作用,残留的淀粉进一步分解,50 60
5.65
5.54 5.29
80
85
5.05
4.91
PH值是酶反应的一项重要条件,麦芽各种主要酶的最适PH值一般都低于 糖化醪的PH值,为了改善酶的作用,有时要调节糖化醪的PH值。 ①调节糖化醪PH值的方法 处理酿造用水:对残余碱度较高的酿造用水加石膏、加酸或其他处理方法; 取部分醪液进行生物酸化,培养戴氏乳杆菌(lactobacillus delbrueckii), 加入糖化醪中; 添加1%-5%的乳酸麦芽。 适当调低糖化醪的PH值后,可以使: 淀粉酶分解淀粉的作用更快、更完全一些,麦汁收得率比较高; 有利于蛋白酶的作用,麦汁所含永久性可溶性氮多一些,麦汁澄清好,啤酒 的非物质稳定性也比较好; 多酚物质浸出少,麦汁色泽浅,啤酒口味柔和,不苦杂; -葡聚糖分解比较好,有利于麦汁过滤。糖化醪PH值降低后,酒花树脂浸出 率低,-酸的异构率也较低,会影响酒花的利用率,但酒花的苦味比较柔和。 ②糖化过程中的最适PH值(表2-1-3) ③糖化过程中的PH值变化示例(表2-1-4)
最高的可发酵性糖含量
最高浸出率(浸出法) 最高浸出率(煮出法)
5.3-5.4 (糖化醪)
5.2-5.4 (糖化醪) 5.3-5.9 (糖化醪)