麦芽制造

一、啤酒的一般工艺流程第二章麦芽制造二、麦芽制造的一般流程•原料大麦预处理→浸麦→发芽→干燥→去根→（贮存）→成品麦芽大麦是酿制啤酒的主要原料，先将其制成麦芽，再用于酿酒，大麦在人工控制的外界条件下发芽和干燥的过程即为麦芽制造。简称“制麦”，发芽后的新鲜麦芽称绿麦芽，经干燥和焙焦后的麦芽成为干麦芽。麦芽制造的主要目的是：使大麦生成各种酶，并使大麦胚乳中的成分在酶的作用下，达到适度的溶解；去掉绿麦芽的生腥味，产生啤酒特有的色、香和风味成分。大麦预处理：•一、大麦的后熟与贮藏新收获的大麦有休眠期，发芽率低，只有经过一段时间的后熟期才能达到应有的发芽力，一般后熟期需要6～8周。贮藏期间，大麦的生命及呼吸作用仍在继续。为减少呼吸消耗，大麦水分应控制在12.5％以下，温度在15℃以下。贮藏大麦还应按时通风，防止虫、鼠及霉变的危害，严格防潮，按时倒仓、翻堆。•二、大麦的清选和分级原料大麦含有各种杂质，在投料前需经处理。1.粗选和精选粗选的目的是除去各种杂质和铁屑。大麦粗选使用去杂、集尘、脱芒、除铁等机械。精选的目的是除掉与麦粒腹径大小相同的杂质，包括荞麦、野豌豆、草籽和半粒麦等。大麦精选可使用精选机(又称杂谷分离机)。2.分级大麦的分级是把粗、精选后的大麦，按颗粒大小分级。目的是得到颗粒整齐的大麦，为发芽整齐、粉碎后获得粗细均匀的麦芽粉以及提高麦芽的浸出率创造条件。大麦分级常使用分级筛。浸麦•一、浸麦的目的(1)提高大麦的含水量，达到发芽的水分要求。麦粒含水25％～35％时就可萌发。对酿造用麦芽，还要求胚乳充分溶解，所以含水必须保持43％～48％。浸麦后的大麦含水率叫浸麦度。(2)通过洗涤，除去麦粒表面的灰尘、杂质和微生物。(3)在浸麦水中适当添加一些化学药剂，可以加速麦皮中有害物质（如酚类等）的浸出。•二、浸麦吸水过程1.大麦的吸水过程在正常水温（12～18℃）下浸麦，水的吸收可分三个阶段：第一阶段：浸麦6～10h，吸水迅速，麦粒中水分质量分数上升至30％～35％。胚部吸水快，胚乳吸水慢。胚中酶活力随着吸水量的增加而上升。但6h后如不换水或不使麦粒与空气接触，则酶活力又下降。第二阶段：浸麦10～20h，麦粒吸水很慢，几乎停止。吸入的水分渗入胚乳中使淀粉膨胀。第三阶段：浸麦20h后，麦粒膨胀吸水，在供氧充足的情况下，吸水量与时间成直线关系上升，麦粒中水分质量分数由35％增加到43％～48％。整个麦粒各部分吸水均匀。•2.浸麦与通风大麦浸渍后，呼吸强度激增，需消耗大量的氧，而水中溶解氧远不能满足正常呼吸的需要。因此，在整个浸麦过程中，必须经常通入空气，以维持大麦正常的生理需要。•3.浸麦用水及添加剂浸麦水必须符合饮用水标准。为了有效地浸出麦皮中的有害成分，缩短发芽周期，达到清洗和卫生的要求，常在浸麦用水中添加一些化学药剂，如石灰乳、Na2C03、NaOH、KOH、过氧化氢、甲醛、赤霉素等。萌芽率：麦粒开始萌发而露出根芽的百分数。检测方法是：在浸麦槽中任取浸渍大麦200～300粒，分开露点和未露点麦粒，计算出露点麦粒的百分数，重复测定2～3次，求其平均值。萌芽率70％以上为浸渍良好，优良大麦一般超过70％。（要注意浸麦度与萌芽率的一致）•4.影响大麦吸水速度的因素(1)温度浸麦水温越高，大麦吸水速度越快，达到相同的吸水量所需要的时间就越短，但麦粒吸水不均匀，易染菌和发生霉烂。水温过低，浸麦时间延长。浸麦用水温度一般在10～20℃之间，最好在13～18℃。(2)麦粒大小麦粒大小不一，吸水速度也不一样。为了保证发芽整齐，麦粒整齐程度很重要。(3)麦粒性质粉质粒大麦比玻璃质粒大麦吸水快；含氮量低、皮薄的大麦吸水快。(4)通风通风供氧可增强麦粒的呼吸和代谢作用，从而加快吸水速度，促进麦粒提前萌发。浸麦方法：间歇浸麦法；喷雾（淋）浸麦法生产中还有一些其他浸麦方法，如温水浸麦法、快速浸麦法、长断水浸麦法等。常用的浸麦设备有传统的柱体锥底浸麦槽、新型的平底浸麦槽等。平底浸麦槽锥形浸麦槽发芽•发芽的目的：生成大量的各种酶，使麦粒中部分非活化酶得到活化增长，同时胚乳中的淀粉、蛋白质、半纤维素等高分子物质逐步分解。可溶性低分子糖和含氮物质不断增加。整个胚乳结构由坚韧变为疏松。•发芽过程：通过浸麦槽的网状底部下面连续送4～6天的湿空气，当大麦的麦根长到麦粒的1.5倍时，麦芽长到麦粒长度的2/3左右。发芽适宜温度为13～18℃。在这期间，芽内的糖化酶形成并充满活力。这时生成的麦芽叫绿麦芽。1.发芽技术条件发芽温度浅色麦芽控制在12~16℃，浓色麦芽控制在18~22℃。空气相对湿度大于95％发芽时间浅色麦芽控制为6d，浓色麦芽为8d。发芽过程主要物质的变化•1.淀粉•2.蛋白质•3.半纤维素和麦胶物质•4.酸度的变化•5.酶的形成：α-淀粉酶，β-淀粉酶，界限糊精酶，蛋白分解酶，半纤维素酶类。1.排风2.翻麦机3.螺旋翼4.喷雾室5.进风6.风机7.喷嘴8.筛板9.风道10.麦层11.走道萨拉丁发芽箱•二、发芽过程中主要物质的变化•1.淀粉的变化发芽期间，部分淀粉受淀粉酶类的作用，逐步分解成低分子糊精和糖类，其分解产物一部分供根芽、叶芽生长需要，一部分供麦粒呼吸消耗，剩余的糖和糊精仍存在于胚乳中。未被分解为糖和糊精的淀粉，也受酶的作用，其支链淀粉的一部分被分解为直链淀粉，直链淀粉的含量有所增加。•2.蛋白质的变化在制麦过程中，蛋白质分解引起的物质变化是最复杂而重要的变化，它直接影响麦芽质量，关系到啤酒的风味、泡沫和稳定性。•3.半纤维素和麦胶物质的变化发芽中，半纤维素和麦胶物质的变化，从组成成分来说，就是β-葡聚糖和戊聚糖的变化。β-葡聚糖是高粘度物质，在发芽过程中，β-葡聚糖受酶的作用被分解为较小分子的β-葡聚糖糊精、昆布二糖、纤维二糖和葡萄糖等。戊聚糖在发芽过程中既被分解，又重新合成，总量几乎不变。•4.酸度的变化大麦发芽后，酸度明显增加。生酸的主要原因是生成了磷酸、酸性磷酸盐、其他有机酸及少量的无机酸等。麦芽的溶解度高其酸度相应也高。麦芽的酸度不正常，说明发芽条件不正常，如通风不足、浸麦过度、发芽温度过高等。•5.酶的形成原大麦中只含有少量的酶，且多数以非活性的状态存在于胚中。发芽中，利用释放出的赤霉酸，催化合成与释放大量的酶类。这些水解酶主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶、界限糊精酶、蛋白分解酶类、半纤维素酶类和磷酸酯酶等.•对发芽质量的判断发芽操作结束得到的麦芽称为绿麦芽。对发芽的质量主要从两方面来判断：一是物质的转化，主要表现在根芽、叶芽的生长以及胚乳的溶解上；二是物质的消耗，要求在合理的物质转化条件下，尽量减少物质的消耗。1.根芽和叶芽的判断浅色麦芽的根芽较短，一般为麦粒长度的1～1.5倍；深色麦芽的根芽较长，一般为麦粒的2～2.5倍。根芽生长强壮、发育均匀是发芽旺盛和麦粒溶解均匀的象征。2.溶解度的判断（1）感官判断将绿麦芽的皮剥开，以拇指和食指将胚乳搓开，如呈粉状散开，且感觉细腻者即为溶解良好的麦芽；虽能碾开但感觉粗重者为溶解一般；不能碾开而成胶团状者为溶解不良。将干麦芽切断，其断面为粉状者为溶解良好；呈玻璃状者为溶解不良；呈半玻璃状者介于两者之间。用口咬干麦芽，疏松易碎者为溶解良好；坚硬不易咬断者为溶解不良。（2）理化测定绿麦芽的干燥•绿麦芽用热空气强制通风干燥和焙焦的过程称为干燥。•绿麦芽干燥的目的是：①除去绿麦芽多余的水分，防止腐败变质，便于贮藏；②终止绿麦芽的生长和酶的分解作用；③除去绿麦芽的生腥味，使麦芽产生特有的色、香、味；④便于干燥后除去麦根。麦根有不良苦味，如带入啤酒，将破坏啤酒风味。•干燥过程：用热风将绿麦芽烘干，使其停止生长，产生出啤酒所需的色素。然后用除根机去掉麦芽根部，放到筒仓里储藏起来。麦芽分淡色啤酒用的淡色麦芽和做黑啤酒、啤酒用的浓色麦芽。这主要通过调节烘干温度和时间制成。干麦芽的处理和储藏1.除根2.干麦芽的储藏：浸麦室发芽室干燥室绿麦芽干燥过程大体分为凋萎期、焙燥期、焙焦期三个阶段。1.凋萎期一般从35~40℃起温，每小时升温2℃，最高温度达60~65℃，所需时间15~24h。此阶段要求风量大，每2~4h翻麦一次。麦芽干燥程度含水量在10%以下。3.焙焦期2.焙燥期麦芽凋萎后，每小时继续升温2~2.5℃，最高温度达75~80℃，约需5h，使麦芽水分降至5%左右，此期间每3~4h翻动一次。此阶段进一步提高温度至85℃，使麦芽含水量降至5%以下。深色麦芽可增高焙焦温度至100~105℃。整个干燥过程约24~36h。3.干燥设备及干燥期的物质变化①麦芽干燥设备垂直式干燥塔和水平式干燥炉（单层、两层或三层）。平面式干燥炉：垂直式干燥塔：主要有加热装置、水平式烘床、通风装置等。热量由燃烧炉供给，热空气向上升逸，穿过绿麦芽层，使绿麦芽脱水干燥。外形为方型多层建筑，内装有对立式烘床，麦芽在两片烘床的夹缝中，热空气从水平方向送入绿麦芽层，烘床间距即为麦芽的厚度，一般为20cm。②干燥过程中的物质变化酶的变化：随着干燥温度的升高，麦芽中的酶活力下降。影响酶活力的因素：①干燥温度②麦芽中的水分含量因为酶对干燥温度的抵抗力，不仅取决于温度的高低，还依赖于麦芽中的水分含量。因此，在麦芽水分含量降至10%以下之前，温度不能超过50℃，否则，酶活力损失过大。绿麦芽干燥后各酶的变化情况见下表。残存酶活力（%）淡色麦芽浓色麦芽淀粉酶蛋白酶半纤维素酶60~8080~902030~5030~4020淀粉的变化：蛋白质的变化：干燥前期，温度低于60℃时，淀粉分解较多，最终产物主要是葡萄糖、转化糖和蔗糖。有害的-葡聚糖在干燥过程中显著下降。干燥前期进一步分解，可溶性氮和甲醛氮显著增加，干燥后期，由于形成类黑精，数量显著下降。总氮量在干燥前后无显著变化，只是组成比例发生变化。类黑精的形成：二甲硫（DMS）的形成：类黑精是一类褐色至黑色的胶体物质，具芳香味，有不同程度的着色力，具还原性和酸性。在啤酒中呈胶体，带负电荷，对啤酒的生泡性和泡持性有利。蛋白质（大麦中）发芽含硫氨基酸麦汁煮沸二甲硫二甲硫过多时，影响啤酒的风味。4.干麦芽的除根及贮存操作：干燥的麦芽应用除根机除掉麦根。作用：除去麦根，麦芽表面的水锈或灰尘，同时具有一定的磨光作用，保证麦粒外表美观，口味纯正，收得率高。贮存：新干燥的麦芽需经储藏一个月以上，才能用于酿造，因为在贮存过程中，麦芽的淀粉酶和蛋白酶的活力都有所提高，有利于糖化。麦芽贮存——最好使用密闭式立仓。入仓条件：水分不宜超过5%，温度不超过25℃。贮存期间要经常检查温度和湿度，发现问题及时解决。小结麦芽制造有以下6道工序。①大麦贮存：刚收获的大麦有休眠期，发芽力低，要进行贮存后熟。②大麦精选：按麦粒大小筛分成一级、二级、三级。③浸麦：在浸麦槽中用水浸泡2～3日，同时进行洗净，除去浮麦，使大麦的水分（浸麦度）达到42～48％。④发芽：浸水后的大麦在控温通风条件下进行发芽，形成各种酶，使麦粒内容物质进行溶解。发芽适宜温度为13～18℃，发芽周期为4～6日,根芽的伸长为粒长的1～1.5倍。长成的湿麦芽称绿麦芽。⑤焙燥：目的是降低水分，终止绿麦芽的生长和酶的分解作用，以便长期贮存;使麦芽形成赋予啤酒色、香、味的物质;易于除去根芽，焙燥后的麦芽水分为3～5％。⑥贮存：焙燥后的麦芽，在除去麦根，精选，冷却之后放入混凝土或金属贮仓中贮存。大麦与麦芽的区别•感官特征：•化学成分•酶的种类与含量