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第十二章啤酒第一节概述第二节啤酒生产的主要原料第三节麦芽汁制备与处理第四节啤酒发酵第五节啤酒的过滤与包装啤酒生产工艺第一节概述一、啤酒定义啤酒是指以麦芽（包括特种麦芽）为主要原料，加酒花（或酒花制品），经酵母发酵酿制而成的、含有二氧化碳的、起泡的、低酒精度的酿造酒。二、啤酒概况公元前8000年前后啤酒起源于两河流域南部的古巴比伦；公元前1世纪，啤酒传到欧洲；19世纪末，随着欧洲强国向东方侵略，传入亚洲。啤酒是世界产量最大的饮料酒，已经达到11300万t，人均年占有量23L。“醴”就是由孽糖化后发酵的“古代啤酒”。第一家啤酒作坊：1900年俄罗斯技师在哈尔滨建立（乌卢布列夫斯基啤酒厂）。第一家现代化啤酒厂：1903年在青岛由德国酿造师建立的英德啤酒厂（青岛啤酒厂前身）；。1915年在北京由中国人出资建立了北京双合盛啤酒厂。1977年世界啤酒总产量8400万吨；2000年已经达到1635亿公升；2002年我国啤酒产量首次超过美国，年产量为2386万吨，成为世界第一啤酒生产大国。2005年全国啤酒产量达到3062万千升，同比增长5.2％。三、现代啤酒分类根据色泽：淡色啤酒、浓色啤酒和黑色啤酒；根据杀菌情况：生啤酒和熟啤酒；根据原麦汁浓度：营养啤酒、佐餐啤酒、淡色贮藏啤酒和浓色或黑色啤酒。特殊啤酒：如白啤酒（小麦啤酒）、粉末啤酒、无醇（低醇）啤酒、冰啤酒、干啤酒等等。第二节啤酒生产的主要原料大麦芽辅料大米、玉米等未发芽谷类，糖类和糖浆；酿造用水；啤酒花或酒花制品。一、大麦1、大麦分类六棱、四棱、二棱大麦。二棱大麦：籽粒大而整齐，淀粉含量高，蛋白质含量相对较少，发芽均一，是酿造啤酒的最好原料。六棱麦芽：它可制成含酶丰富的麦芽。2、酿造大麦品种选育及重要性形态选种法；杂交育种法；诱变育种法；基因转化技术育种法。不同的纯种大麦不仅在化学组成、浸出率和酶活力上有差别，而且制麦时的生产工艺和物质变化也不相同。如蛋白质含量高的大麦，制麦损失高，麦芽浸出率低，啤酒的非生物稳定性差。不同的大麦品种，适用酿制不同类型的啤酒。如蛋白质含量高的品种，制出的啤酒口味重，颜色深，适宜酿制浓色啤酒。3、优质酿造大麦品种的基本特点粒大饱满、皮薄、色浅、形体短；高产、低肥、抗病虫；成熟期早、休眠期短、浸出率高；千粒质量高；吸水能力强；蛋白质含量适中；制麦的酶活力高；发芽率95%以上，溶解良好，制麦收得率高。4、大麦的组织结构大麦主要由胚、胚乳、谷皮三部分组成：胚—由胚芽和胚根组成；胚乳—大麦子粒最大的组成部分，也是胚的营养贮仓，其质量为大麦干物质的70～75%；谷皮—由腹部内皮和背部外皮组成，其质量为麦粒干物质的7～13%。5、大麦的化学组成水分、碳水化合物、纤维素、半纤维素、麦胶物质、蛋白质、脂肪、磷酸盐、无机盐、维生素、酚类物质。6、鉴别大麦质量的方法（项目）感官检验外观和色泽；气味；夹杂物；品种纯净度和麦粒整齐度；谷皮特征；麦粒形态机械或物理检验公石质量；千粒质量；均匀度；胚乳性质；发芽力和发芽率；水敏感性；吸水能力化学检验水分；蛋白质含量；大麦浸出物感官检验色泽：有光泽，淡黄，不成熟大麦呈微绿色；受潮大麦发暗，胚部呈深褐色；受霉菌侵蚀的大麦则呈灰色或微蓝色。气味：具新鲜稻草香味，受潮发霉的则具有霉臭味。谷皮：皮薄，有细密纹道；厚皮大麦则纹道粗糙，间隔不密。麦粒形态：麦粒以短胖者为佳，前者浸出物高，蛋白质低，发芽快，容易溶解。夹杂物：杂谷粒和砂土等应在2%以下。品种纯净度和麦粒整齐度：具有品种纯净度，不夹杂不同品种、不同产地和不同年份的大麦；单一品种也要求麦粒均匀整齐。物理检验千粒重：30～40g（以无水物计）麦粒均匀度：一级：麦粒2.5mm以上二级：85%麦粒2.5－2.2mm次级：麦粒2.2mm以下为次大麦。胚乳性质：粉状粒为80%以上。发芽力和发芽率：发芽力：3d内发芽的麦粒百分数达到90%以上；发芽率：5d内发芽的麦粒百分数达到95%以上。水敏感性：将100颗麦粒置于盛4ml和8ml水的平面皿内，120h后，检查两者已发芽的数量。极轻微水敏感性：相差10%以下；轻微水敏感性：10－25%；水敏感性：26－45%；严重水敏感性：45%以上。吸水能力：在特定的浸麦条件下（14±0.1℃）浸72h后其水分含量在50%以上为优良；47.5－50%为良好；45－47.5%为满意；45%以下为不佳。化学检验水分：不能高于13%，否则，易发生霉变，呼吸损失大。蛋白质：9%－12%。蛋白质含量高，制麦不易管理，易生成玻璃质，溶解差，浸出物相应地低，成品啤酒易混浊。浸出物：72%－80%（干物质计）。间接衡量淀粉含量的方法。7、麦芽制造制麦：大麦在人工控制的外界条件下发芽和干燥的过程。大麦→干燥→贮藏→粗选（筛析、振析、风析、磁吸、滚打、洞埋）→精选→分级→浸麦→发芽→干燥→除根→磨光→贮藏操作规程干燥：水分12－13%。贮藏：新收获的大麦，水分高，有休眠期，需经一段后熟期，才能使用，一般需6－8周，才能达到应有的发芽力。清选：将各种杂质如石块、尘埃、谷芒、铁屑、半粒、非大麦谷粒等除去。粗选①筛析—除去粗大的和细碎的夹杂物；②振析—振散泥块，以提高筛选效果；③风析—除灰尘和其他轻微物质；④磁吸—除铁；⑤滚打—除芒和泥块；⑥洞埋—利用金属板上所铣的孔洞将圆粒和半粒谷物分离。分级按颗粒大小分类为浸麦均匀，发芽整齐创造条件；颗粒整齐的麦芽，粉碎后能获得粗细均匀的麦芽粉；分级时拣出瘪粒，从而提高麦芽浸出率。大麦浸渍的目的：①使大麦吸水和吸氧，为发芽提供条件；②洗涤除尘、除杂及除菌；③浸出麦皮内部的有害物。浸麦设备传统的柱体锥底浸麦槽、带中心循环的柱体锥底浸麦槽和新型的平底浸麦槽。浸麦几种典型方法湿浸法、断水浸麦法、长断水浸麦法、喷淋浸麦法、温水浸麦法、重浸渍浸麦法、多次浸麦法等；浸麦度①大麦经浸渍后的含水率，称为浸麦度。②浸麦度一般控制在43－48%。③可根据以下条件调节：大麦的性质、制麦方法、麦芽种类、麦粒大小发芽的目的是使麦粒生成大量的各种酶，并使麦粒中一部分非活化酶得到活化和增长。控制发芽的技术条件：（1）发芽温度：分为低温发芽、高温发芽、先低温后高温发芽等几种。低温发芽：控制在12－16℃。根芽和叶芽生长缓慢，呼吸作用较弱，升温幅度小，麦粒生长均匀，消耗少，得率高，酶的最终活力较高。高温发芽：超过18℃发芽温度为高温发芽。根芽和叶芽生长迅速，呼吸旺盛，升温幅度大，麦粒生长不易均匀，消耗大，得率高，酶的最终活力不及低温发芽。低、高温结合发芽：对于含蛋白质高、具有永久性玻璃质状和难溶的大麦，低温发芽不宜溶解，就采用先低温、后高温发芽法。开始3－4天采用12－16℃，后几天采用18－20℃，甚至22℃，保证麦粒溶解完全。（2）发芽水分：深色麦芽：45－48%，浅色麦芽：43－46%。水敏感性的大麦品种：38－40%。（3）通风：发芽前期及时通风供氧、排出CO2，有利于酶的形成。发芽后期应适当减少通风量，后期维持麦层4%－8%的CO2含量，既可以抑制麦芽发育，减少制麦损失，也有利于麦芽溶解。表12－3麦层通风对发芽的影响麦根量/%呼吸损失/%浸出物量/%通风不足3.13.675.65通风正常5.95.977.79通风过量6.96.979.61（4）发芽周期：7天左右（60－70h浸麦时间）。新工艺发芽时间：4－5.5天（48h浸麦时间）。发芽方法：地板式发芽法通风式发芽法(5)加速发芽的措施：赤霉酸GA3和溴酸盐的应用赤霉酸GA3有诱导水解酸形成的作用。配合GA3再添加溴酸钾于浸渍后的大麦，对降低制麦损失有明显的效果。大麦擦皮处理重浸渍浸麦法激活发芽法“挤压”制麦法表12-4外加赤霉酸GA3对麦芽质量的影响分析项目对照样添加GA3浸出物（干基）/%77.3078.50糖化时间/min106协定法糖化麦汁总酸/100ml麦芽消耗1mol/LNaOHml数0.91.2色度0.1mol/L碘液ml数0.250.35最终发酵度/%73.7074.00氨基氮含量mg/100g255316库尔巴哈值/%4045多酚物质含量/mg·L-18079花色素原含量/mg·L-15555表12-4添加GA3和KBrO3对麦芽质量的影响GA3量/mg·(kg大麦)-100.250.250.250.25KBrO3量/mg·(kg大麦)-10125188250375冷水浸出物量/％17.019.919.018.718.1糖化力/ºL5858585254总氮/％1.551.541.521.501.51永久可溶氮/PSN/％0.560.610.580.530.50蛋白溶解指数TN/PSN/%3640383533制麦损失（干基）/％7.25.35.34.64.5(6)浸麦水中加碱碱性水浸麦可以溶出谷皮中部分多酚物质。NaOH可以吸收CO2，从而加速浸麦过程呼吸作用。碱性水可以抑制微生物，用石灰水还有杀菌功能。在浸麦水中添加大麦质量0.1%的碱（NaOH或NaCO3）。干燥（绿麦芽焙燥）通过干燥，最后确定麦芽的品质。干燥的目的（1）停止绿麦芽的生长和酶的分解作用；（2）除去多量的水分，防止麦芽腐败变质，便于贮藏；（3）使麦根干燥，便于脱落除去；（4）除去绿麦芽的生腥气味，增加麦芽的色、香味。干燥的物质变化过程（1）水分下降绿麦芽含水分41%－43%；浅色麦芽水分3.0%－5.0%；深色麦芽水分1.5%－3.5%。（2）酶的变化酶对温度的抵抗力，与麦芽含水分高低直接关系。干燥前期必须用低温，尽快排潮，后期逐渐升温，浅色麦芽焙焦温度较低，时间短，所以，浅色麦芽酶活性高于深色麦芽。蛋白酶在干燥阶段有增有减，但总趋势下降。（3）浸出物的变化麦芽经过干燥，浸出物稍有损失，干燥温度愈高，浸出物愈低。表12－4绿麦芽不同干燥温度酶活性变化酶活性变化酶名称绿麦芽低温干燥期的凋萎麦芽焙焦温度/℃708090100α-淀粉酶10011610910895β-淀粉酶10069.155.838.028.2内肽酶100103105106-氨肽酶100-355368270羧肽酶100104.694.783.976.0内-β-葡萄糖酶10099968055外-β-葡萄糖酶10045.640.130.927.4纤维二糖酶10068686058脂肪酶10098928681磷酸酶10038.838.830.924.5过氧化氢酶10016.016.02.40.2过氧化物酶10024.124.111.27.5多酚氧化酶10073.973.97268.0（4）糖类的变化干燥前期在高水分和40℃低温的情况下，各种淀粉水解酶继续催化淀粉水解，糊精和低分子糖有所增加。当水分降至15%以下温度继续上升时，淀粉水解趋于停止。由于氨基酸与低分子糖形成类黑素，将消耗一部分可发酵性糖。干燥过程中β-葡萄糖和戊聚糖将继续被酶分解为低分子物质，这有利于降低麦汁粘度，改进过滤性能。干燥过程中β-葡萄糖和戊聚糖的变化凋萎麦芽干燥麦芽麦胶物质总量（mg/100g浸出物干物质）297284β-葡萄糖142135戊聚糖155149干燥过程中β-葡萄糖和戊聚糖将继续被酶分解为低分子物质，这有利于降低麦汁粘度，改进过滤性能β-葡萄糖（5）蛋白质的变化干燥初期蛋白质继续分解，低分子氮略有增加，但由于类黑素的形成，干燥麦芽的可溶性氮有所下降。干燥前后总氮不变，但组成成分有变。（6）类黑素的形成类黑素是还原糖与氨基酸或简单含氮物在较高温下相互作用形成的氨基糖。其作用条件要求水分不低于5%，干燥温度达80－90℃时，反应加速，100－110℃时反应加强。作用最适pH为5.0。以相对分子质量最低的糖和含氮物作用速度最快。此反应麦芽煮沸过程仍继续进行。干燥过程中麦芽含氮物质的变化（mg/100g无水浸出物）绿麦芽凋萎麦芽干燥麦芽浅色麦芽可溶性氮5105