啤酒的过滤

§8过滤——一、概述•糖化过程中残留的一部分-淀粉酶继续分解糊精，提高原料浸出物收得率•以麦糟为过滤介质，得到澄清液体称为“头号麦汁”•利用热水，洗出残留在麦糟中的可溶性浸出物，称“第二、第三或洗涤麦汁”二、糖化醪的过滤方法•过滤槽法——利用液体的静压•压滤机法——利用外界的压力•渗出过滤槽法——利用负压三、过滤槽的结构、尺寸•不锈钢圆筒形、弧球形或锥形顶盖，中间有一升降轴，带有耕糟机•麦糟层厚度的确定——干法粉碎，厚度为25~32cm(40cm)——湿法粉碎，厚度为40~50cm•设计过滤槽时，一般麦糟层厚度在38~45cm•麦糟层厚度=投料量麦糟产率糟过滤面积•国外1.8m3糟/吨原料，国内1.65m3糟/吨原料四、筛板的开孔率•圆形孔的开孔率为5~6%，否则强度不够•以前用紫、黄铜等铣出长条形孔，开孔率达7~9%•现代用不锈钢梯形板焊接而成，开孔率可达15~30%•开孔率15~17%是个极限，高于此值，对过滤阻力无影响五、提高麦汁过滤速度的因素1、麦糟的疏松程度——原料质量——粉碎程度——辅料比2、糟层厚度3、麦汁粘度——头号麦汁浓度——过滤温度——-葡聚糖含量六、过滤操作的工艺控制条件•温度•pH•头号麦汁收集量一般头号麦汁浸出物占总浸出物的75~80%•洗糟水•洗糟终点的控制七、麦糟的处理•含有半纤维素、纤维素、蛋白质(18%左右)，少量的淀粉和糖(1%)，一般作为饲料•是否需要干燥：含有83%左右的水分•深加工：蛋白质的富化等§9麦汁的煮沸和酒花的萃取一、目的•浓缩麦汁至规定浓度•使高分子热凝固性蛋白质变性絮凝•钝化酶的活性及麦汁消毒、杀菌•酒花成份的萃取，赋予啤酒独特的苦味，提高啤酒的防腐能力•形成还原性物质，并给啤酒带来香气•除去有害物质二、煮沸设备•直接燃烧煮沸锅•夹套加热煮沸锅——煮沸锅体积的增加，使单位体积的加热面积下降，麦汁浓缩及蛋白质絮凝效果不好•列管式内加热器式煮沸锅•外加热器式煮沸锅*列管式内加热器式煮沸锅•若列管较长，麦汁流动迅速，不易结焦•若列管较短，麦汁流动缓慢，易结焦•在麦汁沸腾前，麦汁在管中几乎不流动，极易在管壁处结焦•在麦汁进煮沸锅之前，采用一预加热器，把麦汁加热至沸点进锅三.煮沸工艺及设备的发展降低煮沸能耗采用高压热水、二次蒸汽的回收利用等降低麦汁中还原性物质的氧化程度，减少老化前驱物质的产生采用密闭低压煮沸锅、减少麦汁与氧气接触热凝固性蛋白质的充分凝结沉淀，增加啤酒非生物稳定性加强麦汁对流状态和蛋白质沉淀效果提高生产效率缩短煮沸时间三.煮沸工艺及设备的发展四.新型麦汁煮沸工艺（Merlin)WhirlpoolHopsdosingWortcoolerMerlinAreaIAreaII四.新型麦汁煮沸工艺(Merlin)Hop-dosageHeatexchangerwortcoolerMerlinSteamcontrolvalveWhirlpoolheatingareaIheatingareaIIEnergyaccumulatorHeatexchangerPrerunvesselColdwaterHotwaterCirculationpumps96°C78°C四.Merlin新型麦汁煮沸系统的特点总蒸发强度在4~4.5%，与一般煮沸系统比较节约能耗50%以上，最多可节约70%；总煮沸时间缩短至50~60min;具有气提操作步骤，可除去麦汁中不良风味物质，如DMS等；同样能制造出优质的麦汁。五、煮沸强度V沸前-V沸后=——————100%V沸前•T•一般值为：8%15%•值太大，会把已絮凝的蛋白质重新撕开•值太小，蛋白质变性絮凝不充分*煮沸强度与麦汁质量值(%)麦汁质量絮凝情况热凝固Pr含量(%)46不澄清絮凝松散405078较不清絮状，慢1830910较好紧密絮状12171112良好块，结实812六、煮沸时间的确定•根据煮沸前后质量不变的原则V1d1B1=V2d2B2可计算得到：T=(!-B1/B2)100•当确定了煮沸前后的麦汁浓度时，T只依赖于煮沸强度•在保证蛋白质充分絮凝的情况下，尽量缩短麦汁的煮沸时间七、热凝固蛋白质的变性絮凝•热凝固蛋白质的组成：MW6万的清蛋白、球蛋白及高肽•是球形，带有水膜及电荷•能分散在水中，表现出一定的水溶性•由于条件的变化，会发生絮凝、沉淀，影响啤酒的非生物稳定性八、影响热凝固蛋白絮凝因素1、受热——清蛋白受热易变性，-球蛋白变性不充分2、pH——蛋白质在等电点时会去水膜，且电荷为0，此时易发生絮凝、沉淀——清蛋白的等电点为5.6，-球蛋白为4.9八、影响热凝固蛋白絮凝的因素3、沸腾状态——沸腾时的对流强度、流型、泡沫破裂程度4、单宁——与蛋白质以共价键相连，形成不溶性沉淀5、二价金属离子——形成盐桥，有利于蛋白质的絮凝、沉淀九、酒花的添加1、精油——85~95%挥发，时间越长，挥发越多——啤酒酒花香气不明显的主要原因——苦花精油0.1~0.75%，香花为1.5~2.5%，——我国大部分使用苦花——酒花的品种不佳，使用量降低——酒花的粉碎方法、不正确添加方式九、酒花的添加2、多酚物质——具有一定的水溶性——一定量的存在，有利于啤酒的非生物稳定性——对啤酒的色泽、风味会产生一定的影响九、酒花的添加3、苦味物质——-酸、-酸异构化为异-酸、-软树脂，溶解度增加——过度煮沸和氧化，会继续氧化、聚合成‘和硬树脂，有不愉快的后苦味十、酒花的添加方法•三次添加——沸腾10’后，添加10%，单宁溶解，防止溢锅——沸腾30~40’后，添加60%，形成异-酸和-软树脂——煮沸终了前10’，添加30%，萃取精油•两次添加——煮沸30’后，加85%；煮沸80’后，加15%•一次添加——煮沸30’后添加十一、酒花分次添加的缺点•若降低酒花的添加量，会由于单宁量不够，而使蛋白质变性絮凝不充分•酒花添加量的降低，再加上分次添加，会使酒花中的精油萃取不到•-酸异构化为异-酸，需要一定的时间，否则-酸的异构化不好十二、苦味值—Bu•用异辛烷萃取酸化的啤酒中苦味物质，在275nm下比色，Bu=A27550•酒花的添加量：——以前：kg酒花/吨定型麦汁——较合理：7~10g-酸/HL麦汁•Wollmer提出以B值计算酒花添加量B=+(/9)包括-酸和-软树脂