搜索
啤酒工艺学第二章啤酒酿造原料2020年2月2日星期日2啤酒酿造原料•第一节、大麦•第二节、辅助原料•第三节、啤酒花•第四节、水2020年2月2日星期日3第一节大麦大麦是啤酒生产的主要原料，生产中是先将大麦制成麦芽，再用来酿造啤酒。分类：根据大麦籽粒生长的形态，可分为六棱大麦、四棱大麦和二棱大麦。其中二棱大麦的麦穗上只有两行籽粒，籽粒皮薄、大小均匀、饱满整齐，淀粉含量较高，蛋白质含量适当，是啤酒生产的最好原料。一、大麦的种类2020年2月2日星期日4•1．六棱大麦籽粒不整齐，蛋白质含量↑，淀粉含量↓；酶活力↑，尤适于辅料用量增加的情况，但浸出率较低，麦芽溶解度不太稳定。•2．四棱大麦六棱大麦的变种。•3．二棱大麦籽粒整齐，蛋白质↓含量，淀粉含量↑，浸出率高，溶解度较好，是酿造啤酒的最好原料。2020年2月2日星期日5二.大麦的组织结构大麦粒主要由胚、胚乳、皮层三部分组成。见图2-2。图2-2大麦粒的构造1-麦芒2-谷皮3-果皮和种皮4-腹沟5-糊粉层6-胚乳7-细胞层8-胚根9-胚芽10-盾状体11-上皮层A-腹部B-背部2020年2月2日星期日6（一）胚胚是大麦最主要的部分。由胚芽和胚根所组成，它和盾状体及上皮层位于麦粒背部的下端。其质量为大麦干物质的2%～5%。盾状体与胚乳衔接，功能是将胚乳内积累的营养物质传递给生长的胚芽。（二）胚乳胚乳与胚毗连，是胚的营养仓库，胚乳质量为大麦干物质的80%～85%。胚乳由贮藏淀粉的细胞层和贮藏脂肪的细胞层构成。（三）皮层由腹部的内皮和背部的外皮组成，外皮的延长部分即称麦芒，其质量为大麦干物质的7%～13%。皮壳的组成物大都是非水溶性的，硅酸、单宁和苦味物质等。这些物质对酿造有很多有害作用。但皮壳在麦汁制造时，则作为麦汁过滤层而被利用。2020年2月2日星期日7三、大麦的化学组成大麦的化学组成随品种以及自然条件等不同在一定范围内波动，主要成分是淀粉，其次是纤维素以及蛋白质、脂肪等。大麦中一般含干物质80%～88%，水分12%～20%。二棱大麦的化学组成如表2-1所示。（一）水分根据收获季节的气候情况，大麦的水分含量波动11%～20%之间，但进厂大麦的水分不宜太高，水分高于12%的大麦在贮藏中易发霉、腐烂，不仅贮藏损失大，而且会严重影响大麦的发芽力和大麦质量。新收获的大麦含水常高达20%，必须经过曝晒，或人工干燥，使水分降至12%左右，方能进仓贮藏。2020年2月2日星期日8（二）碳水化合物1．淀粉淀粉是最重要的碳水化合物，大麦淀粉含量约占总干物质质量的58%～65%，贮藏在胚乳细胞内。2．纤维素纤维素主要存在于大麦的皮壳中，是构成谷皮细胞壁的主要物质，占大麦干重的3.5%～7%。3．半纤维素和麦胶物质半纤维素是胚乳细胞壁的主要构成物质，也存在于谷皮中。占麦粒质量的10%～11%，不溶于水，但易被热的稀酸和稀碱水解，产生五碳和六碳糖。发芽过程被半纤维素酶(细胞溶解酶)分解，因而增加了麦芽的易碎性，有利于各种水解酶进入细胞内，促进胚乳的溶解。4．低糖大麦中含有2%左右的糖类，其主要是蔗糖，还有少量的棉子糖、葡二果糖、麦芽糖、葡萄糖和果糖。蔗糖、棉子糖和葡二果糖主要存在于胚和糊粉层中，供胚开始萌发的呼吸消耗；葡萄糖和果糖存在于胚乳中；麦芽糖则集中在糊粉层中，那里有大量β-淀粉酶存在。所以，低糖对麦粒的生命活动有很大意义。2020年2月2日星期日9•（三）蛋白质大麦中的蛋白质含量及类型直接影响大麦的发芽力、酵母营养、啤酒风味啤酒的泡持性、非生物稳定性适口性等。因此选择含蛋白质适中的大麦品种对啤酒酿造具有十分重要的意义。大麦中蛋白质含量一般在8%～14%，个别有达18%的。制造啤酒麦芽的大麦蛋白质含量需适中，一般在9%～12%之间为好。蛋白质含量太高时有如下缺点：相应淀粉含量会降低，最后影响到原料的收得率，更重要的是会形成玻璃质的硬麦；发芽过于迅速，温度不易控制，制成的麦芽会因溶解不足而使浸出物收得率降低，也会引起啤酒的混浊；蛋白质含量高易导致啤酒中杂醇油含量高。蛋白质过少，会使制成的麦汁对酵母营养缺乏，引起发酵缓慢，造成啤酒泡持性差，口味淡薄等。大麦中的蛋白质按其在不同的溶液中溶解性及其沉淀度区分为四大类：清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白。2020年2月2日星期日10（四）脂肪大麦含2%～3%的脂肪，主要存在于糊粉层。（五）磷酸盐正常含量为每100g大麦干物质含260～350mg磷。大麦所含磷酸盐的半数为植酸钙镁，约占大麦干物质的0.9%。有机磷酸盐在发芽过程中水解，形成第一磷酸盐和大量缓冲物质，糖化时，进入麦汁中，对麦汁具有缓冲作用，对调节麦汁pH值起很大作用。另外，磷酸盐是酵母发酵过程中不可缺少的物质，对酵母的发酵起着重要作用。（六）无机盐大麦中的无机盐含量为其干物质质量的2.5%～3.5%，大部分存在于谷皮、胚和糊粉层中。这些无机盐对发芽、糖化和发酵有很大影响。（七）维生素大麦富含维生素，集中分布在胚和糊粉层等活性组织中，常以结合状态存在。（八）多酚物质大麦中含有多种酚类物质，其含量只有大麦干物质质量的0.1%～0.3%，主要存在于麦皮和糊粉层中。大麦酚类物质含量与大麦品种有关，也受生长条件的影响。一般蛋白质含量愈低，多酚含量愈高。大麦中酚类物质含量虽少，却对啤酒的色泽、泡沫、风味和非生物稳定性等影响很大。2020年2月2日星期日11四.啤酒用大麦的质量要求（一）感官特征1.纯度大麦应很少含有杂谷、草屑、泥沙等夹杂物；应尽可能是属于同一产地、同一品种。因为只有同一产地、同一品种、同年收割的大麦其品质较一致，在制麦时能做到均匀发芽。2.外观和色泽新鲜、干燥、皮壳薄而有绉纹者，色泽淡黄而有光泽，籽粒饱满，这是成熟大麦的标志；如带青绿色，则是未完全成熟；如暗灰色或微蓝色泽的则是长了霉或受过热的大麦。色泽过浅的大麦，多数是玻璃质粒或熏硫所致，不宜酿造啤酒。3．香和味具有新鲜的麦秆香味，放在嘴里咬尝时有淀粉味，并略带甜味者为佳。4．皮壳特征制麦芽用大麦皮壳的粗细度对制麦特别重要。皮薄的大麦有细密的痕纹，适于制麦芽。皮厚的大麦纹道粗糙、不明显、间隔不密；皮厚的大麦浸出率较低，同时还可能存在较多的有害物质(如鞣质和苦味物质)。5．麦粒形态粒型肥短的麦粒一般谷皮含量低，廋长的麦粒谷皮含量高。粒型肥短的麦粒浸出物高，蛋白质含量低，发芽较快，易溶解。因此，粒型肥短的麦粒较适合制做麦芽。2020年2月2日星期日12（二）物理检验1．千粒质量千粒质量即为1000颗大麦籽粒的质量。36~45g2．百升质量百升质量是表示一百升大麦的质量。百升质量大的大麦籽粒比较饱满，浸出物含量也高。68~71kg3．形态大小和均匀度麦粒的大小一般以腹径表示，大麦的大小和均匀度对大麦的质量有很大影响，并直接影响麦芽的整个制造过程。大麦的大小和均匀度，可用分级筛测量，其筛孔孔距分别为2.8、2.5、2.2mm。2.5mm以上的麦粒占80%以上者为佳，称优级大麦；占75%以上者，质量次之，称一级大麦；70%以上者，称为二级大麦；2.2mm以下的大麦，蛋白质含量高，浸出物含量低，适于用作饲料。2020年2月2日星期日134．胚乳的状态麦粒的胚乳状态可分为粉质粒，玻璃质粒、半玻璃质粒。粉质粒麦粒的胚乳状态（断面）呈软质白色；玻璃质粒断面呈透明有光泽；部分透明、部分白色粉质的称半玻璃质粒。5．发芽力和发芽率大麦在发芽时，其中原有的酶才能活化和生成各种酶，才能使大麦中大分子物质适度物质溶解，转变成麦芽。发芽力是大麦最重要的特性之一。发芽力是大麦在适宜条件下发芽三天后，发芽麦粒占总麦粒的百分数。发芽力表示大麦发芽的均匀性。发芽率是大麦在适宜条件下发芽五天后，发芽麦粒占总麦粒的百分数。发芽率表示大麦发芽的能力。啤酒酿造中，要求大麦的发芽力不低于85%，发芽率不低于90%。但对优级大麦而言，发芽力应不低于95%，发芽率不低于97%。两者的差距由大麦的休眠期所决定，当大麦经过休眠期后，二者的数值应非常接近。2020年2月2日星期日14（三）化学检验1．水分一般水分应在12%～13%内。大麦含水分高者易霉烂，过低不利于大麦的生理性能。2．淀粉含量和浸出物含量淀粉含量应在60%～65%以上，淀粉高，则浸出物高，蛋白质含量则越少。大麦的浸出物含量按干物质计，一般为72%～80%。大麦淀粉含量与浸出物含量之间的差额平均为14.5%。因此，从浸出物含量可大致换算出该大麦的淀粉含量。3．蛋白质大麦中含氮物质以粗蛋白质含量表示，它是大麦成分的主要组成部分。大麦中蛋白质含量一般要求为9%～13%，以10%～12%(以干物质计)为佳。蛋白质含量丰富，会使浸出率下降；在工艺操作上，发芽过于猛烈，难溶解；在酿造中也容易引起混浊，降低了啤酒的非生物稳定性。4．其它生产浅色麦芽时，还需注意大麦的色泽，不宜采用底色过深的大麦。另外，大麦的夹杂粒应小于2.0%，优级小于1.0%。破损率小于1.5%，优级小于0.5%。水敏感性在10～25%，优级应在10%以下。2020年2月2日星期日15作业1、填空：大麦粒主要由、、三部分组成。2、名词解释发芽力、发芽率，二者的区别？3、啤酒用大麦的蛋白质含量有何要求？为什么？2020年2月2日星期日16第二节辅助原料在啤酒酿造中，可根据地区的资源和价格，采用富含淀粉的谷类(大麦、大米、玉米等)、糖类或糖浆作为麦芽的辅助原料，在有利于啤酒质量，不影响酿造的前提下，应尽量多采用辅助原料。2020年2月2日星期日17一、添加辅助原料的目的使用辅助原料的目的如下：1.采用价廉而富含淀粉质的谷类作为麦芽的辅助原料，以提高麦汁收得率，制取廉价麦汁，降低成本并节约粮食。2.使用糖类或糖浆为辅助原料，可以节省糖化设备容量，调节麦汁中糖与非糖的比例，以提高啤酒发酵度。3.使用辅助原料，可以降低麦汁中蛋白质和易氧化的多酚物质的含量，从而降低啤酒色度，改善啤酒风味和啤酒的非生物稳定性。4.使用部分谷类原料，可以增加啤酒中糖蛋白的含量，从而改进啤酒的泡沫性能。2020年2月2日星期日18谷类辅助原料的使用量在10%～50%之间，常用的比例为20%～30%，糖类辅助原料一般为10%～20%。我国啤酒酿造一般都使用辅助原料，多数用大米，有的厂用脱胚玉米，其最低量为10%～15%，最高量为40%～50%，多数为30%左右。国际上使用辅助原料的情况也极不一致，如美国使用谷类辅助原料，一般为50%左右，多用玉米或大米，少数用高梁；在德国，除制造出口啤酒外，其内销啤酒一般不允许使用辅助原料；在英国，由于其糖化方法采用浸出糖化法，多采用已经糊化预加工的大米片或玉米片为辅助原料；在澳大利亚，多采用蔗糖为辅助原料，添加量达20%以上。主要谷类辅助原料的性状见表2-1所示。2020年2月2日星期日19表2-1主要谷类辅助原料品种水分（%）淀粉含量（%）浸出物含量（%）蛋白质含量（%）脂肪含量（%）糊化温度（t/℃）一般使用比例（%）碎大米11～1376～8590～956～110.2～1.068～7730～45脱胚玉米11.2～1369～7385～927.5～80.5～1.570～7825～35大麦11～1358～6572～8110～12.52～360～6220～35小麦11.6～14.857～62.468～7611.5～13.81.5～2.352～5620～252020年2月2日星期日20二、辅助原料的种类（一）未发芽谷类1．大米大米是最常用的一种麦芽辅助原料，其特点是价格较低廉，而淀粉高于麦芽，多酚物质和蛋白质含量低于麦芽，糖化麦汁收得率提高，成本降低，又可改善啤酒的风味和色泽，啤酒泡沫细腻，酒花香气突出，非生物稳定性比较好，特别适宜制造下面发酵的淡色啤酒。国内啤酒厂辅助原料大米用量自25%～50%不等，一般是25%～35%。啤酒工业使用的大米要求比较严格，必须是精碾大米，一般都采用碎米，比较经济。2．玉米淀粉玉米淀粉多采用湿法加工生产，即将原料玉米经净化后，利用亚硫酸浸泡，破坏玉米的组织结构，然后破碎，分离出胚芽、纤维、蛋白质，最后得到成品淀粉。玉米淀粉的糊化温度为62～7