第2章-啤酒生产原辅材料课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,二,章 啤酒,生产原辅材料,啤酒生产的原料主要是,大,麦、酒花和水,，辅料有,大米、玉米、,小麦、高粱等谷类和淀粉等。,大麦（主要原料）,barley,大米（辅助原料）,rice,酒花,hops,酵母,yeast,水,water,主要内容,第一节 大麦,第二 节 酒花,第三节 酿造用水,第四 节 辅料,大 麦,第一节 啤酒酿造原料,大麦,一、选择大麦作为生产啤酒的主要原料的,原因,种植面广，发芽力强，价格较便宜,含各种水解酶类和丰富的可浸出物,大麦的谷皮是很好的麦汁过滤介质,大麦是非人类食用主粮,化学组成合理，淀粉含量高，蛋白质含量比较适中。,二、大麦的贮藏,新收获的大麦种皮透气性和透水性差，水分含量高，有休眠期，发芽率低，经贮藏后，由于受外界温度、湿度、氧气等的影响，改变了种皮性能，提高了大麦的发芽率。,一般需6-8周的时间才能达到应有的发芽率。,（四）根据麦穗形态分类,直穗大麦,成熟时麦穗直立，有二、四、六棱大麦之分。,曲穗大麦 成熟时麦穗下垂，穗长而细，均为二棱大麦。,（五）根据生长形态分类,六棱大麦,是大麦的原始形态。麦穗断面呈六角形，有六 行麦粒围绕一根穗轴而生，籽粒不够整齐，,相 对蛋白质含量较高，淀粉含量较低,。,四棱大麦,是六棱大麦的变种，它的籽粒不像六棱大麦那样对称，有二对籽粒互为交错，此,大麦粒小且不整齐，谷皮较厚，蛋白质含量较高。,二棱大麦 也是六棱大麦的变种，沿穗轴只有对称的二行籽粒，因此,籽粒饱满、整齐、颗粒大，相对淀粉含量高，蛋白质含量低。,三种大麦的籽粒区别,1,、外部结构,(,缺图,),麦粒基座,麦粒顶端,麦皮,麦皮皱纹,腹沟,基刺,四、大,麦（barley）的组织结构,大麦由胚、胚乳和皮层构成。,1),胚,是大麦的重要组成部分，根、茎、叶就,由,此生长。胚一旦死亡，大麦 就失去发芽力。,胚,由胚芽、胚根、盾状体和上皮层组成。盾状体与胚乳衔接,2、内部结构,2,）,胚乳,是胚的营养仓库。由淀粉细胞层和脂肪细胞层组成。淀粉细胞层是胚乳的核心。细胞之间的空间处由蛋白质组成的骨架支撑，外部被糊粉层包围。糊粉层是产生各种水解酶的场所，也是有生命的组织，也进行呼吸作用。,3,）皮层,谷皮,在麦汁制备时可作为过滤介质而被利用。,果皮,刚收获的大麦,，,果皮的外表面有一蜡质层，对赤霉酸和氧是不透性的。,种皮,是一种半渗透性薄膜，可渗透水及某些离子，却不能渗透高分子物质。,皮层,内含有桂酸、单宁苦味物质等，对酿造有害，,但皮壳在糖化醪过滤时可作为过滤层而被利用。,碳水化合物,蛋白质,主要是淀粉，占大麦干物质的 58 65,另外还有纤维素,(,3.5%7.0%,),、半纤维素和麦胶物质、糖类等。,要求其含量适中,一般,占大麦干物质的9 12，其中一部分是酶类。,大麦经过发芽后，酶的种类和活力会有所增加。,五、大,麦的化学组成,水分,12%左右,其它,无机盐,类脂物质,占大麦干物质的,2,3,，其中,95,以上为甘油三,lin,酯，,它们对啤酒的风味稳定性和泡持性有不利影响。,发芽时，部分脂肪被消耗，部分经酶促反应转化为甘油和,脂肪酸。,麦芽脂肪大部分留在麦糟中，有很少部分进入麦汁。,占大麦干物质,2.5,3.5,，对发芽、糖化及发酵有很大影响。,磷酸盐、维生素、酚类物质等。,无机盐,占干物质重量的2.5%3.5%。主要成分有钾、磷、硅、钠、钙、镁、铁、硫、氯等。无机盐是胚芽和酵母不可缺少的营养物质，其中最重要的无机盐是磷酸盐（钾、钙、镁）。磷酸盐不仅是酵母的营养成分，而且也是一种化学缓冲剂，在发芽、糖化、发酵和成品酒中，对正常酸度均有调节和稳定作用。,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，有V,B1,、V,B2,、V,B6,、V,C,、V,H,、泛酸、叶酸等多种维生素。V,B,复合体是酵母极为重要的生长素。,多酚物质,大麦含多酚物质约0.1%0.3%,主要存在于糊粉层和种皮中。麦汁煮沸时，多酚物质和蛋白质结合，生成不溶性沉淀物。,（一）感官检验,1,、外观和色泽,新鲜、干燥、皮壳薄、色泽淡黄而有光泽，是成熟大麦的标志。,2,、气味,有麦秆香味，咀嚼有淀粉味，并略带甜味。,3,、夹杂物,不超过,2%,为宜。,4,麦粒整齐度,要求大麦颗粒大小均匀整齐，品种单一，不夹杂其它品种。不同产地，不同年份的大麦应分别存放。,五、啤酒大,麦的品种和质量要求,5,、麦粒形态,要求粒大、饱满、皮薄、具有细密的纹道。,（二）物理检验,1,、公石重量,100L,麦粒的重量。约,6872kg,。,2,、千粒重,1000,粒大麦的重量。,3545g,优良啤酒大麦应大于,42g,3,、均匀度,(,整齐度,分级率,),是指不同腹径大麦颗粒的比例。腹径在,2.52.8mm,之间及,2.8mm,以上的大麦为一级大麦；,2.22.5mm,之间为二级大麦。小于,2.2mm,为等外大麦,。,4,、胚乳状态（切断试验）,把大麦粒从纵面或横面切开，可以看到三种状态：粉质粒、玻璃质粒、半玻璃质粒,(,粉状,半玻状,全玻状,),。优良啤酒大麦粉状度应大于,80%,玻璃质粒大麦难以浸透和发芽，玻璃质粒分为永久性和暂时性两类：暂时性玻璃质粒是淀粉颗粒堆积过密所致，经过浸麦和发芽后，即可消失，不影响大麦的品质；永久性玻璃质粒则形成于细胞结构中，发芽时很难溶解。,5,、,发芽力和发芽率 发芽力是指大麦在适宜的条件（,18-20,）下发芽三天，发芽麦粒占总麦粒的百分数。发芽率（,18-20,）,则是发芽五天，发芽麦粒占总麦粒的百分数。,（不同书说法有异）,发芽力表示大麦发芽的均匀性，发芽率表示大麦发芽的能力。,影响因素：,P28,6,、水敏性试验,:,表征大麦萌发时对水分的承受能力,水敏性是指大麦吸收较多水分后，抑制大麦发芽的现象。,水敏性值就是,100,粒大麦,4ml,水,5d,发芽力与,8ml,水,5d,发芽力的差值。优良：,25%,。,评价标准：特低水敏性,10%,低水敏性,10%-25%,一般水敏性,22%-45%,高水敏性 ,45%,7,、吸水能力 水温为,15-17,，浸渍,3,天，大麦含水量为,45%,以上为满意。优良者大于,47.5%,（三）化学分析,1,、水分,12%,左右,2,、大麦淀粉含量和浸出物含量,淀粉含量一般在,58%65%,之间，浸出物一般在,72%80%,之间，高于淀粉含量,14.75%,3,、蛋白质含量,9%12%,之间为佳。,蛋白质过高或过低危害,过高,：,1,、大麦淀粉含量低，大麦麦芽浸出率低；,2,、制麦加工难度大，损失高，成本高；,3,、制成麦芽色度高，深色啤酒制造。,过低（较少出现）,：,1,、蛋白质溶解易过度，,-,氨基氮不足，麦芽酶活力低；,2,、啤酒泡持性差，口味丰满型差；,3,、酵母营养不足，发酵速度慢，副产物双乙酰多,浅色啤酒：,9.5%-11.5%,（绝干）；,深色啤酒：,11.5%-12%,；,原料大麦的质量鉴定,千粒重为,3445g,，发芽力,90,，发芽率,96,。,水分为,12,13,，淀粉为,63,65,，蛋白质为,9,12,。,选用大麦的原则,选用薄皮、吸水力强、麦粒均匀、浸出物丰富、发芽率高的大麦。,第二节,辅料,一,.,使用辅料的作用,降低啤酒生产成本，,降低麦汁中蛋白质和多酚类物质的含量,有利于提高啤酒的非生物稳定性和降低啤酒色度，,提高设备利用率，简化生产工序。,使用部分辅助原料(如小麦)可以增加啤酒中糖蛋白的含量，改进啤酒的泡沫性能。,辅料:,以淀粉及其水解产物的原料，如：未发芽谷类，玉米淀粉及糖浆（固体辅料,/,液体辅料）,二,.,辅料的种类及使用量,大米,国内大多数厂家使用；,玉米,少数厂用。,使用量,原料的,20,30,，有的厂高达,40,50,。,大麦,国外使用，使用量不超过,20,。,另外，也可直接添加糖类，如蔗糖、葡萄糖和糖浆等，,使用量一般为原料的,10,。,1,、大米（水分,12-13%,，淀粉,85-90%,，蛋白质,5-8%,）,须经过精碾，除去大米表皮的蛋白质细胞层，降低蛋白质含量，减少脂肪含量。一般采用碎粒的籼米比较经济。,特点,:P72,2,、玉米（水分,10-14%,，碳水化合物,76-80%,，蛋白质,9-12%,）,必须脱胚；应用新玉米,3,、小麦,制造小麦麦芽,4,、大麦,辅料,5,、黍米、高梁,6,、其他：糖类和糖浆（蔗糖，葡萄糖，转化糖）,7,、添加剂：,酶制剂、非生物稳定剂、抗氧化剂、增泡剂、啤酒澄清剂、酸度调节剂。,添加目的：,:P75,三、使用辅料应注意的问题,1、辅料使用量应考虑麦芽的糖化能力。,2、辅料的使用不造成过滤困难。,3、有利于降低啤酒生产成本。,4、有利于提高啤酒的质量，风味人们能接受。,第三节,啤酒花（hops),啤酒花简称酒花，又称蛇麻花。蛇麻为大麻科葎草属多年生蔓性草本植物，系雌雄异株，用于啤酒酿造者为成熟雌花。,德国首先使用。世界前三：德国、美国、中国（新疆及东北）,（1）酒花作用,赋予啤酒香味和爽口苦味,提高啤酒泡沫的持久性和稳定性,促进蛋白质沉淀，有利于啤酒澄清,有抑菌作用，能增强麦汁和啤酒的防腐力。,（2）酒花的化学成分,酒花的化学成分非常复杂，对啤酒酿造有特殊意义的三大部分为：,苦味物质、酒花精油、多酚物质。,苦味物质,：提供啤酒愉快苦味的物资，在酒花中主要指酸、酸及其一系列氧化、聚合产物。,硬树脂里的黄腐酚可抗癌，但啤酒里含量少,-酸和-酸性质和作用,（,1）啤酒酿造上以-酸衡量酒花的酿造价值。,含量：香型（3-5%），苦型（6-9%），高,-酸,（11-14%）,（2）-酸,是混合物：前/后/加/合葎草酮及葎草酮。,（3）-酸具有,苦味和防腐力,(),。-酸及其同系物在弱减溶液易异构化生成,异-酸,等异构物，具有苦味，在麦汁中溶解度高于-酸，啤酒的苦味主要来自异-酸。,（,4,）酒花中-酸含量不稳定，极易氧化造成损失，酒花与麦汁共沸时间过长时，转化成无苦味或苦味不正常的衍生物。,（,5,）酒花中-酸含量一般为3-6%，本身不影响啤酒的苦味，但其氧化物,（,希鲁酮）,在麦汁和啤酒具有较高的溶解度，具有细致而强烈的,苦味,力。,混合物：前/后/加/合蛇麻酮及蛇麻酮。,酒花精油,（,位于蛇麻,腺,）,酒花油是酒花中挥发油的总称，具有芳香味，是啤酒香气的重要来源。酒花油成分复杂，有200种以上成分。,酒花油在贮藏期中很大一部分变成其氧化物，显示酒花香味。,酒花中含,0.52.0%的,酒花油。酒花油是啤酒,酒花香味,的主要来源。,多酚物质,：,单宁、黄酮醇、儿茶酚、花色苷等,1、,酒花含有4-10%,（2-5%）,的多酚物质。,2、,低分子多酚能赋予啤酒一定的醇厚性；氧化了的高分子多酚会导致啤酒风味生硬粗糙，色泽加深。3、,多酚具有还原性和氧化性，它可使啤酒中的一,些物质避免氧化,，在,氧化状态下又能催化脂肪和高级醇形成醛类,，直接或间接,促进啤酒口味老化,。,4、,多酚物质在麦汁煮沸时有沉淀蛋白质的作用,，使麦汁澄清；但这种沉淀作用在麦汁冷却、发酵、过滤、包装后的啤酒中继续进行，,导致啤酒混浊,。,5、与铁盐结合形成黑色化合物；氧化后形成红棕色化合物栎糅红。,多酚：影响啤酒口味、色度、苦味质量、非生物/口味稳定性。,（3,）酒花,分类,香型酒花：,苦型酒花,兼型酒花,（,4,）酒花制品,为了提高酒花苦味和香味物质的利用效果，解决运输、贮藏和使用方便等问题，已有多种酒花制品问世，占世界全部酒花产量的80%以上。,酒花粉,颗粒酒花,酒花浸膏,异构化酒花浸膏,精制酒花油,(一）酒花粉及酒花颗粒,酒花粉：45,左右干燥至水分7-9%，粉碎为1-5mm粉末，混匀包装。,（二）酒花浸膏 干燥酒花以有机溶剂按逆流分配原理萃取，提取出苦味物质和酒花油。常用的有机溶剂为苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇等。酒花浸膏因不含单宁等物质不宜单独使用。,（三）异构浸膏 普通酒花浸膏在碱性溶液中加热，或在乙醇中于Ca,+,、Mg,+,存在的条件下加热处理，使,-酸异构化，再用有机溶剂提纯。,（四）酒花油 一种是常温酒花油蒸馏液，另一种是低温酒花油蒸馏液。,酒花制品特点,1、质量均匀，有利于啤酒苦味稳定。,2、贮存性能好；,3、苦味物质收得率高；,4、运输和贮存费用低；,5、使用酒花制品，不需要使用酒花分离器；,6、可自动计量添加。,7、价格主要取决于酒花品种及,-酸含量。,（,5,）酒花的贮藏,新收酒花含水量达75%80%，用人工干燥的方法使酒花梗脱落，此时含水量降至6%8%。为了防止花片碎裂，再经人工回潮吸湿至水分10%左右，然后压榨包装，贮藏在0,-2,的干燥处。,（,6,）酒花的质量标准,（了解、自学）,P68,1、感官鉴定,1）纯净度；2）外观检查；3）手感；4）香味,2、化学鉴定,1）水分：10%以下；2）,-酸：香型5%以上，苦型8%以上；3）软脂酸：香型14%以上，苦型16%以上；,酿造用水,啤酒生产用水,普通用水,糖化用水、洗涤麦糟用水,灭菌、冷却、锅炉用水,直接影响啤酒质量,要求符合饮用水标准,除符合饮用水标准外，还需满足酿造专业要求,需要进行软化、去离子等处理,生产淡色啤酒应以软水为主；生产浓色啤酒可以选用暂时硬度偏高的水；锅炉用水必须是软水防止产生水垢；冷却用水即需要是软水，同时还要求含金属盐少，防止产生腐蚀作用；浸麦用水以中等硬,+碳酸钙、碳酸镁,或其他物质,及碳酸根,二 啤酒的质量要求,4、活性炭处理法,能吸附有机杂质、金属离子及游离氯、酚等，对水起一定的吸附、过滤作用。广泛应用在除去水中有机杂质和水中分子态胶体微细颗粒杂质，多用于电渗析法和离子交换法的预处理，也可用作退氯处理。,5,、离子交换膜电渗析法,此法只能除去水中的离子杂质，而不能除去非离子态杂质。,此法原理是水中的阴、阳离子，在直流电场的作用下会定向移动，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动。离子交换膜是有离子交换性能的薄膜，阳离子交换膜让水中阳离子透过，阴离子交换膜让水中阴离子透过。阳膜、阴膜交替排列，并在两端设置电极，通上直流电，把所需处理的原水通入阳膜和阴膜之间的隔室内，水中的正负离子就会向两极迁移。,此种方法的优点是生产费用低，膜使用寿命长，除盐效果好，缺点是耗电量大，设备投资费用高，不能除去非离子态杂质。,6,、反渗透法,此法目前用的比较多。常压下，纯水向含盐水渗透，而反渗透则是在高压下，使含盐水中的水通过半渗透膜。,此法的关键在于制造高选择性和高流量的半渗透膜。此膜多采用合成材料制做，国内多采用醋酸纤维素膜（CA膜），它具有高透水性和较好的脱盐能力（除盐率96%98%）。,三、啤酒生产用水的消毒和除菌,1、砂滤棒过滤器除菌,此法是原水在外压作用下，通过砂滤棒的微小孔隙，水中存在的少量有机物及微生物被微孔吸附截留在砂滤棒表面。,滤出的水基本上可达到无菌要求，可用于酵母洗涤。,此法只能除去水中微生物及部分有机杂质，对于水中溶解盐类、分子态杂质不起过滤作用。此法要求原水水质优良，无悬浮物和胶体杂质。,2、紫外线杀菌,微生物受紫外光照射后，微生物的蛋白质和核酸吸收紫外光谱的能量导致蛋白质和核酸结构发生破坏，引起微生物死亡。当波长在2600,时，杀菌力最强。,紫外线对清洁透明的水有一定的穿透能力，所以能使水达到杀菌效果。,此法的优点是杀菌速度快，效率高，不改变原水的物理性质和化学组成，不增加水的气味，结构简便，管理方便，便于自动控制。缺点是需经常更换新灯管，杀菌成本较高。,3、加氯杀菌,Cl,2,+H,2,O,HClO+HCl,HClO,HCl+O,2Ca(ClO),2,+2H,2,O,HClO+Ca(OH),2,+CaCl,2,次氯酸及新生态氧具有强烈的氧化作用，它很容易扩散到细菌细胞内，破坏细胞内的酶和细菌的生理机能而使细菌死亡。,工厂常采用漂白粉代替。,加入水中的氯分为两部分，即作用氯（吸氯）和余氯。作用氯是和水中微生物、有机物及有还原作用的盐类（如亚铁、亚硝酸等）起作用的部分；余氯是为了保持水在加氯后有持久的杀菌能力，防止水中微生物孢子萌发（氯对孢子无杀菌作用）及外界微生物的侵入，需在水中存在的有效氯。,有效氯量为1.04.0mg/L，接触时间为15min。,加氯杀菌水有明显的气味，在啤酒厂的以下部门用水不宜使用：,1、糖化用水,含有余氯的水能破坏酶活性，影响糖化过程的顺利进行。,2、酵母洗涤用水,余氯会杀死酵母细胞，导致酵母变性。,3、啤酒过滤机用水和勾兑啤酒用水,氯杀菌水的气味会影响啤酒质量，余氯会破坏啤酒的非生物稳定性。,上述工序若使用氯杀菌水，应使用活性炭过滤，进行退氯处理,。,4、臭氧杀菌,臭氧（O,3,）在常温常压下是具有特殊气味的气体，,具有极强的氧化能力，释放出的新生态氧O，能氧化水中有机物，杀死微生物，亦能破坏微生物孢子和病毒。,因制造臭氧的设备较复杂，基建费用大，杀菌费用高，所以此法应用尚不普遍。,作业：,