内容发布更新时间 : 2025/9/17 22:47:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
粉碎、回潮干法粉碎以及连续调湿粉碎。
在现代中小型酒厂多一干发粉碎为主。
本设计中淡色麦芽湿法粉碎,要求谷皮破而不碎;焦麦芽和黑麦芽粉碎时,需适度喷水,要求粉碎的粗细均匀。 2.5.2 大米的粉碎
由于大米未经发芽,胚乳比较坚硬,磨碎时比麦芽耗能大,原则上大米的粉碎越细越好,以便利于糊化和糖化。
辅料(大米)粉碎采用三辊或四辊的二级粉碎机,第一和第二辊之间的辊间距为0.2~0.3mm,大米在此进行粗粉碎,经过筛分后粗粉和细粉分别进储仓,筛面粗粉再进入第二、三辊之间,辊间距为0.15~0.25mm,粉碎成细粉,三辊均是拉丝辊。
国内不少工厂采用磨盘式磨米机,它是由两片金刚砂磨盘(或铸槽钢磨盘)进行平面磨碎,一次就能将原料粉碎到足够的细度,粉碎比可达1:20。
表1-2 辅料(大米)的粉碎度要求
ABC筛号 10 18 60 100 +筛底 2.00 1.00 0.250 0.149 皮壳+粗粒 粗粒 细粒 粉 / 10 60 30 15 15 40 30 25~30 25 25 15~30 筛孔净宽/mm 分级 名称 大米 粉碎度/% 玉米 带壳大麦 2.6 糖化原理
2.6.1目的和要求及控制方法
糖化是将麦芽和辅料中高分子物质机器分解产物(淀粉、蛋白质、植酸盐、半纤维素等机器分解中间产物)通过麦芽中各种水解酶的作用,以及水和热能作用,使之分解并溶解于水,此过程称作“糖化” 。溶解的各种干物质称作“浸出物”(extract),而构成的澄清溶液称作“麦芽汁”或“麦汁”(Wort)。麦汁中浸出物的含量和原料中干物质之比(质量比)称“无水浸出率”。
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麦汁的组成、颜色将直接影响到啤酒的品种和质量;糖化工艺和原料;水、电、汽以及热量的消耗,与生产成本密切相关。因此糖化过程是啤酒生产中的重要环节。
糖化过程是原料的分解和萃取的过程,它主要是依靠麦芽中各种水解酶的酶促分解,而水和热力的作用是协助酶促分解和萃取过程。
糖化中的工艺控制,主要通过下列环节来进行: (1) 麦芽的质量、辅料的种类及其配料比; (2) 麦芽及非发芽谷物的粉碎度;
(3) 控制麦芽中各水解酶的作用条件,如温度、pH、底物浓度(加水比)、作用时间;
(4) 加热的温度和时间;
(5) 需通过外加酶制剂、酸、无机盐进行调节。 2.6.2 糖化时的主要物质变化
原料麦芽的冷水浸出物,仅占17%左右,非发芽谷物更少。经过糖化过程的酶促分解和热力的作用,麦芽的浸出率提高到75%~80%,大米的无水浸出率提高到90%以上糖化过程提高了原料和辅料的浸出率。糖化过程中原料和辅料的分解深度即分解产物的基本要求是:
淀粉被最大限度的分解成可溶性无色糊精和麦芽糖等可发酵性糖类,二者之间有一定的比例。
淀粉的分解产物是构成麦汁的主要成分(占90%以上)。麦汁中以麦芽糖为主的可发酵糖类供酵母发酵产生酒精及副产物,低聚糊精是构成啤酒残余浸出物的主体,它给啤酒带来粘度和口味的浓醇性。啤酒原料的利用率主要取决于淀粉的利用率,优良的糖化工艺可使淀粉分解以后99%进入麦汁。
麦芽中高分子物质和肽类,在糖化时得到进一步分解,但分解程度及比例远远低于发芽过程。大多数辅料(大米)的蛋白质几乎很少变化,糖化后麦汁可溶性蛋白质,肽类和氨基酸三类的绝对量及相对比例应符合酿造啤酒的平中特性的要求。
(1) 非发酵谷物中淀粉的糊化和液化
作为啤酒酿造辅料的大米,未经过发芽变化,其淀粉存在胚乳中,一些大小不等的颗粒存在淀粉细胞中,颗粒被包裹在细胞壁中。在淀粉之间还有蛋白质,葡萄糖等物质。当淀粉颗粒经过加热,迅速吸水膨胀,当温度升至70℃左右,淀粉细胞壁出现裂纹,淀粉颗粒被裂解成多层,淀粉进入水中,链淀粉折叠绕卷的长链,开始舒展,
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连结的氢键断裂,淀粉亲水基团充分暴露并和大量水结合,再升高温度,继续吸水膨胀,形成“凝胶状”。此淀粉受热吸水膨胀,从细胞壁中释放,破坏晶状结构,并形成凝胶过程称“糊化”。
淀粉在热水中糊化形成高粘度凝胶,如继续加热或受到淀粉酶的水解,使淀粉长链断裂成断链状,粘度迅速降低,此过程称为“液化”,其本质是淀粉水解形成糊精的过程。
(2) 淀粉的糖化
在啤酒酿造中糖化过程是指辅料的糊化醪和买业中淀粉受到麦芽中淀粉酶的分解形成低聚糊精和一麦芽糖为主的可发酵性糖的过程。
(C6H10O5)n a-淀粉酶 n/x(C6H10O5)x
(C6H10O5)x +x/2H2O a,b淀粉酶 x/2 C12H22O11
(3) 糖化过程中蛋白质的水解
大麦在发芽阶段,不少于55%的大麦含氮物质得到水解后形成氨基酸,但同时在大麦胚芽中又重新合成新的不溶性蛋白质(占其中的25%~35%)。啤酒麦汁中氨基酸的70%以上直接来自麦芽,而只有10%~30%的氨基酸是由糖化过程产生的.由大麦制麦芽,总可溶性氮约增加一倍,而麦芽在糖化过程总可溶性氮仅能增加20%~30%。由此可见,麦芽的蛋白质水解情况对麦汁组分具有决定性意义,而麦芽的糖化过程是可以起到调整麦汁组分的作用。 2.6.3糖化方法
糖化方法可以分成以下几大类:
三次煮出糖化法
煮出糖化法 二次煮出糖化法
糖化方法
一次煮出糖化法
升温浸出糖化法
浸出糖化法 降温浸出糖化法
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复式一次煮出糖化法
复式煮浸糖化法 其它方法 谷皮分离糖化法
外加酶制剂糖化法 其他特殊糖化法
糖化方法是指麦芽和非发芽谷物原料中不溶性固形物转化成可溶性的、并有一定组成比例的浸出物,所采用的工艺方法和工艺条件:包括配料浓度、各物质分解温度、pH、热煮出的利用等,还包括酶制剂、添加剂的选择使用等。
煮出糖化法是指麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用,使其有效成分分解和溶解,通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪,使醪液逐步梯级升温至糖化完毕。部分麦芽醪被煮沸几次即为几次煮出法。
浸出糖化法是指麦芽醪只利用酶的生化作用,用不断加热或冷却调节醪液的温度,使之糖化完成。麦芽醪未经煮沸。
其他糖化方法都由以上两种方法演变而来,以上两种方法用于最初的纯麦芽糖化,当采用不发芽谷物做辅料,在进行糖化时必须先对辅料进行预处理,即糊化和液化。这就是复式糖化法。我国啤酒生产大多数使用非发芽谷物做辅料,所有均采用复式糖化法。
在各种糖化方法中物料的主要变化是依据麦芽中各类水解酶的催化,糖化控制就是创造适合酶作用的最佳条件,各种糖化方法中有几段控制原理是相似的。
(1) 酸休止 利用麦芽中磷酸酯酶对麦芽中菲汀的水解,产生酸性磷酸盐,有时还利用乳酸菌繁殖产乳酸,此工艺条件是:温度为35~37OC,pH5.2~5.4,时间为30~90分钟。
(2) 蛋白质休止 利用麦芽中羧基肽酶分解多肽形成氨基酸和利用内切肽酶分解蛋白质生成多肽和氨基酸。蛋白质休止最适pH为5.2~5.3,最适温度:形成α-氨基氮为45~50 OC,形成可溶性多肽为50~55 OC,作用时间为10~120分钟。
(3) 糖化分解 淀粉水解成可溶性糊精和可发酵性糖,对麦芽中β-淀粉酶催化形成可发酵性糖,最适温度为60~65 OC(62.5℃)。α-淀粉酶最适活性温度为70℃。这两种酶共同作用,最适pH为5.5~5.6,作用时间为30~120分钟。
(4) 糖化终止 当糖化完成时,必须使醪液中的酶类(α-淀粉酶除外)失活,此
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