《麦芽制备》PPT课件.ppt
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1、第三章第三章 麦芽制备麦芽制备大麦的清选和分级大麦的清选和分级大麦的浸渍大麦的浸渍大麦的发芽大麦的发芽绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥麦芽质量的评定麦芽质量的评定目标与要求目标与要求 掌掌握握大大麦麦的的预预处处理理;大大麦麦浸浸渍渍及及浸浸渍渍设设备备;大大麦麦发发芽芽及及发发芽芽设设备备;绿绿麦麦芽芽干干燥燥;熟熟悉悉麦麦芽芽制制造造的的目目的的、麦麦芽芽质质量量评评定和特种麦芽制备定和特种麦芽制备 主要授课内容主要授课内容 麦麦芽芽制制造造的的目目的的;大大麦麦的的预预处处理理;大大麦麦浸浸渍渍及及浸浸渍渍设设备备;大大麦麦发发芽芽及及发发芽芽设设备备;绿绿麦麦芽芽干干燥燥;麦麦芽芽质质量量评评
2、定定;特特种种麦麦芽制备。芽制备。教学重点与难点教学重点与难点 大大麦麦预预处处理理方方法法;浸浸麦麦方方法法浸浸麦麦度度与与啤啤酒酒生生产产的的关关系系;发发芽芽过过程程及及发发芽芽过过程程中中的的特特质质是是变变化化;发发芽芽条条件件控控制制方方法法;绿麦芽干燥条件、干燥过程及干燥过程中的物质变化。绿麦芽干燥条件、干燥过程及干燥过程中的物质变化。概概 述述制麦制麦:由原料大麦制成麦芽。由原料大麦制成麦芽。制麦过程制麦过程:大体可分为原料清选分级、浸麦、大体可分为原料清选分级、浸麦、发芽、干燥、除根等过程。发芽、干燥、除根等过程。绿麦芽绿麦芽:发芽后制成的新鲜麦芽。发芽后制成的新鲜麦芽。干麦
3、芽干麦芽:经过干燥焙焦后的麦芽。经过干燥焙焦后的麦芽。基本术语基本术语一一.麦芽制造的目的麦芽制造的目的1 1、通过发芽过程使大麦中固有的酶活化,、通过发芽过程使大麦中固有的酶活化,并产生各种类型的酶。并产生各种类型的酶。2 2、在发芽过程中,由于酶的作用,使大麦胚乳、在发芽过程中,由于酶的作用,使大麦胚乳中贮存的物质进行适度分解。中贮存的物质进行适度分解。3 3、通过绿麦芽的干燥,除去麦芽中多余的水和、通过绿麦芽的干燥,除去麦芽中多余的水和生腥味,产生香味。生腥味,产生香味。二、麦芽制造的工艺过程二、麦芽制造的工艺过程 原料大麦原料大麦粗选机粗选机分级机分级机 精选大麦精选大麦 浸麦槽浸麦槽
4、发芽箱发芽箱 绿麦芽绿麦芽干燥炉干燥炉除根机除根机成品成品 第一节第一节 大麦的清选和分级大麦的清选和分级 一、大麦的清选一、大麦的清选 清选操作有如下几种方式:清选操作有如下几种方式:(1)(1)筛析一除去粗大和细碎夹杂物。筛析一除去粗大和细碎夹杂物。(2)(2)震析一震散泥块,提高筛选效果震析一震散泥块,提高筛选效果 (3)(3)风析一除灰尘和轻微杂质。风析一除灰尘和轻微杂质。(4)(4)磁吸一除去铁质等磁性物质。磁吸一除去铁质等磁性物质。(5)(5)滚打一除麦芒和泥块。滚打一除麦芒和泥块。(6)(6)洞埋一利用筛选机中孔洞,分出圆粒洞埋一利用筛选机中孔洞,分出圆粒/半半 粒杂谷粒杂谷 二
5、、大麦的分级二、大麦的分级 1、分级标准、分级标准号大麦:颗粒厚度号大麦:颗粒厚度2.52.5mmmm以上以上 号大麦:颗粒厚度号大麦:颗粒厚度2.22.2mmmm以上以上 号大麦:颗粒厚度号大麦:颗粒厚度2.22.2mmmm以下以下 2 2、精选大麦的质量选择、精选大麦的质量选择 大麦精选率大麦精选率 大麦整齐度大麦整齐度 3 3、分级设备、分级设备 圆筒分级筛、平板分级筛圆筒分级筛、平板分级筛平平板板筛筛第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍一、大麦浸渍的的目的一、大麦浸渍的的目的提供大麦发芽所需的水分。提供大麦发芽所需的水分。要求胚乳充分溶解,含水必须达到要求胚乳充分溶解,含水必须达到43-
6、4843-48。可充分洗涤、除尘、除菌。可充分洗涤、除尘、除菌。在浸麦水中适当添加石灰乳、甲醛等可杀菌。在浸麦水中适当添加石灰乳、甲醛等可杀菌。加速酚类、谷皮酸等有害物质的浸出。加速酚类、谷皮酸等有害物质的浸出。二、浸麦理论及影响因素二、浸麦理论及影响因素1 1大麦的休眠和水敏感性大麦的休眠和水敏感性 大麦的休眠:大麦的休眠:新收大麦具有特殊的休眠机制。新收大麦具有特殊的休眠机制。低温低温(7(7一一l5)l5)贮藏对消除休眠比高温有利。贮藏对消除休眠比高温有利。水敏感性:水敏感性:大麦吸收水分至某一程度发芽受到大麦吸收水分至某一程度发芽受到抑制的现象。抑制的现象。水敏感性和休眠现象的直接原因
7、之一:水敏感性和休眠现象的直接原因之一:是是在在大大麦麦表表面面形形成成水水膜膜,它它阻阻碍碍了了氧进入内部。氧进入内部。解决方法:解决方法:在在浸浸麦麦时时采采用用断断水水通通风风,即即消消除除了了水水膜膜,也也提提供供了了氧氧,若若配配合合喷喷雾雾则则水水氧氧齐备。齐备。2 2大麦的吸水速度大麦的吸水速度与麦粒大小有关:麦粒越小,吸水愈快与麦粒大小有关:麦粒越小,吸水愈快与与温温度度有有关关:温温度度高高吸吸水水快快。正正常常浸浸麦麦水水温温为为1414一一1818。与与大大麦麦品品种种有有关关:发发芽芽快快品品种种,吸吸水水快快,但但水水扩散慢;发芽慢品种,吸水慢,但水扩散快。扩散慢;发
8、芽慢品种,吸水慢,但水扩散快。浸麦时间与水分的关系浸麦时间与水分的关系l 3 3通风与吸氧通风与吸氧大麦吸水后呼吸强度激增,需大量供氧。大麦吸水后呼吸强度激增,需大量供氧。水中氧只够供水中氧只够供1 1h h之需。之需。若若过过时时不不供供氧氧,将将导导致致分分子子间间呼呼吸吸,产产生生COCO2 2、乙乙醇醇、醛醛、酸酸和和酯酯类类,最最后后将将导导致致胚胚的的生生命命被被破破坏坏故故浸浸麦麦过过程程必必须须定定时时通通风风供供氧氧,或从浸麦槽底吸出或从浸麦槽底吸出COCO2 2。4 4浸麦用水及添加剂浸麦用水及添加剂浸麦耗水量为大麦的浸麦耗水量为大麦的39倍倍浸麦水必须符合饮用水标准浸麦水
9、必须符合饮用水标准添加剂:添加剂:0.1(对大麦对大麦)的石灰的石灰0.1的的NaOH0.1一一0.15甲醛甲醛5 5浸麦度浸麦度(1)浸麦度:浸麦度:浸渍后的大麦含水率,一般浸渍后的大麦含水率,一般43一一48,可按下式计算可按下式计算:浸麦度浸麦度()(浸浸麦麦后后质质量量-原原大大麦麦质质量量)+原原大大麦麦水水分分/浸浸麦麦后后质质量量100 l(2 2)浸麦度的控制)浸麦度的控制一般为一般为4343一一4848,应根据生产需要定,应根据生产需要定大麦性质:二棱大麦性质:二棱 淡色淡色发芽方法:地板式发芽方法:地板式 通风式通风式制麦季节:春秋制麦季节:春秋 冬季冬季(3 3)浸麦时间
10、和要求)浸麦时间和要求 时间通常为时间通常为48-7248-72小时,要求露点率越高越小时,要求露点率越高越好,一般为好,一般为85-95%85-95%。6 6露点率露点率 露露点点率率:当当浸浸麦麦结结束束后后,麦麦粒粒开开始始萌萌发发而而露露出出根根芽芽,露露出出白白色色根根芽芽占占总总麦麦粒粒的的百分数。百分数。三、浸麦的主要设备三、浸麦的主要设备-浸麦槽浸麦槽国内最流行的传统浸麦槽国内最流行的传统浸麦槽 上上部部圆圆柱柱体体高高1.221.22m m,下下部部圆圆柱柱体体锥锥角角锥锥底设沥水假底。底设沥水假底。传统浸麦槽传统浸麦槽新型自动化平底浸麦槽新型自动化平底浸麦槽1.1.平底槽特
11、点平底槽特点直直径径大大于于高高度度,高高3 3m m,直直径径5-205-20m m,投投料料量量为为20-40020-400吨吨底部全部为筛板,通风较均匀底部全部为筛板,通风较均匀生产能力大,自动化操作生产能力大,自动化操作进进出出料料用用一一多多臂臂的的可可上上下下移移动动的的特特种种搅搅拌拌器器协协助助拌拌料料较较锥锥形形槽槽更更适适合合于于长长时时间间空空气气休休止止,短短时时间间浸浸水水的的工艺工艺 平底槽图平底槽图2平底槽与锥底槽的比较平底槽与锥底槽的比较 费用费用加工加工通风效果通风效果浸麦质量浸麦质量生产能力生产能力设备清洗设备清洗平底平底多多复杂复杂好好好好大大烦烦锥底锥底
12、少少简单简单稍差稍差稍差稍差小小简单简单 3现代浸麦槽的特点现代浸麦槽的特点1除空压机外均增设吸风机除空压机外均增设吸风机2增设喷淋设备增设喷淋设备 四、浸麦方法四、浸麦方法1 1湿浸法湿浸法v只只是是将将大大麦麦单单纯纯用用水水浸浸泡泡,不不通通风风供供气气,只只是定时换水。是定时换水。v此此法法吸吸水水较较慢慢,发发芽芽率率不不高高。由由于于不不通通风风排排COCO2 2,不不能能克克服服休休眠眠期期和和水水敏敏感感性性的的影影响响,制制麦周期长,麦芽质量低。麦周期长,麦芽质量低。2 2间歇浸麦法间歇浸麦法(1 1)特特点点:在在浸浸麦麦全全过过程程中中,时时而而浸浸水水,时时而而去去水水
13、,让让大大麦麦暴暴露露于于空空气气中中静静置置,反反复复数数次次,直到大麦达到所要求的浸麦度止。直到大麦达到所要求的浸麦度止。(2 2)流程:流程:以浸二断六为例:以浸二断六为例:石灰乳石灰乳通风通风 大麦大麦 投料投料22次洗麦次洗麦上水浸渍(上水浸渍(2 2h h)断水(断水(6 6h h)浸渍(浸渍(2 2h h)断水(断水(6 6h h)下麦下麦(浸麦度浸麦度43-48%)43-48%)(3 3)流程说明流程说明洗麦洗麦加石灰加石灰去浮麦去浮麦浸渍浸渍(4 4)浸麦工艺)浸麦工艺浸三断六,浸二断六、浸二断四、浸三断三等。浸三断六,浸二断六、浸二断四、浸三断三等。(5 5)浸麦水用量)浸
14、麦水用量1 1t t大麦约需大麦约需9-129-12m m3 3水水 3 3喷雾浸麦法喷雾浸麦法特特点点:耗耗水水量量减减少少(只只有有一一般般浸浸渍渍法法的的1/41/4),供氧足,发芽速度快。供氧足,发芽速度快。流流程程:大大麦麦浸浸洗洗后后放放水水水水雾雾喷喷淋淋每每隔隔8-8-1616h h洗麦洗麦1 1次并供氧次并供氧喷雾浸麦示例喷雾浸麦示例 投料后水洗和浸渍投料后水洗和浸渍6 6h h,每隔每隔2 2h h通风通风2020minmin。断水喷雾断水喷雾1818h h,每隔每隔1212h h通风通风1010一一2020minmin。水浸水浸2 2h h,通风搅拌通风搅拌2020min
15、min。断水喷雾断水喷雾l0hl0h,每隔每隔1212h h通风通风10201020minmin。水浸水浸2 2h h,通风通风2020minmin。断水喷雾断水喷雾8 8h h,每隔每隔1 1h h通风通风2020minmin。停止喷雾,空休停止喷雾,空休2 2h h出槽出槽第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽发芽目的发芽目的使麦粒生成大量的各种酶类,并使麦粒中使麦粒生成大量的各种酶类,并使麦粒中一部分非活化酶得到活化增长。一部分非活化酶得到活化增长。随着酶系统的形成,胚乳中的淀粉、蛋白随着酶系统的形成,胚乳中的淀粉、蛋白质、半纤维素等高分子物质得逐步分解,质、半纤维素等高分子物质得逐步分解,
16、可溶性的低分子糖类和含氮物质不断增加,可溶性的低分子糖类和含氮物质不断增加,整个胚乳结构由坚韧变为疏松,这种现象整个胚乳结构由坚韧变为疏松,这种现象被称为被称为麦芽溶解麦芽溶解。一、大麦和麦芽中的酶类一、大麦和麦芽中的酶类巳发现大麦中的酶类达数百种,而且每巳发现大麦中的酶类达数百种,而且每年都有新酶种发观。经过发芽的大麦所年都有新酶种发观。经过发芽的大麦所含酶量和种类大量增加。含酶量和种类大量增加。1-淀粉酶淀粉酶 -淀淀粉粉酶酶作作用用于于直直链链淀淀粉粉,产产物物为为短链糊精、麦芽糖和葡萄糖。短链糊精、麦芽糖和葡萄糖。-淀淀粉粉酶酶作作用用于于支支链链淀淀粉粉只只能能任任意意水水解解-1-
17、1,4 4键键,但但不不能能分分解解-l-l,6 6键键,也也不不能能越越过过-1-1,6 6键键。作作用用接接近近-1-1,6 6键键时时速速度度放放慢慢,其其分分解解产产物物为为-界界限限糊糊精精、麦麦芽芽糖糖和和葡葡萄萄糖糖。界界限限糊糊精精的的分分支键只有支键只有2323个葡萄糖基。个葡萄糖基。2 2-淀粉酶淀粉酶 -淀淀粉粉酶酶是是一一种种含含-SHSH基基的的外外酶酶,作作用用于于淀淀粉粉分分子子的的非非还还原原性性末末端端,依依次次地地水水解解一一分分子子麦麦芽芽糖糖,故故作作用用速速度度缓缓慢慢。-淀淀粉粉酶酶也也只只能能作作用用于于-l-l,4 4键键,遇遇-1-1,6 6键
18、键即即停停止止水解。作用于淀粉产生水解。作用于淀粉产生-麦芽糖,界限糊精。麦芽糖,界限糊精。l 3 3支链淀粉酶支链淀粉酶支支链链淀淀粉粉酶酶又又名名R-酶酶、界界限限糊糊精精酶酶或或脱脱支支酶,或总称为脱支酶。酶,或总称为脱支酶。4蛋白分解酶蛋白分解酶l 4、蛋白分解酶、蛋白分解酶 分为内肽酶、端肽酶、二肽酶分为内肽酶、端肽酶、二肽酶内肽酶切断蛋白质内部肽键,产生小分子肽内肽酶切断蛋白质内部肽键,产生小分子肽端肽酶又分为羧肽酶和氨肽酶,羧肽酶从游离端肽酶又分为羧肽酶和氨肽酶,羧肽酶从游离羧基端切断肽键,氨肽酶从游离氨基端切断肽羧基端切断肽键,氨肽酶从游离氨基端切断肽键。键。二肽酶分解二肽为氨
19、基酸二肽酶分解二肽为氨基酸5 5半纤维素酶类半纤维素酶类半半纤纤维维素素是是胚胚乳乳细细胞胞壁壁的的主主要要组组成成分分,而而细细胞胞壁壁在在制制麦麦过过程程的的分分解解是是大大麦麦胚乳分解胚乳分解的主要内容。的主要内容。在在众众多多的的半半纤纤维维素素酶酶类类中中,最最主主要要的是的是-葡聚糖酶。葡聚糖酶。l 二、发芽的简单理论二、发芽的简单理论(一)发芽时的呼吸作用(一)发芽时的呼吸作用呼呼吸吸作作用用:生生物物体体摄摄取取氧氧气气和和营营养养,排排出出CO2和水的过程。和水的过程。结果:结果:内容物下降。内容物下降。控控制制:控控制制发发芽芽条条件件如如,水水分分、温温度度和和供供氧氧等
20、。减少不必要的损失。等。减少不必要的损失。(二)麦粒发芽时的代谢作用(二)麦粒发芽时的代谢作用代代谢谢过过程程:发发芽芽开开始始胚胚释释放放赤赤霉霉酸酸分分泌泌至至糊糊粉粉层层诱诱导导形形成成一一系系列列水水解解酶酶作作用用胚胚乳乳中中的的淀淀粉粉、蛋蛋白白质质、半半纤纤维维素素等等形形成成低低分分子子物物质质胚部供发芽胚部供发芽(三)胚乳的溶解(三)胚乳的溶解 大大麦麦胚胚乳乳组组织织:由由无无数数蛋蛋白白质质联联结结的的胚胚乳乳细细胞胞所所构构成成,胚胚乳乳细细胞胞的的细细胞胞壁壁由由半半纤纤维维素素所所组组成成,细胞内包含着在大小不同的淀粉颗粒。细胞内包含着在大小不同的淀粉颗粒。溶溶解解
21、过过程程:蛋蛋白白酶酶溶溶解解联联结结胚胚乳乳细细胞胞的的蛋蛋白白质质胚胚乳乳细细胞胞分分离离露露出出胚胚乳乳细细胞胞壁壁半半纤纤维维素素酶酶分分解解细细胞胞壁壁蛋蛋白白质质酶酶分分解解淀淀粉粉颗颗粒粒的的蛋蛋白白质支撑物质支撑物淀粉颗粒与淀粉酶接触而分解淀粉颗粒与淀粉酶接触而分解胚乳溶解次序:胚乳溶解次序:溶解先从胚部开始,沿上皮层溶解先从胚部开始,沿上皮层向麦尖发展,而后由内向外逐渐遍及全部胚乳向麦尖发展,而后由内向外逐渐遍及全部胚乳。麦芽胚乳麦芽胚乳溶解过程溶解过程控控制制:若若要要溶溶解解均均匀匀,必必须须降降低低溶溶解解速速度度,所所以以,传传统统制制麦麦工工艺艺发发芽芽时时间间要要
22、7-87-8天。天。(四)大麦发芽过程中物质的变化四)大麦发芽过程中物质的变化1 1表观变化表观变化 浸浸麦麦后后麦麦粒粒吸吸水水膨膨胀胀,体体积积约约增增加加l l4 4。浸浸麦麦后后期期,绝绝大大部部分分麦麦粒粒露露出出根根芽芽白白点点,至至发发芽芽终终止止,根根芽芽长长度度约约为为麦麦粒粒长长的的1.521.52倍倍。麦麦粒粒由由坚坚硬硬富富于于弹弹性性变变成成松松软软,用用手手指指捻捻麦麦粒感觉疏松,出现湿润白浆状。粒感觉疏松,出现湿润白浆状。2 2淀粉的变化淀粉的变化淀粉分解为葡萄糖、果糖、蔗糖淀粉分解为葡萄糖、果糖、蔗糖支链淀粉长度变短,直链淀粉比例增加支链淀粉长度变短,直链淀粉比
23、例增加直链淀粉变为糊精直链淀粉变为糊精 直直链链淀淀粉粉在在其其分分子子两两端端各各具具有有个个简简单单的的还还原原性性和和非非还还性性末末端端,支支链链淀淀粉粉只只是是在在其其主主链链上上有有一一个个还还原原性性末末端端,但但支支链链末末端端都都具具有有非非还还原原性性葡葡萄萄糖糖基基,由由于于长长链链切切断断,末末端端葡葡萄萄糖糖基基相应地增加。相应地增加。支支链链淀淀粉粉与与碘碘作作用用产产生生特特征征性性红红色色,直直链链淀粉与碘作用产生蓝色。淀粉与碘作用产生蓝色。碘蓝色反应与葡萄糖的聚合度的关系碘蓝色反应与葡萄糖的聚合度的关系 l 淀粉变化产物及去处淀粉变化产物及去处分分解解成成低低
24、分分子子糖糖类类(分分解解量量为为原原淀淀粉粉量量的的18%18%)呼吸时被消耗呼吸时被消耗一部分作为低分子糖存于胚乳中一部分作为低分子糖存于胚乳中一部分转移到胚芽,经生物合成又变成淀粉一部分转移到胚芽,经生物合成又变成淀粉3 3蛋白质的变化蛋白质的变化分解合成过程:分解合成过程:蛋蛋白白E E作作用用于于蛋蛋白白质质低低分分子子肽肽类类和和氨氨基基酸酸供供胚发芽胚发芽胚乳总蛋白质胚乳总蛋白质,胚蛋白质,胚蛋白质蛋白溶解度:蛋白溶解度:可溶性氮占麦芽总氮的百分率可溶性氮占麦芽总氮的百分率 表表1-3-9 发芽过程大麦中氮的转移发芽过程大麦中氮的转移 l 4 4半纤维素和麦胶物质的变化半纤维素和
25、麦胶物质的变化(1)(1)-葡聚糖的变化葡聚糖的变化 -葡葡聚聚糖糖是是半半纤纤维维素素和和麦麦胶胶物物质质的的主主要要成成分分,麦麦胶胶物物质质所所含含的的-葡葡聚聚糖糖,其其相相对对分分子子质质量量较较半半纤纤维素的小,易溶于水,成粘性溶液。维素的小,易溶于水,成粘性溶液。相对分子质量越小,粘度也越小。相对分子质量越小,粘度也越小。葡聚糖降解方式葡聚糖降解方式l(2 2)戊聚糖的变化)戊聚糖的变化 大麦中的戊聚糖分布于谷皮、胚和胚乳中。大麦中的戊聚糖分布于谷皮、胚和胚乳中。发芽过程中戊聚糖总量几乎不变。谷皮中的发芽过程中戊聚糖总量几乎不变。谷皮中的戊聚糖含量不变,胚乳中戊聚糖受酶分解成戊聚
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