酿酒工艺学第七章--麦芽制备课件.ppt

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1、第七章第七章 麦芽制备麦芽制备第七章第七章 麦芽制备麦芽制备n n1.1.制麦的目的，制麦工艺决定啤酒类型制麦的目的，制麦工艺决定啤酒类型n n2.2.大致了解制麦过程大致了解制麦过程n n3.3.知道制麦浸渍的目的、工艺参数及操作知道制麦浸渍的目的、工艺参数及操作n n4.4.了解大麦发芽中酶的变化，以及这些变化受哪了解大麦发芽中酶的变化，以及这些变化受哪些因素影响些因素影响n n5.5.了解绿麦芽干燥目的及干燥过程各物质变化了解绿麦芽干燥目的及干燥过程各物质变化n n6.6.了解绿麦芽干燥过程物质的变化了解绿麦芽干燥过程物质的变化n n7.7.了解绿麦芽质量的评定以及各种检测方法了解绿麦芽

2、质量的评定以及各种检测方法第一节第一节 大麦的清选和分级大麦的清选和分级n n制麦目的和制麦对啤酒品种质量的影响 产生酶使一部分物质得到分解目的 通过干燥，产生必要色、香、味成分 制麦工艺决定啤酒品种，麦芽的质量决定啤酒质量第一节第一节 大麦的清选和分级大麦的清选和分级 清选和分级目的：为了在浸麦和发芽过程中，均匀地吸收水分和整齐的发芽，应按照颗粒的厚度将其分级。第一节第一节 大麦的清选和分级大麦的清选和分级分级的目的：（1）为浸渍均匀，发芽整齐创造条件（2）颗粒整齐的麦芽，粉碎后能获得粗细均匀的麦芽粉（3）分级时拣出瘪粒，从而提高麦芽的浸出率。第一节第一节 大麦的清选和分级大麦的清选和分级第

3、二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍浸麦的目的浸麦的目的（1 1）使大麦吸收充足的水分，达到发芽的要求）使大麦吸收充足的水分，达到发芽的要求（2 2）在水浸的同时，可充分洗涤、除尘、除菌）在水浸的同时，可充分洗涤、除尘、除菌（3 3）在浸麦水中适当添加石灰乳、）在浸麦水中适当添加石灰乳、NaCONaCO3 3、NaOHNaOH、KOHKOH、甲醛等中任何一种化学药物，可以加速酚、甲醛等中任何一种化学药物，可以加速酚类、谷皮酸等有害物质的浸出，并有明显的促进类、谷皮酸等有害物质的浸出，并有明显的促进发芽和缩短制麦周期之效，能适当提高浸出物。发芽和缩短制麦周期之效，能适当提高浸出物。第二节第二节 大麦

4、的浸渍大麦的浸渍水敏感性：水敏感性：大麦吸收水分至某大麦吸收水分至某一程度发芽受到抑制一程度发芽受到抑制的现象称为水敏感性。的现象称为水敏感性。第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍大麦的吸水速度：大麦的吸水速度与麦粒大小直接相关，麦粒越小，吸水俞快。麦粒腹径大于2.3mm时，其吸水速度相差不大，而小于2.3mm则吸水速度明显提高。大麦吸水速度与温度也有关系，温度高吸水快，但浸麦温度取决于麦芽质量，不能轻易更改。正常浸麦水温为1418。第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍浸麦用水及添加剂：洗麦后的第一次浸麦水中添加0.1的石灰，有利于杀菌并浸出麦皮中的多酚物质，降低麦芽和成品色度。添加氢氧化钠等碱性

5、物质可改变浸麦水的pH值使之偏碱性，这样能有效将麦皮中多酚物质、苦味物质、蛋白质、色素等酸性物质浸出，改善啤酒色泽和风味，提高其非生物稳定性。第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍浸麦的方法：（1）湿浸法（2）间歇浸麦法（断水浸麦法）（3）喷雾浸麦法第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍湿浸法：将大麦单纯用水浸泡，不通风供氧，只是定时换水。此法吸水较慢，发芽率不高。由于不通风排CO2，不能克服休眠期和水敏感性的影响，制麦周期长，麦芽质量低。此法已被间歇浸麦法所淘汰。第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍间歇浸麦法：用浸水断水交替法，进行空

6、气休止，通风排CO2，能促进水敏感性大麦的发芽速度，缩短发芽时间一天以上，发芽率提高。通常浸麦水中含氧水平最高只能达到13mg/L，大约经过0.51h即可耗尽，故每隔0.51h通风510min很有必要。第二节第二节 大麦的浸渍大麦的浸渍喷雾浸麦法：喷雾浸麦法：此法比间歇浸麦法更为有效，其特点是耗水量此法比间歇浸麦法更为有效，其特点是耗水量减少，供氧充足，发芽速度快。它的用水量只有减少，供氧充足，发芽速度快。它的用水量只有一般浸麦法的一般浸麦法的1/41/4，同时相应地减少了污水处理负，同时相应地减少了污水处理负担。水雾不断地流洗麦粒，一方面保持了麦粒表担。水雾不断地流洗麦粒，一方面保持了麦粒表

7、面的水分，也带走了产生的热量和面的水分，也带走了产生的热量和COCO2 2，还可以，还可以使更多的空气与麦粒接触，明显缩短了浸麦和发使更多的空气与麦粒接触，明显缩短了浸麦和发芽时间。如果在喷水过程中继续通风供氧，效果芽时间。如果在喷水过程中继续通风供氧，效果则更好。则更好。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽n n发芽目的和过程控制因素 1.目的：使各种水解酶量达到高峰，使淀 粉、蛋白质、半纤维素得到适当 分解 2.控制因素：水分、温度、空气、时间 第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽 -淀粉酶淀粉酶 -淀粉酶 支链淀粉酶（R-酶）第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽-淀粉酶：淀粉酶：原大麦不含或很

8、少含原大麦不含或很少含-淀粉酶，经发芽后，在淀粉酶，经发芽后，在糊粉层内形成大量的糊粉层内形成大量的-淀粉酶。在水溶液中淀粉酶。在水溶液中-淀粉淀粉酶能使淀粉分子迅速液化，产生较小分子的糊精，酶能使淀粉分子迅速液化，产生较小分子的糊精，故它又称液化酶或糊精化酶。故它又称液化酶或糊精化酶。-淀粉酶作用于直链淀粉，其最终产物是淀粉酶作用于直链淀粉，其最终产物是8787麦麦芽糖和芽糖和1313葡萄糖。葡萄糖。-淀粉酶作用于支链淀粉，其分解产物为淀粉酶作用于支链淀粉，其分解产物为-界限界限糊精、麦芽糖和葡萄糖。糊精、麦芽糖和葡萄糖。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽-淀粉酶：淀粉酶：原大麦中存在相当数

9、量的原大麦中存在相当数量的-淀粉酶，它是麦芽淀粉酶，它是麦芽中与中与-淀粉酶并列的两个主要淀粉酶。淀粉酶并列的两个主要淀粉酶。-淀粉酶作用于淀粉分子的非还原性末端，依淀粉酶作用于淀粉分子的非还原性末端，依次水解一分子麦芽糖，故作用速度缓慢。如果没次水解一分子麦芽糖，故作用速度缓慢。如果没有有-淀粉酶的协同作用，快速地产生大量糊精，淀粉酶的协同作用，快速地产生大量糊精，而提供多量非还原性末端基，则而提供多量非还原性末端基，则-淀粉酶就难于淀粉酶就难于实现快速糖化的作用。实现快速糖化的作用。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽n n发芽过程物质变化 1.物理及表观变化 2.糖类的变化 3.蛋白质的变

10、化 4.半纤维素和麦胶物质的变化 5.胚乳的溶解 6.酸度的变化第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽物理及表观变化：浸麦后麦粒吸水膨胀，体积约增加1/4。浸麦后期，绝大部分麦粒露出根芽白点，至发芽终止，根芽长度约为麦粒长的1.52倍。与此同时，叶芽在谷皮下穿过种皮，向尖端伸长，当叶芽长度为麦粒长度的3/4和与麦粒等长者占麦粒总数的75时，可以认为发芽已经完成。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽蛋白质的变化：正常发芽的浅色麦芽在发芽过程中蛋白质分解程度的要求如下：（1）可溶性氮量不少于总氮的33。（2）在总氮中蛋白质分解的氮不少于27。（3）氨基酸氮占总氮的920。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发

11、芽影响蛋白质分解的主要因素有：（1）大麦蛋白质含量（2）发芽温度（3）浸麦度第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽大麦蛋白质含量：大麦蛋白质含量高时，发芽时蛋白质分解较差，制成麦芽后玻璃质和半玻璃质粒也多；大麦蛋白质含量高，发芽时容易发热，升温剧烈，不利于蛋白质的分解。可采用提高浸麦度，降低发芽温度，延长发芽时间等来促进蛋白质的溶解。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽发芽温度：发芽温度：发芽温度高，蛋白质分解作用会减弱，一般低发芽温度高，蛋白质分解作用会减弱，一般低温发芽时（温发芽时（15151818），可溶性氮可超过），可溶性氮可超过4040，而超过而超过2020，可溶性氮只有，可溶性氮只有30

12、30左右，原因是高左右，原因是高温有利于各种酸的生成，抑制了蛋白酶的反应。温有利于各种酸的生成，抑制了蛋白酶的反应。发芽温度低，发芽室空气中二氧化碳比例高，蛋发芽温度低，发芽室空气中二氧化碳比例高，蛋白质溶解度和白质溶解度和-氨基氮含量也高，主要是蛋白质氨基氮含量也高，主要是蛋白质合成受到抑制。所以发芽温度应控制在合成受到抑制。所以发芽温度应控制在13131717。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽浸麦度：浸麦度低，则大麦含水分低，抑制了蛋白酶的活力。浸麦度较高，蛋白质溶解度和-氨基氮含量也高。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽胚乳的溶解：胚乳是由蛋白质联结的胚乳细胞组成。胚乳细胞壁主要成分是

13、半纤维素和麦胶物质。细胞壁内包含由蛋白质支撑的淀粉粒。发芽开始后，由糊粉层分泌出的蛋白酶首先分解细胞壁间的蛋白质，使细胞壁隔离。细胞壁与半纤维素酶得以接触而被分解，接着蛋白酶进入细胞内分解蛋白质，随之淀粉酶与淀粉接触使淀粉分解。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽酸度提高的原因：（1）磷酸酶使磷酸从有机化合物中释放（2）糖类的缺氧呼吸产生少量的有机酸（3）氨基酸的碱性氨基被利用，生成相应的酮酸（4）麦粒中硫化物转化成少量的硫酸第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽影响发芽的因素：（1）温度（2）水分（浸麦度）（3）通风量（麦层CO2）（4）发芽周期（5）赤霉酸GA3和溴酸盐的应用（6）浸麦水中加碱第

14、三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽温度：通常将浸麦和发芽温度合并称为制麦温度。（1）低温制麦（2）高温制麦（3）低高温结合制麦第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽低温制麦：一般为1216，低温制麦时，大麦的根叶生长缓慢，生长均匀，呼吸损失少，水解酶活力较高，表现在浸出物较高，制麦损失低，成品麦芽色度低。所以生产浅色麦芽宜用低温制麦。但是低温制麦将明显延长时间，增加了动力消耗和设备的台数。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽高温制麦：超过18都算是高温制麦，以不超过22为宜。制深色麦芽一般用高温制麦，高温制麦，产生足够的低分子糖和低分子氮，从而形成色素。高温发芽，根芽和叶芽生长迅速，根芽和叶芽的生物合

15、成增高，胚乳中的可溶性氮相对降低，蛋白溶解度较低。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽低高温结合制麦：对于含蛋白质高、有休眠期、永久性玻璃质难溶的大麦，可采用先低温后高温的工艺，以保证溶解完全。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽水分（浸麦度）：浸麦度同样严重影响麦芽的质量，通常制浅色麦芽用4546的浸麦度，深色麦芽高达48。原因是高浸麦度能提高淀粉和蛋白质的溶解度，有利于形成色素。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽通风量：发芽初期，在氧气充足的条件下，有利于各种酶的形成，二氧化碳含量过高会导致酶活性降低，严重时可使麦粒窒息。但后期应适当减少通风量，这样既可以抑制胚芽发育，减少制麦损失，也有利于麦

16、芽溶解。第三节第三节 大麦的发芽大麦的发芽浸麦水中加碱：碱性水浸麦可以溶出谷皮中部分多酚物质。NaOH可以吸收CO2，从而加速浸麦过程呼吸作用。碱性水可抑制微生物，用石灰水还有杀菌功效。第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥绿麦芽干燥的目的：（1）停止绿麦芽的生长和酶的分解作用（2）除去多量的水分，防止麦芽腐败变质，便于贮藏（3）使麦根干燥，便于脱落除去（4）除去绿麦芽的生腥气味，增加麦芽的色、香、味第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥n n一一.干燥目的及干燥过程中物质的变化干燥目的及干燥过程中物质的变化 1.1.水分下降水分下降 2.2.酶的变化酶的变化 3.3.糖类的变化糖类的变化 4

17、.4.蛋白质的变化蛋白质的变化 5.5.类黑素的形成类黑素的形成 6.6.DMSDMS的形成的形成 7.7.N-N-亚硝化二甲胺的形成亚硝化二甲胺的形成 8.8.浸出物的变化浸出物的变化第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥水分下降：绿麦芽含水分4146，干燥前期要求大风量拍潮，风温5060，麦温4050。经过1012h排除游离水分，使麦芽水分降至10左右。此阶段称为凋萎。随后逐步升温，制浅色麦芽最后麦温8285，制深色麦芽升温至95105，高温维持23h焙焦，水分可降至5以下。第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥酶的变化：酶的变化：酶对温度的抵抗力，与麦芽含水分高低直接相酶对温度的抵抗力，

18、与麦芽含水分高低直接相关。风量愈大，干燥愈快；温度愈低，酶的破坏关。风量愈大，干燥愈快；温度愈低，酶的破坏愈小。故干燥前期必须用低温，尽快排潮，后期愈小。故干燥前期必须用低温，尽快排潮，后期逐渐升温。因此，浅色麦芽的酶活性较深色麦芽逐渐升温。因此，浅色麦芽的酶活性较深色麦芽高。高。干燥前期在高水分和干燥前期在高水分和4040低温的条件下，各种低温的条件下，各种淀粉水解酶继续催化淀粉水解。淀粉水解酶继续催化淀粉水解。-淀粉酶活性略淀粉酶活性略有上升或维持平衡。有上升或维持平衡。-淀粉酶不耐热，到焙焦阶淀粉酶不耐热，到焙焦阶段活性损失一半以上。蛋白酶在干燥阶段有增有段活性损失一半以上。蛋白酶在干燥

19、阶段有增有减，但总趋势下降。减，但总趋势下降。第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥糖类的变化：干燥前期在高水分和40低温的条件下，各种淀粉水解酶继续催化淀粉水解，糊精和低分子糖有所增加。-葡聚糖和戊聚糖继续被酶分解为低分子物质，这有利于降低麦汁粘度，改进过滤性能。第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥蛋白质的变化：干燥初期蛋白质继续分解，低分子氮略有增加，但由于类黑素的形成，干燥麦芽的可溶性氮有所下降。干燥前后总氮不变，但组成分有变化。第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥类黑素的形成：类黑素的形成：麦芽干燥时的重大变化之一就是色泽和香味的麦芽干燥时的重大变化之一就是色泽和香味的形成，两者都

20、是淀粉和蛋白质分解产物的化学反形成，两者都是淀粉和蛋白质分解产物的化学反应所致。其中很重要的就是类黑素的形成。类黑应所致。其中很重要的就是类黑素的形成。类黑素是棕褐色物质，有香味和着色力，具胶体特性，素是棕褐色物质，有香味和着色力，具胶体特性，有利于啤酒的起泡性和泡持性。麦芽的香味主要有利于啤酒的起泡性和泡持性。麦芽的香味主要来自甘氨酸形成的类黑素，深色麦芽的一部分香来自甘氨酸形成的类黑素，深色麦芽的一部分香味，也来自缬氨酸和亮氨酸形成的类黑素。深色味，也来自缬氨酸和亮氨酸形成的类黑素。深色麦芽所含类黑素要浅色麦芽高得多。所以深色啤麦芽所含类黑素要浅色麦芽高得多。所以深色啤酒的胶体稳定性和泡持

21、性能一般都较浅色啤酒好。酒的胶体稳定性和泡持性能一般都较浅色啤酒好。第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥DMS的形成：二甲基硫是影响啤酒风味的一种物质，它的前体S-甲基氮氨酸在发芽时已经形成，不耐热，易受热分解，形成二甲基硫。但不是所有绿麦芽中的二甲基硫前体物质都能生成二甲基硫，只有焙焦过程中，发生变化的前体物质，被酵母吸收，产生二甲基硫。第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥N-亚硝化二甲胺的形成：N-亚硝化二甲胺是公认的致癌物质，在麦芽制备过程有微量形成，性质很稳定，以致残留于啤酒中。消除方法有改直火式烟道气加热为间接式热风加热、缩短干燥温度、缩短干燥时间等，所有这些以取消直火加热改间接

22、加热效果最好。第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥浸出物的变化：干燥温度愈高，浸出物愈低。（1）干燥温度愈高，凝固性氮析出愈多（2）干燥温度愈高，类黑素生成量多，其中一部分为不溶性物质（3）干燥温度愈高，酶破坏愈多，可溶性物质因而减少第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥n n二.要求 1.最大限度保存酶的活性，防止麦芽过分溶解和产生玻璃质麦芽 2.能给特定品种的啤酒带来色、香、味 3.节能第四节第四节 绿麦芽的干燥绿麦芽的干燥n n三.控制因素 风量、风温、麦层温度 凋萎（4146 10）干燥 干燥、焙焦（10 5%)第五节第五节 麦芽质量的评定麦芽质量的评定一、感官特征：无霉杂味，麦芽香浓，牙咬发脆且松散。劣质麦芽外观发暗，有霉味及酸味等。二、物理检验：切断试验检验胚乳状况，玻璃质粒愈少愈好。叶芽长度越均匀越好。三、化学检验第五节第五节 麦芽质量的评定麦芽质量的评定化学检验：化学检验：（1 1）水分）水分（2 2）无水浸出物）无水浸出物（3 3）糖化时间）糖化时间（4 4）麦汁滤速和透明度）麦汁滤速和透明度（5 5）色度）色度（6 6）细胞溶解度）细胞溶解度（7 7）蛋白溶解度（库尔巴哈值）蛋白溶解度（库尔巴哈值）（8 8）-淀粉酶和糖化力淀粉酶和糖化力第六节第六节 特种麦芽特种麦芽一、焦糖麦芽二、黑麦芽三、类黑素麦芽四、乳酸麦芽五、其他麦芽