啤酒酿造的原料.ppt

第一节 大麦啤酒有史以来均以大麦作主要原料，至今 仍广泛应用，是因为：n大麦在世界谷物中居第四位，位列小麦 、水稻、玉米之后n发芽条件易控制，大麦及麦芽酶类比较 全面n麦汁原料利用虑高，且风味独特一、大麦分类n根据大麦生长 形态分类（即 穗状花序）n二棱大麦（ 六棱大麦变 种）n四棱大麦n六棱大麦n根据籽粒色泽分类n白皮大麦：成熟后籽粒谷皮呈浅黄色微白 ，具有光泽，籽粒大而饱满，发芽整齐n黄皮大麦：籽粒谷皮呈淡紫色，有光泽， 籽粒较小，但均匀一致，蛋白质含量较高 ，发芽力较强n籽粒谷皮呈淡紫色，有光泽，籽粒小且均 匀谷皮较厚，蛋白质含量高，发芽力强 而整齐，其色泽不影响啤酒色度n其它 根据大麦播种时间：春大麦、冬大麦 用途：食用、饲料、工业用二、啤酒大麦的质量要求好的啤酒大麦应具有下列主要条件：n发芽力强，发芽势在90％以上，发芽率95％以上n浸出物含量高，浸出物>=76％～80％，千粒重大于 40gn蛋白质含量适当，一般为9％～12％（绝干计）辅 料多时可在13.5％以下籽粒易于溶解n麦粒色泽好，谷皮薄，具有新鲜的麦草香，不含被 害颗粒（黑头粒小于0.5％，不应含有镰刀菌）n大麦水分13％以下。

三、我国啤酒大麦品种分布：西北、华北、东北部分地区 其中西北甘肃、宁夏、新疆所产大麦最好n法瓦维特 二棱大麦 1984年甘肃农科院引进、鉴定、推广，主要分 布在新疆、甘肃、宁夏、内蒙及河北坝上 为中晚熟二棱大麦品种，怕炎热和干燥，常 受干热风影响n莫尼斯四棱大麦 美国一个老的啤酒大麦品种，在黑龙江，吉林 、辽宁和新疆石河子等地栽培，产量高，抗 干旱、炎热，酶活力高，籽粒易融解缺点是千 粒重小，浸出物比76％～77％n吉啤二号 二棱大麦 由吉林农科院培育，在吉林、甘肃有一定栽培 n沪麦8号 上海农科院1987年培育的品种，分布在浙江， 江苏、上海等地，品质较好，易于溶解千 粒重稍小，浸出物偏低n连啤1号 二棱大麦 由连云港从日本引进、鉴定、推广，分布在苏 北、安徽、河南，品质较好，易于溶解在 雨水偏多，地下水位偏高的地区，品质明显 下降n93-1757 二棱大麦 上海农科院1993年培育n浙皮3号，二棱大麦浙江农科院培育啤酒大麦按工艺特性分为3类：n籽粒易溶解的品种，应为优质啤酒大麦 （粉质率>=95%）n籽粒较易溶解的品种，应为啤酒大麦 （粉质率90％左右）n溶解度较差的品种，应为饲料大麦。

粉质率=73％～79％ ，优良麦芽的浸出物应为79％～82％浸出 物：每100kg原料糖化后的麦汁中，获得浸出 物的百分数n麦芽溶解度适当：使用低溶解度的麦芽时， 会造成麦汁中总氮含量过低，α-氨基氮量低 ，直接影响酵母发酵和代谢，构成啤酒的主 要风味物质双乙酰含量多，还原慢，严重影 响啤酒质量使用溶解度较高的麦芽，制成 的麦汁的氮区分比例不协调，易造成啤酒色 度加深，泡沫差，口味失调n酶活力强：借助于高发酵度来生产清爽 型啤酒失当代的趋势，对淀粉酶有更高 要求n质量均匀、赋予优良的酿造性和啤酒质 量：掌握每批麦芽质量，合理搭配不同 的麦芽，这样可以克服不同品种麦芽单 批使用，而使麦汁质量不稳定或者酿造 困难的问题三、麦芽标准n感观要求n淡色麦芽：淡黄色、有光泽、具有麦芽香 味、无异味、无霉粒n浓色、黑色麦芽：具有麦芽香味及焦香味 、无异味、无霉粒n理化指标 A：限定指标，B：一般指标，C：参考指标思考题n麦芽的种类有哪些？第三节 酒花n酒花是酿造啤酒的重要原料，在酿造过 程中使用酒花，赋予啤酒特有的酒花香 气和苦味，增高啤酒的防腐作用，提高 啤酒的非生物稳定性，促进泡沫形成并 提高持泡性。

一、酒花的主要成分n酒花又称蛇麻花 ，乎布花，属于 荨麻科，为雌雄 异株植物酿酒 用的为成熟的雌 花成分复杂， 主要是：水分、 树脂、酒花精油 、蛋白质、多酚 、脂和蜡等化合 物n酒花的化学组成中，对啤酒酿造有特殊意义 的三大成分为酒花精油、苦味物质和多酚， 其它则对酿造的作用不大苦味质或酒花树脂对于酒花来说，主要是 指α-酸（葎草酮）和β-酸（蛇麻酮）nα-酸 新鲜酒花中含约5～11％的α-酸，具有苦 味和防腐能力，啤酒中的苦味物质来自 α-酸的约占85％左右 佛而马而（Wollmer）于1916年～1925年 从酒花中分离于α-酸和β-酸而后很多 人相继发现α-酸并非单一化合物，而是 多种结构类似化合物的混合体常见的α-酸在热 、碱、光能作 用下变成异α- 酸其苦味比α- 酸强新鲜酒 花酿制的啤酒 其苦味的85～ 95％来自异α- 酸煮沸2h后 ， α-酸能转化 为无苦味的葎 草酸等物质nβ-酸 新鲜的酒花含11 ％的β-酸，苦 味不如α-酸强 ，防腐能力较 α-酸弱，但易 氧化成苦味较 大的软树脂 啤酒中苦味物 质β-酸越占15 ％左右1954年，里德耳（Reide）确定了β-酸的 结构式。

β-酸较α-酸酸性弱，不能与醋 酸铅形成不溶性铅盐 新鲜成熟酒花，所含苦味物质主要是α-酸 和β-酸由于酒花的干燥和贮藏，α-酸 和β-酸不断被氧化成软树脂，进而氧化 成硬树脂一般硬树脂含量超过酒花树 脂总量15％应视为软酒花n酒花精油 酒花精油是蛇麻腺的另一种分泌物，存在 花粉中成分为单萜烯、半倍萜烯、酯、 酮及醇等，成分达200种以上 延长麦汁沸煮时间有利于α-酸异构化，但 酒花精油几乎全部挥发，所以在煮沸时 为减少酒花精油的挥发，应分次添加n多酚物质 酒花如同大麦含有多酚，其有双重作用：n麦汁煮沸及随后的冷却过程中，都能与蛋 白质结合产生凝固物沉淀，有利于啤酒稳 定n多酚与蛋白质几何产生沉淀，啤酒中多酚 残留造成浑浊 酿造过程中，多酚可分为五类：n酚类化合物n黄酮醇类化合物n儿茶酸类化合物n花色素原n水解性单宁化合物二、酒花分类按世界市场的供应酒花可分成四类：nA类优秀香型酒花：捷克的SaaZ、德国的 Spatler，Tellnanger等α-酸4.5％～5.5％，α- 酸/ β-酸比值为1.1，酒花精油含量为2.0％～ 2.5％；香味评分28～24分nB类兼香型酒花：德国的Hallertanern, Herbrucker, Golding；英国的Fuggle。

α-酸5 ％～7％， α-酸/β-酸比值为1.2～2.3，酒花精 油0.85％～1.6％香味评分>21分nC类特征不明显酒花：美国的GalenanD类苦型酒花：德国的Northern Brewer （北酿）、Brewers Gold（金酿）、 Cluster、中国新疆出产的青岛大花、小 花α-酸6.5％～10％，α-酸/β-酸为2.2 ～2.5；香味评分30.0分类最软 水软水普通硬 水中等硬 水硬水最硬水n水的硬度分类：n碳酸盐硬度（暂时硬度）和非碳酸盐 硬度（永久硬度）总硬度碳酸盐硬度 （暂时硬度）非碳酸盐硬度 （永久硬度） Ca(HCO3)2 Mg (HCO3)2CaSO4 MgSO4 CaCl2 MgCl2 Ca(NO3)2 Mg(NO3)2n钙硬度和镁硬度总硬度钙硬度镁硬度Ca(HCO3)2 CaSO4 CaCl2 Ca(NO3)Mg(HCO3)2 MgSO4 MgCl2 Mg(NO3)暂时硬度：水中溶解的碳酸氢盐煮沸时分 解成溶解度小的碳酸盐，可大部分除去 的硬度 永久硬度：钙、镁盐加热煮沸不产生沉淀 ，硬度无变化。

负硬度：水中有钾、钠的碳酸氢盐和碳酸 盐，在测定水的硬度时，出现碳酸盐偏 高，总硬度小于暂时硬度的现象，这种 水称为负硬度水用此水酿制啤酒，色 深且口味苦涩处理方法先除去暂时硬 度然后添加钙盐处理四、降酸作用与升酸作用n水中碳酸盐和重碳酸盐的降酸作用 大麦籽粒中存在的复合磷酸盐，受到磷酸 酯酶的降解，形成游离的H2PO4-，与水 中的碳酸盐和重碳酸盐反应，使溶液的 Ph值升高称为降酸作用降酸作用会 导致麦芽糖化不彻底，啤酒色度和涩味 增加，稳定性降低，以及使啤酒口味粗 糙n水中钙、镁离子的增酸作用 3Ca2+ + 2HPO42- Ca(PO4)3 + 2H+ 当水中存在永久硬度的CaSO4和MgSO4时，在糖化醪中可使碱性K2HPO4转化成酸 性KH2PO4 ，使酸升高，pH降低德国库而巴赫综合增酸和降酸作用，提出 酿造水中“钙指数硬度KW”， “补偿碱 度GA”和“残余碱度RA”的概念Ca2+提高酸度的作用相当于Mg2+的一倍， 则KW＝ CaO(mg/l)*0.1+[MgO(mg/l)*0.14]/2 每3.5钙指数硬度，可以补偿1.0碳酸氢盐 带来的碱度，即可消除碳酸氢盐带来的 碱性。

所以有GA=KW/3.5 补偿后水的残余碱度RA＝水碳酸盐盐硬 度 —— GA＝水碳酸盐硬度—KW/3.5 不同的啤酒对RA值的要求不同： 淡色啤酒：RA值 5d 黑色啤酒：RA值 > 10dq有人认为，水的硬度越高，越不适合酿 造淡色啤酒，这种观点使片面的酿造 水是否适宜，应根据水的RA值来确定 如:德国多特蒙德的水总硬度高达41.3 d ,但啤酒的色度低，因为其碳酸盐硬 度16.8d ，非碳酸盐硬度更高为24.5d ，水的RA值较低，为5.7五、啤酒酿造用水的改良和处 理n加石膏处理n加酸法n石灰水法处理n离子交换法n电渗析法处理水n反渗透处理水n活性炭过滤n电渗析法处理水 渗析原理：在外加直流电场作用下，利用 阴阳离子交换膜，使水中离子具有选择 透过性的特点，水中一部分离子迁移到 另一部分水中，从而达到出去盐类的目 的 一般除盐率为58％～68％n反渗透处理水： 原理：被处理水在外界高压下，克服水溶 液本身的渗透压力，使水分子通过半透 膜而盐类透不过半透膜，从而除去各种 盐类，降低水的硬度和出去水中有害离 子 常用的膜有：醋酸纤维素膜（CA）、聚 酰胺纤维素膜（PA）思考题n暂时硬度、永久硬度和负硬度。

n残余碱度的计算n常用的水处理方法第五节 麦芽的辅料啤酒制造的原料中，除了主要原料 大麦麦芽以外，还包括特种麦芽，小麦 麦芽及辅助原料绝大多数啤酒生产国（除德国、挪 威、希腊）允许使用辅助原料，它包括 大麦、小麦、玉米、大米、高梁等谷物 还有的使用蔗糖和淀粉糖浆等作为辅料 一、啤酒生产中使用辅助原料 的意义n降低啤酒生产成本 大麦制成麦芽，价格增加约70％～100％ 浸出物含量减少10％n降低麦汁总氮，提高啤酒的稳定性n调整麦汁组分，提高啤酒某些特性 大米、小麦含有丰富的淀粉蛋白，可提高 啤酒泡持性二、啤酒辅料特性n大米 淀粉含量高 作用：降低成本，改善啤酒色度、风味，使啤 酒干爽，提高非生物稳定性 用量：8％～45％，一般20％～30％ 美国麦芽活性高，可提高大米用量，一般使用 粳米，直链淀粉多，可选用碎米，有效降低 成本，同时注意尽量使用脂肪含量1％一下的 大米n玉米 国外盛行使用玉米作为麦芽辅料 丹麦嘉士伯啤酒，采用35％的玉米作为辅 料生产出来的，采用脱胚后的玉米这 样的玉米含水13.28％、浸出物92.81％（ 无水）、脂肪0.96％（无水）、蛋白质 （无水）9.96％n未发芽大麦 一般大麦辅料的比例以15％～20％为宜。

如果使用淀粉酶、肽酶、β-葡聚糖酶组 成的复合酶，才可以选用30％～40％的 大麦辅料n小麦 德国的白啤酒是以小麦为原料的比利 时的蓝比克啤酒也以小麦作为辅助原 料一般使用比例为15％～20％ 小麦蛋白质含量为11.5％～13.8％，糖 蛋白含量高，啤酒泡沫好，但是容易 导致啤酒稳定性问题n糖和糖浆 生产淡色啤酒时通常直接将糖加入煮沸锅 内，使麦汁中可发酵性糖含量升高，同 时使含氮物质的浓度稀释，生产出的啤 酒具有非常浅的色泽和较高的发酵度， 有较高的稳定性口味较淡爽 糖类主要使用有蔗糖、葡萄糖、大麦糖浆 、和焦糖等糖的添加量为10％左右。