酿酒工艺学：第七章麦芽制备.ppt

第七章 麦芽制备,第七章 麦芽制备,1. 制麦的目的，制麦工艺决定啤酒类型 2. 大致了解制麦过程 3. 知道制麦浸渍的目的、工艺参数及操作 4. 了解大麦发芽中酶的变化，以及这些变化受哪些因素影响 5. 了解绿麦芽干燥目的及干燥过程各物质变化 6. 了解绿麦芽干燥过程物质的变化 7. 了解绿麦芽质量的评定以及各种检测方法,第一节 大麦的清选和分级,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 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 大麦的清选和分级,清选操作是根据大麦与夹杂物的形态、密度等机械性能的差异进行的分离过程 （1）筛析：除去粗大和细碎夹杂物 （2）震析：震散泥块，提高筛选效果 （3）风析：除灰尘和轻微杂质 （4）磁吸：除去铁质等磁性物质 （5）滚打：除麦芒和泥块 （6）洞埋：利用筛选机中孔洞，分出圆粒或半节粒杂谷第一节 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 大麦的清选和分级,第二节 大麦的浸渍,浸麦的目的 （1）使大麦吸收充足的水分，达到发芽的要求 （2）在水浸的同时，可充分洗涤、除尘、除菌 （3）在浸麦水中适当添加石灰乳、NaCO3、NaOH、KOH、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，并有明显的促进发芽和缩短制麦周期之效，能适当提高浸出物第二节 大麦的浸渍,浸麦控制因素 1. 大麦的休眠和水敏感性 2. 大麦的吸水速度 3. 通风与吸氧 4. 浸麦用水及添加剂 5. 浸麦度,第二节 大麦的浸渍,水敏感性： 大麦吸收水分至某一程度发芽受到抑制的现象称为水敏感性第二节 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 大麦的浸渍,通风与吸氧： 大麦吸水后呼吸强度激增，需大量供氧正常浸麦条件下，水中氧只够供1h之需，若过时不供氧，将导致分子间呼吸，产生CO2、乙醇、醛、酸和酯类，最后导致胚的生命被破坏，故浸麦过程必须定时通风供氧，或从浸麦槽底吸出CO2。

第二节 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 大麦的浸渍,浸麦度对麦芽质量的影响 （1）粗细粉差随浸麦度上升而降低 （2）可溶性氮和蛋白溶解度随浸麦度上升而增加 （3）pH值依次下降 （4）粘度下降 （5）-淀粉酶活力上升 （6）总损失上升,第二节 大麦的浸渍,第二节 大麦的浸渍,第二节 大麦的浸渍,第二节 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 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 大麦的浸渍,间歇浸麦法： 用浸水断水交替法，进行空气休止，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 大麦的浸渍,喷雾浸麦法： 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一般浸麦法的1/4，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面的水分，也带走了产生的热量和CO2，还可以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，效果则更好第三节 大麦的发芽,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 大麦的发芽,发芽过程水解酶类的变化 1. 淀粉酶 2. 蛋白酶 3. 半纤维素酶 4. 磷脂酶,第三节 大麦的发芽,-淀粉酶 淀粉酶 -淀粉酶 支链淀粉酶（R-酶）,第三节 大麦的发芽,-淀粉酶： 原大麦不含或很少含-淀粉酶，经发芽后，在糊粉层内形成大量的-淀粉酶在水溶液中-淀粉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 -淀粉酶作用于直链淀粉，其最终产物是87麦芽糖和13葡萄糖 -淀粉酶作用于支链淀粉，其分解产物为-界限糊精、麦芽糖和葡萄糖第三节 大麦的发芽,-淀粉酶： 原大麦中存在相当数量的-淀粉酶，它是麦芽中与-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，依次水解一分子麦芽糖，故作用速度缓慢如果没有-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-淀粉酶就难于实现快速糖化的作用第三节 大麦的发芽,内肽酶 羧肽酶 蛋白酶 端肽酶 氨肽酶 二肽酶,第三节 大麦的发芽,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 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 大麦的发芽,可发酵糖增加 糖类的变化 支链淀粉减少，直链淀粉增加 淀粉量减少,第三节 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 大麦的发芽,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 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 大麦的发芽,发芽温度： 发芽温度高，蛋白质分解作用会减弱，一般低温发芽时（1518），可溶性氮可超过40，而超过20，可溶性氮只有30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-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1317第三节 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 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 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 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,第三节 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 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 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 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 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 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，也有利于麦芽溶解。

第三节 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 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 绿麦芽的干燥,一. 干燥目的及干燥过程中物质的变化 1. 水分下降 2. 酶的变化 3. 糖类的变化 4. 蛋白质的变化 5. 类黑素的形成 6. DMS的形成 7. N-亚硝化二甲胺的形成 8. 浸出物的变化,第四节 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 绿麦芽的干燥,酶的变化： 酶对温度的抵抗力，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高 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淀粉酶活性略有上升或维持平衡淀粉酶不耐热，到焙焦阶段活性损失一半以上蛋白酶在干燥阶段有增有减，但总趋势下降第四节 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 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 绿麦芽的干燥,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来自甘氨酸形成的类黑素，。