麦芽汁制备工艺课件(PPT48张).ppt
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- 麦芽 制备 工艺 课件 PPT48
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1、第三章第三章 麦芽汁麦芽汁制备工艺制备工艺糊化概述概述糖化流程分为:糖化流程分为:(1 1) 粉碎麦芽和谷物粉碎麦芽和谷物(2 2) 经糖化制成麦芽汁经糖化制成麦芽汁(3 3) 浸出物与麦糟经过滤分离浸出物与麦糟经过滤分离(4 4) 麦汁加酒花煮沸麦汁加酒花煮沸(5 5) 麦汁冷却麦汁冷却 好的麦芽质量,是整个麦芽汁制备流程正常好的麦芽质量,是整个麦芽汁制备流程正常进行的前提。进行的前提。麦汁制备所遵循的原则:麦汁制备所遵循的原则:(1 1)原料中有用物质得到最大的萃取。)原料中有用物质得到最大的萃取。 1T1T混合原料混合原料1212p 6.0-6.2mp 6.0-6.2m3 3(2 2)有
2、害物质,对啤酒风味、稳定性有副作用的)有害物质,对啤酒风味、稳定性有副作用的物质最少进入。物质最少进入。(3 3) 物质的绝对数量和配伍符合啤酒规范。物质的绝对数量和配伍符合啤酒规范。 如:淀粉如:淀粉各种糖类、糊精的配比各种糖类、糊精的配比(4 4) 在啤酒酿造中,应用最短时间和最小的能在啤酒酿造中,应用最短时间和最小的能量。量。第一节第一节原料粉碎原料粉碎一、麦芽粉碎方法一、麦芽粉碎方法1干法粉碎干法粉碎现在厂家大多选用五、六辊式粉碎现在厂家大多选用五、六辊式粉碎干法粉碎的调节原理干法粉碎的调节原理(1)麦芽粉碎各部分对浸出率影响:麦芽粉碎各部分对浸出率影响:麦芽皮壳部分,主要由纤维素、半
3、纤维素、木质、无机盐、色素物质等麦芽皮壳部分,主要由纤维素、半纤维素、木质、无机盐、色素物质等组成,在糖化时很少溶解,占浸出物的比例低。组成,在糖化时很少溶解,占浸出物的比例低。麦芽粗粒部分是由麦芽中胚乳溶解较差的部分组成麦芽粗粒部分是由麦芽中胚乳溶解较差的部分组成(对一粒麦芽常常是麦对一粒麦芽常常是麦尖部分胚芽尖部分胚芽),在糖化时溶解困难,如这部分比例大,浸出物收率就会降低。,在糖化时溶解困难,如这部分比例大,浸出物收率就会降低。麦芽粉和微粉是溶解特别好的胚乳,糖化时极容易被酶分解成麦芽糖,麦芽粉和微粉是溶解特别好的胚乳,糖化时极容易被酶分解成麦芽糖,如这部分比例大,浸出物收率就商,但由于
4、蛋白质过度分散可能造成过滤困如这部分比例大,浸出物收率就商,但由于蛋白质过度分散可能造成过滤困难或麦汁不澄清。难或麦汁不澄清。(2)麦芽性质和粉碎度的控制麦芽性质和粉碎度的控制 溶解良好的良好麦芽,胚乳组织疏松、胚乳物质已经得到良好和恰当的溶解良好的良好麦芽,胚乳组织疏松、胚乳物质已经得到良好和恰当的分解,并且富含水解酶,糖化时十分方便,因此,这种麦芽可以粉碎得粗一分解,并且富含水解酶,糖化时十分方便,因此,这种麦芽可以粉碎得粗一些。些。 溶解不良的麦芽,胚乳坚硬,含水解酶少,糖化比较困难,这种麦芽粉溶解不良的麦芽,胚乳坚硬,含水解酶少,糖化比较困难,这种麦芽粉碎时,应适当细一些。但如果过细碎
5、时,应适当细一些。但如果过细( (细粉、微粉太多细粉、微粉太多) ),糖化虽容易,而麦芽,糖化虽容易,而麦芽醪过滤困难,甚至会降低总收率。醪过滤困难,甚至会降低总收率。 刚出炉的麦芽或贮存吸水不足刚出炉的麦芽或贮存吸水不足( (低于低于6.06.0) );的麦芽,太脆,粉碎时很;的麦芽,太脆,粉碎时很容易把皮壳粉碎得太细,影响过滤。水分超过容易把皮壳粉碎得太细,影响过滤。水分超过1010的麦芽,粉碎时胚乳易压的麦芽,粉碎时胚乳易压成片状,达不到适宜的粉碎度。成片状,达不到适宜的粉碎度。 (3)糖化方法对粉碎度的要求:糖化方法对粉碎度的要求: 采用快速速糖化或采用浸出糖化法,麦芽的粉碎度应大一些
6、;反之,若采用快速速糖化或采用浸出糖化法,麦芽的粉碎度应大一些;反之,若采用长时间糖化法或二次、三次煮出糖化法,粉碎度可以小一些采用长时间糖化法或二次、三次煮出糖化法,粉碎度可以小一些(4)麦芽醪过滤方法对粉碎的要求麦芽醪过滤方法对粉碎的要求 采用过滤槽法,其推动力是液体静压,过滤介质是麦芽皮壳等不溶性物采用过滤槽法,其推动力是液体静压,过滤介质是麦芽皮壳等不溶性物质,它对麦芽粉碎的要求严格,要求皮壳尽可能完整。胚乳部分以粗、细粒质,它对麦芽粉碎的要求严格,要求皮壳尽可能完整。胚乳部分以粗、细粒为主,粉和徽粉比例适当小些,这样才能顺利过滤。为主,粉和徽粉比例适当小些,这样才能顺利过滤。 采用压
7、滤机过滤,过滤推动力是泵送压力,比静压大得多。过滤介质采用压滤机过滤,过滤推动力是泵送压力,比静压大得多。过滤介质主要是涤纶滤布和皮壳,因此,对粉碎的要求低,麦芽粉碎细一些。并不影主要是涤纶滤布和皮壳,因此,对粉碎的要求低,麦芽粉碎细一些。并不影响过滤速度,反而可提高浸出物收率响过滤速度,反而可提高浸出物收率2回潮干法回潮干法 方法:麦芽在短时间内通蒸汽或热水,使麦壳增湿,胚乳水分不变,粉方法:麦芽在短时间内通蒸汽或热水,使麦壳增湿,胚乳水分不变,粉碎时皮壳完整。碎时皮壳完整。 如蒸汽回潮法:通如蒸汽回潮法:通50kPa50kPa的饱和蒸汽的饱和蒸汽3040s3040s,总水分增加,总水分增加
8、0.71.0%0.71.0%,麦,麦芽温度芽温度4045 4045 特点:特点: 皮层完整皮层完整 ,皮壳易检出,利于过滤,过滤时间可缩短,皮壳易检出,利于过滤,过滤时间可缩短1015%1015%。n湿法湿法特点:皮壳不易特点:皮壳不易破,利于过滤破,利于过滤但耗电多,粉碎但耗电多,粉碎耗时多,糖化不耗时多,糖化不均匀。均匀。进糖化用水进糖化用水浸泡浸泡冲洗冲洗糖化下料糖化下料泵泵混合箱混合箱粉碎辊粉碎辊进料辊进料辊进水调节进水调节4连续浸渍湿法粉碎连续浸渍湿法粉碎(70年代年代) 方法:麦芽在浸渍室温水浸方法:麦芽在浸渍室温水浸60s60s,含水达,含水达23-25%23-25%,进粉碎机,
9、边喷水边粉,进粉碎机,边喷水边粉碎,粉碎后直接落入糖化锅,或调浆后泵入。碎,粉碎后直接落入糖化锅,或调浆后泵入。 特点:辊负荷减少,耗电与干法近似,溶解均匀性好。特点:辊负荷减少,耗电与干法近似,溶解均匀性好。二、非发芽谷物粉碎二、非发芽谷物粉碎可用磨盘式磨米机,粉碎度大。可用磨盘式磨米机,粉碎度大。第二节第二节糖化工艺糖化工艺一、一、原则原则(1 1)尽量全部水解成可溶性,麦芽、辅料中淀粉)尽量全部水解成可溶性,麦芽、辅料中淀粉 99-99-100%100%转化为转化为DP12DP12DP12糊精不溶糊精不溶) )(2 2) 根据不同要求,糊精与麦芽糖有一定比例,称根据不同要求,糊精与麦芽糖
10、有一定比例,称 糖:糖:非糖非糖(3 3) 尽可能减少高分子蛋白质尽可能减少高分子蛋白质 对于蛋白质分解的对于蛋白质分解的-氨基酸氨基酸 要求:要求:0.150.150.20mg -N/g0.20mg -N/g浸出物浸出物(4 4)尽可能减少脂肪、谷皮酸、类黑精、多酚类、灰分)尽可能减少脂肪、谷皮酸、类黑精、多酚类、灰分物质溶解物质溶解二、二、糖化时的主要物质变化糖化时的主要物质变化1 1、非发芽谷物中淀粉的糊化和液化、非发芽谷物中淀粉的糊化和液化 糊化过程糊化过程:.:. 影响糊化的因素:影响糊化的因素:某些电解质某些电解质( (如酸、碱、钙盐等如酸、碱、钙盐等) )降低糊化温度,机械碾磨可
11、降低糊化降低糊化温度,机械碾磨可降低糊化温度,高硫酸盐抑制糊化,液化酶可降低糊化温度及加速糊化。一般加温度,高硫酸盐抑制糊化,液化酶可降低糊化温度及加速糊化。一般加15-30%15-30%的麦芽或的麦芽或- - 淀粉酶淀粉酶(6-8u/g(6-8u/g原料原料) )。2 2、淀粉的糖化、淀粉的糖化 (1)(1)、淀粉糖化的要求、淀粉糖化的要求 麦汁极限发酵度大于麦汁极限发酵度大于70-75%70-75% 浸出物浸出物12P 12P 含麦芽糖含麦芽糖9.08 9.08 , 糖:非糖糖:非糖 = X:(P-X) = 9:(12-9) = 1:0.33(= X:(P-X) = 9:(12-9) =
12、1:0.33(深色深色0.3-0.5)0.3-0.5)(2)(2)、糖化过程中的淀粉酶、糖化过程中的淀粉酶(3)、影响淀粉水解工艺的因素、影响淀粉水解工艺的因素 麦芽的选择麦芽的选择: :(麦芽(麦芽/ /辅料比)辅料比) 非发酵谷物的添加非发酵谷物的添加: :非发酵谷物种类、糊化液化程度及添加数量影非发酵谷物种类、糊化液化程度及添加数量影响到糖化响到糖化 粉碎度的调节粉碎度的调节 糖化温度的影响糖化温度的影响 - -酶的特点酶的特点 :完成液化,发酵产物得率低:完成液化,发酵产物得率低 -淀粉酶:从非还原末端切,作用时间长淀粉酶:从非还原末端切,作用时间长 - ,- ,-淀粉酶量淀粉酶量:
13、: kg kg投料量所需投料量所需 2000 wk 2000 wk 糖化时间短,可发酵糖高糖化时间短,可发酵糖高 15002000 15002000 满足要求满足要求 1500 1500 糖化时间长,可发酵糖低糖化时间长,可发酵糖低糖化醪糖化醪pH的影响的影响温度20405055606570- 淀粉酶最适pH/4.6-4.84.7-4.94.9-5.15.1-5.45.4-5.85.8-6.0 - 淀粉酶最适pH4.4-4.64.5-4.74.4-484.8-5.05.0-5.25.2-5.45.0-5.5麦芽糖化的最适温度和最适麦芽糖化的最适温度和最适pH 最适温度 最适pH 最高浸出物收率
14、 6568 5.25.4 麦汁最高发酵度 6365 5.35.4 - 淀粉酶最高活性 70 5.35.7 - 淀粉酶最高活性 6365 5.6(醪) 水溶性含氮物质最大 5055 5.0(麦汁)糖化醪浓度的影响糖化醪浓度的影响 糖化醪浓度大,黏度大,会影响酶对作用基质的渗透,降低淀粉的水解速度,降低还原糖的积累,抑制酶对淀粉的作用,浓度一般以20-40%为宜。糖化终点的判断糖化终点的判断用用0.1mol/L的碘液显色的碘液显色糊化淀粉糊化淀粉高分子糊精高分子糊精中高分子糊精中高分子糊精紫色至红色紫色至红色低分子糊精低分子糊精麦芽三糖麦芽三糖麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖变蓝色变蓝色不正常不正常不变色
15、,正常不变色,正常3、糖化过程蛋白的水解糖化过程蛋白的水解(1 1)蛋白质及其水解产物和啤酒的关系)蛋白质及其水解产物和啤酒的关系, ,可溶性氮及肽可溶性氮及肽类作用:类作用: 为风味及泡持性的重要物质,使啤酒醇厚丰满,反之,相反。但太多,使啤酒稳定性差。(2)定型麦汁含氮组分的要求)定型麦汁含氮组分的要求可溶性氮要求 氨基氮 全麦啤酒:900-1000mg/L 加辅料、浓醇性啤酒:700-800mg/L 淡爽型: 600-700mg/L 氨基氮:占麦汁总氮的25-35% 高分子可溶氮:不超过15%(3)麦芽中蛋白酶及其性质)麦芽中蛋白酶及其性质蛋白酶羧肽酶氨肽酶二肽酶(4)糖化过程中麦芽蛋白
16、质水解的控制)糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制糖化过程中影响蛋白质分解的主要因素糖化过程中影响蛋白质分解的主要因素a麦芽的溶解情况麦芽的溶解情况b糖化过程中温度、糖化过程中温度、pH、糖化时间的影响、糖化时间的影响c糖化醪浓度对蛋白质分解的影响糖化醪浓度对蛋白质分解的影响三、糖化过程的其他变化三、糖化过程的其他变化1、-葡聚糖的分解葡聚糖的分解2、麦芽谷皮成分的溶解、麦芽谷皮成分的溶解皮壳成分溶解主要取决的因素皮壳成分溶解主要取决的因素(1)麦芽皮壳含量)麦芽皮壳含量(2)麦芽皮壳粉碎度)麦芽皮壳粉碎度(3)水解和糖化醪)水解和糖化醪pH的影响的影响(4)糖化作业时间和过滤时间的影响)糖化作业时
17、间和过滤时间的影响(5)糖化方法)糖化方法3、滴定酸度和、滴定酸度和pH的变化的变化五、糖化方法与设备五、糖化方法与设备(一一)、种类、种类 三次煮出糖化法三次煮出糖化法 煮出糖化法煮出糖化法两次煮出糖化法两次煮出糖化法一次煮出糖化法一次煮出糖化法升温浸出糖化法升温浸出糖化法糖化方法糖化方法浸出糖化法浸出糖化法降温浸出糖化法降温浸出糖化法复式一次煮出糖化法复式一次煮出糖化法其他其他复式浸出糖化法复式浸出糖化法谷皮分离糖化法谷皮分离糖化法外加酶制剂糖化法外加酶制剂糖化法特殊糖化法特殊糖化法(二二)、糖化过程控制方式、糖化过程控制方式(1)酸休止:酸休止:利用麦芽中磷酸酯酶对麦芽中菲汀(植酸钙镁盐
18、)的水解,产生酸性磷酸盐;利用乳酸菌繁殖产乳酸,此工艺条件是:温度为3537,pH5.25.4,时间为3090min。(2)蛋白质休止:蛋白质休止:利用麦芽中羧基肽酶分解多肽形成氨基酸(-氨基氮)和利用内切肽酶分解蛋白质形成多肽和氨基酸。蛋白质休止最佳pH为5.25.3,最适温度:形成-氨基氮为4550,形成可溶性多肽为5055,作用时间为10120min。(3)糖化分解:糖化分解:淀粉水解成可溶性糊精和可发酵性糖,对麦芽中淀粉酶催化形成可发酵性糖,最适温度为6065(62.5)。淀粉酶最适活性温度为70。这两个酶共同作用,最适pH为5.55.6,作用时间为30120 min。(4)糖化终了:
19、糖化终了:无论哪一种糖化方法,糖化终了,必须使醪中除了淀粉酶以外,其他水解酶均失活(钝化),此温度为70一80。在此温度范围内主要依据需保留淀粉酶的量及考虑到过滤的需要。 采用上限温度,醪粘度小,过滤加快,有害物质溶解多,淀粉酶残留少。(5)100煮出煮出:部分糖化醪加热至100,主要利用热力作用,促进物料的水解,特别是使生淀粉彻底糊化、液化,提高浸出物收率。(6)酶制剂和添加剂的应用酶制剂和添加剂的应用:二、糖化方法二、糖化方法1、三次煮出糖化方法三次煮出糖化方法 麦水混合麦水混合: :将每锅所需的麦芽粉送入糖化槽与糖化水将每锅所需的麦芽粉送入糖化槽与糖化水混合混合, ,使温度保持使温度保持
20、35-37,30-60min.35-37,30-60min. 第一次煮沸:第一次煮沸:将三分之一浓醪液泵入糊化锅将三分之一浓醪液泵入糊化锅, ,其余三其余三分之二留在糖化锅。加热到分之二留在糖化锅。加热到50 50 ,休止,休止20S,20S,升温到升温到70 70 ,休止,休止15-20min,15-20min,最后以最后以1/min1/min的速率升温到的速率升温到100 ,100 ,使糊化锅内浓醪液煮沸。使糊化锅内浓醪液煮沸。 一次浓醪泵回糖化槽,一次浓醪泵回糖化槽,温度升至温度升至50-5550-55,进行蛋白,进行蛋白质休止,时间质休止,时间20-90min,20-90min,注意搅
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