原料粉碎的目的
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原料粉碎的目的、意义、总原则是什么?
目的:大大增加原料、H2O、酶接触面积;有利于酶的溶出,活化 ;从而在糖化能迅速、彻底促进酶分解过程,特别是促进难溶物质的溶解
粉碎总原则:有利于糖化过程;有利于麦汁过滤;有利于啤酒质量、口味;有利于麦汁生产;
意义:原料的粉碎室糖化时或麦汁生产时原料内容物质溶出,转化过程的前提条件。
麦芽粉碎物组成可分为麦皮、粗粒、细粒、粗粉、细粉。
麦芽粉碎物组成特点
麦皮 作为过滤介质,保持不完整。不利于麦汁过滤
粗粒是来自溶解差、酶活力低的胚乳,粉碎时粉碎难度大,糖化时难以溶出、彻底分解的部分;糖化时水解慢、不彻底彻底;形成的可发酵性糖低,
粗粉细粉是来自溶解好、酶活力高的胚乳,粉碎时粉碎难度小,糖化时水解快、彻底;形成的可发酵性的糖多,是糖化时易分解的部分;
原料粉碎物组成不同所产生影响1影响糖化时内容物溶出、分解,影响淀粉颗粒糊化、影响酶与底物接触面积2、影响糖化时间的长短。3影响浸出率及糖化收得率。4、影响麦汁组成:碘值及EV。5、影响麦汁过滤(过滤时间及过滤麦汁质量,设备利用率)及啤酒可滤性。6、影响麦汁、啤酒的质量:色度、脂肪酸、多酚、苦味质量、非生物稳定性。
从有利于糖化过程来看:不应有整粒、麦皮上胚乳少、粗粒少;细粒、粗粉多;
有利于麦汁过滤(过滤槽) 麦皮应保持完整、细麦皮少;细粉不能过多、粗粒也不能过少
评价麦芽粉碎物的方法、具体要求?
①取样:取样均匀,有代表性。而且样品必须在粉碎过程中,借助取样器从粉碎机进行取样,而不能在粉碎结束后从粉碎中直接取出;②感官检查:注意是否有整粒,胚乳的粗细粉碎度,麦皮的完整程度等;③粉碎物的体积:100g的麦芽未粉碎时的体积约180ml,粉碎后体积约:约280ml粗粉碎物,约210ml的细粉碎物,约200ml粉末粉碎;④筛选法:筛Ⅰ麦皮 18%
筛Ⅱ 粗粒 8% 筛Ⅲ 粗粒Ⅰ 35% 筛Ⅵ 细粒Ⅱ 21% 筛Ⅴ 粗粒 7%底部 细粉 <12—14% ⑤麦皮体积:100g麦皮的体积 过滤槽 >650ml,干法五,六辊的 450—550ml,增湿粉碎的麦皮的体积800—1000ml;
增湿型干粉粉碎和限定增湿型湿法粉碎有何工艺差别?各有何优缺点?
增湿型的干法粉碎:特别适合水含量低的麦芽的粉碎。优点:①麦皮恢复弹性,使麦皮粉碎时保持完整,破碎度很低,麦皮屑非常少。麦皮体积明显增加20—30%,达800—1000ml/100g麦皮,使麦汁过滤快,过滤时间缩短,过滤麦汁质量好,提高洗糟麦汁收得率。使啤酒色度低,还有利于啤酒的口位。②有利于胚乳从麦皮中分离,既可减少麦皮粘附的胚乳数量,等于加强胚乳的粉碎。有利于糖化时淀粉的水解快、彻底水解,降低麦糟中可析出浸出物的数量,麦汁组成好。③增湿与新型的六辊粉碎机结合使用,有可能实现麦皮分离糖化工艺。⑤适合辅料比例多的麦汁生产。缺点:设备投入大
限定增湿型湿法粉碎适合高辅料的麦汁生产:优点:①在整个粉碎过程中,能保证所有的麦芽具有确定的一致的浸泡时间和水含量(18-22%);②麦芽粉碎均匀、粉碎效果稳定;③麦皮吸水多,有利于粉碎时保持麦皮完整,非常有利于麦汁过滤,适合高辅料的麦汁生产;④在能保证粉碎时麦皮完整的前提下,胚乳吸水少,又能保证胚乳粉碎效果好,使糖化时淀粉水解效果改善,无浸泡水产生、省去麦芽浸泡的过程,节约时间,耗能下降。
⑤料仓能保持干的状态、无粉尘产生⑥麦皮保持完整,有利于麦芽过滤⑦边粉碎边投料边糖化、粉碎效果受水分影响小。 缺点:①不可能进行麦皮分离糖化②粉碎机能力大③耗能大
④麦芽要求良好除杂⑤粉碎物评价困难
六辊粉碎机
五、六辊粉碎机
第一对辊:预磨辊,保证所有麦粒压破,便于胚乳从麦皮脱落,且麦皮不能破碎
第二对辊:麦皮辊,在保证麦皮完整的前提下, 使胚乳从麦皮上彻底脱落,使麦
胚乳尽可能少;
第三对辊 :粗粒辊,将从第一对辊、第二对辊分离出的粗粒,粉碎以细粒为主,且避免形成过多细粉、既不影响麦汁过滤,又能获得高的收得率。
干法粉碎间距 增湿粉碎间距 转速
预磨辊 1.6mm 1.2mm 400-420r/分钟
麦皮辊 0.8mm 0.6mm 400r/分钟
粗粒辊 0.4mm 0.4mm 380-440r分钟
糖化:通过酶的分解作用、机械物理手段,将粉碎原料中不溶性内容物质溶出;并按啤酒(麦汁)质量要求,将内容物质进行分解的过程称为糖化
酶化学分解作用:通过在有利于酶的最适作用条件下进行休止或者为酶的作用尽可能创造最佳条件。
物理溶解:通过加强原料胚乳的粉碎、部分醪液进行煮沸,促进原料内容物质的分解。
糊化:已粉碎的麦芽与一定温度的,一定量的水混合后,淀粉颗粒吸水,膨胀,随着温度上升,淀粉颗粒的体积明显上升,最终使淀粉颗粒中外层淀粉逐步进入水中,呈胶体状态分布于水中,形成粘度高的白色糊化物的过程为糊化。
形成糊化物的临界温度称为糊化温度。不同谷物的糊化温度是不同的,同种谷物的不同类型糊化温度也有区别。
淀粉的老化 已糊化的淀粉经降温,如果醪液温度明显下降且大大低于糊化温度,在低温下时间长,会使糊化淀粉从醪液中溶解状态转化为不溶性高晶化状态的过程为淀粉老化。
液化 在α-淀粉酶作用下糊化淀粉迅速水解,醪液粘度迅速下降的过程称为液化。
评价淀粉水解方法
糖化过程中淀粉分解的情况可在糖化保温结束前后检查糖化醪的质量,在停止搅拌后或取样后,上层液体很快澄清,麦汁应清亮,口尝可觉香又甜,无任何异味,碘反应呈无色反应,碘检合格时间短,可说明糖化基本完全,糖化醪质量好
评价淀粉水解效果
麦糟分析中要求可分解浸出物〈0.8%,说明淀粉彻底水解; 总醪液、头道麦汁、满锅麦汁、煮沸终了麦汁碘检合格,才说明淀粉水解达到碘检合格,或煮沸终了麦汁的碘值小于0.25.
通过测麦汁最终发酵度来反映麦汁中可发酵性糖含量; 碘检合格的时间长短;
淀粉水解的方法一般可分为酸法水解和酶法水解,麦汁生产过程中的淀粉水解是酶法水解。
淀粉水解一般可分为三个过程:淀粉颗粒的吸水膨胀,淀粉颗粒的糊化,糊化淀粉的酶水解(液化 糖化
糊化意义有哪些?影响淀粉糊化的因素有哪些?
意义:糊化彻底的淀粉就会与淀粉水解酶能在短时间内,全面、彻底的接触,有利于淀粉快速、彻底的酶水解。
促进淀粉糊化的因素:①原料的糊化温度:原料本身的糊化温度低。②在原料粉碎度:在不影响麦汁过滤的前提下,原料粉碎较细有利于淀粉的快速、彻底糊化。反之,易出现剥皮糊化、糊化慢、不彻底。③醪液的温度:醪液温度高于糊化温度,且温度越高,越有利于淀粉的彻底糊化;④时间:在高温下醪液休止或煮沸时间长;⑤稀醪:料水比越高,越有利于淀粉的吸水,越有利于淀粉的彻底的糊化。⑥辅料醪中添加耐高温α-淀粉酶:添加有利于α--淀粉酶作用的添加剂且辅料醪的PH为5.8-6.0,可通过淀粉水解酶的液化作用降低醪液粘度,促进淀粉彻底的糊化。
麦芽中主要酶的最适条件和失活温度是多少?
ß-淀粉酶 :最适温度℃ 60-65(63);最适pH 5.4-5.6 ;失活温度 70。
α—淀粉酶 :最适温度℃ 70-75(72);最适pH 5.6-5.8 ;失活温度 80。
麦芽界限糊精酶 :最适温度℃ 55-60 ;最适pH 5.1 ;失活温度 65。
麦芽R酶 :最适温度℃ 40 ; 最适pH 5.3 ; 失活温度 70。
淀粉、蛋白质、半纤维素水解要求是什么?蛋白质、半纤维素水解的意义是什么?
淀粉水解要求①在糖化过程中要求淀粉全部水解,以确保原料浸出率高,麦汁过滤时后糊化程度小,麦糟中可分解浸出物的含量低;②糖化完毕后的醪液必须碘检合格,并且定型麦汁的碘检也必须合格或者碘值小于0.25;③在糖化时淀粉的水解形成的可发酵性糖数量、麦汁最终发酵度能满足啤酒类型,啤酒质量要求且稳定。浅色大于80%,深色一般在75%—76%;④定型麦汁中可发酵性糖的组成合理;⑤在保证上述目标的前提下,淀粉水解的速度快。
蛋白质水解要求:①首先满足麦汁中能提供足够的FAN含量;②在糖化进行的蛋白质分解要适当,确保定型麦汁中高中低分子蛋白质分解产物的比例保持25%:15%:60%;③按啤酒类型,啤酒口味需要以及啤酒质量要求,控制稳定的定型麦汁总氮:浅色啤酒850—1150mg/L 深色啤酒:口味醇厚性 700—800mg/L 淡爽型啤酒 600—700mg/L④麦汁中可凝固氮含量15-25mg/L。
半纤维素水解要求:定型麦汁中β-葡聚糖含量:150--200mg/L,粘度1.8--2cp。
淀粉糊化的意义淀粉糊化是糖化时淀粉水解不可缺少的步骤,淀粉水解酶只能作用于糊化的淀粉,淀粉糊化效果不好,淀粉水解效果差。
蛋白质分解产物意义:
a高分子蛋白质分解产物: 起泡性、 非生物稳定性、 醇厚性;
b中分子蛋白质分解产物: CO2载体、杀口力、泡持性;
c低分子蛋白质分解产物: 酵母营养、代谢产物、啤酒口味,
糖化完醪液中高分子蛋白质分解产物多,会影响以后的酿造过程,生产成本上升,间接影响啤酒质量。
醪液严重吸氧,二硫键形成,蛋白质分子变大,影响麦汁过滤、非生物稳定性
醪液分醪煮沸,促进蛋白质变性,有利于啤酒非生物稳定性;
啤酒中高分子蛋白质分解产物影响啤酒的非生物稳定性,有利于啤酒泡沫、醇厚性。
半纤维素分解意义:影响麦芽粉碎;溶解差的麦芽,粉碎物中粗粒比例高,麦皮中附着的胚乳比较多;影响淀粉水解效果,导致淀粉水解不彻底,麦汁EV低,I2值高;导致麦汁过滤时间延长,洗糟麦汁收得率低,糖化收得率低,日糖化锅次下降,并影响麦汁质量;影响酒液澄清、啤酒可滤性下降,啤过滤周期缩短,耗土增加,过滤效果差;
糖化时蛋白质、半纤维素水解的依据是什么?以麦芽的蛋白质含量、蛋白质溶解度、麦芽α—氨基氮含量、辅料的比例、麦汁的质量要求为依据。
影响麦糟中可分解浸出物数量、麦汁最终发酵度、麦汁碘值高低的因素有哪些?
淀粉、蛋白质、半纤维素、多酚物质、磷酸盐、脂肪和脂肪酸等重要物质的溶出分解及变化。
糖化时醪液氧化时会发生哪些变化?后果?减少醪液氧化的措施有哪些?
后果:提高麦汁的还原能力,减少老化的前驱物质的形成,有利于啤酒的风味稳定性,降低色度,改善啤酒的苦味质量
措施:选择焙焦强度充足的麦芽,可降低麦芽中的多酚氧化酶,过氧氢酶、脂肪酸氧化酶的活力,可大大降低麦芽贮藏时,麦汁生产过程中的氧化。
投料:湿法粉碎时,依据液位高度迅速泵走醪液,从底部进入糖化锅。