麦芽制麦原理
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特种麦芽的制作方法及对啤酒风格和风味的影响啤酒已经占据了日常生活饮料的很大一部分,许多产品以其特有的泡沫、色度、香味、口味等占据了市场的特殊位置.特种麦芽能够赋予啤酒特殊的色度风味,满足了啤酒对不同品位的消费者的需求.下面就列举几种特殊麦芽的制作方法及对啤酒的影响.一焦香麦芽:焦香麦芽是最主要的特种麦芽,依据色度的不同可以分为浅色焦香麦芽至咖啡色焦香麦芽等五种.此麦芽可以增进啤酒的醇厚性和麦芽香味,调节啤酒色度,还可增进啤酒的非生物稳定性.制作原理是在高水分含量下,控温60至70度之间,对麦芽内容物进行糖化,在高温下焙焦使糖发生焦化.(1)以浓色绿麦芽制造:发芽 5-到6天后洒水,是水分达到45%以上,用麻袋覆盖不通风,使其慢慢升温,当温度达到60--65 度时,保持10小时左右,使其充分糖化,然后送干燥炉进行干燥。
焙焦温度为110度,保持2-3小时。
(2)以浅色绿麦芽制造:将绿麦芽至于干燥炉内洒水,使水分达45%以上,用油布遮盖,不通风,慢慢升温至60 -75度保持半小时至一小时,进行糖化,然后去掉油布,在正常通风情况下升温达焙焦温度。
浅色麦芽在100--120度保持半小时至一小时,深色麦芽在130-150度保持1-2小时。
(3)以浅色干麦芽制造:将干麦芽在水中浸渍6--16小时,捞出阴干,然后装入焙焦炉慢慢升温至60---75度保持小时--2小时,然后糖化,在慢慢升温至110--150度保持1--2小时.二黑麦芽:黑麦芽同样可以增加啤酒的色度和焦香味,用来制作浓色啤酒和黑啤酒.制作方法有两种:(1)烘干至水分含量为10%--15%的麦芽,除去麦根,然后放入焯麦机内,慢慢升温30--60分钟至100--11-度,再缓慢升温30分钟至165-175度,待有白色烟蒸汽出来,再用30--60分钟升温至200--215度,并在此温度保持30分钟,当闻到焦香味时,再升温至220-230度,保持10--20分钟,使麦芽外皮呈棕褐色,取出冷却。
一、实验目的1. 了解麦芽制备的基本原理和过程。
2. 掌握麦芽制备的实验操作技术。
3. 学习麦芽质量评价方法。
4. 培养学生的实验操作能力和分析问题能力。
二、实验原理麦芽是啤酒酿造过程中的重要原料,其质量直接影响到啤酒的口感和品质。
麦芽制备是将大麦种子发芽、烘干、筛选、磨碎等工艺过程,最终得到可用于啤酒酿造的麦芽。
本实验主要研究麦芽制备过程中的糖化、发芽、烘干等环节。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:大麦、辅料(如小麦、燕麦等)、温水、硫酸铵、氢氧化钠、盐酸等。
2. 实验仪器:发芽箱、烘干箱、筛选机、磨碎机、温度计、pH计、电子天平等。
四、实验步骤1. 麦芽发芽(1)将大麦浸泡在温水中,水温控制在20-25℃,浸泡时间为6-8小时。
(2)将浸泡好的大麦放入发芽箱中,保持恒温25-28℃,湿度控制在70%-80%。
(3)每隔12小时翻动一次,促进大麦均匀发芽。
(4)发芽时间为5-7天,期间观察大麦发芽情况,确保发芽率在90%以上。
2. 麦芽糖化(1)将发芽好的大麦取出,清洗干净,晾干。
(2)将大麦磨碎成粉状,过筛,筛选出粒度小于1mm的麦芽粉。
(3)将麦芽粉与辅料(如小麦、燕麦等)按一定比例混合,加入适量的温水,搅拌均匀。
(4)加入硫酸铵,调节pH值至5.5-6.5,保持温度在65-68℃。
(5)糖化时间为2-3小时,期间不断搅拌,使麦芽粉充分糖化。
3. 麦芽烘干(1)将糖化好的麦芽汁过滤,得到麦芽浆。
(2)将麦芽浆放入烘干箱中,保持温度在60-70℃,烘干时间为6-8小时。
(3)烘干过程中,每隔1小时检查麦芽水分,确保水分降至12%以下。
4. 麦芽筛选与磨碎(1)将烘干好的麦芽筛选,去除杂质。
(2)将筛选后的麦芽磨碎成粉状,过筛,得到所需的麦芽。
五、实验结果与分析1. 麦芽发芽情况:实验中发芽率达到了90%以上,符合要求。
2. 麦芽糖化情况:实验中麦芽汁的pH值调节至5.5-6.5,糖化时间为2-3小时,麦芽粉充分糖化,符合要求。
啤酒定义:是以大麦芽为主要原料,添加酒花,经酵母发酵酿制而成的一种含二氧化碳、起泡、低酒精度的饮料酒。
多酚类物质:指同一苯环上有2个以上的酚羟基的化合物。
酒花学名蛇麻花、又称忽布。
属桑科律草属,多年生草本蔓性植物,叶子形似桑叶,雌雄异株。
麦芽制备:大麦在人工控制和外界条件下发芽和干燥的过程,即称为制麦大麦休眠:新的大麦具有特殊的休眠机制。
消除方法:将大麦低温储藏一段时间。
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。
消除方法:采用断水通风工艺,可消除水膜,也提供了氧。
浸麦度:浸麦后大麦的含水量称为浸麦度。
库尔巴哈值=(可溶性氮/总氮量)*100%。
蛋白质溶解度可用库尔巴哈值衡量。
影响因素(1)大麦蛋白质含量高,库值低。
(2)发芽温度高,库值低。
见P70表(3)浸麦度过低,库值低。
(4)在有赤霉酸的情况下,库值高。
糖化力:麦芽糖化力是表示麦芽中a-淀粉酶和β-淀粉酶联合水解淀粉的能力。
粉碎度:是指麦芽或辅料粉碎之后,粗细粉各自所占的比例度。
麦芽还包括麦壳所占比例。
糖化是指将麦芽和辅料中高分子物质及其分解产物,通过麦芽中各种水解酶类作用,使之分解并溶解于水的过程。
浸出物是溶解于水中的各种干物质的总称。
蛋白质休止:糖化时蛋白质分解的过程称为蛋白质休止。
煮出糖化法:煮出糖化法是指麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用,使其有效成分分解和溶解,通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪,使醪逐步梯级升温至糖化终了的糖化方法。
浸出糖化法:浸出糖化法是指麦芽醪纯粹利用其酶的生化作用,用不断加热或冷却调节醪的温度,使之糖化的方法。
浸出糖化法分为升温浸出糖化法、降温浸出糖化法。
上面发酵酵母:在发酵时会随CO2漂浮在液面上,发酵终了形成酵母泡盖,经长时间放置也很少下沉的酵母。
下面发酵酵母:在发酵时,酵母悬浮在发酵液内,发酵终了,酵母很快凝结成块并沉积在器底,形成紧密沉淀的酵母。
发酵度:浸出物浓度下降的百分率,可以用下式来表示。
植物发芽制麦是基于大麦种子的植物发芽过程。
植物发芽是成熟种子在一定湿度、温度和氧气下,消化大麦种子中存储的物质并将其转化为植物幼苗的能力。
发芽是植株的重要发育过程,这一过程会使休眠的成熟种子成为冲出土壤表面的植株,并在阳光照射下通过光合作用成长。
这是由种子发育而来的任何植株的起源。
从农业生产的角度来说,这一过程是我们食物供应的基础。
就我们自身来说,它是我们种植的基础。
发芽需要一定的湿度、氧气和温度。
在发芽过程中,大麦麦粒胚芽吸收水份后活化,并控制存储的现有物质的释放和大麦麦粒中新植株物质的形成。
首先释放和形成酶来消化存储的碳水化合物和蛋白质,以提供胚根和胚芽发育所需的能量。
种入地表下的种子要成为植株,必须有一套生长机制和适当储备来生成冲出土壤表面的幼苗植株。
这套生长机制是指胚芽释放现有酶并产生其他酶,以便共同消化大麦麦粒,从而为大麦发育成植株提供氨基酸(蛋白质)和简单碳水化合物的能力。
麦粒淀粉胚乳和胚乳细胞壁就是这个储备。
如果不进行控制且任其发展,发芽过程会消耗掉整个大麦麦粒并发育成大麦植株幼苗。
麦芽生产者和酿酒厂可不是麦农。
麦芽生产者和酿酒厂感兴趣是产生的酶和部分消化(改变)的大麦麦粒,即大麦发芽末期的状态,而不是大麦的幼苗植株。
不应让种子充分发芽成为大麦植株。
麦芽生产者必须中断这个过程。
通过在干燥炉中烘干可以中断这个过程。
干燥和烘干结果首先干燥发芽大麦,通过使正在发育的大麦麦粒失去水份来停止发芽过程。
麦芽的色泽和风味依赖于在烘干过程中加热的结果,并在这一过程中得到最简单的蛋白质和碳水化合物结构。
为了形成理想的麦芽色泽和风味,必须存在这种由大麦麦粒发芽转变形成的最简单结构。
这些基本要求可归纳成制麦的任务。
制麦的任务全面转变大麦麦粒以产生制麦和酿酒工艺所需的各种酶,并部分消化大麦麦粒,使其成为酿酒用的简化淀粉和可溶性蛋白。
烘干发芽后的大麦,使其成为色泽和风味最优的成品麦芽。
下面将要介绍的制麦工艺是一个非常简单的批量生产过程。
麦芽制造
大麦是酿造啤酒的主要原料,但是首先必须将其制成麦芽,方能用于酿酒。
大麦在人工控制和外界条件下发芽和干燥的过程,即称为麦芽制造。
大麦发芽后称绿麦芽,干燥后叫麦芽。
麦芽的制造主要分为四个阶段:
1:精选后的大麦浸泡在水中,使大麦吸收水分,达到能发芽的要求,此阶段称为浸麦。
根据设备和工艺要求的不同,又有好多种方法。
2:然后在人工控制的条件下进行发芽,利用发芽过程中形成的酶系,使大麦的内容物质进行分解,变为麦芽。
大麦发芽的主要目的:胚乳细胞壁的部分或全部降解,是干燥后的麦芽变得疏松,更易粉碎,内容物质更容易溶出。
3:发芽完毕的成为绿麦芽,利用热空气进行干燥。
干燥的主要目的:使绿麦芽停止生长和酶的分解作用,除去多余的水分,防止腐烂,便于运输。
使根部干燥便于除去,增加麦芽的色,香,味。
4:然后经过机械原理将麦芽的根除去。
大麦在人工控制的条件下,经浸麦、发芽、干燥、除根的操作过程,生产上称为制麦。
制麦前的大麦须除杂与分级,以2.2、2.5、2.8毫米孔径的筛面将麦粒分成大、中、小三级分开投料,以便浸麦、发芽和麦芽的溶解度均匀一致。
操作要点如下:
一、选麦要求精选后的净麦夹杂物不得超过0.15%;麦粒的整齐度,即腹径2.2毫米以上麦粒达93%以上;精选率一般为80%-90%。
二、浸麦采取浸水断水交替法,就是在浸麦过程中,先用水把大麦浸渍,然后把水放掉,让大麦暴露在空气中,以后再相继反复进行浸水和断水,一直达到所要求的浸麦度为止。
现以"4浸4断"操作为例:开始投料时,浸水以漂去污泥和浮麦,2小时后换水。
在第二次浸麦水中加入用水量1%-3%的生石灰,化成石灰乳浸麦。
其作用为消毒,溶解麦粒上的粘液、色素和单宁类物质,以降低麦芽色度和苦涩味。
此后连续4小时浸水,4小时断水,定时通风,直至麦粒的含水量达到43%-45%。
水温17℃-18℃,整个浸麦操作约为60小时,其中浸麦32小时,断水28小时。
浸麦时要经常换新鲜水,每隔半小时通入压缩空气5分钟-10分钟;断水时通风15次,每次20分钟-30分钟,供给空气、排去二氧化碳和热量。
冬季气温低,宜浸水久,断水短。
夏季水温高,宜浸水短,断水久。
三、催芽在最后一次浸麦时或发芽初期,采用0.15ppmGA处理,对促进与调节麦节生长有良好的效果。
它能缩短发芽期2天-3天,减少制麦损失0-4%,提高浸出物2%左右,促进淀粉酶、半纤维素酶和蛋白分解酶等多种酶的活力,能打破麦粒的休眠,提高发芽力,并能改善机械损伤麦粒和低酶活力大麦的溶解性。
四、发芽大麦发芽的方法按设置条件,可分为地板式、通风式、塔式和连续式等。
通风式包括箱式和罐式。
现以单箱间歇通风式发芽法为例,来说明发芽管理:将浸麦后的大麦送入发芽箱,立即进行翻拌,使浸麦水从箱底排出。
麦层厚度0.6米-1米,麦层过厚影响通风,麦层内温差过大。
麦层过薄设备和动力不经济,且麦层容易干燥。
在润湿堆积阶段,开始时通入10℃-14℃的干燥空气,除去麦粒表面多余的水分,然后再通入10℃-14℃的湿
空气,用来调节麦层的温度,使麦层温度逐渐升高,在24小时内达到14℃。
浸麦后的大麦在这样的温度下,经24小时以后开始发芽。
由于呼吸作用,麦层温度逐渐升高,须连续通入10℃-14℃的湿空气,控制温度,每天约升温1℃,使第5天达到18℃-20℃,以后继续保持这个温度或逐渐下降至14℃发芽。
温度须保持20℃以下,每日早、中、晚各通风1次,麦层上、下温度相差l℃-2℃。
发芽旺盛期翻拌要勤,后期停止翻拌和通风,使根芽凋萎。
五、干燥我国啤酒麦芽干燥,通常采用间接加热的1段-3段水平焙燥塔。
其结构包括加热装置、水平式烘床以及通风装置等。
烘床有单床、双层或三层,每层称为一段。
一般小型啤酒厂双层烘床较多。
烘焙时间为24小时。
麦芽前24小时在上层,应采取20℃-25℃低温,强烈通风,排去水分,阻止麦粒水解作用的继续进行,减少酶的破坏,保持胚乳呈粉质疏松状态,如温度上升过快,麦芽会变硬粒。
温度逐渐上升至50℃-55℃,水分降至8%-12%,即进入下层焙焦阶段。
对于浅色麦芽,希望色素形成不多,仍保持一些香味,且希望能在较高温度下,使凝固性含氮物变性凝固,以及能除去影响泡沫的微量油脂。
绿麦芽具有青气味,当烘焙温度继续上升至2小时,温度要迅速上升到85℃,水分下降至2%-5%,使麦芽产生焦香味。
对浓色麦芽,要求产生较多的色素与焦香味。
焙焦温度须提高100℃-105℃。
麦芽烘好的标准,水分2%-4%左右,入水不沉,嗅之有明显的大麦香,粒子膨胀,麦仁发白,麦根极易脱落。
六、除根经干燥后的麦芽,根十分焦脆,只要稍加摩擦就能脱落。
因此,出塔以后的干麦芽,须随即把根除去。
除根机一般用一个转动缓慢的金属网辊筒,转速20转/分,打板转速快,160转-170转/分,以同方向转动,麦根经机械撞击极易脱落,而被金属网筛去。
浅色麦芽的根芽约为2%-3.5%,浓色麦芽的根芽约为3%-5%。
脱落的根芽收集后稍经冷却,应即密封包装,供制造复合磷酸脂酶片的原料,提取药物后的根渣仍可作为禽畜的饲料。