麦汁后处理技术

麦汁的冷却与充氧（一）麦汁的冷却1．冷却的目的与要求煮沸定型后的麦汁，必须立即冷却，其目的是：(1) 降低麦汁温度，使之达到适合酵母发酵的温度。

(2) 使麦汁吸收—定量的氧气，以利于酵母的生长增殖。

(3) 析出和分离麦汁中的冷、热凝固物，改善发酵条件和提高啤酒质量。

麦汁冷却的要求：冷却时间短，温度保持一致，避免微生物污染，防止混浊沉淀进入麦汁，保证麦汁足够的溶解氧。

2．冷却的方法麦汁冷却的方法有开放式喷淋冷及密闭式薄板冷却或列管冷却。

现主要采用密闭式薄板冷却器进行冷却。

（1）工作原理薄板冷却器每两块板为一组，中间用橡胶圈密封，以防相互渗漏，麦汁和冷媒从薄板冷却器的两端进入，在同一块板的两侧逆向流动。

由于薄板上的波纹使麦汁和冷媒在板上形成湍流，从而使传热效率大大提高，达到冷却的目的。

（2）冷却方式以前多数采用两段法冷却，即先用自来水(或井水)冷却，再用20%酒精水(或盐水)冷却。

也可用低温生产用水在预冷区先将麦汁冷至16～18℃左右，而冷却水被加热至80～88℃在深水区麦汁又被1～2℃的冰水冷却至接种温度6～8℃。

麦汁二段冷却工艺过程见图3-5-2。

目前我国啤酒厂家绝大多数采用一段冷却法。

即先将酿造水冷至1～2℃作为冷媒，与热麦汁在板式换热器中进行热交换，结果使95～98℃麦汁冷却至6～8℃去发酵，而1～2℃酿造水升温至80℃左右，进入热水箱，作糖化用水。

其优点是冷耗可节约30%左右，冷却水可回收使用，节省能源，与两段法相比稳定性更强，更易于控制，也没有中间材料消耗。

（二）麦汁的充氧麦汁中适度的溶解氧有利于酵母的生长和繁殖，根据亨利－道尔顿定律，氧在麦汁中的溶解度和麦汁中氧的分压成正比，和麦汁的温度成反比。

所以麦汁冷却利于氧的溶解。

1．通风供氧的目的(1) 供给酵母生长繁殖所必需的含氧量(约8～10mg/L)。

过高会使酵母繁殖过量，发酵副产物增加；过低酵母繁殖数量不足，会影响发酵速度。

(2) 浮选法中强烈的通风利于冷凝固物的去除。

啤酒厂麦芽汁过滤过程中几个技术问题探讨肖亚新陶伟糖化过程结束后，应在最短的时间内，将糖化醪中可溶性的浸出物与不溶性的麦糟分离，获得尽可能多的澄清麦汁。

麦汁的分离过程实际就是一个过滤过程，麦芽中的麦皮直接起到过滤介质的作用。

过滤在整个糖化生产中虽然工艺参数较少，但操作技术却是要求最高的一个过程。

过滤控制不当，不仅影响到最终麦汁的产量，而且会给啤酒的泡沫、风味、非生物稳定性等带来不良影响。

麦汁过滤方法有多种，一般有过滤槽法、压滤机法、快速渗出槽法等。

下面笔者结合实际，着重谈谈利用过滤槽过滤麦汁过程中出现的几个技术问题，以供同行参考。

一、过滤槽的清洗每次过滤结束出糟后，应立即通过原位清洗对整个槽内进行冲洗，通过底部的喷头对筛板和槽底之间的空间进行冲洗，从而排除其中的麦糟和粉糊。

一般情况下，每糖化3～4料就用40～50℃、2～3%的碱液浸泡、冲洗一次，每次碱洗后再用1%的H3PO4进行酸洗，以便中和残留的碱性物质。

过滤槽清洗不干净，不仅易引起微生物污染，而且也会造成过滤困难，影响最终啤酒的口味、色泽和非生物稳定性。

二、糟层厚度的控制糟层厚度过厚，麦汁过滤速度缓慢，过滤时间延长；糟层厚度过薄，虽然提高过滤速度，但会降低麦汁透明度，生产中糟层厚度一般控制在30～50cm左右（干法粉碎）或40~50cm（湿法粉碎）。

三、过滤速度的控制过滤时速度太快，吸力大，糟层被压紧，麦糟失去渗透性而难以过滤。

因此，正确的过滤操作，必须使麦汁流出量与麦汁通过麦糟的量平衡。

尤其在过滤刚开始时，麦汁排出阀小开，控制流速，以防吸力过大，使糟层抽缩压紧。

麦汁排出阀根据麦汁的流速逐步开大，从而保证从麦糟层中渗出的麦汁和排出阀流出的麦汁达到平衡。

四、头号麦汁的碘检控制过滤开始时就需碘检，以检查糖化效果，决定流速；头号麦汁过滤结束时进行碘检，以检查滤层形成情况和糊精进入麦汁的程度，从而防止淀粉糊流入麦汁中，过滤后的麦汁碘值一般控制在ΔΕ<0.25。

麦芽汁的制备实验讲义一、实验目的通过本实验，使学生进一步学习啤酒酿造工艺过程、熟悉相关设备的原理与结构，掌握相关生产设备的基本操作技能，培养学生具备一定的工程素养。

二、实验内容实验内容主要包括原料粉碎，糖化，醪液过滤，麦汁煮沸，麦汁后处理等几个部分。

三、实验要求采用集中讲授、学生自主训练并重的模式组织教学，实验前，学生需要预习试验讲义，并写出预习实验报告。

四、实验准备实验前一周，对相关设备进行清洗灭菌处理，对制冷系统进行提前打冷操作，并购买试验所需原材料、补充易耗品。

五、实验原理、方法和手段麦芽汁的制备俗称糖化。

即糖化是指将麦芽和辅料中高分子储藏物质（如蛋白质、淀粉、半纤维素等极其分解中间产物）经麦芽中各种水解酶类（或外加酶制剂作用）降解为低分子物质并溶于水的过程。

溶于水的各种物质称为浸出物，糖化后未经过滤的料液称为糖化醪，过滤后的清液称为麦芽汁，麦芽汁中的浸出物含量和原料干物质之比（质量分数）称为无水浸出率。

麦芽汁的制备需要原料粉碎，糖化，醪液过滤，麦汁煮沸，麦汁后处理等几个过程才能完成。

1、麦芽粉碎麦芽粉碎的目的主要在于，使表皮破裂，增加麦芽本身的表面积，使其内容物质更容易溶解，利于糖化。

按其粉碎类型来说，可以分为干粉碎和湿粉碎两种。

值得注意的是，对于表皮的粉碎要求破而不碎，原因是表皮主要组成是各种纤维组织，其中有很多物质会影响啤酒的口味，如果将其粉碎，在糖化的过程中，会使其更容易溶解，从而影响啤酒的质量，其次使是因为，在糖化过后的过滤中，可以将去其更容易的过滤掉，而且可以让其充当过滤层，达到更好的过滤效果。

2、糖化所谓糖化就是利用麦芽所含的各种水解酶，在适宜的条件下，将麦芽中不溶性高分子物质（淀粉，蛋白质，半纤维素及其中间分解产物），逐步分解成低分子可溶性物质，这个分解过程叫做糖化。

整个过程主要包括：淀粉分解，蛋白质分解，B-葡聚糖分解，酸的形成和多酚物质的变化。

3、醪液过滤糖化工序结束后，应在最短的时间内，将糖化醪液中的原料溶出物质和非溶性的麦糟分离，以得到澄清的麦汁和良好的浸出物收得率。

第三节麦芽汁过滤一、过滤的目的糖化结束后，应尽快地把麦汁和麦糟分开，以得到清亮和较高收得率的麦汁，避免影响半成品麦汁的色香味。

因为麦糟中含有的多酚物质，浸渍时间长，会给麦汁带来不良的苦涩味和麦皮味，麦皮中的色素浸渍时间长，会增加麦汁的色泽，微小的蛋白质颗粒，可破坏泡沫的持久性。

麦芽汁过滤分为两个阶段：首先对糖化醪过滤得到头号麦汁；其次对麦糟进行洗涤，用78～80℃的热水分2～3次将吸附在麦糟中的可溶性浸出物洗出，得到二滤和三滤洗涤麦汁。

二、麦汁过滤方法（一）过滤槽法过滤槽既是最古老的又是应用最普遍的一种麦汁过滤设备。

是一园柱形容器，槽底装有开孔的筛板，过滤筛板即可支撑麦糟，又可构成过滤介质，醪液的液柱高度1.5～2.0m，以此作为静压力实现过滤。

1．过滤槽法的过滤原理及影响因素利用过滤槽过滤麦芽汁，与其它过滤过程相同，筛分、滤层效应和深层过滤效应综合进行，其过滤速度受以下各种因素的影响。

（1）穿过滤层的压差指麦汁表面与滤板之间的压力差。

压差大，过滤的推动力大，滤速快。

（2）滤层厚度滤层厚，相对过滤阻力增大，滤速降低。

它与投料量、过滤面积、麦芽粉碎的方法及粉碎度有关。

（3）滤层的渗透性麦汁渗透性与原料组成、粉碎方式、粉碎度及糖化方法有关。

渗透性小，阻力大，会影响过滤速度。

（4）麦汁粘度麦汁粘度与麦芽溶解情况、醪液浓度及糖化温度有关。

麦芽溶解不良，胚乳细胞壁的β－葡聚糖、戊聚糖分解不完全，醪液粘度大。

温度低、浓度高，粘度亦大。

如过大会造成过滤困难。

相反，浓度低，温度高，则粘度低。

（5）过滤面积相同质量的麦汁，过滤面积愈大，过滤所需时间愈短，过滤速度愈快。

反之，所需时间愈长，过滤速度愈慢。

2．过滤槽的主要结构（1）槽体过滤槽槽身为圆柱体，其上部配有弧球形或锥形顶盖，顶盖上有可开关闸门的排气筒，槽底大多为平底或浅锥形底，平底槽分为三层，最上层为水平筛板，第二层为麦汁收集层，最外层是可通入热水保温的夹底。

第五节麦芽汁处理一、概述麦汁煮沸定型后，在进入发酵以前还需要进行一系列处理，它包括：热凝固物的分离、冷凝固物分离、麦芽汁的冷却与充氧等一系列处理。

由于发酵技术不同，成品啤酒质量要求不同，处理方法也有较大差异。

最主要的差别是冷凝固物是否进行分离。

麦芽汁处理的要求：(1) 对可能引起啤酒非生物混浊的冷、热疑固物要尽可能的分离出去。

(2) 在麦汁温度较高时，要尽可能减少接触空气，防止氧化。

在麦汁冷却后，在发酵之前，必须补充适量氧气，以供发酵前期酵母呼吸，增殖新的酵母细胞。

(3) 在麦芽汁处理的各工序中，要严格杜绝有害微生物的污染。

二、热凝固物的分离技术（一）形成热凝固物热凝固物又称煮沸凝固物或粗凝固物。

在麦汁煮沸过程中，由于蛋白质变性和凝聚，以及与麦汁中多酚物质不断氧化和聚合而形成。

同时吸附了部分酒花树脂。

60℃以前，热凝固物不断析出，热凝固物由30～80µ m的颗粒组成，其析出量为麦汁量的0.3%～0.7%，每百升麦汁得绝干热凝固物约为0.05～0.1kg。

1.热凝固物对啤酒酿造没有任何价值，相反它的存在会损害啤酒质量，主要表现以下几个方面：（1）不利于麦汁的澄清。

（2）没有较好分离出热凝固物的麦汁，在发酵过程中会吸附大量的酵母，不利于啤酒的发酵。

（3）没有较好分离出热凝固物的麦汁，会影响啤酒的非生物稳定性和口味。

（4）热凝固物的分离效果不好，会给啤酒的过滤增加困难。

2.影响热凝固物沉淀的因素麦芽溶解不良，糖化不完全；麦汁煮沸强度不够，凝固物颗粒细小；麦汁粘度高或浓度过高；麦汁pH过低，达不到5.2～5.6；酒花添加量过少或质量差等。

均会影响热凝固物的形成。

（二）热凝固物的分离方法回旋沉淀槽法（1）结构回旋沉淀槽是园柱平底罐，如图3-5-1所示。

热麦汁沿槽壁以切钱方向泵入槽内。

由于麦汁是切线进入，所以，在槽内形成回旋运动产生离心力，在离心力的作用下，热凝固物迅速下沉至槽底中心，形成较密实的锥形沉淀物。