小型精釀啤酒釀造--麥芽糖化工段

糖化是指將碾碎的麥芽與熱水混合后，利用麥芽?jī)?nèi)部的酵素，將麥芽中的淀粉分解為短鏈結(jié)構(gòu)的過(guò)程。

麥汁糖化

那么糖化過(guò)程主要發(fā)生了什么呢？

＊淀粉的分解

＊蛋白質(zhì)的降解

＊β-葡聚糖的降解

淀粉的分解

淀粉的分解分為三個(gè)小過(guò)程：

糊化→ 淀粉顆粒在熱溶液中膨脹破裂

液化→ α-淀粉酶作用，降低淀粉液粘度

糖化→ 淀粉+淀粉酶→麥芽糖（主酵中被分解）

                                      麥芽三糖（后酵中被分解）

                                      葡萄糖（起酵中被分解）

蛋白質(zhì)的降解

   蛋白質(zhì)+蛋白酶→高分子氮—泡沫、物理及化學(xué)穩(wěn)定性、啤酒的醇厚性

                             ↓

                         中分子氮—“CO2的載體”、口味（殺口力）、緩沖物質(zhì)

                          ↓

                    低分子氮→氨基酸—“酵母的營(yíng)養(yǎng)”、美拉德反應(yīng)、色度變化

β-葡聚糖的降解

β-葡聚糖是構(gòu)成啤酒酒體和泡沫性能的主要成分，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致啤酒和麥汁過(guò)濾困難。

糖化方式

1、單步浸泡出糖法

這種糖化方式廣泛的運(yùn)用在釀造啤酒過(guò)程中。基本上是把碾碎的麥芽與水混合后，溫度保持在62℃-70℃之間，維持一段時(shí)間后再過(guò)濾出麥汁。只需讓麥芽與水混合后的溫度保持在目標(biāo)溫度即可，操作簡(jiǎn)單

2、多步浸泡出糖法

除了單步出糖法，還可以選擇不同段不同溫度的方法來(lái)糖化，以達(dá)到特殊效果。

3、熬煮出糖法

將碾過(guò)的麥芽混合水后取出一部分麥芽煮沸后投回糖化鍋中，反復(fù)幾次，就可以得到最好的結(jié)果。熬煮糖化法有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)

• 可以獲得更好的淀粉轉(zhuǎn)化率

• 可以增加麥芽香氣。

4、分段式糖化法

屬于相對(duì)特殊的糖化方式，特殊體現(xiàn)在一次糖化操作下可以做出兩種，甚至更多比重的麥汁。使用分段式糖化法時(shí)，針對(duì)溫度的控制與前述的糖化方式并無(wú)不同，差別指出僅是用這種方法時(shí)必須要加大總麥汁的收集量，而糖化結(jié)束后的第一道麥汁，第二道麥汁和第三道麥汁都需要分別處理。第一道麥汁收集在第一個(gè)煮沸鍋中，等到收集到足夠的麥汁時(shí)停

糖化溫度及其效應(yīng)

為了防止麥芽中各種酶因高溫而引起破壞，糖化時(shí)的溫度變化一般是由低溫逐步升到高溫．糖化不同階段所采取的主要溫度及其效應(yīng)：

35-37℃：酶的浸出，有機(jī)磷酸鹽的分解。

40-45℃：有機(jī)磷酸鹽的分解；β-葡聚糖的分解；蛋白質(zhì)分解；R-酶對(duì)支鏈淀粉的解支作用。

45-52℃：蛋白質(zhì)分解，低分子含氮物質(zhì)多量形成；β-葡聚糖的分解；R-酶和界限糊精酶對(duì)支鏈淀粉的解支作用；有機(jī)磷酸鹽的分解

50℃：有利于羧肽酶的作用，低分子含氮物質(zhì)的形成

55℃：有利于內(nèi)肽酶的作用，大量可溶性氮形成；內(nèi)-β-葡聚糖酶、氨肽酶等逐漸失活

53-62℃：有利于β-淀粉酶的作用，大量麥芽糖形成

63-65℃：最高量的麥芽糖形成

65-70℃：有利于α-淀粉酶的作用，β-淀粉酶的作用相對(duì)減弱，糊精生成量相對(duì)增多，麥芽糖生成量相對(duì)減少；界限糊精酶失活。

70℃：麥芽α-淀粉酶的最適溫度，大量短鏈糊精生成；β-淀粉酶、內(nèi)肽酶、磷酸鹽酶等失活

70-75℃：麥芽α-淀粉酶的反應(yīng)速度加快，形成大量糊精，可發(fā)酵糖的生成量減少

76-78℃：麥芽α-淀粉酶和某些耐高溫的酶仍起作用，浸出率開(kāi)始降低

80-85℃：麥芽α-淀粉酶失活

85-100℃：酶的破壞

糖化溫度的控制

糖化溫度可分幾個(gè)階段進(jìn)行控制：

1）35-40℃浸漬階段：此時(shí)的溫度稱浸漬溫度，有利于酶的浸出和酸的形成，并有利于β-葡聚糖的分解

2）45-55℃蛋白質(zhì)分解階段：此時(shí)的溫度稱為蛋白質(zhì)分解溫度。其控制方法如下：

1、溫度偏向下限，氨基酸生成量相對(duì)地對(duì)一些；溫度偏向上限，可溶性氮生成量較多一些

2、對(duì)溶解良好的麥芽來(lái)說(shuō)，溫度可以偏高一些，蛋白質(zhì)分解時(shí)間可以短一些

3、對(duì)溶解特好的麥芽，也可放棄這一階段

4、對(duì)溶解不良的麥芽，溫度應(yīng)控制偏低，并延長(zhǎng)蛋白質(zhì)分解時(shí)間

在上述溫度下，內(nèi)-β-1，3葡聚糖酶仍具活力，β-葡聚糖的分解作用繼續(xù)進(jìn)行

3）62-70℃糖化階段：此時(shí)溫度通稱糖化溫度，其控制方法如下：

1、在62-65℃下，生成的可發(fā)酵性糖比較多，非糖的比例相對(duì)較低，適于制造高發(fā)酵度啤酒；同時(shí)在此溫度下，內(nèi)肽酶和羧肽酶仍具有部分活力

2、若控制在65-70℃，則麥芽的浸出率相對(duì)增多，可發(fā)酵性糖相對(duì)減少，非糖比例增加，適于制造低發(fā)酵度啤酒

3、控制65℃糖化，可以得到最高的可發(fā)酵浸出物收得率

4、通過(guò)調(diào)整糖化階段的溫度，可以控制麥汁中糖與非糖之比

4）75-78℃糊精化階段：在此溫度下，α-淀粉酶仍起作用，殘留的淀粉可進(jìn)一步分解，而其他酶則受到抑制或失活。

最后提醒一句：

有經(jīng)驗(yàn)的釀酒師，在糖化過(guò)程中，當(dāng)需要65℃或者72℃的溫度時(shí)，他會(huì)升溫至64℃或者70℃，然后利用余熱使其達(dá)到目標(biāo)溫度。

麥汁過(guò)濾

糖化完成的麥汁要進(jìn)行過(guò)濾，糖化醪液轉(zhuǎn)移要迅速。

＊迅速、徹底分離糖化醪液中可溶性浸出物

＊濾去麥皮多酚、色素、苦味物質(zhì)、麥芽中高分子蛋白質(zhì)、脂肪、β-葡聚糖等，進(jìn)醪液之前，要從過(guò)濾鍋底部打入78℃的水來(lái)補(bǔ)充篩板與底部的空氣，防止麥汁氧化！

以麥糟為濾層，過(guò)濾糖化醪的到的麥汁→第一麥汁用熱水將麥糟中的可溶性浸出物洗出得到的麥汁→第二麥汁（洗糟麥汁）

洗糟：第一麥汁過(guò)濾后要進(jìn)行洗糟

洗糟水溫度78℃左右，溫度過(guò)低：殘?zhí)窍床桓蓛簦兹揪?/span>

溫度過(guò)高：α-淀粉酶失活，淀粉不能進(jìn)一步分解，麥汁氧化，色度加深，影響過(guò)濾

洗糟水用量

一般分三次進(jìn)行（全麥啤酒）

第一次：用約20%的水，加多了無(wú)用，只用20%即可洗糟

第二次：用約50%的水，已進(jìn)行攪拌，多加水沖洗麥糟

第三次：用約30%的水，沖沖殘?zhí)羌纯桑瑹o(wú)需多加

小麥啤酒一次洗糟水較多一點(diǎn)。

過(guò)濾時(shí)間：浸泡：20-40min+過(guò)濾：40min左右=60-80min左右

時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，麥汁易氧化。

麥汁煮沸

過(guò)濾完成后，我們要進(jìn)行麥汁的煮沸，在這個(gè)過(guò)程中還要添加酒花。

這個(gè)過(guò)程又發(fā)生了什么咧?

酒花苦味物質(zhì)的溶解和轉(zhuǎn)化→α-酸異構(gòu)化

蛋白質(zhì)凝結(jié)→便于后續(xù)取出

蒸發(fā)多余水分→達(dá)到所要麥汁濃度

滅菌、滅酶

色度上升→美拉德反應(yīng)生成了一種叫做類(lèi)黑素的物質(zhì)

不理想的芳香化合物的蒸發(fā)

煮沸時(shí)間

煮沸時(shí)間——不同精釀所需時(shí)間也不同

小麥啤酒+皮爾森：60-80min左右→初沸：10min→煮沸：60min→后沸：10min

世濤、波特等：60-120min左右

煮沸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，酒花油蒸發(fā)過(guò)多，色度增加，凝固的蛋白重新溶解

煮沸時(shí)間過(guò)短，不利于蛋白質(zhì)變性凝固和啤酒穩(wěn)定性

酒花添加

這個(gè)味啤酒提供苦味的物質(zhì)，不同品種，其先后順序也是有講究的。

煮沸時(shí)間越長(zhǎng)，苦味就越濃郁但香氣就會(huì)被損耗，So，先加苦型酒花，充分利用其α-酸，后添加香型酒花以保持香味。

一般在初沸10min后加苦花，香花在煮沸結(jié)束前10min左右添加。

回旋沉淀

沸麥汁要迅速進(jìn)入回旋沉淀鍋，把煮沸過(guò)程中產(chǎn)生的熱凝固物沉淀下來(lái)，以便除去。

熱凝固物（蛋白質(zhì)、苦味物質(zhì)、單寧、灰分等）的去除是必須的，因?yàn)樗鼤?huì)抑制麥汁的發(fā)酵，使保質(zhì)期變短。

整個(gè)過(guò)程控制在20-40min左右。

麥汁冷卻、充氧

回旋沉淀后的麥汁必須迅速冷卻至酵母接種溫度，并作通風(fēng)處理，使麥汁中溶氧充分。

麥汁的冷卻通過(guò)板式換熱器進(jìn)行。

低于60℃的麥汁會(huì)變渾濁（蛋白質(zhì)和單寧等），進(jìn)而形成冷凝固物，可進(jìn)行適宜的分離，他可賦予啤酒醇厚的口味，除去的過(guò)多會(huì)導(dǎo)致啤酒口味寡淡。

給麥汁充氧是為了讓后續(xù)的酵母進(jìn)行繁殖，氧氣不能太多，防止氧化！

澄清的麥汁制備出來(lái)，當(dāng)然不是直接喝的，而是用于發(fā)酵的，也就是給酵母吃的。

尊皇兩體三器糖化設(shè)備使用糖化使用方法

一、麥汁糖化

1、設(shè)備檢查：檢查糖化鍋、過(guò)濾槽、旋沉槽、管件、閥門(mén)、儀表及水、電、供應(yīng)是否正常，無(wú)異常，清洗干凈，準(zhǔn)備投料。

2、 制備投料水：在糖化鍋內(nèi)加夠一次投料量的水250 L，同時(shí)開(kāi)蒸汽發(fā)生器加熱，設(shè)定糖化投料溫度，加熱至糖化投料設(shè)定的溫度（一般為50-55℃）。

3、投料（蛋白分解）：先啟動(dòng)糖化鍋攪拌，將大麥芽粉投入糖化鍋內(nèi)，攪拌均勻，停止攪拌，開(kāi)始計(jì)時(shí)；小麥啤酒先投入大麥芽，攪拌均勻后，再投入小麥芽，然后攪拌均勻；保持溫度52±1℃，時(shí)間70分鐘。

4、 糖化：蛋白分解結(jié)束，設(shè)定糖化溫度，啟動(dòng)糖化鍋攪拌，啟動(dòng)糖化鍋蒸汽加熱閥，以1-1.5℃/min速度升溫到設(shè)定溫度（一般為66℃）進(jìn)行糖化，糖化時(shí)間約為60-70分鐘。

5、 糖化結(jié)束后，設(shè)定殺酶溫度，啟動(dòng)攪拌，啟動(dòng)糖化鍋加熱閥，升溫至78℃，同時(shí)將過(guò)濾槽底部夾層內(nèi)充滿78℃的熱水，使水漫過(guò)過(guò)濾篩板0.3-0.5厘米，開(kāi)始泵送醪液至過(guò)濾槽，送醪完畢，停攪拌，靜止10-15分鐘，讓其形成自然過(guò)濾層。

二、 過(guò)濾

1、 麥汁回流：注意靜止時(shí)間，到時(shí)要及時(shí)回流，開(kāi)啟有關(guān)閥門(mén)和麥汁泵，將麥汁在過(guò)濾鍋內(nèi)回流5-10分鐘，觀察視鏡內(nèi)麥汁清亮后，切換回流閥到過(guò)濾閥，將麥汁泵入煮煮沸鍋。

★特別注意：采用抽濾法過(guò)濾時(shí)，要調(diào)節(jié)變頻器，謹(jǐn)慎控制麥汁流量，保持回流的穩(wěn)定性。

2、 測(cè)原麥汁濃度：過(guò)濾20分鐘后，取樣測(cè)原麥汁濃度。

A.熱麥汁處理：從煮沸鍋內(nèi)取一測(cè)量筒麥汁，慢慢放入事先備好的自來(lái)水筒內(nèi)，降溫至30℃以下（可以用其他方法冷卻，但不能誤入冷水），搖勻、放穩(wěn)；

B.糖度測(cè)量：取量程為0～20 BX的糖度表一只，將有水銀包的一端慢慢插入麥汁，接近預(yù)計(jì)讀數(shù)值（12 BX左右）時(shí)再松手，5分鐘后讀取麥汁凹液面處糖度表的數(shù)值；輕輕取出糖度表，檢查表上麥汁溫度值，對(duì)應(yīng)查出糖度修正值，獲得原麥汁濃度值；糖度計(jì)要輕拿輕放，用后清水洗凈、擦干，妥善保管；

3、制備洗糟水：打開(kāi)蒸汽發(fā)生器加熱開(kāi)關(guān)，使鍋內(nèi)水溫升到78℃，停止加熱備用。

4、洗糟：原麥汁過(guò)濾至將近露出糟面時(shí)進(jìn)行洗糟，開(kāi)啟耕糟機(jī)，加洗糟水，加完水后，停止耕糟，待形成新的濾層，再重復(fù)前面的過(guò)濾程序，洗糟一般為2-3次，總加水量約120-150L。

5、 混合濃度測(cè)定：洗糟2-3次后，測(cè)定混合麥汁濃度（按麥汁總蒸發(fā)量為10%，煮沸時(shí)間為60分鐘計(jì)算，若控制沸終麥汁濃度為12 BX，則混合麥汁濃度控制在10.8-11.0 BX）。

6、 排糟：洗糟2-3次后，測(cè)混合麥汁濃度達(dá)到要求時(shí)，停止過(guò)濾，打開(kāi)排污閥將殘余淡麥汁排出，再打開(kāi)出糟門(mén)，用出糟耙將麥糟排出。出糟門(mén)的打開(kāi)方式為：先將位于出糟門(mén)中部的螺栓擰出，然后再將出糟門(mén)右側(cè)的栓子打開(kāi)，即可完成出糟門(mén)的開(kāi)啟。（注意：切勿野蠻、暴力開(kāi)啟出糟門(mén)，否則會(huì)造成出糟門(mén)的變形或損壞！）

★ 特別注意：麥汁過(guò)濾過(guò)程中，若麥汁不清或過(guò)濾困難，可攪起醪液靜止10分鐘，重新打回流，直至麥汁清亮。

7、 清洗：排糟完畢，即用水清洗過(guò)濾槽壁、過(guò)濾篩板及耕糟機(jī)，打開(kāi)過(guò)濾槽底閥進(jìn)行排污。

三、麥汁煮沸

1、加熱：麥汁液位超過(guò)煮沸鍋加熱夾套后，開(kāi)始加熱升溫，

2、 麥汁煮沸：加熱至麥汁沸騰時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，煮沸時(shí)間60分鐘，麥汁始終處于沸騰狀態(tài)；控制沸終麥汁濃度，若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)濃度未達(dá)要求，可適當(dāng)延時(shí)。

3、添加酒花：麥汁煮沸開(kāi)鍋5分鐘和沸終前10分鐘，分別添加苦型和香型酒花，加量分別為0.120kg（0.04%）和0.06kg（0.02%）。

★ 特別注意：

A. 煮沸過(guò)程中，謹(jǐn)慎控制汽源，避免熱麥汁溢出，防止?fàn)C傷！

B. 酒花稱量完后，原包立即密封包裝放入冰箱，以防氧化。

四、 麥汁旋沉

煮沸結(jié)束，關(guān)閉閥門(mén)，打開(kāi)煮沸鍋鍋底閥和旋沉槽切線打入閥，同時(shí)開(kāi)啟麥汁泵，在將煮沸鍋內(nèi)的物料打完后，靜止沉淀30分鐘，進(jìn)行麥汁冷卻。