第2章啤酒生產(chǎn)原輔材料

第二章啤酒生產(chǎn)原輔材料啤酒生產(chǎn)的原料主要是大麥、酒花和水，輔料有大米、玉米、小麥、高粱等谷類和淀粉等。大麥（主要原料）barley大米（輔助原料）rice酒花hops酵母yeast水

water主要內(nèi)容第一節(jié)大麥第二節(jié)酒花第三節(jié)釀造用水第四節(jié)輔料

大麥第一節(jié)啤酒釀造原料—大麥

一、選擇大麥作為生產(chǎn)啤酒的主要原料的原因①種植面廣，發(fā)芽力強(qiáng)，價(jià)格較便宜②含各種水解酶類和豐富的可浸出物③大麥的谷皮是很好的麥汁過濾介質(zhì)④大麥?zhǔn)欠侨祟愂秤弥骷Z⑤化學(xué)組成合理，淀粉含量高，蛋白質(zhì)含量比較適中。

二、大麥的貯藏

新收獲的大麥種皮透氣性和透水性差，水分含量高，有休眠期，發(fā)芽率低，經(jīng)貯藏后，由于受外界溫度、濕度、氧氣等的影響，改變了種皮性能，提高了大麥的發(fā)芽率。一般需6-8周的時(shí)間才能達(dá)到應(yīng)有的發(fā)芽率。

三、大麥的種類1、根據(jù)用途分類

飼料大麥顆粒不均勻，谷皮較厚，蛋白質(zhì)含量較多，產(chǎn)量高，成熟早。

食用大麥

膠質(zhì)物多，顆粒較小，蛋白質(zhì)含量較高，產(chǎn)量高，成熟早。

啤酒專用大麥

粒大飽滿，谷皮薄，淀粉含量高，蛋白質(zhì)含量低。

(二）根據(jù)種植時(shí)間分類

春大麥清明節(jié)前種植，成熟度不夠整齊，休眠期較長。

冬大麥

在秋后種植，成熟度整齊，休眠期較短。（三）根據(jù)外觀色澤分類

白皮大麥成熟后谷皮呈淡黃色，有光澤，籽粒肥大

飽滿，淀粉含量高，發(fā)芽整齊。

黃皮大麥成熟后谷皮呈黃色，顆粒小，淀粉含量少。紫皮大麥成熟后谷皮呈淡紫色，顆粒小，淀粉含量少，谷皮較厚。（四）根據(jù)麥穗形態(tài)分類

直穗大麥成熟時(shí)麥穗直立，有二、四、六棱大麥之分。

曲穗大麥成熟時(shí)麥穗下垂，穗長而細(xì)，均為二棱大麥。（五）根據(jù)生長形態(tài)分類

六棱大麥?zhǔn)谴篼湹脑夹螒B(tài)。麥穗斷面呈六角形，有六行麥粒圍繞一根穗軸而生，籽粒不夠整齊，相對(duì)蛋白質(zhì)含量較高，淀粉含量較低。

四棱大麥?zhǔn)橇獯篼湹淖兎N，它的籽粒不像六棱大麥那樣對(duì)稱，有二對(duì)籽?；榻诲e(cuò)，此大麥粒小且不整齊，谷皮較厚，蛋白質(zhì)含量較高。

二棱大麥也是六棱大麥的變種，沿穗軸只有對(duì)稱的二行籽粒，因此籽粒飽滿、整齊、顆粒大，相對(duì)淀粉含量高，蛋白質(zhì)含量低。

三種大麥的籽粒區(qū)別1、外部結(jié)構(gòu)(缺圖)麥粒基座麥粒頂端麥皮麥皮皺紋腹溝基刺

四、大麥（barley）的組織結(jié)構(gòu)

大麥由胚、胚乳和皮層構(gòu)成。

1)

胚是大麥的重要組成部分，根、莖、葉就由此生長。胚一旦死亡，大麥就失去發(fā)芽力。

胚由胚芽、胚根、盾狀體和上皮層組成。盾狀體與胚乳銜接2、內(nèi)部結(jié)構(gòu)

2）胚乳是胚的營養(yǎng)倉庫。由淀粉細(xì)胞層和脂肪細(xì)胞層組成。淀粉細(xì)胞層是胚乳的核心。細(xì)胞之間的空間處由蛋白質(zhì)組成的骨架支撐，外部被糊粉層包圍。糊粉層是產(chǎn)生各種水解酶的場所，也是有生命的組織，也進(jìn)行呼吸作用。3）皮層

谷皮在麥汁制備時(shí)可作為過濾介質(zhì)而被利用。果皮剛收獲的大麥，果皮的外表面有一蠟質(zhì)層，對(duì)赤霉酸和氧是不透性的。種皮是一種半滲透性薄膜，可滲透水及某些離子，卻不能滲透高分子物質(zhì)。

皮層內(nèi)含有桂酸、單寧苦味物質(zhì)等，對(duì)釀造有害，但皮殼在糖化醪過濾時(shí)可作為過濾層而被利用。碳水化合物蛋白質(zhì)主要是淀粉，占大麥干物質(zhì)的58％~65％另外還有纖維素(3.5%~7.0%)、半纖維素和麥膠物質(zhì)、糖類等。

要求其含量適中,一般占大麥干物質(zhì)的9％~12％，其中一部分是酶類。大麥經(jīng)過發(fā)芽后，酶的種類和活力會(huì)有所增加。五、大麥的化學(xué)組成

水分12%左右

其它無機(jī)鹽類脂物質(zhì)占大麥干物質(zhì)的2％~3％，其中95％以上為甘油三lin酯，它們對(duì)啤酒的風(fēng)味穩(wěn)定性和泡持性有不利影響。發(fā)芽時(shí)，部分脂肪被消耗，部分經(jīng)酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化為甘油和脂肪酸。麥芽脂肪大部分留在麥糟中，有很少部分進(jìn)入麥汁。占大麥干物質(zhì)2.5％~3.5％，對(duì)發(fā)芽、糖化及發(fā)酵有很大影響。磷酸鹽、維生素、酚類物質(zhì)等。無機(jī)鹽

占干物質(zhì)重量的2.5%~3.5%。主要成分有鉀、磷、硅、鈉、鈣、鎂、鐵、硫、氯等。無機(jī)鹽是胚芽和酵母不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，其中最重要的無機(jī)鹽是磷酸鹽（鉀、鈣、鎂）。磷酸鹽不僅是酵母的營養(yǎng)成分，而且也是一種化學(xué)緩沖劑，在發(fā)芽、糖化、發(fā)酵和成品酒中，對(duì)正常酸度均有調(diào)節(jié)和穩(wěn)定作用。維生素

大麥富含維生素，集中分布在胚和糊粉層等活性組織中，有VB1、VB2、VB6、VC、VH、泛酸、葉酸等多種維生素。VB復(fù)合體是酵母極為重要的生長素。多酚物質(zhì)大麥含多酚物質(zhì)約0.1%~0.3%,主要存在于糊粉層和種皮中。麥汁煮沸時(shí)，多酚物質(zhì)和蛋白質(zhì)結(jié)合，生成不溶性沉淀物。

（一）感官檢驗(yàn)

1、外觀和色澤

新鮮、干燥、皮殼薄、色澤淡黃而有光澤，是成熟大麥的標(biāo)志。

2、氣味

有麥稈香味，咀嚼有淀粉味，并略帶甜味。

3、夾雜物

不超過2%為宜。

4、麥粒整齊度

要求大麥顆粒大小均勻整齊，品種單一，不夾雜其它品種。不同產(chǎn)地，不同年份的大麥應(yīng)分別存放。五、啤酒大麥的品種和質(zhì)量要求

5、麥粒形態(tài)要求粒大、飽滿、皮薄、具有細(xì)密的紋道。（二）物理檢驗(yàn)

1、公石重量100L麥粒的重量。約68~72kg。

2、千粒重1000粒大麥的重量。35~45g,優(yōu)良啤酒大麥應(yīng)大于42g3、均勻度(整齊度,分級(jí)率)是指不同腹徑大麥顆粒的比例。腹徑在2.5~2.8mm之間及2.8mm以上的大麥為一級(jí)大麥；2.2~2.5mm之間為二級(jí)大麥。小于2.2mm為等外大麥

。

4、胚乳狀態(tài)（切斷試驗(yàn)）把大麥粒從縱面或橫面切開，可以看到三種狀態(tài)：粉質(zhì)粒、玻璃質(zhì)粒、半玻璃質(zhì)粒(粉狀\半玻狀\全玻狀)。優(yōu)良啤酒大麥粉狀度應(yīng)大于80%

玻璃質(zhì)粒大麥難以浸透和發(fā)芽，玻璃質(zhì)粒分為永久性和暫時(shí)性兩類：暫時(shí)性玻璃質(zhì)粒是淀粉顆粒堆積過密所致，經(jīng)過浸麥和發(fā)芽后，即可消失，不影響大麥的品質(zhì)；永久性玻璃質(zhì)粒則形成于細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，發(fā)芽時(shí)很難溶解。

5、發(fā)芽力和發(fā)芽率發(fā)芽力是指大麥在適宜的條件（18-20℃）下發(fā)芽三天，發(fā)芽麥粒占總麥粒的百分?jǐn)?shù)。發(fā)芽率（18-20℃）則是發(fā)芽五天，發(fā)芽麥粒占總麥粒的百分?jǐn)?shù)。（不同書說法有異）

發(fā)芽力表示大麥發(fā)芽的均勻性，發(fā)芽率表示大麥發(fā)芽的能力。影響因素：P28

6、水敏性試驗(yàn):表征大麥萌發(fā)時(shí)對(duì)水分的承受能力

水敏性是指大麥吸收較多水分后，抑制大麥發(fā)芽的現(xiàn)象。

水敏性值就是100粒大麥4ml水5d發(fā)芽力與8ml水5d發(fā)芽力的差值。優(yōu)良：<25%。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：特低水敏性≤10%

低水敏性10%-25%

一般水敏性22%-45%

高水敏性≥45%

7、吸水能力水溫為15-17℃，浸漬3天，大麥含水量為45%以上為滿意。優(yōu)良者大于47.5%（三）化學(xué)分析

1、水分12%左右

2、大麥淀粉含量和浸出物含量

淀粉含量一般在58%~65%之間，浸出物一般在72%~80%之間，高于淀粉含量14.75%3、蛋白質(zhì)含量9%~12%之間為佳。蛋白質(zhì)過高或過低危害過高：1、大麥淀粉含量低，大麥麥芽浸出率低；

2、制麥加工難度大，損失高，成本高；

3、制成麥芽色度高，深色啤酒制造。過低（較少出現(xiàn)）：1、蛋白質(zhì)溶解易過度，α-氨基氮不足，麥芽酶活力低；

2、啤酒泡持性差，口味豐滿型差；

3、酵母營養(yǎng)不足，發(fā)酵速度慢，副產(chǎn)物雙乙酰多淺色啤酒：9.5%-11.5%（絕干）；深色啤酒：11.5%-12%；原料大麥的質(zhì)量鑒定

千粒重為34~45g，發(fā)芽力≧90％，發(fā)芽率≧96％。水分為12％~13％，淀粉為63％~65％，蛋白質(zhì)為9％~12％。選用大麥的原則選用薄皮、吸水力強(qiáng)、麥粒均勻、浸出物豐富、發(fā)芽率高的大麥。第二節(jié)輔料一.

使用輔料的作用

①降低啤酒生產(chǎn)成本，②降低麥汁中蛋白質(zhì)和多酚類物質(zhì)的含量,有利于提高啤酒的非生物穩(wěn)定性和降低啤酒色度，③提高設(shè)備利用率，簡化生產(chǎn)工序。④使用部分輔助原料(如小麥)可以增加啤酒中糖蛋白的含量，改進(jìn)啤酒的泡沫性能。輔料:以淀粉及其水解產(chǎn)物的原料，如：未發(fā)芽谷類，玉米淀粉及糖漿（固體輔料/液體輔料）二.

輔料的種類及使用量大米——國內(nèi)大多數(shù)廠家使用；玉米——少數(shù)廠用。使用量——原料的20％~30％，有的廠高達(dá)40％~50％。大麥——國外使用，使用量不超過20％。另外，也可直接添加糖類，如蔗糖、葡萄糖和糖漿等，使用量一般為原料的10％。

1、大米（水分12-13%，淀粉85-90%，蛋白質(zhì)5-8%）須經(jīng)過精碾，除去大米表皮的蛋白質(zhì)細(xì)胞層，降低蛋白質(zhì)含量，減少脂肪含量。一般采用碎粒的秈米比較經(jīng)濟(jì)。

特點(diǎn):P72

2、玉米（水分10-14%，碳水化合物76-80%，蛋白質(zhì)9-12%）必須脫胚；應(yīng)用新玉米

3、小麥制造小麥麥芽

4、大麥輔料

5、黍米、高梁

6、其他：糖類和糖漿（蔗糖，葡萄糖，轉(zhuǎn)化糖）

7、添加劑：酶制劑、非生物穩(wěn)定劑、抗氧化劑、增泡劑、啤酒澄清劑、酸度調(diào)節(jié)劑。添加目的：:P75

三、使用輔料應(yīng)注意的問題

1、輔料使用量應(yīng)考慮麥芽的糖化能力。

2、輔料的使用不造成過濾困難。

3、有利于降低啤酒生產(chǎn)成本。

4、有利于提高啤酒的質(zhì)量，風(fēng)味人們能接受。第三節(jié)啤酒花（hops)

啤酒花簡稱酒花，又稱蛇麻花。蛇麻為大麻科葎草屬多年生蔓性草本植物，系雌雄異株，用于啤酒釀造者為成熟雌花。德國首先使用。世界前三：德國、美國、中國（新疆及東北）（1）酒花作用

①賦予啤酒香味和爽口苦味②提高啤酒泡沫的持久性和穩(wěn)定性③促進(jìn)蛋白質(zhì)沉淀，有利于啤酒澄清④有抑菌作用，能增強(qiáng)麥汁和啤酒的防腐力。（2）酒花的化學(xué)成分

酒花的化學(xué)成分非常復(fù)雜，對(duì)啤酒釀造有特殊意義的三大部分為：苦味物質(zhì)、酒花精油、多酚物質(zhì)。

①苦味物質(zhì)：提供啤酒愉快苦味的物資，在酒花中主要指α—酸、β—酸及其一系列氧化、聚合產(chǎn)物。

硬樹脂里的黃腐酚可抗癌，但啤酒里含量少α-酸和β-酸性質(zhì)和作用（1）啤酒釀造上以α-酸衡量酒花的釀造價(jià)值。含量：香型（3-5%），苦型（6-9%），高

α-酸（11-14%）（2）α-酸是混合物：前/后/加/合葎草酮及葎草酮。（3）α-酸具有苦味和防腐力()。α-酸及其同系物在弱減溶液易異構(gòu)化生成異α-酸等異構(gòu)物，具有苦味，在麥汁中溶解度高于α-酸，啤酒的苦味主要來自異α-酸。（4）酒花中α-酸含量不穩(wěn)定，極易氧化造成損失，酒花與麥汁共沸時(shí)間過長時(shí)，轉(zhuǎn)化成無苦味或苦味不正常的衍生物。（5）酒花中β-酸含量一般為3-6%，本身不影響啤酒的苦味，但其氧化物（希魯酮）在麥汁和啤酒具有較高的溶解度，具有細(xì)致而強(qiáng)烈的苦味力。混合物：前/后/加/合蛇麻酮及蛇麻酮。②酒花精油（位于蛇麻腺）酒花油是酒花中揮發(fā)油的總稱，具有芳香味，是啤酒香氣的重要來源。酒花油成分復(fù)雜，有200種以上成分。酒花油在貯藏期中很大一部分變成其氧化物，顯示酒花香味。酒花中含0.5－2.0%的酒花油。酒花油是啤酒酒花香味的主要來源。

③多酚物質(zhì)：單寧、黃酮醇、兒茶酚、花色苷等1、酒花含有4-10%（2-5%）的多酚物質(zhì)。2、低分子多酚能賦予啤酒一定的醇厚性；氧化了的高分子多酚會(huì)導(dǎo)致啤酒風(fēng)味生硬粗糙，色澤加深。3、多酚具有還原性和氧化性，它可使啤酒中的一些物質(zhì)避免氧化，在氧化狀態(tài)下又能催化脂肪和高級(jí)醇形成醛類，直接或間接促進(jìn)啤酒口味老化。4、多酚物質(zhì)在麥汁煮沸時(shí)有沉淀蛋白質(zhì)的作用，使麥汁澄清；但這種沉淀作用在麥汁冷卻、發(fā)酵、過濾、包裝后的啤酒中繼續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致啤酒混濁。5、與鐵鹽結(jié)合形成黑色化合物；氧化后形成紅棕色化合物櫟糅紅。多酚：影響啤酒口味、色度、苦味質(zhì)量、非生物/口味穩(wěn)定性。（3）酒花分類

香型酒花：苦型酒花兼型酒花（4）酒花制品為了提高酒花苦味和香味物質(zhì)的利用效果，解決運(yùn)輸、貯藏和使用方便等問題，已有多種酒花制品問世，占世界全部酒花產(chǎn)量的80%以上。酒花粉顆粒酒花酒花浸膏異構(gòu)化酒花浸膏精制酒花油

(一）酒花粉及酒花顆粒酒花粉：45℃左右干燥至水分7-9%，粉碎為1-5mm粉末，混勻包裝。（二）酒花浸膏干燥酒花以有機(jī)溶劑按逆流分配原理萃取，提取出苦味物質(zhì)和酒花油。常用的有機(jī)溶劑為苯、甲苯、二氯甲烷、三氯甲烷、甲醇、乙醇等。酒花浸膏因不含單寧等物質(zhì)不宜單獨(dú)使用。（三）異構(gòu)浸膏普通酒花浸膏在堿性溶液中加熱，或在乙醇中于Ca++、Mg++存在的條件下加熱處理，使α-酸異構(gòu)化，再用有機(jī)溶劑提純。（四）酒花油一種是常溫酒花油蒸餾液，另一種是低溫酒花油蒸餾液。酒花制品特點(diǎn)1、質(zhì)量均勻，有利于啤酒苦味穩(wěn)定。2、貯存性能好；3、苦味物質(zhì)收得率高；4、運(yùn)輸和貯存費(fèi)用低；5、使用酒花制品，不需要使用酒花分離器；6、可自動(dòng)計(jì)量添加。7、價(jià)格主要取決于酒花品種及α-酸含量。（5）酒花的貯藏新收酒花含水量達(dá)75%~80%，用人工干燥的方法使酒花梗脫落，此時(shí)含水量降至6%~8%。為了防止花片碎裂，再經(jīng)人工回潮吸濕至水分10%左右，然后壓榨包裝，貯藏在0-2℃的干燥處。

（6）酒花的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（了解、自學(xué)）

P68

1、感官鑒定1）純凈度；2）外觀檢查；3）手感；4）香味2、化學(xué)鑒定1）水分：10%以下；2）α-酸：香型5%以上，苦型8%以上；3）軟脂酸：香型14%以上，苦型16%以上；

釀造用水啤酒生產(chǎn)用水普通用水糖化用水、洗滌麥糟用水滅菌、冷卻、鍋爐用水直接影響啤酒質(zhì)量要求符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)除符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)外，還需滿足釀造專業(yè)要求需要進(jìn)行軟化、去離子等處理生產(chǎn)淡色啤酒應(yīng)以軟水為主；生產(chǎn)濃色啤酒可以選用暫時(shí)硬度偏高的水；鍋爐用水必須是軟水防止產(chǎn)生水垢；冷卻用水即需要是軟水，同時(shí)還要求含金屬鹽少，防止產(chǎn)生腐蝕作用；浸麥用水以中等硬+碳酸鈣、碳酸鎂或其他物質(zhì)及碳酸根二啤酒的質(zhì)量要求

4、活性炭處理法

能吸附有機(jī)雜質(zhì)、金屬離子及游離氯、酚等，對(duì)水起一定的吸附、過濾作用。廣泛應(yīng)用在除去水中有機(jī)雜質(zhì)和水中分子態(tài)膠體微細(xì)顆粒雜質(zhì)，多用于電滲析法和離子交換法的預(yù)處理，也可用作退氯處理。

5、離子交換膜電滲析法此法只能除去水中的離子雜質(zhì)，而不能除去非離子態(tài)雜質(zhì)。此法原理是水中的陰、陽離子，在直流電場的作用下會(huì)定向移動(dòng)，陽離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽極移動(dòng)。離子交換膜是有離子交換性能的薄膜，陽離子交換膜讓水中陽離子透過，陰離子交換膜讓水中陰離子透過。陽膜、陰膜交替排列，并在兩端設(shè)置電極，通上直流電，把所需處理的原水通入陽膜和陰膜之間的隔室內(nèi)，水中的正負(fù)離子就會(huì)向兩極遷移。此種方法的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)費(fèi)用低，膜使用壽命長，除鹽效果好，缺點(diǎn)是耗電量大，設(shè)備投資費(fèi)用高，不能除去非離子態(tài)雜質(zhì)。

6、反滲透法此法目前用的比較多。常壓下，純水向含鹽水滲透，而反滲透則是在高壓下，使含鹽水中的水通過半滲透膜。此法的關(guān)鍵在于制造高選擇性和高流量的半滲透膜。此膜多采用合成材料制做，國內(nèi)多采用醋酸纖維素膜（CA膜），它具有高透水性和較好的脫鹽能力（除鹽率96%~98%）。

三、啤酒生產(chǎn)用水的消毒和除菌

1、砂濾棒過濾器除菌

此法是原水在外壓作用下，通過砂濾棒的微小孔隙，水中存在的少量有機(jī)物及微生物被微孔吸附截留在砂濾棒表面。濾出的水基本上可達(dá)到無菌要求，可用于酵母洗滌。此法只能除去水中微生物及部分有機(jī)雜質(zhì)，對(duì)于水中溶解鹽類、分子態(tài)雜質(zhì)不起過濾作用。此法要求原水水質(zhì)優(yōu)良，無懸浮物和膠體雜質(zhì)。

2、紫外線殺菌

微生物受紫外光照射后，微生物的蛋白質(zhì)和核酸吸收紫外光