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文檔簡介

啤酒釀造生產(chǎn)工藝流程

水、酶制劑↓輔料→粉碎→糊化洗糟水酒花↓↓↓麥芽→粉碎→糖化→麥汁過濾→煮沸→回旋沉淀→麥汁↑↓↓水麥糟熱凝固物、酒花糟

充氧酵母↓↓冷卻→冷麥汁→啤酒發(fā)酵→啤酒過濾——→清酒↓↓冷凝固物、酵母酵母、冷凝固物目前一頁\總數(shù)八十二頁\編于七點第一章原料的粉碎

一、粉碎的目的

1.増加原料與水的接觸面積

2.促進難溶物質(zhì)的溶解

3.促進麥芽中所含酶的活化目前二頁\總數(shù)八十二頁\編于七點二、麥芽粉碎的重要性1.對糖化中生物化學(xué)變化的影響2.對麥汁質(zhì)量和組成的影響3.對麥汁過濾速度的影響4.對糖化收得率高低的影響目前三頁\總數(shù)八十二頁\編于七點三、粉碎的方法1、干法粉碎(一般用于輔料)2、濕法粉碎(現(xiàn)少用)3、增濕粉碎4、增濕濕法粉碎(連續(xù)濕法)目前四頁\總數(shù)八十二頁\編于七點增濕粉碎1、熱水增濕:(常用)

利用溫度45~50℃的熱水噴淋麥芽,處理時間大約90~120秒,使麥芽吸水增濕。一般:整粒麥芽水分增加約1.5~2%左右;麥皮水分增加約2~3%左右。目前五頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2、蒸汽增濕:(快而均勻,但蒸汽溫度不好掌握)。利用減壓后的低壓蒸汽(壓力0.05MPa)處理,時間大約30~40秒,使麥芽(主要是麥皮)吸水增加濕度。一般:麥芽整粒水分增加約0.5%左右;麥皮水分增加約1.2%左右。目前六頁\總數(shù)八十二頁\編于七點4、增濕濕法粉碎(連續(xù)濕法)此法是對濕法的改良方法,介于濕法與增濕粉碎之間,是在麥芽貯箱與粉碎機之間,增加了一個“噴淋式增濕斗”,干麥芽在進入粉碎機的的途中,被噴淋斗“浸濕”,然后再進行粉碎。麥芽通過“噴淋式增濕斗”的時間大約為60秒(30秒增濕、30秒控水)水溫一般70~72℃,麥芽在“增濕”過程中,由原來的水分增加到18~22%。因此麥芽吸水比增濕粉碎多,比濕法少。目前七頁\總數(shù)八十二頁\編于七點四、粉碎設(shè)備1、輥筒式粉碎機原料的粉碎是借助粉碎設(shè)備中的輥筒,輥筒以相對的方向旋轉(zhuǎn)。輥筒為金屬的光滑輥或拉絲輥。

根據(jù)輥筒的數(shù)目分為:二、四、五、六輥粉碎機;目前八頁\總數(shù)八十二頁\編于七點目前九頁\總數(shù)八十二頁\編于七點影響粉碎能力[噸/小時]大小的因素輥筒長度輥筒直徑輥筒轉(zhuǎn)速兩輥筒間隙麥芽質(zhì)量(溶解度、麥粒大小、麥皮厚薄、水分)目前十頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2、錘式粉碎機-細(xì)粉碎一般用于麥汁壓濾機。高速旋轉(zhuǎn)的部分2900~3200轉(zhuǎn)/分 線速度70~120m/s 粉碎后的原料將通過0.5~1mm篩子而篩出 麥芽必須徹底清選去除石頭、灰塵和鐵塊(防止磨損和粉塵爆炸)目前十一頁\總數(shù)八十二頁\編于七點錘式粉碎機示意圖

A-下料口1-轉(zhuǎn)子2-錘刀3-齒形撞擊板4-篩網(wǎng)目前十二頁\總數(shù)八十二頁\編于七點五、粉碎物的評價感官評判(日常常規(guī)檢查)麥皮的狀態(tài)及粉碎程度麥粒的數(shù)量、比例及性質(zhì)麥粉的數(shù)量、比例及性質(zhì)醪液體積麥皮體積目前十三頁\總數(shù)八十二頁\編于七點第二章糖化

一、糖化的含義和任務(wù)1.糖化的含義糖化主要是利用麥芽所含的酶(或外加酶制劑),將麥芽和輔助原料中的不溶性高分子物質(zhì),逐步分解為可溶性的低分子物質(zhì),這個分解的過程稱為糖化。目前十四頁\總數(shù)八十二頁\編于七點高分子難溶物質(zhì)分解為可溶性物質(zhì)淀粉分解——麥芽糖……等蛋白質(zhì)分解——含氮物質(zhì)半纖維素分解——β-葡聚糖2.糖化的任務(wù)1)使麥芽在制麥過程已轉(zhuǎn)化為水溶性的物質(zhì),進一步變?yōu)槿芙鉅顟B(tài)。2)使原料中的一些高分子不溶性物質(zhì),通過酶的分解作用轉(zhuǎn)化為溶解狀態(tài)。目前十五頁\總數(shù)八十二頁\編于七點制麥糖化淀粉分解112蛋白質(zhì)分解0.81半纖維素分解91

在糖化時分解的數(shù)量、變化最多的物質(zhì)是淀粉,對啤酒質(zhì)量影響極大的變化是蛋白質(zhì)、多酚物質(zhì)、脂肪酸等物質(zhì)。目前十六頁\總數(shù)八十二頁\編于七點二、淀粉的分解:

1.淀粉的分解過程淀粉分解一般可分為三個過程:

吸水、膨脹;

糊化;糖化(淀粉酶的作用)。麥芽中的淀粉酶有哪些?目前十七頁\總數(shù)八十二頁\編于七點

1)α--淀粉酶

α--淀粉酶,內(nèi)切型酶,作用速度快。

α--淀粉酶分解的主要產(chǎn)物:糊精。

α--淀粉酶最適溫度:70~75℃;失活溫度:﹥80℃;最適pH值:5.6~5.8。目前十八頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2)β-淀粉酶

β-淀粉酶,外切型酶,作用速度慢。

β-淀粉酶分解的主要產(chǎn)物:麥芽糖。

β-淀粉酶最適溫度:60~65℃;失活溫度:﹥70℃;最適pH值:5.4~5.6。目前十九頁\總數(shù)八十二頁\編于七點3.淀粉分解的目標(biāo)和要求1)糖化完畢的醪液碘檢合格,并且定型麥汁的碘檢合格、碘值小于0.25。2)按啤酒風(fēng)味的要求控制麥汁最終發(fā)酵度。淺色啤酒的麥汁最終發(fā)酵度要求大于80%,

3)保證麥汁中可發(fā)酵浸出物的組成合理。4)淀粉全部分解,以確保糖化浸出率高。目前二十頁\總數(shù)八十二頁\編于七點4.影響淀粉分解的因素1)麥芽質(zhì)量2)粉碎程度的影響3)糖化溫度和時間的影響4)醪液pH值的影響5)醪液濃度的影響6)氧負(fù)荷的影響

目前二十一頁\總數(shù)八十二頁\編于七點三、蛋白質(zhì)的分解糖化過程中蛋白酶將蛋白質(zhì)分解為高、中、低分子蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物。

內(nèi)肽酶(內(nèi)切型肽酶):從蛋白質(zhì)分子內(nèi)部,分解肽鍵,產(chǎn)物為低分子肽、氨基酸(作用時間長時)。最適溫度:50~60℃失活溫度:80℃最適pH值:5.0~5.2目前二十二頁\總數(shù)八十二頁\編于七點外肽酶(外切型肽酶)1、羧肽酶:從蛋白質(zhì)或多肽的羧基端開始,依次分解肽鍵,產(chǎn)物為多肽、低肽、氨基酸。最適溫度:50~60℃失活溫度:70℃最適pH值:4.8~5.6這是分解蛋白質(zhì)的一種重要的蛋白酶。目前二十三頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2、氨肽酶:從蛋白質(zhì)或多肽的氨基端開始,依次分解肽鍵,產(chǎn)物為多肽、低肽、氨基酸。最適溫度:40~50℃失活溫度:>50℃最適pH值:7.0~7.2二肽酶:專門分解兩個氨基酸形成的二肽中的肽鍵,產(chǎn)物為氨基酸。最適溫度:40~50℃失活溫度:>50℃最適pH值:7.8~8.2目前二十四頁\總數(shù)八十二頁\編于七點1.蛋白質(zhì)分解意義和控制1)蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物的意義(作用)目前二十五頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2)蛋白質(zhì)分解控制目標(biāo)按啤酒類型,啤酒口味需要以及質(zhì)量要求,確定定型麥汁的總氮淺色麥汁(全麥)750~1150mg/L

淺色麥汁(采用輔料):醇厚性口味啤酒700~800mg/L

淡爽型啤酒600~700mg/L目前二十六頁\總數(shù)八十二頁\編于七點保證麥汁α-N含量,有利于啤酒酵母繁殖、發(fā)酵、啤酒口味。

12%麥汁加輔料>180mg/l;全麥麥汁中220~240mg/l

淺色麥汁生產(chǎn)中,特別是在高比例輔料糖化時,低濃度麥汁生產(chǎn)時,提高麥汁α-N含量幾乎是糖化時追求的主要目標(biāo)。目前二十七頁\總數(shù)八十二頁\編于七點糖化過程中在保證麥汁總氮穩(wěn)定的前提下,要使定型麥汁中的高中低含氮物質(zhì)的比例合理,含氮物質(zhì)的比例大約高分子氮:20%:中分子氮:20%:低分子氮:60%。麥汁中可凝固性氮含量15~20mg/L目前二十八頁\總數(shù)八十二頁\編于七點3.影響蛋白質(zhì)分解的因素1)麥芽質(zhì)量麥芽的蛋白質(zhì)含量(與大麥蛋白質(zhì)有關(guān))麥芽的蛋白溶解度對麥汁中α-N

、總N含量高低起主要的作用。目前二十九頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2)糖化醪溫度與時間投料溫度低,有利于酶的溶出和活化以及耐溫性增強。采用45~52℃的蛋白質(zhì)分解,分解時間長(最長60~90分鐘),有利于蛋白質(zhì)的分解,可提高麥汁中的α-N含量。溶解過度的麥芽,必須限制或放棄蛋白質(zhì)休止,可選擇較高的投料溫度。采用分步蛋白質(zhì)休止,也有利于蛋白質(zhì)的分解,可提高麥汁中的α-N含量。目前三十頁\總數(shù)八十二頁\編于七點3)醪液pH和濃度在糖化時分解蛋白質(zhì)作用的酶最適pH值為5.0~5.2,在蛋白質(zhì)休止時選擇醪液pH接近5.2,有利于蛋白質(zhì)分解,可提高麥汁中的

α-N含量。在糖化蛋白質(zhì)分解階段一般采用濃醪原因:濃醪,酸度增高,pH下降,接近蛋白酶作用最佳pH;濃醪,增加蛋白酶的耐溫性;濃醪,單位體積酶量多。目前三十一頁\總數(shù)八十二頁\編于七點四、糖化設(shè)備糖化鍋、糊化鍋目前三十二頁\總數(shù)八十二頁\編于七點五、糖化用水及料水比1.糖化用水糖化用水是指用于糊化鍋和糖化鍋的水,主要在投料時加入,是在糖化時使原料內(nèi)容物得以溶解,并進行化學(xué)-生物轉(zhuǎn)化時所需的用水量。目前三十三頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2.生產(chǎn)不同類型啤酒的料水比生產(chǎn)不同的類型的啤酒,糖化用水?dāng)?shù)量,即料水比是不同。一般情況下,淺色啤酒:1:4~5。深色啤酒:1:3~4。目前三十四頁\總數(shù)八十二頁\編于七點六、糖化工藝分類糖化工藝分類是依據(jù)是否采用輔料可分為:1.全麥芽單醪糖化法(煮出法、浸出法);2.帶輔料雙醪糖化法(煮出法);3.外加酶糖化法;4.高濃糖化法;5.麥皮分離糖化法。目前三十五頁\總數(shù)八十二頁\編于七點雙醪煮出糖化法示例糖化鍋糊化鍋45℃(30分鐘)

70℃20分鐘

90℃10分鐘

100℃

10分鐘(10分鐘)(30分鐘)52℃(20分鐘)20分鐘63℃(20分鐘)

10分鐘72℃(碘檢合格)約40分鐘

5分鐘78℃麥汁過濾目前三十六頁\總數(shù)八十二頁\編于七點第三章麥汁過濾

目前三十七頁\總數(shù)八十二頁\編于七點一、麥汁過濾的目的糖化結(jié)束后,應(yīng)在最短的時間內(nèi)將從原料中溶出的物質(zhì)(麥汁)與不溶性的物質(zhì)(麥糟)分開,以得到澄清的麥汁。基本概念頭道麥汁(第一麥汁);洗糟麥汁(第二麥汁、洗滌麥汁);“滿鍋”麥汁;煮沸終了麥汁;接種麥汁(冷卻后麥汁)。目前三十八頁\總數(shù)八十二頁\編于七點二、麥汁過濾的要求1.迅速、徹底的獲得浸出物2.麥汁清亮;濁度小于20EBC3.水與麥糟的接觸時間短,洗糟時間盡量短4.吸氧少;要求小于0.1mgO2/L5.無洗糟殘水,無殘留麥糟,無沉淀排入下水道。從而降低廢水處理費用,保護生態(tài)環(huán)境。目前三十九頁\總數(shù)八十二頁\編于七點三、過濾槽過濾過濾槽操作過程分為:(八點)進水、進醪、靜置、回流、過濾、洗糟、排糟、清洗。1.進水:檢查過濾篩板,由槽底通入76~78℃的熱水,以浸過篩板為度。目前四十頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2.進醪:此過程是順利進行過濾的前提條件,糖化鍋醪液連續(xù)攪拌下,盡快地泵入過濾槽,并使之分布均勻。新式過濾槽:下面進醪,吸氧少,分布均勻。進醪時,可利用耕糟機慢速攪拌。目前四十一頁\總數(shù)八十二頁\編于七點3.靜置:靜置時間一般:10~15分鐘。作用(1)“后糖化”:α—淀粉酶少量活性;(2)“分層現(xiàn)象”:醪液比重的不同,沉淀形成

[1]清亮麥汁

[2]粘稠懸浮物

[3]麥糟(過濾層)

[4]粗粒沉淀物篩板--------------------[5]細(xì)小沉淀物,麥汁,水目前四十二頁\總數(shù)八十二頁\編于七點4.預(yù)過濾及回流篩板與槽底之間有水、麥汁、細(xì)小沉淀物先將麥汁排出閥門順序打開,排出渾濁麥汁,并立即關(guān)閉,可連續(xù)3~4次?;蛘啕溨^濾泵開、關(guān)數(shù)次。這樣麥汁流出形成“渦流”使篩板下的沉淀物盡快排出。開始過濾出的麥汁是渾濁的,必須進行“回流”的操作,一般回流3~5分鐘,麥汁可以清亮。目前四十三頁\總數(shù)八十二頁\編于七點5、頭道麥汁的過濾開始過濾時,過濾層形成不太好,控制過濾流速為正常的1/2~1/3,以免流速過快糟層吸緊。頭道麥汁的過濾時間最好<1小時。影響頭道麥汁過濾時間的因素:1)頭道麥汁的濃度:一般控制在14~18度頭道麥汁的濃度高,過濾時間延長。目前四十四頁\總數(shù)八十二頁\編于七點

6、洗糟在頭道麥汁過濾之后,殘留在糟中的浸出物應(yīng)盡可能的回收,這一過程稱為洗糟。由此需要的熱水,稱為“洗糟水”。最后剩余的含有少量浸出物的水,稱為“洗糟殘水”,洗糟殘水的濃度稱為“殘?zhí)恰?。洗糟時間最好<1.5小時。目前四十五頁\總數(shù)八十二頁\編于七點(7)排糟打開排糟口,調(diào)整耕刀,快速攪拌,進行排糟。(8)清洗每次過濾結(jié)束時,用水將過濾槽清洗干凈(特別是篩板)。一定時間CIP徹底清洗。目前四十六頁\總數(shù)八十二頁\編于七點四、麥汁過濾過程的檢查1.頭道麥汁的檢查1)外觀、氣味和口味的檢查2)頭道麥汁濃度的測定3)碘試驗4)頭道麥汁數(shù)量的測定另外,如有可能,還須檢查頭道麥汁的pH值(最好低于5.6)及氧含量。目前四十七頁\總數(shù)八十二頁\編于七點第四章麥汁煮沸

一、麥汁煮沸的目的和作用蒸發(fā)多余的水分蛋白質(zhì)沉淀——凝固物形成酶的破壞、麥汁滅菌、酒花成分的溶出

pH的降低、還原物質(zhì)的形成不良?xì)馕兜膿]發(fā)目前四十八頁\總數(shù)八十二頁\編于七點二、麥汁煮沸的方法和設(shè)備

1.內(nèi)加熱器煮沸鍋目前四十九頁\總數(shù)八十二頁\編于七點1.內(nèi)加熱器煮沸鍋如今許多現(xiàn)代化的煮沸鍋均采用內(nèi)加熱器。它的特點是:麥汁穿過垂直安裝在煮沸鍋內(nèi)的列管式加熱器中的列管而被加熱向上沸騰。蒸汽被冷凝。在加熱器的上方安裝有傘形分布罩,借此使上升的麥汁反射向四周,同時可避免泡沫的形成。麥汁在煮沸鍋中循環(huán)良好。目前五十頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2.外加熱器煮沸鍋目前五十一頁\總數(shù)八十二頁\編于七點外加熱器煮沸鍋此煮沸鍋的特點是外加熱器獨立安裝在鍋體外,從煮沸鍋底部流出的麥汁借助于泵,通過外加熱器進行每小時7~12次的循環(huán)加熱。麥汁從外加熱器的下部進入,加熱煮沸后,由上部排出并進入麥汁煮沸鍋。目前五十二頁\總數(shù)八十二頁\編于七點

在外加熱器里很容易產(chǎn)生過壓,因此,在外加熱器里麥汁煮沸沸點溫度可達(dá)

106~108℃。在煮沸鍋麥汁入口處,由于壓力降低的緣故,帶來強烈的水分蒸發(fā),因此可縮短麥汁煮沸時間,而不影響煮沸效果。目前五十三頁\總數(shù)八十二頁\編于七點3.低壓麥汁煮沸目前較多采用內(nèi)加熱煮沸鍋進行低壓麥汁煮沸工藝,低壓內(nèi)加熱煮沸鍋應(yīng)屬于壓力容器。所以在乏汽排汽管必須安裝安全閥,真空閥,排汽閥,乏汽排汽管閘板,并且鍋壁厚度,焊接質(zhì)量也要滿足壓力容器的規(guī)范要求。目前五十四頁\總數(shù)八十二頁\編于七點

低壓內(nèi)加熱煮沸鍋是密封式的帶壓煮沸,所以要采用密封式的人孔,酒花自動添加系統(tǒng)。目前低壓麥汁煮沸的溫度較多采用102~104℃,鍋內(nèi)壓力為0.108~0.12MPa。目前五十五頁\總數(shù)八十二頁\編于七點

目前五十六頁\總數(shù)八十二頁\編于七點低壓動態(tài)煮沸控制系統(tǒng)簡介

低壓動態(tài)煮沸的過程一般分成以下三個步驟:

1)常壓預(yù)煮沸:為了除去煮沸鍋、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和蒸汽冷凝器中的空氣;

2)動態(tài)煮沸:在煮沸鍋中增壓,然后再釋放壓力,這個過程重復(fù)5~7次;

3)常壓后煮沸:常壓下的后煮沸使麥汁達(dá)到需要的濃度、添加香型酒花。

目前五十七頁\總數(shù)八十二頁\編于七點從煮沸鍋進料完成、加熱開始到煮沸鍋結(jié)束總時間為64分鐘整個過程可分為六個階段:第一為前常壓(加熱)階段,時間為10分鐘,第二為初沸階段,時間為2分鐘,第三階段為加壓階段5分鐘目前五十八頁\總數(shù)八十二頁\編于七點第四階段為動態(tài)煮沸階段,時間為35分鐘(一個過程為7分鐘;其中:升溫4分鐘,降壓3分鐘)第五階段為降壓階段時間為7分鐘,第六階段為后常壓階段時間為5分鐘。目前五十九頁\總數(shù)八十二頁\編于七點目前六十頁\總數(shù)八十二頁\編于七點三、麥汁煮沸的技術(shù)條件1.麥汁煮沸時間麥汁煮沸時間對啤酒的性質(zhì)影響很大,確定麥汁煮沸時間的依據(jù)如下:1)啤酒的品種;2)麥汁的濃度;3)煮沸方法和設(shè)備……。目前六十一頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2.煮沸強度1)煮沸強度的概念煮沸強度——麥汁在煮沸時,每小時蒸發(fā)的水分,相當(dāng)于混合麥汁的百分?jǐn)?shù),即為煮沸強度。2)煮沸強度的計算公式

混合麥汁量-最終麥汁量煮沸強度=—————————————×100%

混合麥汁量×煮沸時間(小時)目前六十二頁\總數(shù)八十二頁\編于七點3.pH值麥汁煮沸時的pH值在5.2~5.6的范圍內(nèi)較理想。有利于蛋白質(zhì)的凝固沉淀;

有利于酒花中成分的溶解。目前六十三頁\總數(shù)八十二頁\編于七點酒花的添加

1)酒花油:酒花油很容易揮發(fā),為了在啤酒中得到典型的酒花香味,含酒花油豐富的酒花在煮沸結(jié)束前5~10分鐘或者就在倒麥汁時添加。2)多酚物質(zhì):煮沸時間越長,酒花多酚物質(zhì)與蛋白質(zhì)的反應(yīng)越強,一般來說,形成的沉淀也越多。因此在開始煮沸時,應(yīng)添加多酚物質(zhì)豐富的酒花制品。3)苦味物質(zhì):酒花煮沸時間越長越強烈,苦味作用越強烈。目前六十四頁\總數(shù)八十二頁\編于七點酒花添加方法這與啤酒類型、工藝操作有關(guān)。一般分為“一次添加法”、“兩次添加法”和“三次添加法”。1)二次添加

通常第一次將大約60%酒花在煮沸開始后5~10分鐘添加。在煮沸開始后30分鐘添加剩下大約40%的酒花。

目前六十五頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2)三次酒花添加在麥汁煮沸的時間為90分鐘的情況下廣泛應(yīng)用。第一次添加酒花在麥汁煮沸開始后5~10分鐘,添加總量大約50%的酒花。第二次添加在麥汁煮沸開始后30分鐘,添加大約總量的30%的酒花。第三次添加酒花在麥汁煮沸結(jié)束前5~10分鐘,添加香型酒花,甚至在回旋沉淀槽中添加酒花油,添加量為總量的大約20%。目前六十六頁\總數(shù)八十二頁\編于七點第五章麥汁處理

一.麥汁處理的目的與途徑(一)麥汁處理的目的

1.析出和分離麥汁中的熱、冷凝固物以改善發(fā)酵條件和提高啤酒質(zhì)量。

2.降低麥汁溫度,適應(yīng)酵母發(fā)酵的要求。

3.使麥汁吸收適量的氧氣以促進酵母的繁殖。目前六十七頁\總數(shù)八十二頁\編于七點(二)麥汁處理的途徑

1.倒麥汁

2.分離熱凝固物

3.麥汁冷卻到接種溫度

4.麥汁通氧

5.分離冷凝固物

6.添加酵母目前六十八頁\總數(shù)八十二頁\編于七點二.熱凝固物分離(一)熱凝固物

1.熱凝固物的性質(zhì)和組成熱凝固物,是在麥汁煮沸過程中,主要由高分子蛋白質(zhì)加熱變性,或者蛋白質(zhì)和多酚物質(zhì)凝結(jié)形成的。

熱凝固物的大小一般為30~80um。

目前六十九頁\總數(shù)八十二頁\編于七點2.熱凝固物分離的必要性避免破壞發(fā)酵——玷污酵母;避免影響啤酒的風(fēng)味、口味及穩(wěn)定性;避免導(dǎo)致麥汁冷卻器的堵塞。熱凝固物形成量一般為400~1200mg/L

分離后麥汁的熱凝固

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