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麦芽制备工艺及处理前的大麦加工

【摘要】:将酿造用大麦经过一系列加工制成麦芽的过程称为麦芽制造,简称制麦。图4-1 原料大麦加工流程图子学习单元1 大麦的精选和分级原料大麦一般含有各种有害杂质,如:杂谷、秸秆、尘土、砂石、麦芒、木屑、铁屑、麻绳及破粒大麦、半粒大麦等,均会妨碍大麦发芽,有害于制麦工艺,直接影响麦芽的质量和啤酒的风味,并直接影响制麦设备的安全运转,因此在投料前须经处理。

【教学目标】

知识目标

1.掌握制麦的目的,大麦的精选和分级,大麦浸渍的目的和方法,浸麦理论和浸麦设备。

2.掌握发芽的目的、条件、方法及相关设备,了解发芽时酶和物质的变化。

3.掌握绿麦芽干燥的目的,方法及相关的设备,了解干燥时酶和物质的变化以及特种麦芽性质和特点。

技能目标

1.能完成大麦的精选和分级。

2.能完成大麦的浸渍及相关设备的操作使用。

3.能完成大麦的发芽及绿麦芽的干燥。

4.能根据感官特征、物理检验及化学检测结果判断评定麦芽的质量。

将酿造用大麦经过一系列加工制成麦芽的过程称为麦芽制造,简称制麦。麦芽制造过程包括大麦粗选、精选、分级、浸泡、发芽、干燥等。麦芽制造是啤酒生产的开始,麦芽制造工艺决定麦芽的品质和质量,进而影响到啤酒酿造工艺及啤酒的质量。发芽后制得的新鲜麦芽叫绿麦芽,经干燥和焙焦后的麦芽称为干麦芽。

麦芽制造的主要目的是:使大麦生成各种酶,并使大麦胚乳中的成分在酶的作用下,达到适度的溶解;去掉绿麦芽的生腥味,产生啤酒特有的色、香和风味成分。原料大麦加工成为成品麦芽流程如图4-1所示。

图4-1 原料大麦加工流程图

子学习单元1 大麦的精选和分级

原料大麦一般含有各种有害杂质,如:杂谷、秸秆、尘土、砂石、麦芒、木屑、铁屑、麻绳及破粒大麦、半粒大麦等,均会妨碍大麦发芽,有害于制麦工艺,直接影响麦芽的质量和啤酒的风味,并直接影响制麦设备的安全运转,因此在投料前须经处理。利用粗选机除去各种杂物和铁,再经大麦精选机除去半粒麦和与大麦横截面大小相等的杂谷。由于原料大麦的麦粒大小不均,吸水速度不一,会影响大麦浸渍度和发芽的速度均匀性,造成麦芽溶解度的不同。所以,对精选后的大麦还要进行分级。

一、粗选

粗选的目的是除去糠灰、各种杂质和铁屑。

大麦粗选的方法主要是风选和筛选。风选利用风力作用将灰尘及轻微尘质除去;筛选利用筛孔大小不同,分离粗大的和细小的夹杂物;磁吸用磁力除铁器,让大麦流经永久性磁铁电磁铁以除去铁类杂质;滚打分离麦芒及附着在大麦颗粒表面的泥块。大麦粗选设备主要包括去杂、集尘、除铁、除芒等机械

二、精选

精选的目的是除掉与麦粒腹径大小相同的杂质。包括荞麦、野豌豆、草籽、半粒麦等。

分离的原理是利用种子不同长度进行的,使用的设备为精选机(又称杂谷分离机)。

精选机筛板多为辊筒式,其主要结构:由转筒、蝶形槽和螺旋输送机组成。转筒直径为400~700mm,转筒长度为1~3m,其大小取决于精选机的能力,转筒转速为20~50r/min,精选机的处理能力为2.5~5t/h,最大可达15t/h。转筒钢板上冲压成直径为6.25~6.5mm的窝孔,分离小麦时,取8.5mm。

三、分级

1.分级目的

大麦的分级是把粗、精选后的大麦,按腹径大小用分级筛加以分级。

大麦分级后得到颗粒整齐的麦芽,为浸渍均匀、发芽整齐以及获得粗细均匀的麦芽粉创造条件,并可提高麦芽的浸出率。

2.分级的标准

一般将大麦分成3级,其标准如表4-2所示。

表4-2 大麦分级的标准

3.分级筛

分级筛有圆筒分级筛和平板分级筛两种。

①圆筒分级筛:在旋转的圆筒筛上分布不同孔径的筛面,一般设置为2.2mm×25mm和2.5mm×25mm两组筛。麦流先经2.2mm筛面,筛下小于2.2mm的粒麦,再经2.5mm筛面,筛下2.2mm以上的麦粒,未筛出的麦流从机端流出,即是2.5mm以上的麦粒。从而将大麦分成2.5mm以上、2.2mm~2.5mm和2.2mm以下三个等级。为了防止与筛孔宽度相同腹径的麦粒被筛孔卡住,滚筒内安装有一个活动的滚筒刷,用以清理筛孔。

②平板分级筛:重叠排列的平板筛用偏心轴转动(偏心轴距45mm,转速120~130r/min),筛面振动,大麦均匀分布于筛面。平板分级筛由三层筛板组成,每层筛板均设有筛框、弹性橡皮球和收集板。筛选后的大麦,经两侧横沟流入下层筛板,再分选。

上层为4块2.5mm×25mm筛板,中层为两块2.2mm×25mm筛板,下层为两块2.8mm×25mm筛板。麦流先经上层2.5mm筛,2.5mm筛上物流入下层2.8mm筛,分别为2.8mm以上的麦粒和2.5mm以上的麦粒,2.5mm筛下物流入中层2.2mm筛,分别为小粒麦和2.2mm以上的麦粒。

四、精选大麦的质量控制

1.大麦精选率和整齐度

大麦精选率是指原大麦中选出的可用于制麦的精选大麦质量与原大麦质量的百分比。对二棱大麦,指麦粒腹径在2.2mm以上的精选大麦。对多棱大麦,指麦粒腹径在2.0mm以上的精选大麦。精选率一般在90%以上,差的大麦为85%。

大麦整齐度是指分级大麦中同规格范围的麦粒所占的质量分数。国内指麦粒腹径在2.2mm以上者、国际系指麦粒腹径在2.5mm以上者所占的百分率。整齐度高的大麦浸渍,发芽均匀,粗细粉差小。

2.工艺要求

(1)分级大麦中夹杂物低于0.5%。

(2)分级大麦的整齐度在93%以上。

(3)杂质中不应含有整粒合格大麦。

(4)同地区、同品种、同等级号的大麦贮存在一起,作浸麦投料用。

3.控制方法

(1)每种大麦在精选之前,先要进行原料分析,掌握质量状况,提出各工序的质量要求,指导制麦生产。

(2)大麦必须按地区、品种不同,分别进行精选分级,不得混合。

(3)经常检查分级大麦整齐度,调节进料闸门大小。

(4)经常检查分级筛板,保持圆滑畅通。筛板凹凸不平时,堵塞筛孔,会降低分级效果。

(5)当杂谷分离机(精选机)窝孔因摩擦变得圆滑时,应减慢进料速度,不然会影响分离效果。

(6)原料大麦是多棱大麦时,可用2.0mm筛板代替2.2mm筛板,2.0mm以下的麦粒作饲料大麦。对于二棱大麦,2.2mm以下的麦粒称为小粒麦,可用作饲料。

酒文化

啤酒的成分及营养保健功能

一、啤酒的主要成分

啤酒是一种营养丰富的低酒精度的饮料酒,其化学成分非常复杂,也很难得出一个平均值。原辅材料组成、配比、水质、菌种及生产工艺不同,成品啤酒中的化学成分及其含量也有区别。其主要成分有酒精、糖类物质、含氮物质、矿物质维生素、有机酸、酒花油、苦味物质和CO2等。

二、啤酒的营养及保健功能

啤酒的营养价值主要由糖类和蛋白质及其分解产物、维生素、无机盐等组成。1972年7月在墨西哥召开的第九届“国际营养食品会议”上,啤酒被正式推荐为营养食品。啤酒被列为营养食品有三个特征:一是含多种氨基酸和维生素;二是啤酒发热高,1L的12°啤酒产生的热量高达1779kJ,可与250g面包、5~6个鸡蛋、500g马铃薯或0.75L牛奶产生的热量相当,故啤酒有“液体面包”之美称;三是啤酒中含有的营养物质都是在酿造过程中由酶将原料中的淀粉和蛋白质分解成糖类、肽和氨基酸等,这些营养物质容易被人体消化和吸收。

由于啤酒中含有丰富的二氧化碳,且有一定的酸度、苦味,因此啤酒具有生津、消暑、帮助消化、消除疲劳、增进食欲等功能。啤酒中溶解的磷酸盐和无机盐类可维持人体的盐类平衡的渗透压。此外,适当饮用啤酒可提高肝脏解毒作用、利尿、促进胃液分泌、缓解紧张、引起兴奋、治疗结石等作用。

剧烈运动或重体力劳动后,不要马上喝冰镇啤酒,因为冰镇啤酒较人的体温低20~30℃,大量饮用会使胃肠道急剧降温,影响消化,甚至引发腹痛和腹泻。空腹饮酒,使血液中酒精含量升高得快。饮酒过多、过快,会加大心脏负担,发生乙醇中毒。因此,高血压、冠心病患者应少饮,肥胖症及糖尿病患者可适量饮用糖度低的干啤酒。

思考题

1.大麦分级的目的是什么?

2.常用的大麦分级设备有哪几种?分别说明其原理及特点?

子学习单元2 麦芽制造工艺与质量评价

一、浸麦

新收获的大麦需要经过6~8周贮藏才能使用。大麦清选分级后,即可浸麦槽浸麦。在浸麦中提高大麦的含水量,使大麦吸水充足,达到发芽的要求。麦粒含水25%~35%,即可均匀发芽。但对酿造用麦芽,要求胚乳充分溶解,含水必须达到43%~48%;通过洗涤,除去麦粒表面的灰尘、杂质和微生物;在浸麦水中适当添加石灰乳、Na2CO3、NaOH、KOH、甲醛等中任何一种化学药物,可以加速麦皮中有害物质(如酚类、谷皮酸等)的浸出,提高发芽速度和缩短制麦周期,还可适当提高浸出物,降低麦芽的色泽。

1.浸麦方法

(1)间歇浸麦法(浸水、断水交替法)大麦每浸渍一定时间就断水,使麦粒接触空气,浸水和断水交替地进行,直至达到工艺要求的浸麦度。在浸水和断水期间均需通风供氧。浸水、断水的时间可根据室温、水温、大麦的性质和品种等具体情况而定。常采用的方式有:浸2断6、浸4断4、浸2断8、浸3断9等。对于水敏感性大麦,适当延长第一次断水时间非常必要。

(2)喷雾(淋)浸麦法 喷雾(淋)浸麦法是浸麦断水期间,用水雾对麦粒淋洗,既能提供氧气和水分,又可及时带走麦粒呼吸产生的热量和二氧化碳。由于水雾含氧量高,通风供氧效果明显,因此可显著缩短浸麦时间,节省浸麦用水,减轻污水处理的负担。

此法由于水雾不断对麦粒进行淋洗,使麦粒表面始终保持必要的水分,接触更多的空气,故可提前萌发,缩短浸麦时间,全过程只需48h,即可达到要求的浸麦度。

2.浸麦度

浸麦度是指大麦浸渍后的含水率,一般为43%~48%。浸麦度的测定方法是用朋氏测定器进行测定,测定器为多孔的金属圆锥筒,测定时先将100g大麦样品装入测定器内,然后放入浸麦槽中,与生产大麦一同浸渍。浸渍结束时,取出测定器内大麦,擦干大麦外表水分,称其质量,具体计算公式如下。

浸麦度适宜的大麦握在手中软且有弹性。如果水分不够,则硬而弹性小;如果浸渍过度,手感过软无弹性。用手指捻开胚乳,浸渍适中的大麦有省力、润滑的感觉,中心尚有一白点,皮壳易脱离。浸渍不足的大麦,皮壳不易剥下,胚乳白点过大,咬嚼费力。浸渍过度的大麦,胚乳呈泥浆状,微黄色。

3.大麦浸渍时常用的化学添加剂

(1)石灰 用法及用量:先配成饱和石灰乳,在洗麦后的第一次浸麦水中添加。用量为1~2kg/t大麦。

作用:有利于杀菌;浸出麦皮中的多酚物质、苦味物质;降低麦芽和成品啤酒的色泽;改善啤酒的风味;提高啤酒的非生物稳定性。

注意水的硬度不可过高,否则会产生碳酸盐沉淀而附于麦皮表面。

(2)NaOH用法及用量:在第一次浸麦水中添加,用量为0.05%~0.1%水。

作用:有利于浸出麦皮中的多酚物质、苦味物质及蛋白质等酸性物质;改善啤酒的风味和色泽;提高啤酒的非生物稳定性。

(3)H2O2用法及用量:1.5kg/m3水。

作用:有强烈的氧化灭菌作用;可使大麦提前萌发,有利于休眠及水敏感性大麦,促进麦芽的溶解

(4)漂白粉 用法及用量:0.5~1kg/t大麦,加量不可过多,否则会影响麦芽中酶的活性。

作用:能杀灭藻类和真菌;浸出麦皮中的色素及多酚物质。

(5)赤霉素 用法及用量:在最后一次浸麦水中加入,用量为0.05~0.15g/t,搅拌要匀。

作用:能刺激发芽,促进酶的形成,缩短发芽周期1~2d,促进蛋白质的溶解。

(6)高锰酸钾 用量及用量:第一次浸麦水中添加,用量为0.2kg/t大麦。

作用:可杀菌消毒,促进麦粒露头,均匀整齐。

(7)甲醛 用法及用量:用量为1.5kg/t大麦,一般不提倡使用。

作用:有杀菌、防腐作用;浸出花色苷;提高啤酒非生物稳定性;抑制根芽生长,降低制麦损失。

4.浸麦设备

(1)柱锥形浸麦槽 传统的柱锥形浸麦槽如图4-2所示。一般柱体高1.2~1.5m,锥角45 °,麦层厚度为2~2.5m。这类浸麦槽多用钢板制成,槽体设有可调节的溢流装置、清洗喷射系统。槽底部有较大的滤筛锥体,配有供新鲜水的附件、沥水的附件、排料滑板、二氧化碳抽吸系统和压力通气系统等。常用的容积有30m3、60m3、80m3、110m3等。

图4-2 柱锥形浸麦槽

(2)新型的平底浸麦槽

新型的平底浸麦槽如图4-3所示,直径为17m,大麦投料量为250t,设有通风系统、抽引CO2系统、水温调节系统、喷雾系统等。大麦在浸渍之前先经过螺旋形预清洗器清洗。

图4-3 平底浸麦槽

1—麦层 2—多孔平底 3—浸渍麦出口 4—溢流口 5—旋转清洗机6—下料喷水口 7—电动机 8—排水口 9—进水口 10—废水出口 11—通风管

平底浸麦槽的主要特点是:①直径远大于高度,一般高度为3m,直径达5~20m。②进出料用三臂的、可上下移动的特种翼片搅拌器协助分料、拌料和卸料。③槽底部为可通风的筛板。④适用于大批量浸麦。⑤具有发芽箱的特征。⑥麦层通风均匀,供氧、供水及时,排除CO2彻底,有利于麦粒提早萌发,浸麦度均匀。

二、发芽

大麦经过浸渍,在适当的水分、温度、氧气等条件下,生理生化反应加快,生成适合啤酒酿造需要的绿麦芽的过程称为大麦的发芽。

1.大麦发芽的目的

(1)激活原有的酶 未发芽的大麦,含酶量很少,多数是以酶原状态存在,通过发芽,使这些酶游离,从而将其激活。

(2)生成新的酶 麦芽中绝大多数酶是在发芽过程中产生的。

(3)物质转变 随着大麦中酶的激活和生成,颗粒内含物在这些酶的作用下发生转变,如胚乳中的淀粉、蛋白质、半纤维素等高分子物质在酶的作用下被分解成低分子物质,使麦粒达到适当的溶解度,满足糖化的需要。

2.发芽过程中主要物质的变化

(1)淀粉的变化 发芽期间,部分淀粉受淀粉酶类的作用,逐步分解成低分子糊精和糖类,其分解产物一部分供根芽、叶芽生长需要,一部分供麦粒呼吸消耗,剩余的糖和糊精仍存在于胚乳中。未被分解为糖和糊精的淀粉,也受酶的作用,其支链淀粉的一部分被分解为直链淀粉,直链淀粉的含量有所增加。

(2)蛋白质的变化 在制麦过程中,蛋白质分解引起的物质变化是最复杂而重要的变化,它直接影响麦芽质量,关系到啤酒的风味、泡沫和稳定性。

发芽过程,部分蛋白质在蛋白酶的作用下,分解成为低分子的肽类和氨基酸,分解产物又分泌至胚部,合成为新的蛋白质组分。因此,蛋白质分解和合成是同时进行的,总体上以分解为主。蛋白质分解程度,常用库尔巴哈(Kol -bach)值表示,即麦芽中可溶性氮与麦芽总氮之比。一般认为蛋白质分解程度在35%~45%为合格,最好在40%左右。即每100g干麦芽α-氨基氮在120~160mg为好。

(3)半纤维素和麦胶物质的变化 发芽中,半纤维素和麦胶物质的变化,从组成成分来说,就是β-葡聚糖和戊聚糖的变化。由于半纤维素和麦胶物质是构成细胞壁的成分,所以说半纤维素和麦胶物质的分解通常称为胚乳细胞壁的溶解。

β-葡聚糖是高黏度物质,在发芽过程中,β-葡聚糖受酶的作用被分解为较小分子的β-葡聚糖糊精、昆布二糖、纤维二糖和葡萄糖等。戊聚糖在发芽过程中既被分解,又重新合成,总量几乎不变。它们的分解对于浸出物黏度的降低是十分重要的。溶解良好的麦粒β-葡聚糖分解比较完全,用手指搓之,胚乳呈粉状散开,制成的麦汁黏度低;溶解不良的麦粒,用手指搓之,则呈胶团状,制成的麦汁的黏度高。

(4)酸度的变化 大麦发芽后,酸度明显增加。生酸的主要原因是生成了磷酸、酸性磷酸盐、其他有机酸及少量的无机酸等。麦芽的溶解度高其酸度相应也高。麦芽的酸度不正常,说明发芽条件不正常,如通风不足、浸麦过度、发芽温度过高等。

(5)酶的形成 原大麦中只含有少量的酶,且多数以非活性的状态存在于胚中。发芽中,利用释放出的赤霉酸,催化合成与释放大量的酶类。这些水解酶主要有α-淀粉酶、β-淀粉酶、界限糊精酶、蛋白分解酶类、半纤维素酶类和磷酸酯酶等。

3.发芽工艺条件

发芽工艺条件主要包括:发芽水分、发芽温度、通风供氧、发芽时间、光线、二氧化碳等。

(1)麦芽水分 麦芽的水分对麦粒的溶解影响较大,它由浸麦度和整个发芽期间吸收的水分所决定。只有麦粒的水分达到一定程度才会发芽。制造浅色麦芽,浸渍以后大麦的含水量通常控制在43%~46%;制造深色麦芽,大麦浸渍后的含水量控制在45%~48%。在此条件下,有利于酶的形成和提高酶的活力,有利于麦粒溶解,也有利于色泽形成。如果水分不足,则会影响麦粒溶解,发芽会中途中止;如果水分过高又会破坏胚的发芽,加大制麦损失。

(2)发芽温度 发芽温度影响发芽速度和麦粒溶解程度。生产淡色麦芽,发芽温度控制在13~18℃。生产浓色麦芽,发芽温度控制在24℃为宜。发芽方法一般分为低温发芽(12~16℃)、高温发芽(18~22℃)和低高温结合发芽三种。

(3)通风供氧 大麦发芽过程必须提供足够的新鲜空气。在发芽初期的麦粒呼吸旺盛期,品温上升,二氧化碳浓度增大,这时需通入大量新鲜空气,以利于麦粒生长和酶的形成。但若通风过度,麦粒内容物消耗过多,发芽损失增加;如果通风不足,麦堆中二氧化碳不能被及时排出,也会抑制麦粒呼吸作用。特别要防止因麦粒内、分子间呼吸,造成麦粒内容物的损失,或产生毒性物质使麦粒窒息。

在发芽后期,麦层中应减少通风,使CO2在麦堆中适度积存,浓度达到5%~8%,以抑制根芽和叶芽生长,抑制麦粒呼吸强度,有利于β-淀粉酶的形成,有利于麦粒的溶解,提高麦粒中低分子氮的含量,减少制麦损失。

(4)发芽时间 发芽时间是由多种条件决定的。发芽温度越低,水分越少,麦层含氧越低,麦粒生长便越慢,发芽时间就长。另外,发芽时间也与大麦品种和所制麦芽类型有关,难溶的大麦时间长,制造深色麦芽的时间较长。

通常浅色麦芽的发芽时间一般控制在6d左右,深色麦芽为8d。近年来,人们通过改进浸麦方法、改良大麦品种、添加赤霉酸等,已使发芽时间缩短至4~5d。

(5)光线 发芽过程中必须避免阳光直射,以免因叶绿素的形成而损害啤酒的风味。

4.发芽设备及操作技术

发芽的方式主要有地板式发芽和通风式发芽两种。古老的地板式发芽,由于劳动强度大、占地面积大、受外界温度影响大等缺点,已被淘汰。现在普遍采用通风式发芽。

通风式发芽麦层较厚,采用机械强制方法向麦层通入用于调温、调湿的空气以控制发芽的温度、湿度及氧气与二氧化碳的比例。通风方式有连续通风、间歇通风、加压通风和吸引通风等。

常用的通风式发芽设备有萨拉丁发芽箱、劳斯曼发芽箱、麦堆移动式发芽箱、矩形发芽-干燥两用箱、塔式发芽系统、罐式发芽系统等。下面以萨拉丁发芽箱式发芽法为例,介绍发芽的具体操作方法。

萨拉丁发芽箱是我国目前普遍使用的发芽设备,主要由箱体、翻麦机和空气调节系统等组成,如图4-4所示。

图4-4 萨拉丁发芽箱结构示意图

1—排风口 2—翻麦机 3—螺旋 4—喷雾室 5—进风口 6—风机7—喷水管 8—假底 9—风道 10—麦层 11—过道

进料也称“下麦”,通常利用大麦的自重,大麦和水一起从浸麦槽自由下落进入发芽箱。大麦进入发芽箱后,物料呈堆状,要利用翻麦机将麦堆摊平,麦层厚度0.5~1.0m。在翻麦机横梁上装有喷水管,随着翻麦机的移动,将水均匀地喷洒在麦层中。工艺要求不同,喷水量和喷水次数也不同。

萨拉丁采用连续通风,可保持麦芽温度稳定;麦层上下温差小;风压小而均匀;绿麦芽水分损失较小;发芽快、均匀;通风的温度和湿度是按照工艺要求进行控制和调节的。前期14℃左右,至第四或第五天,上升至18~20℃,以后逐渐下降。空气湿度95%以上,共5~7d。最好用连续通风。翻麦的目的是均衡麦温,减小温差,并解开根芽的缠绕。发芽开始及发芽后期,翻麦次数少,每隔8~12h翻拌1次;发芽旺盛时期翻麦次数多,每隔6~8h翻拌1次;连续通风每天翻麦2次;萎凋期应停止通风和搅拌。

当品温降低到一定程度保持不变,根芽和叶芽生长到一定长度时,发芽基本结束。发芽时间:夏季4.5~5d,冬季5~7d,具体时间应根据大麦品种、特性、发芽的条件和麦芽的溶解状况来决定。

发芽结束后,要将绿麦芽送入干燥箱。最经济实用的方法是用翻麦机出料,出料时螺旋停止旋转,翻麦机以10m/min的速度每次将部分绿麦芽推至发芽箱一端的出口,再利用其他方式送至干燥箱。

三、绿麦芽的干燥

1.绿麦芽干燥的目的

绿麦芽用热空气强制通风干燥和焙焦的过程称为干燥。目前,麦芽干燥设备普遍采用的是间接加热的单层高效干燥炉,水平式(单层、双层)干燥炉及垂直式干燥炉等。

绿麦芽干燥的目的是:除去绿麦芽多余的水分,防止腐败变质,便于贮藏;终止绿麦芽的生长和酶的分解作用;除去绿麦芽的生腥味,使麦芽产生特有的色、香、味;便于干燥后除去麦根。麦根有不良苦味,如带入啤酒,将破坏啤酒风味。

2.麦芽干燥期间的物质变化

在干燥过程中,麦芽内部物质发生了复杂的变化。

(1)水分变化 一般绿麦芽含水质量分数为41%~46%。通过干燥,浅色麦芽水分要降至3.0%~5.0%,深色麦芽水分要降至1.5%~3.5%。

水分的去除经过两个过程:①凋萎过程:此阶段要求大风量排潮,风温低,麦芽水分降至10%~12%。一般说,浅色麦芽要求酶活力保存多些,不希望麦粒内容过分溶解,因此要求风量更大一些,温度更低一些,水分下降更快一些;深色麦芽则要求在发芽的基础上,继续溶解的更多一些,因此要求风量小一些,温度高一些,水分下降慢一些,而相应地酶活力则较浅色麦芽低得多。②焙焦过程:此阶段干燥风量小,温度高,水分下降缓慢。制浅色麦芽焙焦温度一般控制为82~85℃,深色麦芽的焙焦温度控制为95~105℃。

麦芽水分的变化导致麦芽的容量和质量发生变化。优质的麦芽在干燥后,容量较原料大麦约增容20%,但质量较原料大麦有所降低。麦芽溶解得越好,其质量降低得越多。一般是100kg精选大麦生成160kg左右的绿麦芽(水分47%左右),经干燥得到80kg左右的干麦芽。

(2)酶的变化 麦芽在干燥期间,酶的活力对温度很敏感,还和麦芽中的含水量有直接关系。温度高对酶活力破坏大,酶活力损失多;麦芽含水量愈小,酶的破坏愈小。因此浅色麦芽的酶活力较深色麦芽为高。这也是麦芽在干燥前期要低温脱水,后期才高温焙焦的原因。

(3)碳水化合物的变化 温度在60℃以内,水分在15%以上时,淀粉继续分解,主要产物是葡萄糖、麦芽糖、果糖、蔗糖。当温度继续升高,水分在15%以内时,类黑素的形成消耗了一部分可发酵性糖,使转化糖含量有所降低。

(4)半纤维素的分解 在凋萎阶段,半纤维素在半纤维素酶的作用下,加速分解为β-葡聚糖和戊聚糖;在焙焦温度下,部分β-葡聚糖和戊聚糖又水解为低分子物质。这样的变化,有利于麦汁黏度的降低。

(5)含氮物的变化 干燥前期,蛋白质在酶的作用下继续分解。当温度继续升高,少量蛋白质受热凝固,使麦芽中凝固性氮含量有所降低。深色麦芽比浅色麦芽降低的幅度更大。

(6)类黑素的形成 类黑素的形成,是麦芽干燥后期最重要的变化之一。类黑素主要由淀粉分解产物单糖与蛋白质分解产物氨基酸反应形成的。麦芽的色泽和香味主要取决于类黑素,类黑素还对啤酒的起泡性、泡持性、非生物稳定性以及啤酒的风味都有好处。

麦芽中含单糖和氨基酸的量越大、水分和温度越高,类黑素的形成就越多、色泽越深、香味越大。pH为5时最有利于类黑素的形成。类黑素在80~90℃已开始少量形成,100~110℃、水分不低于5%,是形成类黑素的最适条件。

(7)酸度的变化 在干燥过程中,由于生酸酶的作用、磷酸盐相互间的作用以及类黑素(类黑素在溶液中呈酸性)的形成,使麦芽的酸度增加。

(8)多酚物质的变化 在凋萎阶段,由于氧化酶的作用,花色苷含量有所下降。进入焙焦阶段,随着温度的提高,总多酚物质和花色苷含量增加,且总多酚物质与花色苷的比值降低。

3.干燥工艺条件的控制

当麦芽水分从43%~46%降至23%左右时,空气温度可控制在45~60℃,并增大通风量,调节空气使排放空气的相对湿度稳定在90%~95%。此阶段,翻拌不要过勤,约每4h翻拌一次。

在麦芽水分由23%降至12%的过程中,麦粒水分排放的速度下降,此时应降低空气流量和适当提高干燥温度。

当麦芽水分降至12%以内时,要加速干燥,空气的温度要进一步提高,而空气流量进一步降低,并可以考虑利用一部分相对湿度低的回风。此阶段每2h翻拌一次。

当麦根能用手搓掉时(此时麦芽水分已降至5%~8%),开始升温焙焦。此时的空气温度要进一步提升:对浅色麦芽,要保持麦层品温为80~85℃;对深色麦芽,麦层品温为95~105℃。同时约有75%左右的排放空气可以考虑回收利用。此时的翻拌要连续进行。

四、干麦芽的处理和贮藏

干麦芽的处理包括干燥麦芽的除根、冷却以及商业性麦芽的磨光等。

干麦芽处理的目的是:尽快除去麦根。麦根中含有43%左右的蛋白质,具有不良苦味,而且色泽很深,如带入啤酒,会影响啤酒的口味、色泽以及非生物稳定性。除根后要尽快冷却,以防淀粉酶被破坏。经过磨光,提高麦芽的外观质量。

1.除根

出炉麦芽的麦根吸湿性很强,应在24h内完成除根操作,否则,麦根将很易吸水难以除去。除根设备常用除根机,除根机有一个缓慢转动的带筛孔的金属圆筒,内装搅刀,滚筒转速以20r/min为宜,搅刀转速为160~240r/min,与滚筒转动方向相同。麦根靠麦粒间相互碰撞和麦粒与滚筒壁撞击作用而脱落。除根后的麦芽再经一次风选,除去灰尘及轻微杂物,并将麦芽冷却至室温(20℃左右),入库贮藏。

2.干麦芽的贮藏

除根后的麦芽,一般都经过6~8周(最短1个月,最长为半年)的贮藏后,再用于酿酒。主要原因有:①在干燥操作不当时产生的玻璃质麦芽,在贮藏期间会产生变化,向好的方面转化。②经过贮藏,麦芽的蛋白酶活性与淀粉酶活性得以恢复和提高,有利于提高糖化力。③提高麦芽的酸度,有利于糖化。④麦芽在贮藏期间吸收少量水分后,麦皮失去原有的脆性,粉碎时破而不碎,有利于麦汁过滤。

贮藏中要按质量等级分别贮藏;减少麦芽与空气的接触面;按时检查麦温和水分变化,控制干麦芽贮藏回潮水分为5%~7%,不宜超过9%;并要采取防治虫害的措施。

3.磨光

商业性麦芽厂在麦芽出厂前还经过磨光处理,以除去附着在麦芽上的脏物和破碎的麦皮,使麦芽外观更漂亮。麦芽磨光在磨光机中进行,主要是使麦芽受到摩擦、撞击,达到清洁除杂的目的。

五、麦芽的质量评价

麦芽的性质决定啤酒的性质,为了使麦芽能在啤酒酿造中得到合理的利用,必须了解其特性。麦芽的性质复杂,不能通过个别的方法或凭个别的数据来判断其质量,所以,要想对麦芽质量作比较准确的评价,必须对麦芽的性质有比较全面的认识,即必须对它的外观特征及其一系列的物理和化学特性,进行全面判断才能做出比较确切的评价。

(一)感官特征

麦芽感官特征及其评价见表4-3。

表4-3 麦芽的感官特征

(二)物理特性

麦芽物理和生理特性及其评价见表4-4。

表4-4 麦芽的物理和生理特性

(三)化学特性

对麦芽化学特性及其评价见表4-5。

表4-5 麦芽的化学特性

续表

续表

【酒文化】

啤酒分类

啤酒的品种很多,一般可分为以下几种类型。

(一)按啤酒色泽分类

1.淡色啤酒

淡色啤酒的色度在3~14EBC。色度在7EBC以下的为淡黄色啤酒;色度在7~10EBC的为金黄色啤酒;色度在10EBC以上的为棕黄色啤酒。其口感特点是:酒花香味突出,口味爽快、醇和。

2.浓色啤酒

浓色啤酒的色度在15~40EBC,颜色呈红棕色或红褐色。色度在15~25EBC的为棕色啤酒;25~35EBC的为红棕色啤酒;35~40EBC为红褐色啤酒。其口感特点是:麦芽香味突出,口味醇厚,苦味较轻。

3.黑啤酒

黑啤酒的色度大于40EBC。一般在50~130EBC之间,颜色呈红褐色至黑褐色。其特点是:原麦汁浓度较高,焦糖香味突出,口味醇厚,泡沫细腻,苦味较重。

4.白啤酒

白啤酒是以小麦芽生产为主要原料的啤酒,酒液呈白色,清凉透明,酒花香气突出,泡沫持久。

(二)按所用的酵母品种分类

1.上面发酵啤酒

是以上面酵母进行发酵的啤酒。麦芽汁的制备多采用浸出糖化法,啤酒的发酵温度较高。例如英国的爱尔(Ale)啤酒、斯陶特(Stout)黑啤酒以及波特(Porter)黑啤酒。

2.下面发酵啤酒

是以下面酵母进行发酵的啤酒。发酵结束时酵母沉积于发酵容器的底部,形成紧密的酵母沉淀,其适宜的发酵温度较上面酵母低。麦芽汁的制备宜采用复式浸出或煮出糖化法。例如捷克的比尔森啤酒(Pilsenerbeer)、德国的慕尼黑啤酒(Munichbeer)以及我国的青岛啤酒均属此类。

(三)按原麦汁浓度分类

1.低浓度啤酒

原麦汁浓度为2.5~80°P,乙醇含量为0.8%~2.2%。近些年来产量逐增,以满足低酒精度以及消费者对健康的需求。酒精含量少于2.5%(体积分数)的低醇啤酒,以及酒精含量少于0.5%(体积分数)的无醇啤酒应属此类型。它们的生产方法与普通啤酒的生产方法一样,但最后经过脱醇方法,将酒精分离。

2.中浓度啤酒

原麦汁浓度为9~120°P,乙醇含量为2.5%~3.5%。淡色啤酒几乎均属此类。

3.高浓度啤酒

原麦汁浓度为13~220°P,乙醇含量为3.6%~5.5%。多为浓色或黑色啤酒。

思考题

一、选择题

1.麦芽的制备工艺流程为( )。

A.原大麦—→预处理(清洗、分级)—→浸麦—→发芽—→贮藏—→干燥—→成品麦芽

B.原大麦—→预处理(清洗、分级)—→浸麦—→发芽—→干燥—→贮藏—→成品麦芽

C.原大麦—→发芽—→浸麦—→预处理(清洗、分级)—→干燥—→贮藏—→成品麦芽

D.原大麦—→浸麦—→预处理(清洗、分级)—→发芽—→干燥—→贮藏—→成品麦芽

2.新收获的大麦有休眠期,发芽率低,只有经过一段时间的后熟期才能达到应有的发芽力,一般后熟期需要( )周。

A.3~5

B.6~10

C.6~8

D.5~7

3.为了得到颗粒整齐的麦芽,大麦需要经( )。

A.粗选

B.精选

C.分级

D.筛选

4.麦芽发芽力是指( )天内大麦发芽的百分数不低于90%。

A.2

B.3

C.4

D.5

5.在发芽的后期应尽量( )。

A.不通风

B.循环大量通风

C.加大通风

D.减少通风

二、简答题

1.麦芽的感官质量应从哪几个方面鉴别?

2.简述大麦浸渍的目的。

3.简述绿麦芽干燥的主要目的。