小型精酿啤酒酿造--麦芽糖化工段

糖化是指将碾碎的麦芽与热水混合后，利用麦芽内部的酵素，将麦芽中的淀粉分解为短链结构的过程。

麦汁糖化

那么糖化过程主要发生了什么呢？

＊淀粉的分解

＊蛋白质的降解

＊β-葡聚糖的降解

淀粉的分解

淀粉的分解分为三个小过程：

糊化→ 淀粉颗粒在热溶液中膨胀破裂

液化→ α-淀粉酶作用，降低淀粉液粘度

糖化→ 淀粉+淀粉酶→麦芽糖（主酵中被分解）

                                      麦芽三糖（后酵中被分解）

                                      葡萄糖（起酵中被分解）

蛋白质的降解

   蛋白质+蛋白酶→高分子氮—泡沫、物理及化学稳定性、啤酒的醇厚性

                             ↓

                         中分子氮—“CO2的载体”、口味（杀口力）、缓冲物质

                          ↓

                    低分子氮→氨基酸—“酵母的营养”、美拉德反应、色度变化

β-葡聚糖的降解

β-葡聚糖是构成啤酒酒体和泡沫性能的主要成分，同时也会导致啤酒和麦汁过滤困难。

糖化方式

1、单步浸泡出糖法

这种糖化方式广泛的运用在酿造啤酒过程中。基本上是把碾碎的麦芽与水混合后，温度保持在62℃-70℃之间，维持一段时间后再过滤出麦汁。只需让麦芽与水混合后的温度保持在目标温度即可，操作简单

2、多步浸泡出糖法

除了单步出糖法，还可以选择不同段不同温度的方法来糖化，以达到特殊效果。

3、熬煮出糖法

将碾过的麦芽混合水后取出一部分麦芽煮沸后投回糖化锅中，反复几次，就可以得到最好的结果。熬煮糖化法有两个优点

• 可以获得更好的淀粉转化率

• 可以增加麦芽香气。

4、分段式糖化法

属于相对特殊的糖化方式，特殊体现在一次糖化操作下可以做出两种，甚至更多比重的麦汁。使用分段式糖化法时，针对温度的控制与前述的糖化方式并无不同，差别指出仅是用这种方法时必须要加大总麦汁的收集量，而糖化结束后的第一道麦汁，第二道麦汁和第三道麦汁都需要分别处理。第一道麦汁收集在第一个煮沸锅中，等到收集到足够的麦汁时停

糖化温度及其效应

为了防止麦芽中各种酶因高温而引起破坏，糖化时的温度变化一般是由低温逐步升到高温．糖化不同阶段所采取的主要温度及其效应：

35-37℃：酶的浸出，有机磷酸盐的分解。

40-45℃：有机磷酸盐的分解；β-葡聚糖的分解；蛋白质分解；R-酶对支链淀粉的解支作用。

45-52℃：蛋白质分解，低分子含氮物质多量形成；β-葡聚糖的分解；R-酶和界限糊精酶对支链淀粉的解支作用；有机磷酸盐的分解

50℃：有利于羧肽酶的作用，低分子含氮物质的形成

55℃：有利于内肽酶的作用，大量可溶性氮形成；内-β-葡聚糖酶、氨肽酶等逐渐失活

53-62℃：有利于β-淀粉酶的作用，大量麦芽糖形成

63-65℃：最高量的麦芽糖形成

65-70℃：有利于α-淀粉酶的作用，β-淀粉酶的作用相对减弱，糊精生成量相对增多，麦芽糖生成量相对减少；界限糊精酶失活。

70℃：麦芽α-淀粉酶的最适温度，大量短链糊精生成；β-淀粉酶、内肽酶、磷酸盐酶等失活

70-75℃：麦芽α-淀粉酶的反应速度加快，形成大量糊精，可发酵糖的生成量减少

76-78℃：麦芽α-淀粉酶和某些耐高温的酶仍起作用，浸出率开始降低

80-85℃：麦芽α-淀粉酶失活

85-100℃：酶的破坏

糖化温度的控制

糖化温度可分几个阶段进行控制：

1）35-40℃浸渍阶段：此时的温度称浸渍温度，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℃蛋白质分解阶段：此时的温度称为蛋白质分解温度。其控制方法如下：

1、温度偏向下限，氨基酸生成量相对地对一些；温度偏向上限，可溶性氮生成量较多一些

2、对溶解良好的麦芽来说，温度可以偏高一些，蛋白质分解时间可以短一些

3、对溶解特好的麦芽，也可放弃这一阶段

4、对溶解不良的麦芽，温度应控制偏低，并延长蛋白质分解时间

在上述温度下，内-β-1，3葡聚糖酶仍具活力，β-葡聚糖的分解作用继续进行

3）62-70℃糖化阶段：此时温度通称糖化温度，其控制方法如下：

1、在62-65℃下，生成的可发酵性糖比较多，非糖的比例相对较低，适于制造高发酵度啤酒；同时在此温度下，内肽酶和羧肽酶仍具有部分活力

2、若控制在65-70℃，则麦芽的浸出率相对增多，可发酵性糖相对减少，非糖比例增加，适于制造低发酵度啤酒

3、控制65℃糖化，可以得到最高的可发酵浸出物收得率

4、通过调整糖化阶段的温度，可以控制麦汁中糖与非糖之比

4）75-78℃糊精化阶段：在此温度下，α-淀粉酶仍起作用，残留的淀粉可进一步分解，而其他酶则受到抑制或失活。

最后提醒一句：

有经验的酿酒师，在糖化过程中，当需要65℃或者72℃的温度时，他会升温至64℃或者70℃，然后利用余热使其达到目标温度。

麦汁过滤

糖化完成的麦汁要进行过滤，糖化醪液转移要迅速。

＊迅速、彻底分离糖化醪液中可溶性浸出物

＊滤去麦皮多酚、色素、苦味物质、麦芽中高分子蛋白质、脂肪、β-葡聚糖等，进醪液之前，要从过滤锅底部打入78℃的水来补充筛板与底部的空气，防止麦汁氧化！

以麦糟为滤层，过滤糖化醪的到的麦汁→第一麦汁用热水将麦糟中的可溶性浸出物洗出得到的麦汁→第二麦汁（洗糟麦汁）

洗糟：第一麦汁过滤后要进行洗糟

洗糟水温度78℃左右，温度过低：残糖洗不干净，易染菌

温度过高：α-淀粉酶失活，淀粉不能进一步分解，麦汁氧化，色度加深，影响过滤

洗糟水用量

一般分三次进行（全麦啤酒）

第一次：用约20%的水，加多了无用，只用20%即可洗糟

第二次：用约50%的水，已进行搅拌，多加水冲洗麦糟

第三次：用约30%的水，冲冲残糖即可，无需多加

小麦啤酒一次洗糟水较多一点。

过滤时间：浸泡：20-40min+过滤：40min左右=60-80min左右

时间过长，麦汁易氧化。

麦汁煮沸

过滤完成后，我们要进行麦汁的煮沸，在这个过程中还要添加酒花。

这个过程又发生了什么咧?

酒花苦味物质的溶解和转化→α-酸异构化

蛋白质凝结→便于后续取出

蒸发多余水分→达到所要麦汁浓度

灭菌、灭酶

色度上升→美拉德反应生成了一种叫做类黑素的物质

不理想的芳香化合物的蒸发

煮沸时间

煮沸时间——不同精酿所需时间也不同

小麦啤酒+皮尔森：60-80min左右→初沸：10min→煮沸：60min→后沸：10min

世涛、波特等：60-120min左右

煮沸时间过长，酒花油蒸发过多，色度增加，凝固的蛋白重新溶解

煮沸时间过短，不利于蛋白质变性凝固和啤酒稳定性

酒花添加

这个味啤酒提供苦味的物质，不同品种，其先后顺序也是有讲究的。

煮沸时间越长，苦味就越浓郁但香气就会被损耗，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，香花在煮沸结束前10min左右添加。

回旋沉淀

沸麦汁要迅速进入回旋沉淀锅，把煮沸过程中产生的热凝固物沉淀下来，以便除去。

热凝固物（蛋白质、苦味物质、单宁、灰分等）的去除是必须的，因为它会抑制麦汁的发酵，使保质期变短。

整个过程控制在20-40min左右。

麦汁冷却、充氧

回旋沉淀后的麦汁必须迅速冷却至酵母接种温度，并作通风处理，使麦汁中溶氧充分。

麦汁的冷却通过板式换热器进行。

低于60℃的麦汁会变浑浊（蛋白质和单宁等），进而形成冷凝固物，可进行适宜的分离，他可赋予啤酒醇厚的口味，除去的过多会导致啤酒口味寡淡。

给麦汁充氧是为了让后续的酵母进行繁殖，氧气不能太多，防止氧化！

澄清的麦汁制备出来，当然不是直接喝的，而是用于发酵的，也就是给酵母吃的。

尊皇两体三器糖化设备使用糖化使用方法

一、麦汁糖化

1、设备检查：检查糖化锅、过滤槽、旋沉槽、管件、阀门、仪表及水、电、供应是否正常，无异常，清洗干净，准备投料。

2、 制备投料水：在糖化锅内加够一次投料量的水250 L，同时开蒸汽发生器加热，设定糖化投料温度，加热至糖化投料设定的温度（一般为50-55℃）。

3、投料（蛋白分解）：先启动糖化锅搅拌，将大麦芽粉投入糖化锅内，搅拌均匀，停止搅拌，开始计时；小麦啤酒先投入大麦芽，搅拌均匀后，再投入小麦芽，然后搅拌均匀；保持温度52±1℃，时间70分钟。

4、 糖化：蛋白分解结束，设定糖化温度，启动糖化锅搅拌，启动糖化锅蒸汽加热阀，以1-1.5℃/min速度升温到设定温度（一般为66℃）进行糖化，糖化时间约为60-70分钟。

5、 糖化结束后，设定杀酶温度，启动搅拌，启动糖化锅加热阀，升温至78℃，同时将过滤槽底部夹层内充满78℃的热水，使水漫过过滤筛板0.3-0.5厘米，开始泵送醪液至过滤槽，送醪完毕，停搅拌，静止10-15分钟，让其形成自然过滤层。

二、 过滤

1、 麦汁回流：注意静止时间，到时要及时回流，开启有关阀门和麦汁泵，将麦汁在过滤锅内回流5-10分钟，观察视镜内麦汁清亮后，切换回流阀到过滤阀，将麦汁泵入煮煮沸锅。

★特别注意：采用抽滤法过滤时，要调节变频器，谨慎控制麦汁流量，保持回流的稳定性。

2、 测原麦汁浓度：过滤20分钟后，取样测原麦汁浓度。

A.热麦汁处理：从煮沸锅内取一测量筒麦汁，慢慢放入事先备好的自来水筒内，降温至30℃以下（可以用其他方法冷却，但不能误入冷水），摇匀、放稳；

B.糖度测量：取量程为0～20 BX的糖度表一只，将有水银包的一端慢慢插入麦汁，接近预计读数值（12 BX左右）时再松手，5分钟后读取麦汁凹液面处糖度表的数值；轻轻取出糖度表，检查表上麦汁温度值，对应查出糖度修正值，获得原麦汁浓度值；糖度计要轻拿轻放，用后清水洗净、擦干，妥善保管；

3、制备洗糟水：打开蒸汽发生器加热开关，使锅内水温升到78℃，停止加热备用。

4、洗糟：原麦汁过滤至将近露出糟面时进行洗糟，开启耕糟机，加洗糟水，加完水后，停止耕糟，待形成新的滤层，再重复前面的过滤程序，洗糟一般为2-3次，总加水量约120-150L。

5、 混合浓度测定：洗糟2-3次后，测定混合麦汁浓度（按麦汁总蒸发量为10%，煮沸时间为60分钟计算，若控制沸终麦汁浓度为12 BX，则混合麦汁浓度控制在10.8-11.0 BX）。

6、 排糟：洗糟2-3次后，测混合麦汁浓度达到要求时，停止过滤，打开排污阀将残余淡麦汁排出，再打开出糟门，用出糟耙将麦糟排出。出糟门的打开方式为：先将位于出糟门中部的螺栓拧出，然后再将出糟门右侧的栓子打开，即可完成出糟门的开启。（注意：切勿野蛮、暴力开启出糟门，否则会造成出糟门的变形或损坏！）

★ 特别注意：麦汁过滤过程中，若麦汁不清或过滤困难，可搅起醪液静止10分钟，重新打回流，直至麦汁清亮。

7、 清洗：排糟完毕，即用水清洗过滤槽壁、过滤筛板及耕糟机，打开过滤槽底阀进行排污。

三、麦汁煮沸

1、加热：麦汁液位超过煮沸锅加热夹套后，开始加热升温，

2、 麦汁煮沸：加热至麦汁沸腾时开始计时，煮沸时间60分钟，麦汁始终处于沸腾状态；控制沸终麦汁浓度，若在规定时间内浓度未达要求，可适当延时。

3、添加酒花：麦汁煮沸开锅5分钟和沸终前10分钟，分别添加苦型和香型酒花，加量分别为0.120kg（0.04%）和0.06kg（0.02%）。

★ 特别注意：

A. 煮沸过程中，谨慎控制汽源，避免热麦汁溢出，防止烫伤！

B. 酒花称量完后，原包立即密封包装放入冰箱，以防氧化。

四、 麦汁旋沉

煮沸结束，关闭阀门，打开煮沸锅锅底阀和旋沉槽切线打入阀，同时开启麦汁泵，在将煮沸锅内的物料打完后，静止沉淀30分钟，进行麦汁冷却。