CN101845371B - 高浓度麦汁制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高浓度麦汁制备方法，是将过滤好的麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸，煮沸结束前加入预先在糊化锅中将淀粉经过特定工艺及多种酶制剂水解制成的啤酒用糖浆，然后将经过煮沸锅混合后的热麦汁，经过回旋沉淀、麦汁冷却等工序，制成高浓度麦汁。本发明麦汁制备周期短，转化时间短，极大提高了淀粉转化为糖浆的效率。另外，本发明采用特殊的淀粉分解工艺，增加了二次液化的步骤，通过三种淀粉分解酶制剂复配技术，转化成的糖浆满足啤酒酿造的要求，啤酒厂可节省糖浆采购的运输费用和外购糖浆制备浓缩过程大量的能源消耗；同时将淀粉制成的啤酒酿造用糖浆直接加入到煮沸锅，不必全程参与麦汁煮沸过程，降低了啤酒麦汁生产成本、节省了能源消耗。
Description
技术领域
本发明属于啤酒酿造技术领域，具体地说，涉及一种高浓度麦汁制备方法。
背景技术
近年来，由于啤酒酿造原料价格的波动，伴随着啤酒行业竞争的加剧，给啤酒生产带来了巨大的成本压力。如何在酿造技术上进行创新，降低麦汁制备成本，是提高啤酒企业竞争力的重要一个方面。
选择价格便宜并且能够满足酿造要求的辅助原料，提高辅助原料的使用比例，正成为研究的热点。外购糖浆做辅料，优点是使用方便，操作简单，但酿造成本较高。使用淀粉做辅料，由于价格相对便宜且浸出率高，啤酒生产粮耗明显低于糖浆和大米等辅料，啤酒生产成本也下降明显，得到广泛应用。
20世纪70年代，美国和加拿大率先推出高浓酿造啤酒。正常发酵的麦汁浓度为10°P-12°P，高浓麦汁可达到14°P以上。与传统酿造方法相比，高浓酿造可以大幅度提高啤酒产量、提高设备的利用率，同时显著降低啤酒生产能源消耗，节省劳动力、清洗及排污成本。
传统高浓麦汁制备的工艺，是将淀粉等辅料在糊化锅中转化为糊精，与麦芽醪液混合后进行糖化，然后再经过麦汁过滤、煮沸以及回旋沉淀和冷却等工序制成。该工艺对于使用麦汁过滤槽的工厂，特别是使用淀粉辅料的啤酒厂，随着淀粉使用量以及麦汁浓度的增加，会造成糖化生产中麦汁过滤困难，表现在麦汁浑浊，过滤残糖高，过滤时间延长。当麦汁浓度增加到14°P以上时，麦汁过滤困难等问题将严重影响糖化质量、效率和增加酿造成本。
目前还有采用外购糖浆生产中使用的喷射液化技术和设备应用于啤酒酿造麦汁生产过程中，在啤酒厂中对淀粉进行糊化，制备啤酒酿造用糖浆。该工艺可以有效降低淀粉糊化的能源消耗，但需要增加喷射液化设备以及对啤酒厂原有设备进行改造。同时，对啤酒厂使用的蒸汽质量要求高。
迄今为止，可以利用啤酒厂已有的设备，使用全淀粉为辅料，能够满足啤酒酿造要求，且在啤酒厂连续进行糖化生产高浓度麦汁的工艺技术，尚未有相关的研究报道。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在的啤酒厂在生产高浓度麦汁时需采用外购糖浆或需增加喷射液化设备等技术问题，而提供的一种使用过滤槽的啤酒厂，无需增加设备，直接使用淀粉为辅料生产高浓度麦汁的制备方法，该方法可有效降低原料成本、提高糖化运行效率、降低糖化蒸汽消耗。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种高浓度麦汁的制备方法，其包括如下步骤：在糖化锅中，将粉碎好的麦芽在43℃-50℃休止40-60min，然后升温到65℃，糖化60-80min，再升温到76℃后转过滤槽进行麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸60-70min，在煮沸结束前5-10min时与啤酒用糖浆混合，全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀、麦汁冷却工序，制成浓度为14-22°P的麦汁，其中所述啤酒用糖浆的制备方法包括如下步骤：
1)调浆：将淀粉和50℃酿造水，按淀粉∶水重量比1∶(2.5-3.5)的比例进行调浆，加入添加量以淀粉量为计算基准的硫酸钙0.15-0.45mg/g淀粉，调节淀粉浆pH值至5.0-6.0；
2)一次液化：在调配好的淀粉浆中，加入耐高温淀粉酶，进行一次液化，加入添加量以淀粉量为计算基准的耐高温淀粉酶11-30u/g淀粉，升温至68-72℃，升温速率为0.8-1.5℃/min，保温10-30min，制得一次液化好的醪液；
3)糖化：将一次液化好的醪液，加入低于20℃的酿造冷水，调节醪液温度为60-70℃，加入低卡路里酶和普鲁兰酶两种淀粉分解酶制剂进行协同糖化，以淀粉量为计算基准，添加低卡路里酶0.3-0.9ul/g淀粉，普鲁兰酶0.07-0.28PUN/g淀粉，糖化pH值控制在5.0-6.0，糖化时间为40-80min；
4)二次液化：将糖化完毕的醪液，进行二次液化，按照升温速率0.8-1.5℃/min，升温至90℃，保温20min后，制得二次液化好的醪液；
5)升温灭酶：将二次液化好的醪液按照0.8-1.5℃/min升温至100℃，保温15min，实现糖浆组分的固定化，制得啤酒用糖浆。
所制备的啤酒用糖浆的浓度为20-26％，DE值≥55，可发酵性糖含量为70-80％。
所述淀粉为玉米淀粉、大米淀粉或木薯淀粉中的一种。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果如下：一是由于本发明采用了上述技术方案，啤酒厂可直接利用淀粉辅料制造啤酒用糖浆，无需增加设备及对现有设备进行改造，对啤酒酿造以及辅料开发是一种全新的尝试，这对降低啤酒酿造生产成本以及实现淀粉高浓酿造等具有积极的促进作用；二是与传统外购糖浆制备工艺相比，本发明的制备工艺更加简单，制备周期小于200min，转化时间缩短为传统工艺的1/20-1/8，极大提高了淀粉转化为糖浆的效率，能够在啤酒厂连续生产。另外，本发明采用特殊的淀粉分解工艺，增加了二次液化的步骤，通过三种淀粉分解酶制剂复配技术，转化成的糖浆满足啤酒酿造的要求，而啤酒厂可节省糖浆采购的运输费用和外购糖浆制备浓缩过程大量的能源消耗；三是与传统的麦汁制备工艺相比，本发明利用现有的糖化设备，啤酒厂可以实现每天投料8批次。该麦汁制备工艺，淀粉的转化不经过过滤槽，解决了淀粉辅料生产高浓麦汁的过滤瓶颈，同时淀粉制成的啤酒酿造用糖浆加入到煮沸锅，不必全程参与麦汁煮沸过程，显著降低了啤酒麦汁生产成本、节省能源消耗30％以上；四是按照本发明制备的高浓麦汁，所生产的啤酒清澈透明，啤酒色泽纯正、爽口、泡沫细腻洁白，各项指标均达到GB2758-2005标准要求。
附图说明
图1传统工艺高浓度麦汁制备工艺及酿造工艺流程图；
图2本发明高浓度麦汁制备工艺及酿造工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1传统高浓度麦汁制备工艺及酿造工艺是将淀粉辅料在糊化锅中转化为糊精，与麦芽醪液混合后在糖化锅内进行糖化，然后再经过滤槽进行麦汁过滤、在煮沸锅内煮沸以及打入沉淀槽回旋沉淀和冷却等工序制成。该工艺对于使用麦汁过滤槽的工厂，特别是使用淀粉辅料的啤酒厂，随着淀粉使用量以及麦汁浓度的增加，会造成糖化生产中麦汁过滤困难，表现在麦汁浑浊，过滤残糖高，过滤时间延长。当麦汁浓度增加到14°P以上时，麦汁过滤困难等问题将严重影响糖化质量、效率和增加酿造成本。
参见图2为本发明高浓度麦汁制备工艺及酿造工艺，该方法是将麦芽在糖化锅中完成糖化后，再在过滤槽内实现麦糟分离，将过滤好的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸，煮沸结束前加入预先在糊化锅中将淀粉经过特定的工艺及多种酶制剂水解制成的啤酒用糖浆，然后将经过煮沸锅混合后的热麦汁，打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀、麦汁冷却等工序，制成适合于啤酒高浓酿造的麦汁。
实施例1
1、啤酒用糖浆的制备：
1)调浆：将6000kg玉米淀粉和50℃酿造水，按淀粉∶水重量比1∶2.5的比例进行调浆，加入添加量以玉米淀粉量为计算基准的硫酸钙0.15mg/g淀粉，调节淀粉浆pH值至5.5；
2)一次液化：在调配好的淀粉浆中，加入耐高温淀粉酶，进行一次液化，加入添加量以玉米淀粉量为计算基准的耐高温淀粉酶28u/g淀粉，升温至70℃，升温速率为1.0℃/min，保温30min，制得一次液化好的醪液；
3)糖化：将一次液化好的醪液，加入20℃的酿造冷水，调节醪液温度为65℃，加入低卡路里酶和普鲁兰酶两种淀粉分解酶制剂进行协同糖化，以玉米淀粉量为计算基准，添加低卡路里酶0.8ul/g淀粉，普鲁兰酶0.14PUN/g淀粉，糖化pH值控制在5.6，糖化时间为60min；
4)二次液化：将糖化完毕的醪液，进行二次液化，按照升温速率1℃/min，升温至90℃，保温20min，制得二次液化好的醪液；
5)升温灭酶：将二次液化好的醪液按照1℃/min升温至100℃，保温15min，实现糖浆组分的固定化，制得啤酒用糖浆。
制备的该啤酒用糖浆，固形物含量23.2％，可发酵性糖含量72％，DE值为59.6。
2、全麦芽麦汁的制备：
将粉碎好的6000kg麦芽放入糖化锅中，43℃休止60min，然后升温到65℃，糖化70min，再升温到76℃后转过滤槽进行麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸60-70min，在煮沸结束前5-10min时与步骤1制备的啤酒用糖浆混合，全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀、麦汁冷却工序，制成浓度为18°P的高浓度麦汁。
根据实施例1制备的高浓度麦汁，其检测结果为：
原浓18°P，总酸1.2ml/100ML，麦汁色度14EBC，pH5.6，麦汁浊度3EBC，极限发酵度69％，α-氨基氮212mg/L。
实施例2
1、啤酒用糖浆的制备：
1)调浆：将5300kg玉米淀粉和50℃酿造水，按淀粉∶水重量比1∶2.5的比例进行调浆，加入添加量以玉米淀粉量为计算基准的硫酸钙0.25mg/g淀粉，调节淀粉浆pH值至5.5；
2)一次液化：在调配好的淀粉浆中，加入耐高温淀粉酶，进行一次液化，加入添加量以玉米淀粉量为计算基准的耐高温淀粉酶28u/g淀粉，升温至70℃，升温速率为1.0℃/min，保温10min，制得一次液化好的醪液；
3)糖化：将一次液化好的醪液，加入20℃的酿造冷水，调节醪液温度为60℃，加入低卡路里酶和普鲁兰酶两种淀粉分解酶制剂进行协同糖化，以玉米淀粉量为计算基准，添加低卡路里酶0.7ul/g淀粉，普鲁兰酶0.14PUN/g淀粉，糖化pH值控制在5.7，糖化时间为80min；
4)二次液化：将糖化完毕的醪液，进行二次液化，按照升温速率1℃/min，升温至90℃，保温20min，制得二次液化好的醪液；
5)升温灭酶：将二次液化好的醪液按照1℃/min升温至100℃，保温15min，实现糖浆组分的固定化，制得啤酒用糖浆。
制备的该啤酒用糖浆，固形物含量20.5％，可发酵性糖含量75％，DE值为65。
2、全麦芽麦汁的制备：
将粉碎好的5300kg麦芽放入糖化锅中，43℃保温60min，然后升温到65℃，糖化70min，再升温到76℃后转过滤槽进行麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸60-70min，在煮沸结束前5-10min时与步骤1制备的啤酒用糖浆混合，全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀、麦汁冷却工序，制成浓度为16°P的高浓度麦汁。
根据实施例2制备的高浓度麦汁，其检测结果为：
原浓16°P，总酸1.0ml/100ML，麦汁色度12EBC，pH5.6，麦汁浊度1.8EBC，极限发酵度71.5％，α-氨基氮189mg/L。
实施例3
1、啤酒用糖浆的制备：
1)调浆：将3780kg玉米淀粉和50℃酿造水，按淀粉∶水重量比1∶3的比例进行调浆，加入添加量以玉米淀粉量为计算基准的硫酸钙0.15mg/g淀粉，调节淀粉浆pH值至5.5；
2)一次液化：在调配好的淀粉浆中，加入耐高温淀粉酶，进行一次液化，加入添加量以玉米淀粉量为计算基准的耐高温淀粉酶20u/g淀粉，升温至70℃，升温速率为1.0℃/min，保温10min，制得一次液化好的醪液；
3)糖化：将一次液化好的醪液，加20℃以下的酿造冷水，调节醪液温度为65℃，加入低卡路里酶和普鲁兰酶两种淀粉分解酶制剂进行协同糖化，以玉米淀粉量为计算基准，添加低卡路里酶0.4ul/g淀粉，普鲁兰酶0.07PUN/g淀粉，糖化pH值控制在5.5，糖化时间为60min；
4)二次液化：将糖化完毕的醪液，进行二次液化，按照升温速率1℃/min，升温至90℃，保温20min后，制得二次液化好的醪液；
5)升温灭酶：将二次液化好的醪液按照1℃/min升温至100℃，保温15min，实现糖浆组分的固定化，制得啤酒用糖浆。
制备的该啤酒用糖浆，固形物含量20.3％，可发酵性糖含量70％，DE值为55。
3、全麦芽麦汁的制备：
将粉碎好的5600kg麦芽放入糖化锅中，在43℃时保温40min，然后升温到65℃，糖化70min，再升温到76℃后转过滤槽进行麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸60-70min，在煮沸结束前5-10min时与步骤1制备的啤酒用糖浆混合，全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀、麦汁冷却工序，制成浓度为14°P的高浓度麦汁。
根据实施例3制备的高浓度麦汁，其检测结果为：
原浓14°P，总酸1.1ml/100ML，麦汁色度10EBC，pH5.4，麦汁浊度2EBC，极限发酵度69.6％，α-氨基氮190mg/L。
实施例4
1、啤酒用糖浆的制备：
1)调浆：将5900kg玉米淀粉和50℃酿造水，按淀粉∶水重量比1∶2.5的比例进行调浆，加入添加量以玉米淀粉量为计算基准的硫酸钙0.45mg/g淀粉，调节淀粉浆pH值至5.5；
2)一次液化：在调配好的淀粉浆中，加入耐高温淀粉酶，进行一次液化，加入添加量以玉米淀粉量为计算基准的耐高温淀粉酶28u/g淀粉，升温至70℃，升温速率为1.0℃/min，保温10min，制得一次液化好的醪液；
3)糖化：将一次液化好的醪液，加入20℃的酿造冷水，调节醪液温度为68℃，加入低卡路里酶和普鲁兰酶两种淀粉分解酶制剂进行协同糖化，以玉米淀粉量为计算基准，添加低卡路里酶0.8ul/g淀粉，普鲁兰酶0.07PUN/g淀粉，糖化pH值控制在5.6，糖化时间为60min；
4)二次液化：将糖化完毕的醪液，进行二次液化，按照升温速率1℃/min，升温至90℃，保温20min后，制得二次液化好的醪液；
5)升温灭酶：将二次液化好的醪液按照1℃/min升温至100℃，保温15min，实现糖浆组分的固定化，制得啤酒用糖浆。
制备的该啤酒用糖浆，固形物含量25.8％，可发酵性糖含量70％，DE值为56。
2、全麦芽麦汁的制备：
将粉碎好的8900kg麦芽放入糖化锅中，在43℃时保温80min，然后升温到65℃，糖化70min，再升温到76℃后转过滤槽进行麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸60-70min，在煮沸结束前5-10min时与步骤1制备的啤酒用糖浆混合，全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀、麦汁冷却工序，制成浓度为22°P的高浓度麦汁。
根据实施例4制备的高浓度麦汁，其检测结果为：
原浓22°P，总酸1.2ml/100ML，色度18EBC，pH5.4，麦汁浊度3.5EBC，极限发酵度69％，α-氨基氮240mg/L。
表1实施例1-4制备的高浓度麦汁与传统高浓度麦汁质量指标的比较
| 分析项目 | 单位 | 实施例1制备的高浓度麦汁 | 实施例2制备的高浓度麦汁 | 实施例3制备的高浓度麦汁 | 实施例4制备的高浓度麦汁 | 传统过滤槽高浓度麦汁 |
| 原麦汁浓度 | °P | 18 | 16 | 14 | 22 | 14 |
| 总酸 | ml/100ml | 1.2 | 1.0 | 1.1 | 1.2 | 1.0 |
| 色度 | EBC | 14 | 12 | 10 | 18 | 10 |
| pH | / | 5.6 | 5.6 | 5.4 | 5.4 | 5.5 |
| 浊度 | EBC | 3.0 | 1.8 | 2 | 3 | 2.0 |
| 极限发酵度 | ％ | 69 | 71.5 | 69.6 | 69 | 69.2 |
| α-氨基氮 | mg/L | 212 | 189 | 190 | 240 | 185 |
Claims (3)
1.一种高浓度麦汁的制备方法，其包括如下步骤：在糖化锅中，将粉碎好的麦芽在43℃-50℃休止40-60min，然后升温到65℃，糖化60-80min，再升温到76℃后转过滤槽进行麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸60-70min，在煮沸结束前5-10min时与啤酒用糖浆混合，全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀、麦汁冷却工序，制成浓度为14-22°P的麦汁，其中所述啤酒用糖浆的制备方法包括如下步骤：
1)调浆：将淀粉和50℃酿造水，按淀粉∶水重量比1∶(2.5-3.5)的比例进行调浆，加入添加量以淀粉量为计算基准的硫酸钙0.15-0.4mg/g淀粉，调节淀粉浆pH值至5.0-6.0；
2)一次液化：在调配好的淀粉浆中，加入耐高温淀粉酶，进行一次液化，加入添加量以淀粉量为计算基准的耐高温淀粉酶11-30u/g淀粉，升温至68-72℃，升温速率为0.8-1.5℃/min，保温10-30min，制得一次液化好的醪液；
3)糖化：将一次液化好的醪液，加入低于20℃的酿造冷水，调节醪液温度为60-70℃，加入低卡路里酶和普鲁兰酶两种淀粉分解酶制剂进行协同糖化，以淀粉量为计算基准，添加低卡路里酶0.3-0.9ul/g淀粉，普鲁兰酶0.07-0.28PUN/g淀粉，糖化pH值控制在5.0-6.0，糖化时间为40-80min；
4)二次液化：将糖化完毕的醪液，进行二次液化，按照升温速率0.8-1.5℃/min，升温至90℃，保温20min后，制得二次液化好的醪液；
5)升温灭酶：将二次液化好的醪液按照0.8-1.5℃/min升温至100℃，保温15min，实现糖浆组分的固定化，制得啤酒用糖浆。
2.根据权利要求1所述的高浓度麦汁的制备方法，其特征在于：所制备的啤酒用糖浆的浓度为20-26％，DE值≥55，可发酵性糖含量为70-80％。
3.根据权利要求1所述的高浓度麦汁的制备方法，其特征在于：所述淀粉为玉米淀粉、大米淀粉或木薯淀粉中的一种。
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