CN104508109A

CN104508109A - 用于提高制麦工艺收率的方法

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Publication number: CN104508109A
Application number: CN201380021715.9A
Authority: CN
Inventors: K·克里斯琴森; C·克洛泽; P·J·菲利普斯; X·S·尹
Original assignee: Cargill Inc
Current assignee: Cargill Inc
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2013-04-19
Publication date: 2015-04-08
Also published as: RU2014147050A; US20150079230A1; RU2644345C2; CZ306845B6; CZ2014810A3; WO2013163041A1; EP2841554A4; CA2871639A1; EP2841554A1

Abstract

本发明描述了用于增加所述制麦工艺的收率的工艺。在所述制麦工艺的所述萌发阶段采用提取物可使得麦芽收率增加且基本不影响所得麦芽的品质。在一些实施例中，所述提取物为大麦提取物。在其他实施例中，所述谷物为大麦。在其他实施例中，所述提取物在所述制麦工艺的所述萌发阶段被喷到所述谷物上。在一些实施例中，在所述制麦工艺的所述萌发阶段施加于所述大麦的所述大麦提取物得自同一制麦工艺的所述浸泡阶段的浸泡水。在一些实施例中，所述大麦提取物通过将大麦浸没于水中至少6小时而制得。在其他实施例中，所述大麦提取物通过将大麦浸没于水中至少15小时而制得。

Description

用于提高制麦工艺收率的方法

技术领域

本发明整体涉及利用谷物提取物，优选大麦提取物，来提高制麦工艺的收率。

背景技术

发芽谷物用于制作人类和动物的许多食品和饮料。最重要的是，发芽大麦在酿造行业中用于酿造啤酒。每年数百万吨大麦及其他谷物经发芽以用于啤酒、食品和饮料。

发明内容

本发明特征在于用于提高制麦工艺收率的工艺。该工艺包括在制麦工艺的萌发阶段施加提取物使谷物萌发。

申请人意外发现在制麦工艺的萌发阶段施加该提取物使得麦芽收率增加且基本不影响所得麦芽的品质。

在一些实施例中，所述提取物为大麦提取物。在其他实施例中，所述谷物为大麦。在其他实施例中，所述提取物在制麦工艺的萌发阶段被喷到谷物上。

在一些实施例中，在制麦工艺萌发阶段施加于大麦的大麦提取物得自同一制麦工艺浸泡阶段的浸泡水。

在一些实施例中，大麦提取物通过将大麦浸没于水中至少6小时而制得。在其他实施例中，大麦提取物通过将大麦浸没于水中至少15小时而制得。

在一些实施例中，用于制备大麦提取物的水与大麦之比小于10:1。在其他实施例中，用于制备大麦提取物的水与大麦之比小于3:1。

在一些实施例中，大麦提取物在萌发开始后48小时内施加于谷物。在其他实施例中，大麦提取物在萌发开始24小时内施加于谷物。在其他实施例中，大麦提取物在萌发开始4小时与30小时之间施加于谷物。

具体实施方式

定义

如本文所用的术语“提取物”是指通过本文所述的分离方法从谷物或其部分例如大麦、小麦、荞麦、裸麦、玉米、水稻和燕麦获得的组合物。优选地，本发明中所用的提取物为大麦提取物。

提取物可通过用水浸没谷物或使谷物与水接触特定的时间段例如1、2、5、10、24或48小时而制得。当谷物浸没于水中时，谷物通常会吸收一部分水。同时，谷物的一些部分被提取到水中。浸没足够的时间段后，将谷物与水分离，得到提取物。

在一些实施例中，提取物为在制麦工艺中的浸泡阶段得到的浸泡水。在一些实施例中，用作提取物的浸泡水为与用于使特定批次大麦发芽的浸泡水相同的浸泡水。在其他实施例中，用作提取物的浸泡水可以为浸泡不同批次大麦(或其他谷物)得到的浸泡水。

浸泡水可以来自制麦工艺中谷物的首次浸泡。或者它可以来自第二次、第三次或更迟的浸泡。

在其他实施例中，可通过采用特定的方式以特定的谷物与水之比有目的地使谷物与水接触特定的时间段以将谷物组分提取到水中来制备提取物。谷物可浸没于水中或采用本领域已知的任何其他方式与水接触。提取过程可采用环境温度，也可采用更高或更低的温度。也可改变制备提取物的压力。

用于制备提取物的谷物与水之比可有所差异。在一些实施例中，水与谷物之比按重量计小于100:1。在其他实施例中，水与谷物之比按重量计小于50:1。在其他实施例中，水与谷物之比按重量计小于25:1。

在一些特别优选的实施例中，水与谷物之比按重量计小于或等于约10:1。在其他优选实施例中，水与谷物之比按重量计小于或等于约5:1。在其他优选实施例中，水与谷物之比按重量计小于或等于约3:1。在其他优选实施例中，水与谷物之比按重量计小于或等于约2:1。在其他优选实施例中，水与谷物之比按重量计小于1.5:1。在其他优选实施例中，水与谷物之比按重量计小于或等于约1:1。

大麦可浸没于水中以制备提取物的时间量可有所差异。在一些实施例中，大麦可浸没于水中1小时以上。在其他实施例中，大麦可浸没于水中4小时以上。在一些特别优选的实施例中，大麦可浸没于水中6小时以上。在其他特别优选的实施例中，大麦可浸没于水中10小时以上。在其他特别优选的实施例中，大麦可浸没于水中15小时以上。在其他特别优选的实施例中，大麦可浸没于水中18小时以上。

提取物制备出来后，可在用于本发明之前通过多种方式进行处理。在一些实施例中，提取物可以被加热。加热可用于杀灭提取物中的细菌。加热也可用于浓缩提取物。例如，通过蒸发除去提取物中一半水，可以认为提取物被浓缩至二倍强度。提取物可通过本领域中已知的其他方法进行浓缩。

因此，有三种增加从谷物提取到提取物中的组分的主要方法。第一是在制备提取物时增加谷物与水之比。通过使用更大量的谷物与一定量的水，将可以从谷物中提取更大量的物质到提取物中。第二，可将谷物浸没于水中更长的时间段。最后，可加热提取物以蒸发除去提取物中的一部分水。

由于大麦品种的差异和萌发设备的不同，可使用略有不同的参数制备可为商业麦芽制造商提供最大益处的理想提取物。

在一些实施例中，提取物可在用于本发明之前被稀释。可以将水添加至提取物中以稀释提取物中组分的浓度。

在一些实施例中，提取物可在用于制麦工艺萌发阶段之前进行另外的处理。这种进一步处理可包括例如对提取物进行瞬间巴氏灭菌以杀灭提取物中的细菌。在其他实施例中，可以对提取物进行过滤或消泡。过滤可使用超滤、纳滤或本领域中已知的其他过滤技术进行。

普通制麦工艺

制麦工艺是本领域熟知的。许多谷物都可进行发芽，所述谷物包括但不限于大麦、小麦、荞麦、裸麦、玉米、水稻和燕麦。谷物可经发芽以改变其籽粒结构、组成和酶含量。所得的麦芽在动物和人类的食品中具有许多重要的用途。最重要的发芽物质为发芽大麦，其用于酿造和蒸馏行业。下文将针对大麦描述制麦工艺和本发明，但应当理解本发明可用于其他类型谷物的制麦并且提取物可以为大麦提取物之外的谷物提取物。

制大麦麦芽的工艺主要由三个阶段组成：浸泡、萌发和焙焦。制麦的这三个主要阶段将在下文各个部分予以更详细的描述。在浸泡之前，大麦籽粒可经过一些处理以进行选择并为制麦工艺做好准备。具体而言，大麦籽粒可在浸泡之前经过清洗并保存一段时间。另外，由于不同尺寸的大麦籽粒以不同速率吸收水分，因此可能期望处理均匀籽粒尺寸，以改善产品的均匀度和品质。

诸如大麦的蛋白质含量、水质和基础设施的配置之类的因素也可造成水分摄取的差异。此外，应当理解从农学到大麦品种再到工艺基础设施的大量因素可造成大麦籽粒摄取水分的速率差异，并且这些因素在谷物选择和分类过程中都需要考虑。一旦选择并准备好适当的籽粒，就可以浸泡这些籽粒。

浸泡是指将大麦籽粒浸入水中以增加籽粒的水分含量。常规制麦工艺浸泡阶段所用的水通常被弃去。浸泡后，通常将大麦籽粒转移到萌发隔室以进行萌发过程。萌发是指籽粒受控生长和饰变的阶段。大麦籽粒的饰变是本领域熟知的，其包括淀粉胚乳的细胞壁降解、可溶蛋白质和游离氨基氮的形成以及所需酶的合成。在大麦籽粒饰变至所需的程度后，谷物经过焙焦阶段处理。焙焦是指萌发大麦的受控干燥。

焙焦完成后，对籽粒进行筛选，在筛选期间从籽粒中分离出大部分细根并在某些情况中分离出旋状幼芽。分离出的细根、旋状幼芽以及制麦过程中发生的谷物呼吸代表了制麦工艺的损失，即所谓的“制麦损失”。完成制麦工艺并除去细根、旋状幼芽及其他不需要的物质之后剩余的发芽大麦的量被称作麦芽收率。本发明提供了一种简便易用的工艺改进，其结合到常规制麦工艺时提供相比此常规制麦工艺提高的收率。此外，该工艺改进不会向制麦工艺引入除大麦组分和水以外的物质以增加收率。本发明还可容易地结合到常规制麦工艺而不显著需要新设备或复杂的工艺步骤。常规制麦工艺是本领域熟知的，并例如在D.E.Briggs,Malts and Malting,Springer(1998)(D.E.Briggs，《麦芽和制麦技术》，施普林格出版社，1998年)；D.E.Briggs,J.S.Hough,R.Stevens,and T.W.Young,Maltingand Brewing Science,Volume 1,Malt and Sweet Wort,Springer Verlag(1981)(D.E.Briggs、J.S.Hough、R.Stevens和T.W.Young，《制麦与酿造科学》，第1卷，麦芽和糖化醪，施普林格出版社，1981年)；A.W.MacGregor and R.S.Bhatty,eds.,Barley:Chemistry and Technology,AmericanAssociation of Cereal Chemists(1996)(A.W.MacGregor和R.S.Bhatty编辑，《大麦：化学和技术》，美国谷物化学师协会，1996年)中有所描述。

浸泡

制麦工艺的第一个主要阶段是浸泡大麦籽粒。将大麦籽粒浸入可充气或可不充气的水中。通常，浸泡可包括一系列的水浸。这些水浸可由通风条件下空气停留的时间分开。

在浸泡过程中，大麦呼吸开始并释放出热量和气体，但不发生显著的生长。浸泡的目的在于将大麦籽粒的水分含量由收获时的大约10％增加至40-45％水分。适当地使大麦吸水达到目标水分含量可通过操控浸入时间、空气停留时间和浸水温度及其他基础设施和工艺配方的方法实现。浸泡完成时，胚被水分溶胀且通常可见。大麦细根的尖端一般刚刚出现。这种胚的可见溶胀及细根的出现被称作“发芽”。

常规的大麦浸泡是本领域熟知的。浸泡的各方面例如在D.E.Briggs,Malts and Malting,Springer(1998)(D.E.Briggs，《麦芽和制麦技术》，施普林格出版社，1998年)；D.E.Briggs,J.S.Hough,R.Stevens,and T.W.Young,Malting and Brewing Science,Volume 1,Malt and Sweet Wort,SpringerVerlag(1981)(D.E.Briggs、J.S.Hough、R.Stevens和T.W.Young，《制麦与酿造科学》，第1卷，麦芽和糖化醪，施普林格出版社，1981年)；A.W.MacGregor and R.S.Bhatty,eds.,Barley:Chemistry and Technology,American Association of Cereal Chemists(1996)(A.W.MacGregor和R.S.Bhatty编辑，《大麦：化学和技术》，美国谷物化学师协会，1996年)中有所描述。

萌发

制麦工艺的第二个主要阶段是萌发。萌发在广义上包括使浸泡的大麦籽粒经受适当的温度、水分和气流条件足够长的时间使大麦籽粒的淀粉内部(胚乳团)更易碎且因细胞壁降解而饰变，并促进胚的生长。生长通常在萌发第一天缓慢开始，并在第二天加速进行。大多数萌发为4天过程，但3天过程以及可持续5天或更多天的萌发过程也是已知的。

在萌发过程中，大麦籽粒完成发芽且细根从籽粒胚向外生长。旋状幼芽(也称作“第一叶”)也开始从籽粒基部的胚中长出，并在种皮下向籽粒顶端生长。萌发过程中旋状幼芽的生长是商业麦芽制造商监测的关键参数。通常，期望经过充分饰变的麦芽的旋状幼芽在萌发结束时达到籽粒长度的3/4至100％。期望较低的饰变程度的麦芽产物可以为籽粒长度的1/2至3/4或小于100％。需要极高的饰变程度的麦芽产物可以远远超出籽粒的100％，并且甚至可使旋状幼芽超出籽粒末端达籽粒长度的100％或更多。

萌发隔室通常使用开槽筛假底板使隔室接收连续的潮湿且温度受控的空气流并使过量水分通过床层排出。萌发隔室配备有翻转机器或一些用于大约每8小时翻转一次萌发大麦籽粒的装置以最大程度减小萌发床顶部与底部之间的温度差异并防止细根长到一起并交织。使用大型空气调节风扇通过水喷雾增湿和温控室传送新鲜空气、再循环空气和/或新鲜空气和再循环空气的任何共混物，并迫使空气通过萌发谷物。大麦籽粒在生长过程中释放出相当多的热量和二氧化碳。重要的是使温度受控的潮湿空气近乎连续地通过萌发隔室以除去谷物呼吸产生的二氧化碳和热量以及减缓水分损失的速率，提供控制萌发隔室温度的方法并控制大麦生长的总速率。

用于翻转萌发的大麦籽粒并防止细根生长到一起的翻转机器通常配备有能够为正在生长的大麦输送水的喷杆。将水施加到大麦的其他方法也是可行的。一般来讲，萌发大麦在萌发过程中每天损失大约1％的水分。喷杆可用于通过计量浇水为萌发大麦回补这一损失的水分并根据需要增加水分含量。

一般来讲，将足量的水施加至萌发隔室以润湿萌发大麦，同时允许最少量从萌发隔室底部泄漏出去。当由浸泡或之前浇水得到的表面水分干燥时，即对萌发大麦浇水。通常，在萌发阶段开始24小时后，即对萌发大麦进行第一次浇水。根据大麦籽粒在浸泡阶段得到的初始水分含量、饰变程度的处理目标或客户规格，可在初次浇水后每8-12小时浇水一次。可使用二次、三次、四次或更多次浇水。在萌发过程中，大麦的水分含量由萌发开始时的大约40％-45％增加至大约45％-50％。应当理解，在制麦工艺的萌发阶段，可根据大麦条件、大麦原料的品种、所需的麦芽产量的属性、以及所用特定萌发隔室的尺寸、类型或其他物理属性和限制因素而使用不同的条件和参数。

大麦呼吸、细根生长和旋状幼芽被认为是典型的制麦损失例子。就呼吸损失而言，大麦会释放出二氧化碳作为消耗谷物质量的代谢活动的副产物。就细根生长而言，细根通过消耗谷物质量形成，随后在焙焦之后被清除。超出籽粒长度或长出种皮以外的旋状幼芽也在焙焦之后被清除，导致可出售的麦芽质量损失。尽管超出籽粒长度的旋状幼芽以及细根在残余原料流中保留极小价值，但它们是制麦工艺的显著损失。

制麦工艺的萌发阶段是本领域熟知的。萌发的某些方面例如在D.E.Briggs,Malts and Malting,Springer(1998)(D.E.Briggs，《麦芽和制麦技术》，施普林格出版社，1998年)；D.E.Briggs,J.S.Hough,R.Stevens,and T.W.Young,Malting and Brewing Science,Volume 1,Malt and Sweet Wort,Springer Verlag(1981)(D.E.Briggs、J.S.Hough、R.Stevens和T.W.Young，《制麦与酿造科学》，第1卷，麦芽和糖化醪，施普林格出版社，1981年)；A.W.MacGregor and R.S.Bhatty,eds.,Barley:Chemistry andTechnology,American Association of Cereal Chemists(1996)(A.W.MacGregor和R.S.Bhatty编辑，《大麦：化学和技术》，美国谷物化学师协会，1996年)中有所描述。

本发明特征在于用于提高麦芽收率的工艺。所述工艺包括在制麦工艺的萌发阶段向萌发谷物(优选大麦)施加提取物。所述提取物优选为大麦提取物。在制麦工艺萌发阶段中提取物的最佳浓度水平和施加提取物的特定时间可根据某些因素而有所不同，诸如进行发芽的大麦品种、所用特定萌发隔室的尺寸、类型或其他物理属性和限制因素、周围环境条件、季节性天气变化、以及出于商业考虑所需的关键制麦属性，诸如饰变程度、酶发育程度及其他属性。此外，用于制备提取物的特定大麦品种可根据所需提取物的特性而有所不同。

制麦工艺中使用两种主要类型的栽培大麦：2棱大麦和6棱大麦。栽培大麦可进一步划分为秋季种植的冬季大麦和春季种植的春季大麦。这些类型大麦中的每一者都具有可用于制麦工业的若干品种。麦芽大麦品种是指通常由大麦育种计划栽培和开发的大麦品种。大麦品种开发将通常利用种质收集开发对所需的麦芽品质和所需的农学特性最有益的品种性状。制麦品质的大麦品种正在私营部门、政府、大学以及国家和国际组织中开发。

不同大麦品种具有不同的特性。此外，这些品种不断饰变，在一些情况下是由于自然因素，但主要是由于希望生产具有特别需要的特性诸如更好的农学性能、更好的萌发能力以及低的蛋白质含量等的大麦新品种。

由于每个品种的特性可有所不同，因此制麦参数也可需要根据所得麦芽的所需性质进行改变。相似地，本发明的某些参数(尤其是所用提取物的特性以及添加提取物的时间)也可根据所用的品种和所得麦芽的所需性质进行改变以获得最佳的麦芽收率增加。

大麦品种的例子包括Sebastian、Moravian、Copeland、Tipple、Metcalfe、传统品种、Scarlett、Barke和Stellar。这一清单不具有排他性，因为大麦品种有数百个并且有更多的品种不断被培育出来。

在制麦工艺的萌发阶段中可使用不同类型的萌发隔室。这些隔室在尺寸、深度、水施加方法、增湿方法和温度控制方面可有所不同，且还有其他差异。这些不同的物理特性可影响制麦工艺萌发阶段中的提取物和施加提取物的特定时间。

提取物可通过本领域中已知的任何方式施加于萌发谷物。在一些实施例中，提取物可喷到萌发谷物上。在这些实施例中，连接至翻转装置的喷杆可用于向萌发谷物上喷洒提取物。

提取物可在制麦工艺萌发阶段的任何时间施加于萌发谷物，这可用于提高麦芽收率。某些实施例可能需要较早对萌发谷物施加提取物，而其他实施例可能需要较晚施加。这些差异可能是由于所用萌发隔室的物理特性以及进行发芽的大麦品种所致。

在一些实施例中，提取物可在萌发开始后72小时内施加。在其他实施例中，提取物可在萌发开始后48小时内施加。在其他实施例中，提取物可在萌发开始后40小时内施加。在其他实施例中，提取物可在萌发开始后32小时内施加。在其他实施例中，提取物可在萌发开始后28小时内施加。

在一些特别优选的实施例中，提取物可在萌发开始后24小时内施加。在其他优选实施例中，提取物可在萌发开始后20小时内施加。在其他优选实施例中，提取物可在萌发开始后4小时与30小时之间施加。在其他优选实施例中，提取物可在萌发开始后4小时与24小时之间施加。在其他优选实施例中，提取物可在萌发开始后8小时与20小时之间施加。

在其他实施例中，提取物可在通常进行第一次、第二次和/或第三次浇水时施加于萌发谷物。即，并非向萌发谷物上施加水，而是可向萌发谷物上施加提取物。

在一些优选实施例中，提取物可至少在进行第一次浇水时施加。第一次浇水通常在萌发阶段开始后24小时进行，然而，第一次浇水的精确时间可根据许多因素诸如大麦品种和萌发势而有所不同。在其他实施例中，提取物可在每次需要浇水时施加于萌发谷物。

本发明的另一个方面特征在于在制麦工艺萌发阶段使用提取物。提取物为如上所述的那些。

焙焦

制麦工艺的第三个主要阶段为焙焦。在焙焦过程中，在干燥炉中加热萌发大麦(绿麦芽)以降低其水分含量并停止进一步生长。焙焦通常由3个阶段构成：焙蔫、预焙干/后焙蔫和焙干。绿麦芽通常在萌发之后立即转移到干燥炉。大多数市售干燥炉为使空气能够穿过绿麦芽的开槽底板假底。干燥炉通常具有最低程度地平整绿麦芽床层以进行有效干燥的装置，并且可如萌发阶段一样利用翻转机器来混合、翻转或平整绿麦芽床层。焙焦基本上是执行从绿麦芽中受控移除水分的工艺。

焙焦的第一个主要阶段是焙蔫阶段。在该阶段中，萌发结束时水分为大约45％的绿麦芽经中等温度和大体积气流处理。一般来讲，焙蔫阶段施加于床层的温度维持在大约60℃并且谷物的水分含量由初始装炉的含量降至大约20％-25％。在焙蔫阶段，在初期当谷物仍含有大量水分时，萌发继续进行，但一旦细根“焙蔫”，所有表面水分以及谷物胚区域更易于除去的水分被除去后，生长和饰变将减慢并停止。

在焙焦的第二个阶段即预焙干/后焙蔫阶段，谷物中的水分含量由大约20％-25％降至大约12％-15％，并且谷物摸上去的感觉是干燥的。在该阶段，升高所施加的温度并且通常减少气流。

在焙焦的第三阶段即焙干阶段，温度升至工艺、干燥炉或所需麦芽产量的最大设定点。焙干阶段通常限定了麦芽的产品颜色与风味形成，并除去不需要的挥发物，将最终产品的水分含量降至大约4％的微生物学上食品安全级别。焙干一般包括将麦芽加热至大约85℃并保持2到4小时。然而，所用的温度和所用的时间在各商业麦芽制造商间以及所制备的各产品系列间有很大差异。焙焦阶段是本领域熟知的。焙焦的某些方面例如在D.E.Briggs,Malts and Malting,Springer(1998)(D.E.Briggs，《麦芽和制麦技术》，施普林格出版社，1998年)；D.E.Briggs,J.S.Hough,R.Stevens,and T.W.Young,Malting and Brewing Science,Volume 1,Malt and Sweet Wort,Springer Verlag(1981)(D.E.Briggs、J.S.Hough、R.Stevens和T.W.Young，《制麦与酿造科学》，第1卷，麦芽和糖化醪，施普林格出版社，1981年)；A.W.MacGregor and R.S.Bhatty,eds.,Barley:Chemistry andTechnology,American Association of Cereal Chemists(1996)(A.W.MacGregor和R.S.Bhatty编辑，《大麦：化学和技术》，美国谷物化学师协会，1996年)中有所描述。

本发明提供了提高麦芽收率同时提供可用于酿造的发芽大麦的方法。在制麦工艺萌发阶段利用提取物(优选大麦提取物)与未包含本发明的相当的常规制麦工艺相比，可提供增加的麦芽收率。

通过本发明提供的益处在以下实例中举例说明。这些实例表明利用本发明可将麦芽收率增加最多1％甚至更高，同时提供可用于酿造、蒸馏或其他食品和饮料应用的发芽大麦。此种提高的麦芽收率可以为商业麦芽制造商带来可观的经济效益。此外，将本发明结合到常规制麦工艺中不需要大量的资本支出。本发明提供了经济有效且易于使用的制麦工艺改进方法，其能够出人意料地提高麦芽收率，同时保持所需的麦芽品质属性。

实例

本发明通过下文提供的实例进一步举例说明。应当理解，这些实例并非旨在以任何方式限制本发明的范围。

实例1

使用Joe White微型制麦系统测试4个不同品种(Sebastian、Tipple、Prestige和Bellini)的16个大麦样品并使用不同的提取物。该微型制麦系统允许在一个单元内进行样品的浸泡、萌发和焙焦，同时为每批提供制麦条件均一性。每个样品放置于微型制麦系统的一个隔室内。将0.5千克大麦样品加入到微型制麦单元的隔室中的每一个内进行制麦。表1描述了本实例中所用的实验条件。

表1

隔室/样品	大麦品种	萌发阶段所用的喷雾
			1	Sebastian	参比物(水)
2	Sebastian	Sebastian100％喷雾
			3	Sebastian	参比物(水)
4	Sebastian	Sebastian50％喷雾
			5	Tipple	参比物(水)
6	Tipple	Tipple100％喷雾
			7	Tipple	参比物(水)
8	Tipple	Tipple50％喷雾
			9	Prestige	参比物(水)
10	Prestige	Prestige100％喷雾
			11	Prestige	参比物(水)
12	Prestige	Prestige50％喷雾
			13	Bellini	参比物(水)
14	Bellini	Bellini100％喷雾
			15	Bellini	参比物(水)
16	Bellini	Bellini50％喷雾

针对所有大麦样品使用三次浸入浸泡循环。通过如下方式浸泡大麦：在15℃的温度下进行6小时的第一次水浸。在水浸之后，大麦在15℃的温度下经空气通风12小时。第二次浸入保持5小时，然后在15℃下空气通风10小时。第三次浸入在15℃下保持2小时。完成浸泡后，开始萌发并进行5天。萌发大麦在15℃的温度下经潮湿空气处理。在第1天的15小时，向每个隔室中的大麦喷水或大麦提取物。由于萌发结束时大麦的目标水分含量为43-44％，因此在第2至5天不向每个隔室中的大麦喷雾。下表2描述了第1至5天结束时每个隔室中大麦的水分含量以及在第1天的15小时喷在大麦上的水或提取物的量。

表2

用作喷雾的每种大麦提取物(如表1所列)通过有目的地由Sebastian、Tipple、Prestige和Bellini品种制备大麦提取物而获得。每种提取物通过将1kg特定大麦品种浸没于10L水中而制得。混合物保持6小时。提取物按原样使用或用水稀释50％。例如，对于由Sebastian大麦制得的大麦提取物，当大麦提取物在用作萌发阶段的喷雾之前未经稀释时，该大麦提取物被称作Sebastian100％喷雾。当该大麦提取物用水稀释50％时，它被称作Sebastian50％喷雾。

经过5天萌发后，利用标准焙焦程序对每个隔室中的大麦进行焙焦。

测量麦芽收率，以来自16个隔室的每一个中的每个样品的1,000粒籽粒的重量计。表3示出了每个样品的1,000粒籽粒的重量。

表3

申请人认为本实例所用的提取物由于稀释度过高而未显示出一致的结果。稀释度高可能是由于用于制备大麦提取物的水与大麦之比相对较高(按重量计10:1)和/或用于制备提取物的大麦浸没在水中的时间量相对较短(6小时)。

实例2

与实例1相同，使用Joe White微型制麦系统对大麦样品制麦。向微型制麦单元中8个隔室的每个隔室中均加入一千克大麦。表4描述了本实例所用的实验条件。

表4

隔室/样品	大麦品种	萌发阶段所用的喷雾
			1	Prestige	参比物(水)
2	Prestige	参比物(水)
			3	Prestige	Prestige100％喷雾
4	Prestige	Sebastian100％喷雾
			5	Sebastian	参比物(水)
6	Sebastian	参比物(水)
			7	Sebastian	Prestige100％喷雾
8	Sebastian	Sebastian100％喷雾

使用三次浸入浸泡循环。在第一次浸入时，大麦在15℃下浸入水中6小时，然后在15℃下通风12小时。在第二次浸入时，大麦在15℃下浸入水中5小时，然后在15℃下通风10小时。在最后一次浸入时，大麦在15℃下浸入2小时。在浸泡后，大麦在15℃下萌发5天，使萌发结束时的目标水分含量为43％-44％。下表5描述了第1、2、3、4和5天结束时每个隔室中大麦的水分含量以及在第1天的12小时喷在大麦上的水或大麦提取物的量。

表5

用作喷雾的大麦提取物(如表4所列)通过有目的地由Prestige和Sebastian品种制备大麦提取物而获得。Prestige大麦提取物通过将500gPrestige大麦浸没于1L水中制得。混合物在充气条件下保持20小时。混合物的温度在20小时开始时起始于18℃，并且结束于13.5℃。Sebastian大麦提取物以相同方式制得，不同的是该混合物的温度在20小时开始时起始于18℃，并结束于15.9℃。提取物未经过浓缩或稀释，因此被称作100％喷雾。

经过5天萌发后，对每个隔室中的大麦进行焙焦。在焙焦的焙蔫阶段，绿麦芽在55℃下加热15小时。在预焙干/后焙蔫阶段，温度在8小时内逐渐由55℃升至85℃。在焙干阶段，大麦被加热至85℃并保持3小时。

测量8个样品的每一个的麦芽收率，以1,000粒籽粒重量计。表6显示了这一收率数据。

表6

下表7示出了与由同一大麦品种制得的两种对照样品(参比样品)的平均麦芽收率相比，每种实验样品的麦芽收率增加百分比。

表7

从表7可以看出，所有实验样品均表现出麦芽收率增加。具体地讲，使用Sebastian喷雾的样品表现出显著的麦芽收率增加。

实例3

与实例1和2相同，再次使用Joe White微型制麦系统对大麦样品制麦。然而，在该实例中，浸泡阶段在商用制麦生产线中进行，萌发和焙焦在Joe White微型制麦系统中进行。从商用制麦生产线获得四千克Sebastian大麦和四千克Azurel大麦。

将四千克Sebastian分为一千克样品并置于隔室1-4内。将四千克Azurel分为一千克样品并置于隔室5-8内。表8描述了本实例中所用的实验条件。

表8

隔室/样品	大麦品种	萌发阶段所用的喷雾
			1	Sebastian	参比物(水)
2	Sebastian	Prestige100％喷雾
			3	Sebastian	Sebastian100％喷雾
4	Sebastian	Aruzel100％喷雾
			5	Azurel	参比物(水)
6	Azurel	Prestige100％喷雾
			7	Azurel	Sebastian100％喷雾
8	Azurel	Aruzel100％喷雾

大麦在15℃下萌发5天，使萌发结束时的目标水分含量为43％-44％。下表9描述了第1、2、3、4和5天结束时每个隔室中大麦的水分含量以及每天喷在大麦上的水或大麦提取物的量。萌发过程中，在16小时将水或大麦提取物喷到大麦上并在35小时再次喷洒。

表9

用作喷雾的大麦提取物(如表8所列)通过有目的地由Prestige、Azurel和Sebastian品种制备大麦提取物而获得。Prestige大麦提取物通过将500gPrestige大麦浸没于1L水中制得。混合物在充气条件下保持20小时。混合物的温度在20小时开始时起始于18℃，并且结束于13.5℃。Sebastian大麦提取物以相同方式制得，不同的是该混合物的温度在20小时开始时起始于18℃，并结束于15.9℃。Azurel大麦提取物以相同方式制得，不同的是该混合物的温度在20小时开始时起始于18℃，并结束于12.9℃。任何提取物都未经浓缩或稀释，因此被称作100％喷雾。

测量8个样品的每一个的麦芽收率，以1,000粒籽粒重量计。表10显示了这一收率数据。

表10

下表11示出了每个实验样品与对照样品(参比样品)相比的收率提高百分比。

表11

实例4

与实例1和2相同，使用Joe White微型制麦系统对大麦样品制麦。将0.5千克大麦样品加入到微型制麦单元的12个隔室中的每一个内。表12描述了本实例中所用的实验条件。

表12

隔室/样品	大麦品种	萌发阶段所用的喷雾
			1	Sebastian	参比物(水)
2	Sebastian	参比物(水)
			3	Sebastian	Sebastian喷雾1
4	Sebastian	Sebastian喷雾1
			5	Sebastian	Sebastian喷雾2
6	Sebastian	Sebastian喷雾2
			7	Esterel	参比物(水)
8	Esterel	参比物(水)
			9	Esterel	Esterel喷雾1
10	Esterel	Esterel喷雾1
			11	Esterel	Esterel喷雾2
12	Esterel	Esterel喷雾2

使用两次浸入浸泡循环。在第一次浸入时，大麦在15℃下浸入水中9小时，然后在15℃下通风19小时。在第二次浸入时，大麦在15℃下浸入水中3小时。在浸泡后，大麦在15℃下萌发5天，使萌发结束时的目标水分含量为45％。下表13描述了第1、2、3、4和5天结束时每个隔室中大麦的水分含量以及第1天喷在大麦上的水或大麦提取物的量。在第1天，将总共100mL水或提取物喷在大麦上。该量被分为两等份喷雾，每份50mL。第一份喷雾在萌发过程中的12小时施加，并且第二份喷雾在萌发过程中的16小时施加。

表13

用作喷雾的大麦提取物(如表12所列)通过有目的地由Sebastian和Esterel品种制备大麦提取物而获得。两种不同的提取物由每个品种制得(Sebastian喷雾1和Sebastian喷雾2以及Esterel喷雾1和Esterel喷雾2)。

每份“喷雾1”均以下列方式制得，不同的是使用不同的大麦品种(Sebastian或Esterel)：将一千克大麦置于1.4升水中并在15℃下保持20小时。每份“喷雾2”均以下列方式制得，不同的是使用不同的大麦品种(Sebastian或Esterel)：将一千克大麦置于1.8升水中并在25℃下保持20小时。然后将喷雾1和喷雾2按照表10所示的量和上文及表11指出的时间施加于萌发大麦。

经过5天的萌发后，采用标准焙焦程序对每个隔室中的大麦进行焙焦。

测量12个样品的每一个的麦芽收率，以1,000粒籽粒重量计。表14显示了这一收率数据。

表14

下表15示出了每个重复样品的平均值以及由大麦提取物得到的收率提高百分比。

表15

从表15可以看出，与参比物相比，实验样品的麦芽收率增加。具体地讲，使用Sebastian喷雾的样品表现出更大的收率增加。

实例5

进行本实例以评估在制麦工艺萌发阶段添加大麦提取物的理想时机。与实例1-4相同，使用Joe White微型制麦系统分析大麦样品。向微型制麦单元中4个隔室的每个隔室中均加入一千克大麦。表16描述了本实例中所用的实验条件。

表16

隔室/样品	大麦品种	萌发阶段所用的喷雾	在萌发阶段加入水或喷雾的时机
				1	Scarlett	参比物(水)	萌发过程中8小时后立即加入
2	Scarlett	参比物(水)	萌发过程中24小时后立即加入
				3	Scarlett	Scarlett喷雾	萌发过程中8小时后立即加入
4	Scarlett	Scarlett喷雾	萌发过程中24小时后立即加入

使用三次浸入浸泡循环。在第一次浸入时，大麦在15℃下浸入水中6小时，然后在15℃下通风12小时。在第二次浸入时，大麦在15℃下浸入水中5小时，然后在15℃下通风10小时。在最后一次浸入时，大麦在15℃下浸入2小时。在浸泡后，大麦在15℃下萌发5天，使萌发结束时的目标水分含量为45％。下表17描述了第1、2、3、4和5天结束时每个隔室中大麦的水分含量以及在萌发的8小时(第1天)或24小时(第2天)喷在大麦上的水或大麦提取物的量。

表17

用作喷雾(如表16所列)的大麦提取物通过有目的地由Scarlett品种制备大麦提取物而获得。Scarlett大麦提取物通过将1kg Scarlett大麦浸没于1.4L水中制得。混合物在充气条件下于15℃保持24小时。

测量4个样品的每一个的麦芽收率，以1,000粒籽粒重量计。表18显示了这一收率数据。

表18

从表18可以看出，在萌发过程中24小时向萌发大麦施加Scarlett喷雾时，未使得麦芽收率相比于参比物增加。然而，在8小时后施加Scarlett喷雾时，出现2.4％收率增加。这一大幅的2.4％收率增加出人意料，并将为生产适于酿造啤酒的麦芽的商业麦芽制造商带来巨大商业优势。

实例6

按照改变大麦提取物浓度、大麦提取物的添加时机及次数的方法执行四次试验。浸泡的大麦样品得自北达科他州斯皮里特伍德的嘉吉公司(Cargill,Incorporated’s Spiritwood,North Dakota)的商业制麦工厂。样品得自相同的商业浸泡批次，并在经过商业萌发的大约一天后但在第一次常规喷雾(浸麦)之前得到。具体而言，本实例中针对试验1、2、3和4所用的大麦样品分别得自商业萌发过程的25、26、24和22小时。

然后每个样品在自行设计的微型制麦系统中完成4天的萌发过程和焙焦。自行设计的微型制麦系统模拟常规大规模制麦系统的处理条件。在自行设计的微型制麦系统中再继续萌发大约3天。在自行设计的微型制麦系统中的前2天萌发过程中，大麦在56-58℉(13-14℃)的温度下经潮湿空气处理。在自行设计的微型制麦系统中萌发的第三天，温度增加至65℉(18℃)。一将萌发大麦(从商业萌发隔室)转移至自行设计的微型制麦系统中，就立即对萌发大麦施加第一次浇水(水或大麦提取物)。在试验2、3和4中施加第二次浇水。浇水时间在下表19中示出。

采用4阶段焙焦循环对自行设计的微型制麦系统中的大麦进行焙焦。第一阶段为在140℉(60℃)下加热13.5小时。在第二焙焦阶段，绿麦芽在165℉(74℃)下被加热5小时。在第三焙焦阶段，绿麦芽在185℉(85℃)下被加热5小时。最后焙焦阶段持续0.5小时，并且绿麦芽保持70℉(21℃)。在最后焙焦阶段采用增大的气流。

对于该实例，每种大麦提取物以下列方式制得：从两种商业制麦工艺(一种采用Metcalfe大麦品种，另一种采用MV69大麦品种)的每一种中在第一次浸入的8小时回收浸泡水。然后将每种浸泡水样品蒸煮浓缩至初始体积的1/10(蒸掉90％的体积)。然后用反渗透(RO)水复溶这些浓缩的大麦提取物以制得本实例中所用的大麦提取物。这些大麦提取物复溶至浓度为100％、10％和1％(相对于初始体积)。例如，为获得100％浓度，加入足量的RO水使得提取物的体积与最初从浸泡阶段除去的体积相同。为获得10％浓度，加入足量的RO水使得体积为最初从浸泡阶段提取的量的十倍。为获得1％浓度，加入足量的RO水使得体积为最初从浸泡阶段提取的量的100倍。

下表19描述了在本实例中执行的四次试验的实验参数。

表19

试验	提取物来源	大麦品种	处理时间
				1	Metcalfe–8小时第一次浸入	Metcalfe	萌发过程中25小时
2	Metcalfe–8小时第一次浸入	Metcalfe	萌发过程中26小时和48小时
				3	MV69–8小时第一次浸入	Metcalfe	萌发过程中24小时和48小时
4	MV69–8小时第一次浸入	Metcalfe	萌发过程中22小时和48小时

下表20描述了采用各种特定提取物的四次试验中每一者的收率数据，以1000粒籽粒重量计。对每次试验执行两次对照运行。对照样品是指在上述时间向大麦上喷水而不是大麦提取物的试验。

表20

试验	对照1	对照2	1％提取物	10％提取物	100％提取物
						1	37.12	38.41	38.71	38.81	38.96
2	34.45	34.49	33.13	35.15	35.01
						3	39.76	39.74	-	40.14	39.74
4	33.29	32.64	-	33.42	32.22

上表显示采用与进行发芽的大麦相同的大麦品种制备提取物的试验(试验1和2)表明尤其在利用更高浓度的提取物时收率提高。

实例7

按照改变用于制备提取物的大麦品种和大麦提取物的添加时机的方法执行五次试验。浸泡的大麦样品得自北达科他州斯皮里特伍德的嘉吉公司的商业制麦工厂。样品得自不同的商业浸泡批次，并在经过商业萌发的大约一天后但在第一次常规喷雾(浸麦)之前得到。具体而言，本实例中针对试验1、2、3、4和5所用的大麦样品分别得自商业萌发过程的21、21、20、20和24小时。然后每个样品在自行设计的微型制麦系统中完成4天的萌发过程和焙焦，处理条件类似于实例6的那些条件。

一将萌发大麦(从商业萌发隔室)转移至自行设计的微型制麦系统中，就立即对萌发大麦施加第一次浇水(水或大麦提取物)。还对每个样品施加二次浇水。浇水时间在下表21中示出。

本实例中所用的大麦提取物以与实例6所述方式相同的方式制备，不同的是本实例中所用的所有提取物均复溶至100％。

下表21描述了在本实例中执行的五次试验的实验参数。

表21

试验	提取物来源	大麦品种	处理时间
				1	Metcalfe–11小时第一次浸入	Metcalfe	萌发过程中21小时和45小时
2	Metcalfe–11小时第一次浸入	传统品种	萌发过程中21小时和48小时
				3	Metcalfe–11小时第一次浸入	传统品种	萌发过程中20小时和48小时
4	传统品种–11小时第一次浸入	传统品种	萌发过程中20小时和48小时
				5	传统品种–11小时第一次浸入	Lacey	萌发过程中24小时和48小时

对于每次试验，均运行两个对照样品和三个实验样品。向对照样品喷水，而向实验样品喷大麦提取物。对每次试验的两个对照样品和三个实验样品均取1000粒籽粒重量的平均值。下表22描述了这一收率数据。

表22

试验	对照组平均收率	实验组平均收率	收率提高百分比
				1	36.718	37.063	0.9％
2	32.768	33.257	1.5％
				3	30.871	31.387	1.7％
4	31.180	31.566	1.2％
				5	31.734	32.115	1.2％

从上表22可以看出，利用大麦提取物制得的所有样品均得到显著的收率增加。当用于商业规模时，这样的收率提高可为商业麦芽制造商提供巨大的经济效益。

Claims

1.一种用于增加制麦工艺收率的方法，包括：

在所述制麦工艺的萌发阶段施加提取物使谷物萌发。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述提取物为大麦提取物。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述谷物为大麦。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述大麦提取物被喷到所述谷物上。

5.根据权利要求3所述的方法，其中在所述制麦工艺的所述萌发阶段施加于所述大麦的所述大麦提取物得自同一制麦工艺的浸泡阶段的浸泡水。

6.根据权利要求3所述的方法，其中所述大麦提取物通过将大麦浸没于水中至少6小时而制得。

7.根据权利要求3所述的方法，其中所述大麦提取物通过将大麦浸没于水中至少15小时而制得。

8.根据权利要求6-7中任一项所述的方法，其中用于制备所述大麦提取物的水与大麦之比小于10:1。

9.根据权利要求6-7中任一项所述的方法，其中用于制备所述大麦提取物的水与大麦之比小于3:1。

10.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其中所述大麦提取物在萌发开始后48小时内施加于所述谷物。

11.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其中所述大麦提取物在萌发开始后24小时内施加于所述谷物。

12.根据权利要求6-9中任一项所述的方法，其中所述大麦提取物在萌发开始后4小时与30小时之间施加于所述谷物。

13.提取物在所述制麦工艺的所述萌发阶段中增加麦芽收率的用途，其中所述提取物在所述萌发阶段施加于谷物。

14.根据权利要求13所述的用途，其中所述提取物为大麦提取物。

15.根据权利要求14所述的用途，其中所述谷物为大麦。

16.根据权利要求15所述的用途，其中所述大麦提取物被喷到所述谷物上。

17.根据权利要求15所述的用途，其中所述大麦提取物通过将大麦浸没于水中至少6小时而制得。

18.根据权利要求15所述的用途，其中所述大麦提取物通过将大麦浸没于水中至少15小时而制得。

19.根据权利要求17-18中任一项所述的用途，其中用于制备所述大麦提取物的水与大麦之比小于10:1。

20.根据权利要求17-18中任一项所述的用途，其中用于制备所述大麦提取物的水与大麦之比小于3:1。