CN105925402A - 一种具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺 - Google Patents

一种具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及啤酒酿造工艺领域，特别涉及一种具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺，包括原料选择、麦汁制备、啤酒发酵三个步骤，本发明的啤酒酿造工艺，通过控制糖化工艺，获得大量的氨基化合物和羰基化合物，为美拉德反应提供充足的底物。麦汁在高压条件下进行麦汁煮沸，提高美拉德反应速率，迅速富集大量美拉德反应产物。低温长时间发酵工艺使麦芽香气物质与酒液充分融合，有效保留酒液中麦芽香气物质含量，使啤酒具有纯净、自然、浓郁的典型麦芽香气，酒体干净协调，醇酯平衡。

Description

一种具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺
技术领域
本发明涉及啤酒酿造工艺领域，特别涉及一种具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺。
背景技术
随着啤酒市场的快速发展，对高端产品的需求日益增加，但不同啤酒品种之间口味差异不明显，产品同质化现象较为严重，急需在酿造技术上进行突破创新，开发具有典型风味特征的新产品，增强企业的核心竞争力。
啤酒以麦芽、酒花、水为主要原料，经酵母发酵酿制而成饱含二氧化碳的低酒精度酒液，其风味特征与麦芽、酒花、水及酿造工艺息息相关。现有产品为了突出啤酒的典型风味特征，仅从酿造原料这一途径进行研究，通过添加特种麦芽来酿造具有不同风味特征的啤酒，依赖麦芽特殊的口味、香气、色度等特点强化啤酒的风味特征，还缺少从啤酒酿造机理上的深入研究，强化啤酒高麦芽香气的典型风味特征。
目前，还没有一种能够显著提高啤酒麦芽香气的酿造工艺，仅有青岛啤酒股份有限公司的发明专利201410052207.3《一种具有高麦芽香气的麦芽制备方法及其啤酒》提及了使用高麦芽香气麦芽有利于提高啤酒的麦芽香气，但是并未公开如何通过酿造工艺的改进来提高啤酒高麦芽香气。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足，提供一种具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺，使啤酒具有纯净、自然、浓郁的典型麦芽香气，酒体干净协调，醇酯平衡。
本发明的技术方案是：
一种具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺，包括原料选择、麦汁制备及啤酒发酵，
步骤1：原料选择
选择麦芽蛋白质含量在10-13％的麦芽作为酿造原料，粳米作为酿造辅料；
步骤2：麦汁制备
(1)糊化：大米经大米粉碎机粉碎后转醪进入糊化锅，添加适量耐高温a淀粉酶，大米在热和淀粉酶的共同作用下，淀粉分解成可溶性低聚糖和糊精，为糖化过程获得大量可发酵性糖和提高糖类浸出物奠定基础。
(2)糖化：麦芽经过麦芽粉碎机粉碎后转醪进入糖化锅，调节醪液pH值为5.5-5.8，蛋白休止温度45-55℃，提高а-氨基氮等可溶性氮含量。蛋白休止结束后兑醪升温至60-65℃，在此条件下保温40-60min，获得较高还原糖含量。
(3)煮沸：麦汁过滤结束转醪至煮沸锅进行分段煮沸。
第一阶段，衡压煮沸，蒸汽压力0.2-0.25Mpa。促进蛋白质变性和絮凝，稳定其麦汁组分，有效浸出酒花组分，麦汁煮沸时间控制20-30min。
第二阶段，加压煮沸，将蒸汽压力提高到0.35-0.4Mpa，提高氨基化合物和羰基化合物发生美拉德反应速率，麦芽酚、DMHF、呋喃酮等高麦芽香气物质迅速富集，煮沸时间5-10min。
第三阶段，降低蒸汽压力至0.2-0.25Mpa，在此条件下煮沸20-25min，将麦汁浓缩至标准浓度13°P。
(4)回旋沉淀及麦汁冷却。
步骤3、啤酒发酵
将冷却后麦汁泵人发酵罐中，控制满罐酵母数20-24MM个/mL，自然升温至7.5-8.5℃进行主发酵，每12hr检测一次发酵液糖度，当发酵液糖度降至5.0°P时升温至还原温度10.0-11.5℃，双乙酰降至0.03mg/L时，酒液还原结束进一步降温冷贮。采用此低温发酵工艺可有效保留麦汁中麦芽香气物质含量，突出酒液麦芽香气的典型风味特征。
优选的，所述的酿造原料中包括3-10％的高麦芽香气的麦芽。所述的高麦芽香气的麦芽采用ZL201410052207.3《一种具有高麦芽香气的麦芽制备方法及其啤酒》中麦芽制备方法制备出的高麦芽香气的麦芽。
优选的，所述的酿造辅料选择无水浸出率达到96％以上的粳米。
优选的，所述的糖化过程搅拌器全速运转，搅拌速率5-10rpm/min。提高酶促反应效率，为美拉德反应提供充足的底物(氨基化合物和羰基化合物)。
优选的，所述的回旋沉淀及麦汁冷却：麦汁煮沸结束后转醪进入回旋沉淀槽静止20min，经过薄板热交换冷却至6-8℃，通入无菌压缩空气使冷麦汁溶解氧含量达到8-10mg/L。
本发明的有益效果是：
1、本发明的啤酒酿造工艺，通过控制糖化工艺，获得大量的氨基化合物和羰基化合物，为美拉德反应提供充足的底物。麦汁在高压条件下进行麦汁煮沸，提高美拉德反应速率，迅速富集大量美拉德反应产物。低温长时间发酵工艺使麦芽香气物质与酒液充分融合，有效保留酒液中麦芽香气物质含量。经固相萃取(SPE)分析法与气相色谱/质谱(GC-MS)分析法联用检测高麦芽香气啤酒中乙酰吡咯、麦芽酚(Maltol)、4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)-呋喃酮(DMHF)、4-羟基-2(5)-乙基-5(2)-甲基-3(2H)-呋喃酮(MHF)等典型麦芽香气物质含量明显高于普通啤酒。
2、高麦芽香气啤酒经国家级品评师感官评定，经过本发明提供的酿造工艺酿造的啤酒具有显著的麦芽香气，麦芽香气纯净浓郁，口感柔和协调，突出了啤酒麦芽香气的典型风味特征，增强了企业的核心竞争力。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
实施例1：采用加麦和澳麦制备高麦芽香气啤酒工艺
1)原料选择：选择普通麦芽——加麦和澳麦作为酿造原料，粳米作为辅料，其中加麦麦芽占45％，澳麦麦芽占25％，粳米占30％。
2)麦汁制备
①糊化：大米经大米粉碎机粉碎后转醪进入糊化锅，添加适量耐高温α-淀粉酶，大米在热和淀粉酶的共同作用下，淀粉分解成可溶性低聚糖和糊精，为糖化过程获得大量可发酵性糖和提高糖类浸出物奠定基础。
②糖化：麦芽经过麦芽粉碎机粉碎后转醪进入糖化锅，调节醪液pH值为5.7，蛋白休止温度50℃，提高α-氨基氮等可溶性氮含量。蛋白休止结束后兑醪升温至62℃，在此条件下保温50min，获得较高还原糖含量。糖化全程启用糖化锅搅拌器，搅拌速率7rpm/min。
③煮沸：采用分段式蒸汽压力控制煮沸工艺。
第一阶段，蒸汽压力0.2-0.25Mpa，衡压煮沸，麦汁煮沸时间控制25min。
第二阶段，加压煮沸，将蒸汽压力提高到0.35-0.40Mpa，煮沸时间5min。
第三阶段，降低蒸汽压力至0.2-0.25Mpa，在此条件下煮沸25min，将麦汁浓缩至13°P。
④回旋沉淀及麦汁冷却：麦汁煮沸结束后转醪进入回旋沉淀槽静止20min，经过薄板热交换冷却至7℃，通入无菌压缩空气使冷麦汁溶解氧含量达到9mg/L。
3)啤酒发酵
将麦汁泵入发酵罐中，控制满罐酵母数22MM个/mL，自然升温至8.0℃进行主发酵，每12hr检测一次发酵液糖度，当发酵液糖度降至5.0°P时升温至还原温度10.5℃，双乙酰降至0.03mg/L时，酒液还原结束进一步降温冷贮，发酵周期至少30d。通过低温长时间发酵工艺，使麦芽香气物质与酒充分融合，有效保留酒液中麦芽香气物质含量，突出酒液麦芽香气的典型风味特征。
实施例2：采用国产麦芽制备高麦芽香气啤酒工艺
1)原料选择：选择普通国产麦芽——西北麦芽作为酿造原料，粳米作为辅料，其中西北麦芽占70％，粳米占30％。
2)麦汁制备
①糊化：大米在糊化锅中于适合的温度、pH、底物浓度的环境中，在耐高温α-淀粉酶的作用下，将淀粉分解成可溶性低聚糖和糊精，为糖化过程获得大量可发酵性糖和提高糖类浸出物奠定基础。
②糖化：粉碎后的麦芽进入糖化锅，调节醪液pH值为5.7，控制蛋白休止温度在50℃。蛋白休止结束后，糊化醪液泵入到糖化锅，与糖化醪液混合升温至62℃，在此条件下保温50min。将麦芽和辅料中的淀粉、多聚糖等高分子物质，逐步分解为低分子糖类。
③煮沸：采用分段式压力控制煮沸工艺，通过煮沸实现麦汁浓缩、蛋白质凝固等物理的和化学的反应。
第一阶段，蒸汽压力0.2-0.25Mpa，麦汁煮沸时间控制25min。
第二阶段，加压煮沸，将蒸汽压力提高到0.35-0.40Mpa，煮沸时间5min。
第三阶段，降低蒸汽压力至0.2-0.25Mpa，在此条件下煮沸25min，将麦汁浓缩至13°P。
④回旋沉淀及麦汁冷却：煮沸后的麦汁在回旋沉淀槽内静止20min，经过冷热交换，将热麦汁冷却至7℃，向冷麦汁中填充无菌压缩空气，使麦汁中溶解氧的含量达到9mg/L。
3)啤酒发酵
冷却后的麦汁泵入发酵罐中，控制满罐酵母数22MM个/mL，适宜的酵母添加量对保证发酵一致性和啤酒风味非常重要。添加量过低，会影响酵母起发速度；过高，则酵母的增殖量可能减少。自然升温至8.0℃进行主发酵，该温度决定酵母细胞增殖速度，即决定了发酵速度。较高的发酵温度提供更为强劲的发酵，导致较快的发酵速率，产生较高的酵母峰值和较多的酵母沉降。生成的酯类和高级醇类的含量均较低温发酵时高，pH偏低，口感淡薄，苦味物质损失大；泡沫性能和酒的保质期均不如低温的好。当发酵液糖度降至5.0°P时升温至还原温度10.5℃，双乙酰降至0.03mg/L时，酒液还原结束进一步降温冷贮，发酵周期至少30d。通过低温长时间发酵工艺，使麦芽香气物质与酒充分融合，有效保留酒液中麦芽香气物质含量，突出酒液麦芽香气的典型风味特征。
对比例1：采用加麦和澳麦制备普通啤酒工艺
1)原料选择：选择普通麦芽——加麦和澳麦作为酿造原料，粳米作为辅料，其中加麦麦芽占45％，澳麦麦芽占25％，粳米占30％。
2)麦汁制备
①糊化：大米经大米粉碎机粉碎后转醪进入糊化锅，添加适量耐高温α-淀粉酶，大米在热和淀粉酶的共同作用下，淀粉分解成可溶性低聚糖和糊精，为糖化过程获得大量可发酵性糖和提高糖类浸出物奠定基础。
②糖化：麦芽经过麦芽粉碎机粉碎后转醪进入糖化锅，调节醪液pH值为5.7，蛋白休止温度50℃，提高α-氨基氮等可溶性氮含量。蛋白休止结束后兑醪升温至62℃，在此条件下保温50min，获得较高还原糖含量。糖化全程启用糖化锅搅拌器，搅拌速率7rpm/min。
③煮沸：采用衡压煮沸工艺，蒸汽压力控制在0.2-0.25Mpa，麦汁煮沸时间60min，将麦汁浓缩至13°P。
④回旋沉淀及麦汁冷却：麦汁煮沸结束后转醪进入回旋沉淀槽静止20min，经过薄板热交换冷却至7℃，通入无菌压缩空气使冷麦汁溶解氧含量达到9mg/L。
3)啤酒发酵
将麦汁泵入发酵罐中，控制满罐酵母数22MM个/mL，自然升温至9.8℃进行主发酵，每12hr检测一次发酵液糖度，当发酵液糖度降至3.5°P时升温至还原温度12℃，双乙酰降至0.03mg/L时，酒液还原结束进一步降温冷贮，发酵周期21d。
表1 成品酒麦芽香气关键物质含量
麦汁煮沸采用分段压力控制，同时低温主发酵，酿制的啤酒中麦香物质明显高于普通工艺制备的啤酒。实施例1麦香物质增加了40％左右，而实施例2因为使用国产麦芽，麦香物质增加量低于实施例1。与对比例1相比，啤酒中麦香物质均显著增加，啤酒品评也很好的证明麦芽香气明显提高，可饮性增强。
实施例3：含有4％高麦芽香气麦芽制备啤酒工艺
1)原料选择：选择高麦芽香麦芽、加麦和澳麦作为酿造原料，粳米作为辅料，其中高麦芽香麦芽占4％，加麦麦芽占45％，澳麦麦芽占21％，粳米占30％。(其中，高麦芽香麦芽由201410052207.3《一种具有高麦芽香气的麦芽制备方法及其啤酒》的制备方法制备)
2)麦汁制备
①糊化：粉碎后的大米进入糊化锅，添加适量耐高温α-淀粉酶，在热和淀粉酶的共同作用下，大米中淀粉分解成可溶性低聚糖和糊精，为糖化过程获得大量可发酵性糖和提高糖类浸出物奠定基础。
②糖化：粉碎后的麦芽进入糊化锅，调节醪液的PH值在5.7，在50℃下进行蛋白休止，以提高α-氨基氮等可溶性氮含量。蛋白休止结束后将糊化锅醪液兑入糖化锅，升温至62℃，在此条件下保温50min，以获得较高还原糖含量。糖化全程启用糖化锅搅拌器，搅拌速率7rpm/min。
④煮沸：采用分段式蒸汽压力控制煮沸工艺。
第一阶段，煮沸压力0.2-0.25Mpa，麦汁煮沸时间控制25min。
第二阶段，加压煮沸，将蒸汽压力提高到0.35-0.40Mpa，煮沸时间5min。
第三阶段，降低蒸汽压力至0.20-0.25Mpa，在此条件下煮沸25min，麦汁浓缩至13°P。
④回旋沉淀及麦汁冷却：麦汁煮沸结束后转醪进入回旋沉淀槽静止20min，经过薄板热交换冷却至7℃，通入无菌压缩空气使冷麦汁溶解氧含量达到9mg/L
3)啤酒发酵
将冷却后的麦汁泵入发酵罐中，控制满罐酵母数22MM个/mL，自然升温至8.0℃进行主发酵，每12hr检测一次发酵液糖度，当发酵液糖度降至5.0时升温至还原温度10.5℃，双乙酰降至0.03mg/L时，酒液还原结束进一步降温冷贮，发酵周期至少30d。通过低温长时间发酵工艺，使麦芽香气物质与酒充分融合，有效保留酒液中麦芽香气物质含量，突出酒液麦芽香气的典型风味特征。
实施例4：含有6％高麦芽香气麦芽制备啤酒工艺
1)原料选择：选择高麦芽香麦芽、加麦和澳麦作为酿造原料，粳米作为辅料，其中高麦芽香麦芽占6％，加麦麦芽占45％，澳麦麦芽占19％，粳米占30％。(其中，高麦芽香麦芽由201410052207.3《一种具有高麦芽香气的麦芽制备方法及其啤酒》的制备方法制备)
2)麦汁制备
①糊化：大米经大米粉碎机粉碎后转醪进入糊化锅，添加适量耐高温α-淀粉酶，大米在热和淀粉酶的共同作用下，淀粉分解成可溶性低聚糖和糊精，为糖化过程获得大量可发酵性糖和提高糖类浸出物奠定基础。
②糖化：麦芽经过麦芽粉碎机粉碎后转醪进入糖化锅，调节醪液pH值为5.7，蛋白休止温度50℃，提高α-氨基氮等可溶性氮含量。蛋白休止结束后兑醪升温至62℃，在此条件下保温50min，获得较高还原糖含量。糖化全程启用糖化锅搅拌器，搅拌速率7rpm/min。
③煮沸：采用分段式蒸汽压力控制煮沸工艺。
第一阶段，煮沸压力0.2-0.25Mpa，麦汁煮沸时间控制25min。
第二阶段，加压煮沸，将蒸汽压力提高到0.35-0.40Mpa，煮沸时间5min。
第三阶段，降低蒸汽压力至0.20-0.25Mpa，在此条件下煮沸25min，麦汁浓缩至13°P。
④回旋沉淀及麦汁冷却：麦汁煮沸结束后转醪进入回旋沉淀槽静止20min，经过薄板热交换冷却至7℃，通入无菌压缩空气使冷麦汁溶解氧含量达到9mg/L
3)啤酒发酵
将麦汁泵入发酵罐中，控制满罐酵母数22MM个/mL，自然升温至8.0℃进行主发酵，每12hr检测一次发酵液糖度，当发酵液糖度降至5.0时升温至还原温度10.5℃，双乙酰降至0.03mg/L时，酒液还原结束进一步降温冷贮，发酵周期至少30d。通过低温长时间发酵工艺，使麦芽香气物质与酒充分融合，有效保留酒液中麦芽香气物质含量，突出酒液麦芽香气的典型风味特征。
对比例2：含4％高麦芽香气麦芽，普通啤酒制备工艺
1)原料选择：选择高麦芽香麦芽、加麦和澳麦作为酿造原料，粳米作为辅料，其中高麦芽香麦芽占4％，加麦麦芽占45％，澳麦麦芽占21％，粳米占30％。(其中，高麦芽香麦芽由201410052207.3《一种具有高麦芽香气的麦芽制备方法及其啤酒》的制备方法制备)
2)麦汁制备
①糊化：粉碎后的大米进入糊化锅，添加适量耐高温α-淀粉酶，在热和淀粉酶的共同作用下，大米中淀粉分解成可溶性低聚糖和糊精，为糖化过程获得大量可发酵性糖和提高糖类浸出物奠定基础。
②糖化：粉碎后的麦芽进入糊化锅，调节醪液的PH值在5.7，在50℃下进行蛋白休止，以提高α-氨基氮等可溶性氮含量。蛋白休止结束后将糊化锅醪液兑入糖化锅，升温至62℃，在此条件下保温50min，以获得较高还原糖含量。糖化全程启用糖化锅搅拌器，搅拌速率7rpm/min。
煮沸：采用衡压煮沸工艺，蒸汽压力控制在0.2-0.25Mpa，麦汁煮沸时间60min，将麦汁浓缩至13°P。
④回旋沉淀及麦汁冷却：麦汁煮沸结束后转醪进入回旋沉淀槽静止20min，经过薄板热交换冷却至7℃，通入无菌压缩空气使冷麦汁溶解氧含量达到9mg/L。
4)啤酒发酵
将麦汁泵入发酵罐中，控制满罐酵母数22MM个/mL，自然升温至9.8℃进行主发酵，每12hr检测一次发酵液糖度，当发酵液糖度降至3.5°P时升温至还原温度12℃，双乙酰降至0.03mg/L时，酒液还原结束进一步降温冷贮，发酵周期21d。
表2 成品酒麦芽香气关键物质含量
与对比例2相比，添加高麦香麦芽，麦香物质显著增加。而且随着高麦香比例增加，成品啤酒中麦香物质也随之增长。实施例3、4啤酒酿造工艺的改变，对麦香物质的增加也有很大贡献。添加高麦香麦芽与酿造工艺调整，两个共同作用，啤酒的麦香得到显著提高。

Claims (5)

1.一种具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺，包括原料选择、麦汁制备及啤酒发酵，其特征在于，
步骤1：原料选择
选择麦芽蛋白质含量在10-13％的麦芽作为酿造原料，粳米作为酿造辅料；
步骤2：麦汁制备
(1)糊化：大米粉碎后转醪进入糊化锅，添加耐高温a淀粉酶；
(2)糖化：麦芽粉碎后转醪进入糖化锅，调节醪液pH值为5.5-5.8，蛋白休止温度45-55℃；蛋白休止结束后兑醪升温至60-65℃，在此条件下保温40-60min；糖化过程搅拌器全速运转，搅拌速率5-10rpm/min；
(3)煮沸：麦汁过滤结束转醪至煮沸锅进行分段煮沸；
第一阶段，常压煮沸，麦汁煮沸时间控制20-30min；
第二阶段，高压煮沸，将蒸汽压力提高到0.55Mpa，煮沸时间5-10min；
第三阶段，常压煮沸，缓慢降低蒸汽压力，在此条件下煮沸20-25min，将麦汁浓缩至标准浓度13°P。
(4)回旋沉淀及麦汁冷却；
步骤3：啤酒发酵
将冷却后麦汁泵人发酵罐中，控制满罐酵母数20-24MM个/mL，自然升温至7.5-8.5℃进行主发酵，当发酵液糖度降至5.0时，升温至还原温度10.0-11.5℃，双乙酰降至0.03mg/L时，酒液还原结束进一步降温冷贮。
2.根据权利要求1所述的具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺，其特征在于，所述的酿造原料中包括3-10％的高麦芽香气的麦芽。
3.根据权利要求1所述的具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺，其特征在于，所述的酿造辅料选择无水浸出率达到96％以上的粳米。
4.根据权利要求1所述的具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺，其特征在于，所述的糖化过程搅拌器全速运转，搅拌速率5-10rpm/min。
5.根据权利要求1所述的具有高麦芽香气的啤酒低温酿造工艺，其特征在于，所述的回旋沉淀及麦汁冷却：麦汁煮沸结束后转醪进入回旋沉淀槽静止20min，经过薄板热交换冷却至6-8℃，通入无菌压缩空气使冷麦汁溶解氧含量达到8-10mg/L。
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