CN106753944A - 啤酒糖浆及其生产工艺和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及啤酒酿造技术领域，具体涉及一种啤酒糖浆及其生产工艺和应用。本发明提供的啤酒糖浆的生产工艺，以玉米淀粉为原料，能够降低生产成本，并且采用糖化酶、普鲁兰酶和β－淀粉酶作为复合酶制剂进行多酶协同糖化，提高糖化效率，缩短生产啤酒糖浆的生产周期，同时反应条件温和，对设备要求简单，生产成本低，有利于实现工业化生产。本发明提供的啤酒糖浆可部分代替麦汁，能够降低生产成本，缩短酿造周期，提高啤酒产量，同时提高啤酒的风味稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及啤酒酿造技术领域，尤其涉及一种啤酒糖浆及其生产工艺和应用。
背景技术
啤酒是以大麦为原料经酵母发酵而成的富含营养的低醇饮料，被称为“液体面包”。啤酒口味清爽，适当饮用具有解渴、补充营养物质、促进血液循环的功效，深受广大消费者的喜爱，是世界上销量最大的饮料之一。
传统啤酒酿造一直是用大麦汁作发酵培养基，这是因为麦汁是酵母的天然基质，其中有酵母生长所需的各种养分，包括碳源(葡萄糖、果糖、麦芽糖、麦芽三糖等)。传统啤酒酿造工业中添加的辅料与酶制剂较少，主要依靠于原料的直接发酵，这较大地限制了啤酒的生产效率与产品质量。同时，由于酿造啤酒所需的大麦70％以上需要依靠从外国进口，原料价格高，生产成本高。现在啤酒生产大部分采用添加大米、小麦、玉米等辅料和酶制剂来提高啤酒的质量和降低生产成本。
啤酒糖浆是指用于啤酒酿造，能满足不同酿造要求的液体辅料糖浆。在麦汁中添加啤酒糖浆，既可以缩短酿造周期、降低成本，又可以提高啤酒品质、增加原料的利用率。
玉米中有足够的可发酵性糖，可以提供酵母生长的碳源，加之我国玉米资源丰富，以玉米为原料制作啤酒糖浆，可以降低生产成本。同时，玉米具有丰富的营养价值，含有人体所必需的不饱和脂肪酸及长寿因子谷胱甘肽，可预防心血管疾病及癌症。
有鉴于此，提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种啤酒糖浆的生产工艺，该啤酒糖浆生产工艺以玉米为原料，能够降低生产成本，并且采用糖化酶、普鲁兰酶和β－淀粉酶作为复合酶制剂进行多酶协同糖化，提高糖化效率，缩短生产啤酒糖浆的生产周期。
本发明的第二个目的在于提供一种啤酒糖浆，该啤酒糖浆与普通麦汁成分相近，可部分代替麦汁，应用于啤酒酿造业。
本发明的第三个目的在于提供一种啤酒糖浆在啤酒酿造中的应用，用啤酒糖浆部分代替麦汁，能够降低生产成本，缩短酿造周期，提高啤酒产量，同时提高啤酒的风味稳定性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种啤酒糖浆的生产工艺，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加水，搅拌均匀，得到淀粉乳；
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.3－5.9，加入α－淀粉酶，进行喷射液化，喷射温度为110－120℃，得到液化液，控制液化液的DE值为12－15；
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在95－100℃下保温30－60min，之后冷却降温至55－60℃；
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为4.5－5.0，加入糖化酶、β－淀粉酶和普鲁兰酶作为复合酶制剂，进行糖化，糖化温度为55－65℃，糖化时间为24－48h；
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤；
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
(7)加入氮源：向淀粉糖液中加入氮源补充剂，增加淀粉糖液的含氮量；
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
进一步地，步骤(1)中淀粉乳的浓度为16－19°Be′。
进一步地，步骤(2)中加入α－淀粉酶的用量为0.4－0.6升/吨淀粉，优选为0.5升/吨淀粉。
进一步地，步骤(4)中加入糖化酶的用量为0.05－0.15升/吨淀粉，优选为0.1升/吨淀粉。
进一步地，步骤(4)中加入β－淀粉酶的用量为0.4－0.6升/吨淀粉，优选为0.5升/吨淀粉。
进一步地，步骤(4)中加入普鲁兰酶的用量为0.05－0.15升/吨淀粉，优选为0.1升/吨淀粉。
进一步地，步骤(5)中脱色温度为70－80℃，脱色时间为30－60min。
进一步地，步骤(5)中活性炭的用量为0.3－0.5千克/吨淀粉。
一种按照上述生产工艺制备的啤酒糖浆，所述啤酒糖浆的浓度为70－75％，DE值为50－55，葡萄糖5－10％，麦芽糖的含量50－60％，麦芽三糖≤20％，α－氨基氮含量为170－200mg/L，可溶性总氮为750－850mg/L，pH值4.5－6.0。
上述啤酒糖浆在啤酒酿造中的应用，用上述啤酒糖浆取代30－40％的麦汁。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的啤酒糖浆生产工艺以玉米为原料，能够降低生产成本，并且采用糖化酶、普鲁兰酶和β－淀粉酶作为复合酶制剂进行多酶协同糖化，提高糖化效率，缩短生产啤酒糖浆的生产周期。同时，该生产工艺反应条件温和，对设备要求简单，生产成本低，有利于实现工业化生产。
2、本发明提供的啤酒糖浆在玉米淀粉糖浆的基础上外加氮源，可部分代替麦汁，能够降低生产成本，缩短酿造周期，提高啤酒产量，同时提高啤酒的风味稳定性。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的啤酒糖浆的生产工艺，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加水，搅拌均匀，得到淀粉乳；
本发明中，步骤(1)中淀粉乳的浓度为16－19°Be′。
本发明中，淀粉乳的浓度典型但非限定性为：16°Be′、16.5°Be′、17°Be′、17.5°Be′、18°Be′、18.5°Be′或19°Be′。
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.3－5.9，加入α－淀粉酶，进行喷射液化，喷射温度为110－120℃，得到液化液，控制液化液的DE值为12－15；
液化是指淀粉被淀粉酶水解成糊精和低聚糖等短链小分子产物。
液化的目的是酶解淀粉乳，降低粘度，提高DE值，进一步絮凝蛋白，为糖化提供均匀一致的液化液。
液化过程采用的是α－淀粉酶，α－淀粉酶可以水解淀粉内部的α－1，4－糖苷键，水解产物为糊精、低聚糖和单糖，酶作用后可使糊化淀粉的黏度迅速降低，变成液化淀粉。
作为本发明的优选实施方式，采用耐高温α－淀粉酶。
为了更好地发挥α－淀粉酶的作用，将淀粉乳的pH调节为5.3－5.9。
本发明中，淀粉乳溶液的pH典型但非限定性为：5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8或5.9。
本发明中，步骤(2)中加入α－淀粉酶的量为0.4－0.6升/吨淀粉。
本发明中，步骤(2)中加入α－淀粉酶的量典型但非限定性为：0.4升/吨淀粉、0.45升/吨淀粉、0.5升/吨淀粉、0.55升/吨淀粉、或0.6升/吨淀粉。
本发明中，喷射温度典型但非限定性为：110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃。
在啤酒糖浆的制备过程中，对于液化液DE值控制的是否得当，直接影响后续液化液的糖化工艺的效果，最终影响着啤酒糖浆的品质。
液化液的DE值太高，一是会在液化阶段直接产生很多难于被糖化酶水解的超短链分子糖，二是平均分子链太短，与糖化酶的结合更加困难，反而会延长糖化时间或增加糖化酶的消耗；DE值太低，液化物料的粘度变大，也会增加糖化的难度。
本发明中，步骤(2)得到的液化液的DE值为12－15。
本发明中，步骤(2)得到的液化液的DE值典型但非限定性为：12、12.5、13、13.5、14、14.5或15。
本发明中的α－淀粉酶来自诺维信公司，酶活为120KUN/g(相当于国际的80000单位/克)。
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在95－100℃下保温30－60min，之后冷却降温至55－60℃；
本发明中，步骤(3)的保温温度典型但非限定性为：95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃。
本发明中，步骤(3)的保温时间典型但非限定性为：30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min。
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为4.5－5.0，加入糖化酶、β－淀粉酶和普鲁兰酶作为复合酶制剂，进行糖化，糖化温度为55－65℃，糖化时间为24－48h；
糖化是利用糖化酶等将短链小分子产物进一步水解成单糖的过程。
糖化酶又称葡萄糖淀粉酶，学名为α－1，4－葡萄糖水解酶，它能把淀粉从非还原性未端水解a－1，4葡萄糖苷键产生葡萄糖，也能缓慢水解a－1，6葡萄糖苷键和麦芽糖，转化为葡萄糖。
β－淀粉酶是一种外切型淀粉酶，它作用于淀粉时从非还原性末端依次切开相隔的α－1，4键，将直链淀粉分解成麦芽糖。β－淀粉酶不能水解支链淀粉的α－1，6键，也不能跨过分支点继续水解，β－淀粉酶水解直链淀粉时，如淀粉分子由偶数个葡萄糖单位组成，则最终水解产物全部是麦芽糖；如淀粉分子由奇数个葡萄糖单位组成，则最终水解产物除麦芽糖外，还有少量葡萄糖。此外，β－淀粉酶水解淀粉水解产物如麦芽糊精、麦芽低聚糖时，水解速度很快，故作为糖化过程的酶使用。
普鲁兰酶是一种淀粉脱支酶，能够专一性切开支链淀粉分支点中的α－1，6糖苷键，切下整个分支结构，形成直链淀粉。普鲁兰酶可以将最小单位的支链分解，最大限度的利用淀粉原料，节约成本。玉米中支链淀粉含量较高，占总淀粉量的80％，因此需要普鲁兰酶进行糖化。
糖化酶、β－淀粉酶和普鲁兰酶三者相互协同，将玉米淀粉彻底酶解，提升了糖化过程中的酶解效率，并通过控制三种酶的用量，得到特定糖组分的啤酒糖浆。
本发明中，步骤(4)中加入糖化酶的用量为0.05－0.15升/吨淀粉。
作为本发明的优选实施方式，步骤(4)中加入糖化酶的用量为0.1升/吨淀粉。
本发明中，步骤(4)中加入糖化酶的用量典型但非限定性为：0.05升/吨淀粉、0.06升/吨淀粉、0.07升/吨淀粉、0.08升/吨淀粉、0.09升/吨淀粉、0.10升/吨淀粉、0.11升/吨淀粉、0.12升/吨淀粉、0.13升/吨淀粉、0.14升/吨淀粉或0.15升/吨淀粉。
本发明中，步骤(4)中加入β－淀粉酶的用量为0.4－0.6升/吨淀粉。
作为本发明的优选实施方式，步骤(4)中加入β－淀粉酶的用量为0.5升/吨淀粉。
本发明中，步骤(4)中加入β－淀粉酶的用量典型但非限定性为：0.4升/吨淀粉、0.45升/吨淀粉、0.5升/吨淀粉、0.55升/吨淀粉或0.6升/吨淀粉。
本发明中，步骤(4)中加入普鲁兰酶的用量为0.05－0.15升/吨淀粉。
作为本发明的优选实施方式，步骤(4)中加入普鲁兰酶的用量为0.1升/吨淀粉。
本发明中，步骤(4)中加入普鲁兰酶的用量典型但非限定性为：0.05升/吨淀粉、0.06升/吨淀粉、0.07升/吨淀粉、0.08升/吨淀粉、0.09升/吨淀粉、0.10升/吨淀粉、0.11升/吨淀粉、0.12升/吨淀粉、0.13升/吨淀粉、0.14升/吨淀粉或0.15升/吨淀粉。
本发明中，糖化酶、β－淀粉酶和普鲁兰酶来自杰能科公司。
糖化酶的酶活力为500AGU/mL。一个AGU单位是指在标准条件下，每分钟水解1微克分子麦芽糖所需的酶量。
β－淀粉酶的酶活力为1230DP°。1个DP°单位是指在0.1ml5％浓度的酶样品溶液与100ml特定底物在20℃反应1小时能够还原5ml菲林试剂所需要的酶量。
普鲁兰酶的酶活力为1000ASPU/g。一个普鲁兰酶的活力单位，是指在特定测试条件下，pH4.5，温度60℃，从普鲁兰底物每分钟释放相当于葡萄糖的一个还原当量所需的酶量。
本发明中，步骤(4)中糖液的pH典型但非限定性为：4.5、4.6、4.7、4.8、4.9或5.0。
本发明中，糖化温度典型但非限定性为：55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃或65℃。
本发明中，糖化时间典型但非限定性为：24h、25h、26h、27h、28h、29h、30h、31h、32h、33h、34h、35h、36h、37h、38h、39h、40h、41h、42h、43h、44h、45h、46h、47h或48h。
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤；
活性炭，能够吸附糖液中的大量杂质，保证进入离子交换阶段的糖液杂质尽可能的少，减小离子交换负担。
本发明中，活性炭的用量为0.3－0.5千克/吨淀粉。
本发明中，活性炭的用量典型但非限定性为：0.3千克/吨淀粉、0.35千克/吨淀粉、0.4千克/吨淀粉、0.45千克/吨淀粉或0.5千克/吨淀粉。
本发明中，可以加入硅藻土作为助滤剂，加强脱色过滤的效果。
本发明中，脱色温度为70－80℃，脱色时间为30－60min。
本发明中，脱色温度典型但非限定性为：70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃。
本发明中，脱色时间度典型但非限定性为：30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min。
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
通过离子交换柱，利用树脂的吸附作用，可除去溶于水的无机杂质。
(7)加入氮源：向淀粉糖液中加入氮源补充剂，增加淀粉糖液的含氮量；
为了能够尽可能与麦汁成分接近，本发明在啤酒糖浆的制备过程中外加氮源。由于除了碳源，酵母发酵还需要氮源，如果氮源不足，会影响酵母生长和发酵，为了保证发酵的顺利进行，本发明在啤酒糖浆的制备过程中外加氮源。
作为本发明的优选实施方式，外加氮源为小麦面筋蛋白在中性蛋白酶酶解后的产物。小麦面筋蛋白与麦芽的成分最相近，但价格比较便宜。
本发明，小麦面筋蛋白在中性蛋白酶作用下酶解的pH值6.0－7.5，温度为40－55℃，酶解时间为4－5h。
本发明中，小麦面筋蛋白的用量为淀粉重量的4－6％。
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
通过四效蒸发器进行浓缩，浓缩使糖浆的浓度升高，一般要求糖浆的浓度大于70％，高浓度的糖浆能够抑制微生物的生长繁殖，增加糖浆的保质期。
本发明中，浓缩系统的真空度为200－400mbar。
本发明提供的啤酒糖浆，所述啤酒糖浆的浓度为70－75％，DE值为50－55，葡萄糖5－10％，麦芽糖的含量50－60％，麦芽三糖≤20％，α－氨基氮含量为170－200mg/L，可溶性总氮为750－850mg/L，pH值4.5－6.0。
糖浆中的葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖，被称为可发酵糖，是啤酒酵母的主要碳源，也是发酵中可利用的物质，又称为糖。按照QB2687－2005的要求，糖浆中的葡萄糖≤10％、麦芽糖≥50％、麦芽三糖≤20％。而糖浆中的糊精、麦芽四糖、麦芽五糖至麦芽九糖均为不可发酵糖，又称为非糖。通常糖与非糖比应大于3：1。
下面结合实施例来更清楚地说明本发明的技术方案。
实施例1
一种啤酒糖浆的生产工艺，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加入50－60℃的水，搅拌均匀，得到浓度为18°Be′的淀粉乳；
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.8，加入α－淀粉酶的用量为0.5升/吨淀粉，进行喷射液化，喷射温度为115℃，得到液化液，控制液化液的DE值为14；
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在97℃下保温45min，之后冷却降温至58℃；
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为4.8，加入糖化酶的用量为0.1升/吨淀粉，β－淀粉酶的用量为0.5升/吨淀粉，普鲁兰酶的用量为0.1升/吨淀粉，进行糖化，糖化温度为60℃，糖化时间为36h；
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤，加入活性炭的用量为0.4千克/吨淀粉，脱色温度为75℃，脱色时间为45min；
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
(7)加入氮源：向淀粉糖液中小麦面筋蛋白水解产物，小麦面筋蛋白的重量为淀粉重量的5％，增加淀粉糖液的含氮量；
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
按照实施例1的生产工艺制备的啤酒糖浆，DE值为53，葡萄糖含量为8.4％，麦芽糖含量为59.7％，麦芽三糖含量为15.6％，α－氨基氮含量为189mg/L，可溶性总氮为812mg/L，pH值5.4。
实施例2
一种啤酒糖浆的生产工艺，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加入50－60℃的水，搅拌均匀，得到浓度为17°Be′的淀粉乳；
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.8，加入α－淀粉酶的用量为0.45升/吨淀粉，进行喷射液化，喷射温度为118℃，得到液化液，控制液化液的DE值为13；
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在95℃下保温60min，之后冷却降温至55℃；
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为4.6，加入糖化酶的用量为0.08升/吨淀粉，β－淀粉酶的用量为0.45升/吨淀粉，普鲁兰酶的用量为0.08升/吨淀粉，进行糖化，糖化温度为63℃，糖化时间为30h；
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤，加入活性炭的用量为0.35千克/吨淀粉，脱色温度为78℃，脱色时间为40min；
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
(7)加入氮源：向淀粉糖液中小麦面筋蛋白水解产物，小麦面筋蛋白的重量为淀粉重量的4.5％，增加淀粉糖液的含氮量；
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
按照实施例2的生产工艺制备的啤酒糖浆，DE值为51，葡萄糖含量为8.0％，麦芽糖含量为57.2％，麦芽三糖含量为17.8％，α－氨基氮含量为180mg/L，可溶性总氮为798mg/L，pH值5.3。
实施例3
一种啤酒糖浆的生产工艺，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加入50－60℃的水，搅拌均匀，得到浓度为16°Be′的淀粉乳；
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.3，加入α－淀粉酶的用量为0.4升/吨淀粉，进行喷射液化，喷射温度为110℃，得到液化液，控制液化液的DE值为12；
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在98℃下保温30min，之后冷却降温至60℃；
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为5.0，加入糖化酶的用量为0.05升/吨淀粉，β－淀粉酶的用量为0.4升/吨淀粉，普鲁兰酶的用量为0.05升/吨淀粉，进行糖化，糖化温度为55℃，糖化时间为48h；
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤，加入活性炭的用量为0.3千克/吨淀粉，脱色温度为70℃，脱色时间为60min；
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
(7)加入氮源：向淀粉糖液中小麦面筋蛋白水解产物，小麦面筋蛋白的重量为淀粉重量的4％，增加淀粉糖液的含氮量；
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
按照实施例3的生产工艺制备的啤酒糖浆，DE值为50，葡萄糖含量为7.8％，麦芽糖含量为53.4％，麦芽三糖含量为19.6％，α－氨基氮含量为175mg/L，可溶性总氮为766mg/L，pH值5.8。
实施例4
一种啤酒糖浆的生产工艺，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加入50－60℃的水，搅拌均匀，得到浓度为19°Be′的淀粉乳；
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.9，加入α－淀粉酶的用量为0.6升/吨淀粉，进行喷射液化，喷射温度为120℃，得到液化液，控制液化液的DE值为15；
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在100℃下保温40min，之后冷却降温至56℃；
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为4.7，加入糖化酶的用量为0.15升/吨淀粉，β－淀粉酶的用量为0.6升/吨淀粉，普鲁兰酶的用量为0.12升/吨淀粉，进行糖化，糖化温度为65℃，糖化时间为28h；
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤，加入活性炭的用量为0.5千克/吨淀粉，脱色温度为80℃，脱色时间为30min；
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
(7)加入氮源：向淀粉糖液中小麦面筋蛋白水解产物，小麦面筋蛋白的重量为淀粉重量的6％，增加淀粉糖液的含氮量；
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
按照实施例4的生产工艺制备的啤酒糖浆，DE值为54，葡萄糖含量为9.0％，麦芽糖含量为62.9％，麦芽三糖含量为13.5％，α－氨基氮含量为196mg/L，可溶性总氮为831mg/L，pH值5.0。
实施例5
一种啤酒糖浆的生产工艺，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加入50－60℃的水，搅拌均匀，得到浓度为17.5°Be′的淀粉乳；
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.5，加入α－淀粉酶的用量为0.55升/吨淀粉，进行喷射液化，喷射温度为113℃，得到液化液，控制液化液的DE值为14；
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在97℃下保温55min，之后冷却降温至57℃；
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为4.5，加入糖化酶的用量为0.12升/吨淀粉，β－淀粉酶的用量为0.55升/吨淀粉，普鲁兰酶的用量为0.15升/吨淀粉，进行糖化，糖化温度为58℃，糖化时间为24h；
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤，加入活性炭的用量为0.45千克/吨淀粉，脱色温度为72℃，脱色时间为50min；
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
(7)加入氮源：向淀粉糖液中小麦面筋蛋白水解产物，小麦面筋蛋白的重量为淀粉重量的5.5％，增加淀粉糖液的含氮量；
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
按照实施例5的生产工艺制备的啤酒糖浆，DE值为52，葡萄糖含量为8.6％，麦芽糖含量为60.8％，麦芽三糖含量为14.7％，α－氨基氮含量为192mg/L，可溶性总氮为824mg/L，pH值4.8。
为了说明本发明提供的糖化过程中多酶协同对糖化效果的效果，结合以下对比例进行说明。
对比例1
一种啤酒糖浆的生产工艺，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加入50－60℃的水，搅拌均匀，得到浓度为18°Be′的淀粉乳；
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.8，加入α－淀粉酶的用量为0.5升/吨淀粉，进行喷射液化，喷射温度为115℃，得到液化液，控制液化液的DE值为14；
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在97℃下保温45min，之后冷却降温至58℃；
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为4.8，加入糖化酶的用量为0.1升/吨淀粉，β－淀粉酶的用量为0.5升/吨淀粉，进行糖化，糖化温度为60℃，糖化时间为36h；
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤，加入活性炭的用量为0.4千克/吨淀粉，脱色温度为75℃，脱色时间为45min；
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
(7)加入氮源：向淀粉糖液中小麦面筋蛋白水解产物，小麦面筋蛋白的重量为淀粉重量的4.5％，增加淀粉糖液的含氮量；
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
按照对比例1的生产工艺制备的啤酒糖浆，DE值为48，葡萄糖含量为9.5％，麦芽糖含量为49.3％，麦芽三糖含量为15.5％，α－氨基氮含量为190mg/L，可溶性总氮为819mg/L，pH值4.7。
对比例2
一种啤酒糖浆的生产工艺，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加入50－60℃的水，搅拌均匀，得到浓度为18°Be′的淀粉乳；
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.8，加入α－淀粉酶的用量为0.5升/吨淀粉，进行喷射液化，喷射温度为115℃，得到液化液，控制液化液的DE值为14；
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在97℃下保温45min，之后冷却降温至58℃；
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为4.8，加入糖化酶的用量为0.1升/吨淀粉，普鲁兰酶的用量为0.1升/吨淀粉，进行糖化，糖化温度为60℃，糖化时间为36h；
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤，加入活性炭的用量为0.4千克/吨淀粉，脱色温度为75℃，脱色时间为45min；
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
(7)加入氮源：向淀粉糖液中小麦面筋蛋白水解产物，小麦面筋蛋白的重量为淀粉重量的4.5％，增加淀粉糖液的含氮量；
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
按照对比例2的生产工艺制备的啤酒糖浆，DE值为42，葡萄糖含量为14.5％，麦芽糖含量为21.6％，麦芽三糖含量为40.3％，α－氨基氮含量为194mg/L，可溶性总氮为807mg/L，pH值4.8。
对比例3
一种啤酒糖浆的生产工艺，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加入50－60℃的水，搅拌均匀，得到浓度为18°Be′的淀粉乳；
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.8，加入α－淀粉酶的用量为0.5升/吨淀粉，进行喷射液化，喷射温度为115℃，得到液化液，控制液化液的DE值为14；
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在97℃下保温45min，之后冷却降温至58℃；
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为4.8，加入β－淀粉酶的用量为0.5升/吨淀粉，普鲁兰酶的用量为0.1升/吨淀粉，进行糖化，糖化温度为60℃，糖化时间为36h；
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤，加入活性炭的用量为0.4千克/吨淀粉，脱色温度为75℃，脱色时间为45min；
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
(7)加入氮源：向淀粉糖液中小麦面筋蛋白水解产物，小麦面筋蛋白的重量为淀粉重量的4.5％，增加淀粉糖液的含氮量；
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
按照对比例3的生产工艺制备的啤酒糖浆，DE值为46，葡萄糖含量为3.5％，麦芽糖含量为62.5％，麦芽三糖含量为11.7％，α－氨基氮含量为195mg/L，可溶性总氮为826mg/L，pH值4.8。
根据实施例1－5和对比例1－3的啤酒糖浆的生产工艺制备的啤酒糖浆的糖组分如表1。
表1啤酒糖浆的糖组分
从表1中可以看出，实施例1－5制备的啤酒糖浆符合QB2687－2005的要求，啤酒糖浆中的葡萄糖≤10％、麦芽糖≥50％、麦芽三糖≤20％，可以替代麦汁。
对比例1在糖化阶段采用了糖化酶和β－淀粉酶两种酶，由于玉米淀粉中含有大量的支链淀粉，而β－淀粉酶仅可将直链淀粉分解成麦芽糖，导致支链淀粉无法分解，因而导致麦芽糖＜50％。对比例2在糖化阶段采用了糖化酶和普鲁兰酶两种酶，由于缺少β－淀粉酶的作用，因此麦芽糖的含量少，导致麦芽糖＜50％，糖浆大部分以麦芽三糖及其以上组成。对比例3在糖化阶段采用了β－淀粉酶和普鲁兰酶两种酶，由于缺少糖化酶的糖化作用，导致葡萄糖的含量少，DE值较低。对比例1－3中，四糖及其以上的非糖含量比较高，达不到麦汁的水平。由此可见，糖化酶、β－淀粉酶和普鲁兰酶三者相互协同，将玉米淀粉彻底酶解，提升了糖化过程中的酶解效果和效率，酶解效果要优于一种或两种酶的效果，生产的啤酒糖浆符合标准。
下面结合效果例，说明本发明的啤酒糖浆在啤酒酿造中的应用。
效果例1
采用不同比例的实施例1中的啤酒糖浆取代麦汁进行发酵试验，按照GB/T4927－2001进行理化指标评定，评定结果如表2所示。
表2啤酒糖浆取代不同比例的麦汁对啤酒的影响
从表2中可以看出，当啤酒糖浆取代麦汁的用量超过40％时，从酒色、泡沫、口味和香味方面，啤酒的品质变差，酒色变淡，泡沫不细腻，持续时间变短，酒花香味变淡，故啤酒糖浆取代麦汁的用量不宜超过40％。
由于大麦中含有较多的多酚物质，多酚物质是啤酒颜色的主要来源，而玉米淀粉制作的啤酒糖浆中含有极少的多酚物质，从而随着啤酒糖浆的添加，啤酒色度也随之降低。影响啤酒泡沫的发泡蛋白主要是谷蛋白和球蛋白，由于玉米中这两种蛋白质的缺乏，导致成品啤酒泡沫下降。
仍需说明的是加入玉米淀粉制作的啤酒糖浆，啤酒的风味稳定性有所提高，这是因为由脂肪酸产生的长链不饱和醛是老化味的典型代表物质，而玉米淀粉制作的啤酒糖浆中的脂肪含量较低，在麦汁中添加了玉米淀粉制作的啤酒糖浆进行发酵，啤酒的抗氧化值有所提高，说明玉米淀粉制作的啤酒糖浆可以提高啤酒的风味稳定性。
综上，结合生产成本及啤酒质量，啤酒糖浆取代麦汁的用量为30－40％为宜。
效果例2
品评方法：选取40名评价员，分成两组，每组20人，分3次对样品进行感官评价。评价员检验前用清水漱口，每个评价员每次将收到3个编码样品，第一个样品为由实施例1的啤酒糖浆40％替代麦汁酿造的啤酒样品，第二个样品为全麦汁酿造的啤酒样品，第三个样品为市购啤酒糖浆样品。第一组评价员将按呈送顺序从左至右品尝各样品，第二组评价员按呈送顺序从右至左品尝各样品，中间用清水漱口，评价员对啤酒从酒色、泡沫、口味和香味方面进行感官评价。评价结果见表3。
表3不同的啤酒样品感官评价
从表3中可以看出，由实施例1的啤酒糖浆部分替代麦汁酿造的啤酒酒色为金黄色、清澈透明，泡沫细腻、连续持久，口感纯正、清爽醇厚，气味清爽、有明显的酒花香味，无杂味，从酒色、泡沫、口味和香味方面与全麦汁酿造的啤酒无明显区别，可见，本发明提供的啤酒糖浆可部分替代麦汁酿造的啤酒，同时还可以降低生产成本。
从表3中可以看出市售啤酒糖浆酿造的啤酒从酒色、泡沫、口味和香味方面与本发明的啤酒糖浆酿造的啤酒相比都略差，其酒色为淡黄色，泡沫细腻度较差，持续时间较短，口感略淡，香味不浓，究其原因，因为市售啤酒糖浆的浓度不是很高，且糖组分分布不合理。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种啤酒糖浆的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：
(1)调制淀粉乳：向玉米淀粉中加水，搅拌均匀，得到淀粉乳；
(2)液化：调节淀粉乳溶液的pH为5.3－5.9，加入α－淀粉酶，进行喷射液化，喷射温度为110－120℃，得到液化液，控制液化液的DE值为12－15；
(3)层流柱保温：将液化液闪蒸降温减压后，进入层流柱，在95－100℃下保温30－60min，之后冷却降温至55－60℃；
(4)糖化：调节步骤(3)中糖液的pH为4.5－5.0，加入糖化酶、β－淀粉酶和普鲁兰酶作为复合酶制剂，进行糖化，糖化温度为55－65℃，糖化时间为24－48h；
(5)脱色过滤：采用活性炭对步骤(4)中的糖液进行脱色过滤；
(6)离子交换：将过滤后的液体再经离子交换树脂进行吸附分离，得到精制淀粉糖液；
(7)加入氮源：向淀粉糖液中加入氮源补充剂，增加淀粉糖液的含氮量；
(8)浓缩：采用真空浓缩，得到产品。
2.根据权利要求1所述的啤酒糖浆的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中淀粉乳的浓度为16－19°Be′。
3.根据权利要求1所述的啤酒糖浆的生产工艺，其特征在于，步骤(2)中加入α－淀粉酶的用量为0.4－0.6升/吨淀粉，优选为0.5升/吨淀粉。
4.根据权利要求1所述的啤酒糖浆的生产工艺，其特征在于，步骤(4)中加入糖化酶的用量为0.05－0.15升/吨淀粉，优选为0.1升/吨淀粉。
5.根据权利要求1所述的啤酒糖浆的生产工艺，其特征在于，步骤(4)中加入β－淀粉酶的用量为0.4－0.6升/吨淀粉，优选为0.5升/吨淀粉。
6.根据权利要求1所述的啤酒糖浆的生产工艺，其特征在于，步骤(4)中加入普鲁兰酶的用量为0.05－0.15升/吨淀粉，优选为0.1升/吨淀粉。
7.根据权利要求1所述的啤酒糖浆的生产工艺，其特征在于，步骤(5)中脱色温度为70－80℃，脱色时间为30－60min。
8.根据权利要求1所述的啤酒糖浆的生产工艺，其特征在于，步骤(5)中活性炭的用量为0.3－0.5千克/吨淀粉。
9.根据权利要求1－8中任一项所述的生产工艺制备的啤酒糖浆，其特征在于，所述啤酒糖浆的浓度为70－75％，DE值为50－55，葡萄糖5－10％，麦芽糖的含量50－60％，麦芽三糖≤20％，α－氨基氮含量为170－200mg/L，可溶性总氮为750－850mg/L，pH值4.5－6.0。
10.根据权利要求9所述的啤酒糖浆在啤酒酿造中的应用，其特征在于，用权利要求9所述的啤酒糖浆取代30－40％的麦汁。
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