CN115232684A - 高效低耗的高浓度麦汁制备方法 - Google Patents

高效低耗的高浓度麦汁制备方法 Download PDF

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CN115232684A CN202211011287.9A CN202211011287A CN115232684A CN 115232684 A CN115232684 A CN 115232684A CN 202211011287 A CN202211011287 A CN 202211011287A CN 115232684 A CN115232684 A CN 115232684A
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常宗明
郑敏
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Abstract

本发明提出一种高效低耗的高浓度麦汁制备方法，属于啤酒酿造领域，能够解决现有的高浓度麦汁生产设备及工艺存在生产效率有限，难以进一步提升高浓度麦汁制备效率的技术问题。该技术方案包括：粉碎后的麦芽依次经过糖化、过滤、煮沸、回旋沉淀处理后，制得浓度为12‑14°P的全麦热麦汁；在进入麦汁冷却步骤前，将稀释至浓度为30‑60％的糖浆与全麦热麦汁混合均匀后进入冷却装置，最终制得浓度为18‑24°P的高浓度麦汁。本发明具有生产效率高、节约能耗等特点，能显著提高生产旺季产能，能够应用于高浓麦汁制备方面。

Description

高效低耗的高浓度麦汁制备方法
技术领域
本发明属于啤酒酿造领域，尤其涉及一种高效低耗的高浓度麦汁制备方法。
背景技术
由于啤酒消费行为具有明显的季节特征，几乎全国各地区的啤酒消费旺季都集中在夏季。然而，如何提升工厂麦汁制备、发酵的效率，进而解决啤酒厂旺季产能不足的问题，一直是啤酒生产运行方面面临的现实问题，也是制约啤酒厂效益提升的一个重要影响因素。
以麦汁制备工序为例，现行麦汁制备设备以“三锅两槽五器”组合为主，具体由糖化锅、糊化锅、煮沸锅、麦汁过滤槽以及回旋沉淀槽组成。受制于麦汁设备锅器容量以及过滤能力的制约，单批次麦汁的产量基本维持不变，提高麦汁产量的方式来增加产能的途径有限。
高浓酿造技术在不改变现有啤酒厂设备配置的基础上，可大幅提高工厂糖化、发酵生产效率，缓解啤酒生产旺季产能发挥不足的缺陷，同时有利于啤酒口味的提高。且发酵浓度越高，优势越突出。因此，近年来已经得到广泛的应用。
但在已经实现高浓酿造工艺啤酒生产厂，如何挖掘现有麦汁生产设备的潜力，进一步提高麦汁制备的效率和产能，一直是酿酒师迫切解决和研究的难题。
发明内容
本发明针对现有的高浓度麦汁生产设备及工艺存在生产效率有限，难以进一步提升高浓度麦汁制备效率，进而无法满足高浓酿造工艺的啤酒厂对进一步提升麦汁制备效率和产能实际需求的技术问题，提出一种生产效率高、节约煮沸蒸汽消耗量的高效低耗的高浓度麦汁制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
高效低耗的高浓度麦汁制备方法，包括以下步骤：
粉碎后的麦芽依次经过糖化、过滤、煮沸、回旋沉淀处理后，制得浓度为12-14°P的全麦热麦汁；
在进入麦汁冷却工序前，将稀释至浓度为30-60％的糖浆辅料与所述全麦热麦汁混合均匀后进入麦汁冷却装置，最终制得浓度为18-24°P的高浓度麦汁。
在一实施方式中，糖浆的使用比例占原料总质量的40-60％。
在一实施方式中，稀释至浓度为30-60％的糖浆通过以下方法制得：
将浓度为75-80％的糖浆辅料泵入糊化锅中，使用酿造水进行稀释，并将稀释后的糖浆浓度控制在30-60％备用。
在一实施方式中，麦汁冷却装置为板式冷却器。
在一实施方式中，12-14°P的全麦热麦汁通过以下方法制备：
原料粉碎与糖化：选用麦芽、水为主要原料，将麦芽粉碎后，以料水比1：(2.5-3.5)的比例混合加入糖化锅中，于45℃-78℃进行分段式糖化，得全麦麦汁；
麦汁过滤，糖化结束后，进行全麦麦汁过滤；
麦汁煮沸：将过滤后的全麦麦汁煮沸，控制煮沸时间和煮沸蒸发率，并在煮沸过程中添加酒花或酒花制品；
回旋沉淀：煮沸结束后的热麦汁全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，制成浓度为12-14°P的全麦热麦汁。
在一实施方式中，分段式糖化包括：
粉碎后的麦芽在43℃-50℃条件下，进行低温蛋白休止40-90min；
升温至63-68℃，糖化30-80min；
升温至78℃后，保温10-15min，完成糖化过程。
在一实施方式中，麦汁煮沸时间为45-60min，控制煮沸蒸发率为4-6％。
在一实施方式中，所得的浓度为12-14°P的全麦麦汁量不低于煮沸锅所能容纳的最低量；所得浓度为12-14°P的全麦热麦汁中麦汁浸出物的收得率达到98％以上。
在一实施方式中，高浓度麦汁制备方法中在麦汁煮沸过程中不添加糖浆。
本发明还提供了一种高浓度麦汁，该款麦汁利用上述任一实施方式所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法制备得到，所述高浓度麦汁浓度为18-24°P。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
1、本发明提出的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，该方法先将麦芽粉碎后依次经过糖化、过滤、煮沸以及回旋沉淀步骤后，制备12-14°的全麦热麦汁，麦汁产量达到煮沸锅设计的最低产量，然后将75-80％的糖浆在糊化锅中稀释到浓度30-60％，并在进入麦汁冷却工序前将稀释后的糖浆与全麦热麦汁混合后进入冷却工序，最终制备得到18-24°P的高浓度麦汁；
2、本发明提出的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，与传统麦汁制备工艺相比，通过在优化糖浆添加浓度及添加比例的基础上，改变糖浆的添加位置，最终不仅提高了麦汁生产效率，还大幅降低了能耗；
3、本发明提出的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，与传统麦汁制备工艺相比，通过控制前期麦汁煮沸锅的麦汁量相同、蒸发率控制相同，本发明最终的麦汁产量提高20-60％，能够节约煮沸蒸汽的消耗量，节省麦汁制备蒸汽消耗约为12-16kg/kl麦汁。
附图说明
图1为本发明实施例所提供的高效低耗的高浓度麦汁制备方法的工艺流程图；
图2为本发明所提供的传统高浓度麦汁制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明实施例提供了一种高效低耗的高浓度麦汁制备方法，包括以下步骤：
S1、粉碎后的麦芽依次经过糖化、过滤、煮沸、回旋沉淀处理后，制得浓度为12-14°P的全麦热麦汁；
S2、在进入麦汁冷却工序前，将稀释至浓度为30-60％的糖浆辅料与所述全麦热麦汁混合均匀后进入麦汁冷却装置，最终制得浓度为18-24°P的高浓度麦汁。
在上述实施例中提供一种高效低耗的高浓度麦汁制备方法，该方法与传统使用糖浆辅料提高浓度的麦汁制备工艺相比，通过在优化糖浆添加浓度及添加比例的基础上，改变糖浆的添加位置，最终不仅提高了麦汁单产和麦汁生产效率，还大幅降低了蒸汽消耗量。
进一步地，传统的使用糖浆辅料提高浓度的高浓麦汁制备方法一般包括：麦芽粉碎、糖化、过滤、煮沸、回旋沉淀以及麦汁冷却等工序，麦汁经煮沸后，添加糖浆前的全麦麦汁浓度控制在10-11°P，在煮沸结束后添加80％浓度的糖浆定型麦汁的浓度控制在18-24°P，此种方式制备的高浓度麦汁，由于添加糖浆前的麦汁浓度偏低，单批次投料量远远低于糖化锅、过滤槽设计的投料量，且单批麦汁产量达到煮沸锅设计的产量，麦汁制备的生产效率低下。
那么，本发明为了解决传统高浓麦汁制备过程中存在的上述问题，通过提高麦芽的投料量，提高投料的料水比，生产更高浓度的全麦麦汁，同时通过改变糖浆添加比例、添加方式及位置等途径，最终实现了高浓麦汁的高效低能耗的制备，最终的单批次高浓麦汁产量提高20-60％，并且节约煮沸蒸汽的消耗量，节省麦汁制备蒸汽消耗约为12-16kg/kl麦汁。
在一具体实施方式中，糖浆的使用比例占原料总质量的40-60％，其中，糖浆可选择玉米淀粉糖浆，其添加量具体可选择40％、45％、50％、55％、60％或根据实际需要选择上述限定范围内的任一数值均落在本发明的保护范围之内。
在一具体实施方式中，稀释至浓度为30-60％的糖浆通过以下方法制得：
将浓度为75-80％的糖浆辅料泵入糊化锅中，使用酿造水进行稀释，并将稀释后的糖浆浓度控制在30-60％备用。
在上述实施方式中，本发明使用浓度为30-60％糖浆的原因在于：按照麦芽与辅料配料比例，全麦麦汁12-14°P直接添加80％的糖浆，麦汁浓度会远远大于最终18-24°P的要求，必须对糖浆进行稀释30-60％，经与全麦麦汁混合后才能做出18-24°P的高浓度麦汁。具体地，稀释后糖浆的浓度可选取30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％或根据实际需要选择上述限定范围内的任一数值均落在本发明的保护范围之内。
在一具体实施方式中，麦汁冷却装置为板式冷却器。
在一具体实施方式中，12-14°P的全麦热麦汁通过以下方法制备：
(1)原料粉碎与糖化：选用麦芽、水为主要原料，将麦芽粉碎后，以料水比1：(2.5-3.5)的比例混合加入糖化锅中，于45℃-78℃进行分段式糖化，得全麦麦汁；
在上述步骤(1)中，料水比具体可选取1:2.5、1:3、1:3.5或根据实际需要选择上述限定范围内的任一数值均落在本发明的保护范围之内。
(2)麦汁过滤，糖化结束后，进行全麦麦汁过滤；
(3)麦汁煮沸：将过滤后的全麦麦汁煮沸，控制煮沸时间和煮沸蒸发率，并在煮沸过程中添加酒花或酒花制品；
在上述步骤(3)中，麦汁煮沸过程中全程不添加糖浆辅料。
(4)回旋沉淀：煮沸结束后的热麦汁全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，制成浓度为12-14°P的全麦热麦汁。
在一具体实施方式中，分段式糖化包括：
粉碎后的麦芽在43℃-50℃条件下，进行低温蛋白休止40-90min；
升温至63-68℃，糖化30-80min；
升温至78℃后，保温10-15min，完成糖化过程。
在一具体实施方式中，麦汁煮沸时间为45-60min，控制煮沸蒸发率为4-6％。
在一具体实施方式中，所得的浓度为12-14°P的全麦麦汁量不低于煮沸锅所能容纳的最低量；所得浓度为12-14°P的全麦热麦汁中麦汁浸出物的收得率达到98％以上。
在一具体实施方式中，高浓度麦汁制备方法中在麦汁煮沸过程中不添加糖浆。
本发明还提供了一种高浓度麦汁，该款麦汁利用上述任一具体实施方式所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法制备得到，所述高浓度麦汁浓度为18-24°P。
为了更清楚详细地介绍本发明实施例所提供的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，下面将结合具体实施例进行描述。
实施例1
本实施例提供一种高效低耗的高浓度麦汁制备方法，具体为：
(1)全麦麦汁制备：选用麦芽、水为主要原料，将粉碎好的麦芽添加到糖化锅中，并控制麦芽：水比例为1:3.5，粉碎好的麦芽在50℃进行蛋白休止40min，然后升温到65℃，糖化50min，再升温到78℃后转过滤槽进行全麦麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸60min，控制煮沸蒸发率4-6％，煮沸过程中添加酒花或酒花制品，煮沸结束后的热麦汁全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，制成浓度为13°P的全麦热麦汁(注：在此糖化工艺控制条件下，麦汁浸出物收得率达到98％以上，满足工业化生产的需求，投料量可根据煮沸锅设计的产量进行推算获得)；
(2)糖浆稀释：糖浆的使用比例占总原料量的40％，将浓度为80％的糖浆泵入糊化锅中，使用酿造水进行稀释，稀释后的糖浆浓度控制在35-38％，备用；
(3)全麦麦汁与稀释糖浆混合：将回旋沉淀后的13°P全麦麦汁，在进入到薄板冷却前与稀释后的35-38％糖浆在线进行混合，保证混合均匀，混合均匀的麦汁进入薄板冷却器中，制备18°P的高浓度的麦汁。
实施例2
本实施例提供一种高效低耗的高浓度麦汁制备方法，具体为：
(1)全麦麦汁制备：选用麦芽、水为主要原料，将粉碎好的麦芽添加到糖化锅中，并控制麦芽：水比例为1:3.1，粉碎好的麦芽在50℃进行蛋白休止60min，然后升温到67℃，糖化40min，再升温到78℃后转过滤槽进行全麦麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸45min，控制煮沸蒸发率5％，煮沸过程中添加酒花或酒花制品，煮沸结束后的热麦汁全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，制成浓度为13.5°P的全麦热麦汁(注：在此糖化工艺控制条件下，麦汁浸出物收得率达到98％以上，满足工业化生产的需求，投料量可根据煮沸锅设计的产量进行推算获得)；
(2)糖浆稀释：糖浆的使用比例占总原料量的50％，将浓度为80％的糖浆泵入糊化锅中，使用酿造水进行稀释，稀释后的糖浆浓度控制在38-41％，备用；
(3)全麦麦汁与稀释糖浆混合：将回旋沉淀后的13.5°P全麦麦汁，在进入到薄板冷却前与稀释后的38-41％糖浆在线进行混合，保证混合均匀，混合均匀的麦汁进入薄板冷却器中，制备20°P的高浓度的麦汁。
实施例3
本实施例提供一种高效低耗的高浓度麦汁制备方法，具体为：
(1)全麦麦汁制备：选用麦芽、水为主要原料，将粉碎好的麦芽添加到糖化锅中，并控制麦芽：水比例为1:2.8，粉碎好的麦芽在50℃进行蛋白休止60min，然后升温到66℃，糖化60min，再升温到78℃后转过滤槽进行全麦麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸60min，控制煮沸蒸发率6％，煮沸过程中添加酒花或酒花制品，煮沸结束后的热麦汁全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，制成浓度为13.5°P的全麦热麦汁(注：在此糖化工艺控制条件下，麦汁浸出物收得率达到98％以上，满足工业化生产的需求，投料量可根据煮沸锅设计的产量进行推算获得)；
(2)糖浆稀释：糖浆的使用比例占总原料量的55％，将浓度为80％的糖浆泵入糊化锅中，使用酿造水进行稀释，稀释后的糖浆浓度控制在42-45％，备用；
(3)全麦麦汁与稀释糖浆混合：将回旋沉淀后的13.5°P全麦麦汁，在进入到薄板冷却前与稀释后的42-45％糖浆在线进行混合，保证混合均匀，混合均匀的麦汁进入薄板冷却器中，制备22°P的高浓度的麦汁。
实施例4
本实施例提供一种高效低耗的高浓度麦汁制备方法，具体为：
(1)全麦麦汁制备：选用麦芽、水为主要原料，将粉碎好的麦芽添加到糖化锅中，并控制麦芽：水比例为1:2.5，粉碎好的麦芽在50℃进行蛋白休止90min，然后升温到65℃，糖化80min，再升温到78℃后转过滤槽进行全麦麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸60min，控制煮沸蒸发率6％，煮沸过程中添加酒花或酒花制品，煮沸结束后的热麦汁全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，制成浓度为14°P的全麦热麦汁(注：在此糖化工艺控制条件下，麦汁浸出物收得率达到98％以上，满足工业化生产的需求，投料量可根据煮沸锅设计的产量进行推算获得)；
(2)糖浆稀释：糖浆的使用比例占总原料量的60％，将浓度为80％的糖浆泵入糊化锅中，使用酿造水进行稀释，稀释后的糖浆浓度控制在42-45％，备用；
(3)全麦麦汁与稀释糖浆混合：将回旋沉淀后的14°P全麦麦汁，在进入到薄板冷却前与稀释后的42-45％糖浆在线进行混合，保证混合均匀，混合均匀的麦汁进入薄板冷却器中，制备24°P的高浓度的麦汁。
对比例1
本对比例提供了一种传统使用糖浆提高浓度的高浓麦汁的制备方法，具体为：
选用麦芽、水为主要原料，将粉碎好的麦芽添加到糖化锅中，并控制麦芽：水比例为1:4.0，粉碎好的麦芽在50℃进行蛋白休止40min，然后升温到65℃，糖化40min，再升温到78℃后转过滤槽进行全麦麦汁过滤，过滤后的全麦芽麦汁在煮沸锅中煮沸60min，控制煮沸蒸发率4-6％，煮沸过程中添加酒花或酒花制品，煮沸结束前5-10min添加75-80％糖浆，定型麦汁浓度控制在18°P，将定型的热麦汁打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，麦汁冷却，制成浓度为18°P的冷麦汁(注：在此糖化工艺控制条件下，麦汁浸出物收得率达到98％以上，满足工业化生产的需求，投料量可根据煮沸锅设计的产量进行推算获得)。
对比例2
本对比例提供了一种传统使用糖浆提高浓度的高浓麦汁的制备方法，具体为：
制备方法同对比例1，不同之处仅在于定型麦汁浓度控制在20°P，将定型的热麦汁打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，麦汁冷却，制成浓度为20°P的冷麦汁。
对比例3
本对比例提供了一种传统使用糖浆提高浓度的高浓麦汁的制备方法，具体为：
制备方法同对比例1，不同之处仅在于定型麦汁浓度控制在22°P，将定型的热麦汁打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，麦汁冷却，制成浓度为22°P的冷麦汁。
对比例4
本对比例提供了一种传统使用糖浆提高浓度的高浓麦汁的制备方法，具体为：
制备方法同对比例1，不同之处仅在于定型麦汁浓度控制在24°P，将定型的热麦汁打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，麦汁冷却，制成浓度为24°P的冷麦汁。
麦汁理化指标测定
本发明对各实施例与对比例制备得到的高浓麦汁进行理化指标测定，具体结果如下：
表1实施例1-2与对比例1-2的高浓麦汁理化指标
分析项目 单位 对比例1 实施例1 对比例2 实施例2
原浓 °P 18 18 20 20
总酸 ml/100ml 1.2 1.0 1.2 1.2
色度 EBC 14 13 15 14
pH / 5.6 5.5 5.4 5.3
浊度 EBC 3.0 1.8 2.5 2.0
极限发酵度 ％ 69 71.5 71.6 72.6
α-氨基氮 mg/L 212 220 238 242
表2实施例3-4与对比例3-4的高浓麦汁理化指标
分析项目 单位 对比例3 实施例3 对比例4 实施例4
原浓 °P 22 22 24 24
总酸 ml/100ml 1.2 1.3 1.4 1.5
色度 EBC 18.0 18.0 22.0 23.0
pH / 5.5 5.4 5.4 5.3
浊度 EBC 3.1 2.8 2.8 3.2
极限发酵度 ％ 72.0 72.7 72.1 73.2
α-氨基氮 mg/L 260 257 275 281
生产效能测定
本发明还统计了对各实施例与对比例制备高浓麦汁过程中麦汁产量、蒸汽消耗量等数据，具体如下：
表3实施例及对比例的生产效能指标
Figure BDA0003810980820000101
Figure BDA0003810980820000111
由上表数据可知，与传统使用糖浆辅料提高浓度的麦汁制备工艺相比，本发明通过提高麦芽的投料量，提高投料的料水比，生产更高浓度的全麦麦汁，同时通过改变糖浆添加比例、添加方式及位置等途径，最终实现了高浓麦汁的高效低能耗的制备，最终的单批次高浓麦汁产量提高20-60％，并且节约煮沸蒸汽的消耗量，节省麦汁制备蒸汽消耗约为12-16kg/kl麦汁。可见，本发明能够解决现有的高浓度麦汁生产设备及工艺存在生产效率有限，难以进一步提升高浓度麦汁制备效率，能提高生产旺季产能。

Claims (10)

1.高效低耗的高浓度麦汁制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
粉碎后的麦芽依次经过糖化、过滤、煮沸、回旋沉淀处理后，制得浓度为12-14°P的全麦热麦汁；
在进入麦汁冷却工序前，将稀释至浓度为30-60％的糖浆辅料与所述全麦热麦汁混合均匀后进入麦汁冷却装置，最终制得浓度为18-24°P的高浓度麦汁。
2.根据权利要求1所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，其特征在于，所述糖浆的使用比例占原料总质量的40-60％。
3.根据权利要求1所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，其特征在于，所述稀释至浓度为30-60％的糖浆通过以下方法制得：
将浓度为75-80％的糖浆辅料泵入糊化锅中，使用酿造水进行稀释，并将稀释后的糖浆浓度控制在30-60％备用。
4.根据权利要求1所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，其特征在于，所述麦汁冷却装置为板式冷却器。
5.根据权利要求1所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，其特征在于，所述12-14°P的全麦热麦汁通过以下方法制备：
原料粉碎与糖化：选用麦芽、水为主要原料，将麦芽粉碎后，以料水比1：(2.5-3.5)的比例混合加入糖化锅中，于45℃-78℃进行分段式糖化，得全麦麦汁；
麦汁过滤，糖化结束后，进行全麦麦汁过滤；
麦汁煮沸：将过滤后的全麦麦汁煮沸，控制煮沸时间和煮沸蒸发率，并在煮沸过程中添加酒花或酒花制品；
回旋沉淀：煮沸结束后的热麦汁全部打入到回旋沉淀槽，经过回旋沉淀，制成浓度为12-14°P的全麦热麦汁。
6.根据权利要求5所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，其特征在于，所述分段式糖化包括：
粉碎后的麦芽在43℃-50℃条件下，进行低温蛋白休止40-90min；
升温至63-68℃，糖化30-80min；
升温至78℃后，保温10-15min，完成糖化过程。
7.根据权利要求5所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，其特征在于，麦汁煮沸时间为45-60min，控制煮沸蒸发率为4-6％。
8.根据权利要求5所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，其特征在于，所得的浓度为12-14°P的全麦麦汁量不低于煮沸锅所能容纳的最低量；所得浓度为12-14°P的全麦热麦汁中麦汁浸出物的收得率达到98％以上。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法，其特征在于，所述高浓度麦汁制备方法中在麦汁煮沸过程中不添加糖浆。
10.高浓度麦汁，其特征在于，利用如权利要求1-8中任一项所述的高效低耗的高浓度麦汁制备方法制备得到，所述高浓度麦汁浓度为18-24°P。
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