釀酒工藝學(xué)第七章麥芽制備第七章麥芽制備1.制麥的目的，制麥工藝決定啤酒類型2.大致了解制麥過程3.知道制麥浸漬的目的、工藝參數(shù)及操作4.了解大麥發(fā)芽中酶的變化，以及這些變化受哪些因素影響5.了解綠麥芽干燥目的及干燥過程各物質(zhì)變化6.了解綠麥芽干燥過程物質(zhì)的變化7.了解綠麥芽質(zhì)量的評(píng)定以及各種檢測方法第一節(jié)大麥的清選和分級(jí)制麥目的和制麥對(duì)啤酒品種質(zhì)量的影響產(chǎn)生酶使一部分物質(zhì)得到分解目的通過干燥，產(chǎn)生必要色、香、味成分制麥工藝決定啤酒品種，麥芽的質(zhì)量決定啤酒質(zhì)量第一節(jié)大麥的清選和分級(jí)

清選和分級(jí)目的：為了在浸麥和發(fā)芽過程中，均勻地吸收水分和整齊的發(fā)芽，應(yīng)按照顆粒的厚度將其分級(jí)。第一節(jié)大麥的清選和分級(jí)清選操作是根據(jù)大麥與夾雜物的形態(tài)、密度等機(jī)械性能的差異進(jìn)行的分離過程。（1）篩析：除去粗大和細(xì)碎夾雜物。（2）震析：震散泥塊，提高篩選效果。（3）風(fēng)析：除灰塵和輕微雜質(zhì)。（4）磁吸：除去鐵質(zhì)等磁性物質(zhì)。（5）滾打：除麥芒和泥塊。（6）洞埋：利用篩選機(jī)中孔洞，分出圓?；虬牍?jié)粒雜谷。第一節(jié)大麥的清選和分級(jí)分級(jí)的目的：（1）為浸漬均勻，發(fā)芽整齊創(chuàng)造條件（2）顆粒整齊的麥芽，粉碎后能獲得粗細(xì)均勻的麥芽粉（3）分級(jí)時(shí)揀出癟粒，從而提高麥芽的浸出率。第一節(jié)大麥的清選和分級(jí)第二節(jié)大麥的浸漬浸麥的目的（1）使大麥吸收充足的水分，達(dá)到發(fā)芽的要求（2）在水浸的同時(shí)，可充分洗滌、除塵、除菌（3）在浸麥水中適當(dāng)添加石灰乳、NaCO3、NaOH、KOH、甲醛等中任何一種化學(xué)藥物，可以加速酚類、谷皮酸等有害物質(zhì)的浸出，并有明顯的促進(jìn)發(fā)芽和縮短制麥周期之效，能適當(dāng)提高浸出物。第二節(jié)大麥的浸漬浸麥控制因素1.大麥的休眠和水敏感性2.大麥的吸水速度3.通風(fēng)與吸氧4.浸麥用水及添加劑5.浸麥度第二節(jié)大麥的浸漬水敏感性：大麥吸收水分至某一程度發(fā)芽受到抑制的現(xiàn)象稱為水敏感性。第二節(jié)大麥的浸漬大麥的吸水速度：大麥的吸水速度與麥粒大小直接相關(guān)，麥粒越小，吸水俞快。麥粒腹徑大于2.3mm時(shí)，其吸水速度相差不大，而小于2.3mm則吸水速度明顯提高。大麥吸水速度與溫度也有關(guān)系，溫度高吸水快，但浸麥溫度取決于麥芽質(zhì)量，不能輕易更改。正常浸麥水溫為14～18℃。第二節(jié)大麥的浸漬通風(fēng)與吸氧：大麥吸水后呼吸強(qiáng)度激增，需大量供氧。正常浸麥條件下，水中氧只夠供1h之需，若過時(shí)不供氧，將導(dǎo)致分子間呼吸，產(chǎn)生CO2、乙醇、醛、酸和酯類，最后導(dǎo)致胚的生命被破壞，故浸麥過程必須定時(shí)通風(fēng)供氧，或從浸麥槽底吸出CO2。第二節(jié)大麥的浸漬浸麥用水及添加劑：洗麥后的第一次浸麥水中添加0.1％的石灰，有利于殺菌并浸出麥皮中的多酚物質(zhì)，降低麥芽和成品色度。添加氫氧化鈉等堿性物質(zhì)可改變浸麥水的pH值使之偏堿性，這樣能有效將麥皮中多酚物質(zhì)、苦味物質(zhì)、蛋白質(zhì)、色素等酸性物質(zhì)浸出，改善啤酒色澤和風(fēng)味，提高其非生物穩(wěn)定性。第二節(jié)大麥的浸漬浸麥度對(duì)麥芽質(zhì)量的影響（1）粗細(xì)粉差隨浸麥度上升而降低（2）可溶性氮和蛋白溶解度隨浸麥度上升而增加（3）pH值依次下降（4）粘度下降（5）α-淀粉酶活力上升（6）總損失上升第二節(jié)大麥的浸漬第二節(jié)大麥的浸漬第二節(jié)大麥的浸漬第二節(jié)大麥的浸漬浸麥的方法：（1）濕浸法（2）間歇浸麥法（斷水浸麥法）（3）噴霧浸麥法第二節(jié)大麥的浸漬濕浸法：將大麥單純用水浸泡，不通風(fēng)供氧，只是定時(shí)換水。此法吸水較慢，發(fā)芽率不高。由于不通風(fēng)排CO2，不能克服休眠期和水敏感性的影響，制麥周期長，麥芽質(zhì)量低。此法已被間歇浸麥法所淘汰。第二節(jié)大麥的浸漬間歇浸麥法：用浸水?dāng)嗨惶娣ǎM(jìn)行空氣休止，通風(fēng)排CO2，能促進(jìn)水敏感性大麥的發(fā)芽速度，縮短發(fā)芽時(shí)間一天以上，發(fā)芽率提高。通常浸麥水中含氧水平最高只能達(dá)到13mg/L，大約經(jīng)過0.5～1h即可耗盡，故每隔0.5～1h通風(fēng)5～10min很有必要。第二節(jié)大麥的浸漬噴霧浸麥法：此法比間歇浸麥法更為有效，其特點(diǎn)是耗水量減少，供氧充足，發(fā)芽速度快。它的用水量只有一般浸麥法的1/4，同時(shí)相應(yīng)地減少了污水處理負(fù)擔(dān)。水霧不斷地流洗麥粒，一方面保持了麥粒表面的水分，也帶走了產(chǎn)生的熱量和CO2，還可以使更多的空氣與麥粒接觸，明顯縮短了浸麥和發(fā)芽時(shí)間。如果在噴水過程中繼續(xù)通風(fēng)供氧，效果則更好。第三節(jié)大麥的發(fā)芽發(fā)芽目的和過程控制因素1.目的：使各種水解酶量達(dá)到高峰，使淀粉、蛋白質(zhì)、半纖維素得到適當(dāng)分解2.控制因素：水分、溫度、空氣、時(shí)間第三節(jié)大麥的發(fā)芽發(fā)芽過程水解酶類的變化1.淀粉酶2.蛋白酶3.半纖維素酶4.磷脂酶第三節(jié)大麥的發(fā)芽

α-淀粉酶淀粉酶β-淀粉酶支鏈淀粉酶（R-酶）第三節(jié)大麥的發(fā)芽α-淀粉酶：原大麥不含或很少含α-淀粉酶，經(jīng)發(fā)芽后，在糊粉層內(nèi)形成大量的α-淀粉酶。在水溶液中α-淀粉酶能使淀粉分子迅速液化，產(chǎn)生較小分子的糊精，故它又稱液化酶或糊精化酶。α-淀粉酶作用于直鏈淀粉，其最終產(chǎn)物是87％麥芽糖和13％葡萄糖。α-淀粉酶作用于支鏈淀粉，其分解產(chǎn)物為α-界限糊精、麥芽糖和葡萄糖。第三節(jié)大麥的發(fā)芽β-淀粉酶：原大麥中存在相當(dāng)數(shù)量的β-淀粉酶，它是麥芽中與α-淀粉酶并列的兩個(gè)主要淀粉酶。β-淀粉酶作用于淀粉分子的非還原性末端，依次水解一分子麥芽糖，故作用速度緩慢。如果沒有α-淀粉酶的協(xié)同作用，快速地產(chǎn)生大量糊精，而提供多量非還原性末端基，則β-淀粉酶就難于實(shí)現(xiàn)快速糖化的作用。第三節(jié)大麥的發(fā)芽內(nèi)肽酶羧肽酶蛋白酶端肽酶氨肽酶二肽酶第三節(jié)大麥的發(fā)芽發(fā)芽過程物質(zhì)變化1.物理及表觀變化2.糖類的變化3.蛋白質(zhì)的變化4.半纖維素和麥膠物質(zhì)的變化5.胚乳的溶解6.酸度的變化第三節(jié)大麥的發(fā)芽物理及表觀變化：浸麥后麥粒吸水膨脹，體積約增加1/4。浸麥后期，絕大部分麥粒露出根芽白點(diǎn)，至發(fā)芽終止，根芽長度約為麥粒長的1.5～2倍。與此同時(shí)，葉芽在谷皮下穿過種皮，向尖端伸長，當(dāng)葉芽長度為麥粒長度的3/4和與麥粒等長者占麥?？倲?shù)的75％時(shí)，可以認(rèn)為發(fā)芽已經(jīng)完成。第三節(jié)大麥的發(fā)芽可發(fā)酵糖增加糖類的變化支鏈淀粉減少，直鏈淀粉增加淀粉量減少第三節(jié)大麥的發(fā)芽蛋白質(zhì)的變化：正常發(fā)芽的淺色麥芽在發(fā)芽過程中蛋白質(zhì)分解程度的要求如下：（1）可溶性氮量不少于總氮的33％。（2）在總氮中蛋白質(zhì)分解的氮不少于27％。（3）氨基酸氮占總氮的9％～20％。第三節(jié)大麥的發(fā)芽影響蛋白質(zhì)分解的主要因素有：（1）大麥蛋白質(zhì)含量（2）發(fā)芽溫度（3）浸麥度第三節(jié)大麥的發(fā)芽大麥蛋白質(zhì)含量：大麥蛋白質(zhì)含量高時(shí)，發(fā)芽時(shí)蛋白質(zhì)分解較差，制成麥芽后玻璃質(zhì)和半玻璃質(zhì)粒也多；大麥蛋白質(zhì)含量高，發(fā)芽時(shí)容易發(fā)熱，升溫劇烈，不利于蛋白質(zhì)的分解。可采用提高浸麥度，降低發(fā)芽溫度，延長發(fā)芽時(shí)間等來促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解。第三節(jié)大麥的發(fā)芽發(fā)芽溫度：發(fā)芽溫度高，蛋白質(zhì)分解作用會(huì)減弱，一般低溫發(fā)芽時(shí)（15～18℃），可溶性氮可超過40％，而超過20℃，可溶性氮只有30％左右，原因是高溫有利于各種酸的生成，抑制了蛋白酶的反應(yīng)。發(fā)芽溫度低，發(fā)芽室空氣中二氧化碳比例高，蛋白質(zhì)溶解度和α-氨基氮含量也高，主要是蛋白質(zhì)合成受到抑制。所以發(fā)芽溫度應(yīng)控制在13～17℃。第三節(jié)大麥的發(fā)芽浸麥度：浸麥度低，則大麥含水分低，抑制了蛋白酶的活力。浸麥度較高，蛋白質(zhì)溶解度和α-氨基氮含量也高。第三節(jié)大麥的發(fā)芽胚乳的溶解：胚乳是由蛋白質(zhì)聯(lián)結(jié)的胚乳細(xì)胞組成。胚乳細(xì)胞壁主要成分是半纖維素和麥膠物質(zhì)。細(xì)胞壁內(nèi)包含由蛋白質(zhì)支撐的淀粉粒。發(fā)芽開始后，由糊粉層分泌出的蛋白酶首先分解細(xì)胞壁間的蛋白質(zhì)，使細(xì)胞壁隔離。細(xì)胞壁與半纖維素酶得以接觸而被分解，接著蛋白酶進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)分解蛋白質(zhì)，隨之淀粉酶與淀粉接觸使淀粉分解。第三節(jié)大麥的發(fā)芽酸度提高的原因：（1）磷酸酶使磷酸從有機(jī)化合物中釋放（2）糖類的缺氧呼吸產(chǎn)生少量的有機(jī)酸（3）氨基酸的堿性氨基被利用，生成相應(yīng)的酮酸（4）麥粒中硫化物轉(zhuǎn)化成少量的硫酸第三節(jié)大麥的發(fā)芽影響發(fā)芽的因素：（1）溫度（2）水分（浸麥度）（3）通風(fēng)量（麥層CO2）（4）發(fā)芽周期（5）赤霉酸GA3和溴酸鹽的應(yīng)用（6）浸麥水中加堿第三節(jié)大麥的發(fā)芽溫度：通常將浸麥和發(fā)芽溫度合并稱為制麥溫度。（1）低溫制麥（2）高溫制麥（3）低高溫結(jié)合制麥第三節(jié)大麥的發(fā)芽低溫制麥：一般為12～16℃，低溫制麥時(shí)，大麥的根葉生長緩慢，生長均勻，呼吸損失少，水解酶活力較高，表現(xiàn)在浸出物較高，制麥損失低，成品麥芽色度低。所以生產(chǎn)淺色麥芽宜用低溫制麥。但是低溫制麥將明顯延長時(shí)間，增加了動(dòng)力消耗和設(shè)備的臺(tái)數(shù)。第三節(jié)大麥的發(fā)芽高溫制麥：超過18℃都算是高溫制麥，以不超過22℃為宜。制深色麥芽一般用高溫制麥，高溫制麥，產(chǎn)生足夠的低分子糖和低分子氮，從而形成色素。高溫發(fā)芽，根芽和葉芽生長迅速，根芽和葉芽的生物合成增高，胚乳中的可溶性氮相對(duì)降低，蛋白溶解度較低。第三節(jié)大麥的發(fā)芽低高溫結(jié)合制麥：對(duì)于含蛋白質(zhì)高、有休眠期、永久性玻璃質(zhì)難溶的大麥，可采用先低溫后高溫的工藝，以保證溶解完全。第三節(jié)大麥的發(fā)芽水分（浸麥度）：浸麥度同樣嚴(yán)重影響麥芽的質(zhì)量，通常制淺色麥芽用45％～46％的浸麥度，深色麥芽高達(dá)48％。原因是高浸麥度能提高淀粉和蛋白質(zhì)的溶解度，有利于形成色素。第三節(jié)大麥的發(fā)芽通風(fēng)量：發(fā)芽初期，在氧氣充足的條件下，有利于各種酶的形成，二氧化碳含量過高會(huì)導(dǎo)致酶活性降低，嚴(yán)重時(shí)可使麥粒窒息。但后期應(yīng)適當(dāng)減少通風(fēng)量，這樣既可以抑制胚芽發(fā)育，減少制麥損失，也有利于麥芽溶解。第三節(jié)大麥的發(fā)芽浸麥水中加堿：堿性水浸麥可以溶出谷皮中部分多酚物質(zhì)。NaOH可以吸收CO2，從而加速浸麥過程呼吸作用。堿性水可抑制微生物，用石灰水還有殺菌功效。第四節(jié)綠麥芽的干燥綠麥芽干燥的目的：（1）停止綠麥芽的生長和酶的分解作用（2）除去多量的水分，防止麥芽腐敗變質(zhì)，便于貯藏（3）使麥根干燥，便于脫落除去（4）除去綠麥芽的生腥氣味，增加麥芽的色、香、味第四節(jié)綠麥芽的干燥一.干燥目的及干燥過程中物質(zhì)的變化1.水分下降2.酶的變化3.糖類的變化4.蛋白質(zhì)的變化5.類黑素的形成6.DMS的形成7.N-亞硝化二甲胺的形成8.浸出物的變化第四節(jié)綠麥芽的干燥水分下降：綠麥芽含水分41％～46％，干燥前期要求大風(fēng)量拍潮，風(fēng)溫50～60℃，麥溫40～50℃。經(jīng)過10～12h排除游離水分，使麥芽水分降至10％左右。此階段稱為凋萎。隨后逐步升溫，制淺色麥芽最后麥溫82～85℃，制深色麥芽升溫至95～105℃，高溫維持2～3h焙焦，水分可降至5％以下。第四節(jié)綠麥芽的干燥酶的變化：酶對(duì)溫度的抵抗力，與麥芽含水分高低直接相關(guān)。風(fēng)量愈大，干燥愈快；溫度愈低，酶的破壞愈小。故干燥前期必須用低溫，盡快排潮，后期逐漸升溫。因此，淺色麥芽的酶活性較深色麥芽高。干燥前期在高水分和40℃低溫的條件下，各種淀粉水解酶繼續(xù)催化淀粉水解。α-淀粉酶活性略有上升或維持平衡。β-淀粉酶不耐熱，到焙焦階段活性損失一半以上。蛋白酶在干燥階段有增有減，但總趨勢(shì)下降。第四節(jié)綠麥芽的干燥糖類的變化：干燥前期在高水分和40℃低溫的條件下，各種淀粉水解酶繼續(xù)催化淀粉水解，糊精和低分子糖有所增加。β-葡聚糖和戊聚糖繼續(xù)被酶分解為低分子物質(zhì)，這有利于降低麥汁粘度，改進(jìn)過濾性能。第四節(jié)綠麥芽的干燥蛋白質(zhì)的變化：干燥初期蛋白質(zhì)繼續(xù)分解，低分子氮略有增加，但由于類黑素的形成，干燥麥芽的可溶性氮有所下降。干燥前后總氮不變，但組成分有變化。第四節(jié)綠麥芽的干燥類黑素的形成：麥芽干燥時(shí)的重大變化之一就是色澤和香味的形成，兩者都是淀粉和蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物的化學(xué)反應(yīng)所致。其中很重要的就是類黑素的形成。類黑素是棕褐色物質(zhì)，有香味和著色力，具膠體特性，有利于啤酒的起泡性和泡持性。麥芽的香味主要來自甘氨酸形成的類黑素，深色麥芽的一部分香味，也來自纈氨酸和亮氨酸形成的類黑素。深色麥芽所含類黑素要淺色麥芽高得多。所以深色啤酒的膠體穩(wěn)定性和泡持性能一般都較淺色啤酒好。第四節(jié)綠麥芽的干燥DMS的形成：二甲基硫是影響啤酒風(fēng)味的一種物質(zhì)，它的前體S-甲基氮氨酸在發(fā)芽時(shí)已經(jīng)形成，不耐熱，易受熱分解，形成二甲基硫。但不是所有綠麥芽中的二甲基硫前體物質(zhì)都能生成二甲基硫，只有焙焦過程中，發(fā)生變化的前體物質(zhì)，被酵母吸收，產(chǎn)生二甲基硫。第四節(jié)綠麥芽的干燥N-亞硝化二甲胺的形