麦芽汁制备实验讲义

包括实验目的、实验原理、方法和手段及步骤等内容

麦芽汁的制备实验讲义

一、实验目的

通过本实验，使学生进一步学习啤酒酿造工艺过程、熟悉相关设备的原理与结构，掌握相关生产设备的基本操作技能，培养学生具备一定的工程素养。

二、实验内容

实验内容主要包括原料粉碎，糖化，醪液过滤，麦汁煮沸，麦汁后处理等几个部分。

三、实验要求

采用集中讲授、学生自主训练并重的模式组织教学，实验前，学生需要预习试验讲义，并写出预习实验报告。

四、实验准备

实验前一周，对相关设备进行清洗灭菌处理，对制冷系统进行提前打冷操作，并购买试验所需原材料、补充易耗品。

五、实验原理、方法和手段

麦芽汁的制备俗称糖化。即糖化是指将麦芽和辅料中高分子储藏物质（如蛋白质、淀粉、半纤维素等极其分解中间产物）经麦芽中各种水解酶类（或外加酶制剂作用）降解为低分子物质并溶于水的过程。溶于水的各种物质称为浸出物，糖化后未经过滤的料液称为糖化醪，过滤后的清液称为麦芽汁，麦芽汁中的浸出物含量和原料干物质之比（质量分数）称为无水浸出率。麦芽汁的制备需要原料粉碎，糖化，醪液过滤，麦汁煮沸，麦汁后处理等几个过程才能完成。

1、麦芽粉碎

麦芽粉碎的目的主要在于，使表皮破裂，增加麦芽本身的表面积，使其内容物质更容易溶解，利于糖化。按其粉碎类型来说，可以分为干粉碎和湿粉碎两种。值得注意的是，对于表皮的粉碎要求破而不碎，原因是表皮主要组成是各种纤维组织，其中有很多物质会影响啤酒的口味，如果将其粉碎，在糖化的过程中，会使其更容易溶解，从而影响啤酒的质量，其次使是因为，在糖化过后的过滤中，可以将去其更容易的过滤掉，而且可以让其充当过滤层，达到更好的过滤效果。

2、糖化

所谓糖化就是利用麦芽所含的各种水解酶，在适宜的条件下，将麦芽中不溶性高分子物质（淀粉，蛋白质，半纤维素及其中间分解产物），逐步分解成低分子可溶性物质，这个分解过程叫做糖化。 整个过程主要包括：淀粉分解，蛋白质分解， B-葡聚糖分解，酸的形成和多酚物质的变化。

3、醪液过滤

糖化工序结束后，应在最短的时间内，将糖化醪液中的原料溶出物质和非溶性的麦糟分离，以得到澄清的麦汁和良好的浸出物收得率。过滤步骤：以麦糟为滤层，利用过滤方法提取麦汁，叫做第一麦汁或者过滤麦汁。然后利用热水洗涤过滤后的麦糟，叫做第二麦汁或者洗涤麦汁。

4、麦汁煮沸

麦汁煮沸的目的：1）破坏酶的活力，主要是停止淀粉酶的作用，稳定可发酵糖和糊精的比例，确保稳定和发酵的一致性。 2）麦汁灭菌，通过煮沸，消灭麦汁中的各种菌类，特别是乳酸菌，避免发酵时发生败坏，保证产品的质量。3）蛋白质的变性和絮凝沉淀，此过程中，析出某些受热变性以及与单宁物质的结合而絮凝沉淀得蛋白质，提高啤酒的非生物稳定性。

4）蒸发水分：蒸发麦汁中多余的水分，达到要求的浓度。5）酒花成分的浸出：在麦汁

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的煮沸过程中添加酒花，将其所含的软树脂，单宁物质和芳香成分等溶出，以赋予麦汁独特的苦味和香味，同时也提高了啤酒的生物和非生物稳定性。6）降低麦汁的pH值：还原物质的形成，蒸发出不良的挥发性物质。

5、麦汁后处理主要是通过物理方法将热凝物质与麦汁分离，和将麦汁冷却。

六、实验条件

1实验材料及药品试剂

⑴．优质或一级大麦麦芽、焦香麦芽、黑麦芽、酒花（或酒花浸膏、颗粒酒花）、工业酒精、片碱。

⑵．耐高温α-淀粉酶（使用量为0.06-0.08ml/100g淀粉）、糖化酶（用量为30u/g大麦、大米）复合酶（用量为大麦量的0.3%）。

⑶．乳酸（或磷酸）、蒸馏水、70%酒精、0.025mol/L碘液。

⑷．食品级密封垫圈、管箍、食品级塑料软管。

2实验仪器及用具

温度计（120℃）、糖度计、计算机、制冷系统、糖化锅、过滤槽、台秤、电子天平、冰箱、灭菌锅、镊子、纱布、牛皮纸等。

七、实验步骤

1、工艺选择

根据麦芽汁质量指标分析数据、成品啤酒的类型和质量要求、辅料种类等，结合糖化原理选择设计适合的糖化方法，并给出糖化工艺曲线。

2.将酒精罐降温至﹣20度，冰水罐降温至0度。

3.麦芽的粉碎：称取30kg大麦芽粉碎，要求皮破而不碎。

4.糖化：糖化锅中注入120kg无菌水，打开加热管和搅拌器加热至50度，向过滤槽中注入少量，以没过筛板为准。向50度无菌水中加乳酸调pH值至5.5左右，石膏15g，将粉碎好的麦芽缓慢投入到糖化锅中，投料前打开糖化锅搅拌器，按照设定好的糖化曲线进行糖化，糖化过程中搅拌器始终打开。

5.过滤：糖化完毕，将糖化醪泵入过滤槽，静置20min，打开回流阀门，阀门下放盆接麦汁，再打开过滤阀门，迅速关闭，重复数次，带出筛板下的浑浊物，直到滤液澄清，依次关闭过滤阀门和回流阀门，将浑浊液倒回过滤槽重新过滤。打开过滤阀门，滤液自动进入回旋槽，将过滤阀门调整到合适阀位，液位达到适当位置（尽可能保持较小压差，麦汁流量适当，保持疏松的麦糟层），待麦汁流至露出麦糟层时，过滤完毕，关闭过滤阀门。过滤过程中在煮沸锅中加水加热至80度，水位没过最上面加热管即可，用其中一部分80度的水冲洗软管，杀死软管里细菌，再用其余的水洗糟2至3次，每次向过滤槽注入洗糟水后，用铲子搅拌麦糟，静置3至5min后，按上述过滤方法过滤，洗糟水用量要按照头号麦汁浓度和麦汁量来确定。

6.煮沸：将回旋槽中的全部麦汁用麦汁泵打回煮沸锅，打开煮沸锅加热管进行加热并打开搅拌器，待麦汁沸腾后加酒花65g，酒花油20g，沸腾30min后，再加酒花65g。煮沸期间要用糖度计不断测量麦汁的糖度，当麦芽糖的糖度达到12Bix时，停止加热，关闭加热管。煮沸期间要注意观察液面变化，防止沸腾的麦芽汁从煮沸锅溢出，可通过关闭1至2个加热管进行控制。

7.回旋沉淀：煮沸完毕后，打开回旋阀门，将麦芽汁沿切线方向打入回旋沉淀槽中，再关闭回旋阀门静置20-30min。

八、思考题

1．为什么麦芽不能过于粉碎；

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2．麦汁煮沸的目的有哪些。

九、实验报告

实验报告要求包括实验目的、实验原理、实验材料、实验步骤及思考题。

十、注意事项及其它说明

告知学生实验室管理的相关规定及安全事项等内容。

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