啤酒糖化工艺Word文件下载.docx
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不仅在国内负有盛名，而且驰名全世界，远销30多个GJ和地区。
XX岛啤酒属于淡色啤酒型，酒液呈淡黄色，清亮透明，富有光泽，酒中二氧化碳气充足，当酒液注入杯中时，泡沫细腻，洁白，同时开起，持久而厚实，并有细小如珠的气泡从杯底连续不断上升，经久不息。
饮时，酒质柔和，有明显的酒花香和麦芽香，具有啤酒特有的爽口苦味和杀口力。
该酒含有多种人体不可缺少的碳水化合物、氨基酸、维生素等营养成分。
常饮有开脾健胃、帮助消化之功能。
原麦芽汁浓度为12或13度，酒度为3.5～4度。
XX岛啤酒好的一个重要原因是严把原料质量观，XX岛啤酒的使用的大麦原料是选自XX省XX波、舟山地区的“三棱大麦”，这种大麦皮薄，粒大，淀粉多，蛋白质含量低，发芽率高，是酿造啤酒的上等原料；
XX岛啤酒采纳的优良啤酒花，是该厂自己的酒花基地精心培育，其具有蒂大、花粉多、香味浓的“XX岛大花”，能使啤酒更加清亮透明，有爽快的微苦味和酒花香，并延长啤酒保存期，保证了啤酒的正常风味；
XX岛啤酒酿造用水是有名的崂山矿泉水，水质纯净、口味XX美，是“山泉水清”，一尘未染，对啤酒味道的柔和起了良好作用，给予XX岛啤酒独有的风格。
XX岛啤酒之所以好，还有一个重要原因是采取了酿造工艺的“三固定”和严格的技术治理。
“三固定”就是固定原料、固定配方和固定生产工艺。
严格的技术治理，操作一丝不苟，凡是不合格的原料绝对不用、发酵过程要严格遵守卫生法规。
对后发酵的二氧化碳，要严格保持规定的标准，过滤后的啤酒中二氧化碳要处于饱和状态。
产品出厂前，要经过全面分析化验及感官鉴定，合格方能出厂。
所以该酒的品质，都达到历史最好水平，并超过了GJ规定的标准。
但是，目前国内啤酒市场的竞争越来越激烈，各啤酒厂家产品质量相当，仅仅依靠质量和治理是远远不够的，因而降低成本、提高利润空间成为竞争的关键，尤其是现代啤酒经过了几百年的进展，酿造工艺日臻完善，各个厂家生产技术都比较成熟，因此，XX岛啤酒将面临着巨大的挑战，为了企业的生存进展，如何节约成本，猎取原料最大利用率就成为重中之重。
啤酒的生产，主要分为麦汁的制备即糖化和啤酒发酵两个阶段。
麦汁制造是将固态的麦芽、非发芽谷物、酒花用水调制加工成澄清透明的麦芽汁的过程，麦汁制造包括：
原料的粉碎，原料的糊化、糖化，糖化醪的过滤，混合麦汁加酒花煮沸，麦汁处理－澄清、冷却、通氧等一系列物理学、化学、生物化学的加工过程。
啤酒发酵是依靠纯种啤酒酵母。
对麦汁某些组分进行一系列的代谢过程，产生酒精等各种风味物质，构成有独特风味的饮料酒。
从生产过程来看，原料利用率的大小主要决定于麦汁的制备，因此，麦汁的制备即糖化过程占有举足轻重的地位。
有人曾形容糖化车间是啤酒厂的“心脏”，这种说法虽有些夸张，但也可从中看出糖化在啤酒生产中所起的重要作用。
糖化的工艺过程主要是糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮XX物质及其分解产物（淀粉﹑蛋白质﹑核酸﹑植酸盐﹑半纤维素等及其分解中间产物），通过麦芽中各种水解酶类作用，以及水和热力作用，使之分解并溶解于水。
啤酒生产中麦芽和大米糖化后麦汁的组成成份和颜色直接影响成品啤酒的质量和风味，而且糖化工艺和原材料消耗直接影响到啤酒的成本。
有人估计大米原料在不久的将来将会发生短缺，所以，现代啤酒生产更应该关注如何提高原料利用率。
就目前来说，麦汁收得率和大米耗粮比率是啤酒生产中的两项重要经济技术指标，也是糖化工艺水平的主要标志。
关于优化糖化工艺的探讨，我国许多学者也做了一些研究，XX啤酒有限责任公司的陈文静、万XX、王璋采纳外加酶双醪糖化新工艺技术，采纳正交试验比较了高转化率糖化酶、大麦β-淀粉酶、耐温β-葡聚糖酶、细菌中性蛋白酶等酶制剂对双醪加酶糖化工艺的优化效果，确定了最适添加量：
高转化率糖化酶3×
105u/kg淀粉，大麦β-淀粉酶4.2×
105u/kg淀粉，耐温β-葡聚糖酶400u/kg麦芽，细菌中性蛋白酶3×
106u/t酒，并能有
效地提高麦汁收得率；
XX钟楼集团XX啤酒有限公司的孟领纲王志坚根据多年的生产经验主要阐述了啤酒糖化工艺中主辅料配比、麦芽辊配比例、料水比、原料粉碎度、糖化温度、pH等主要技术参数的确定；
XX工业大学轻工食品工程系的陈晓前在实验测得原料的利用率主要与酿酒原料（包括原料的组成成分、原辅料配料比）、酿酒工艺（包括原料的粉碎和糖化工艺）以及麦汁的过滤和煮沸有关。
本文主要根据XX岛啤酒四厂的生产设备等实际情况，研究了不同的糖化工艺，包括原料的粉碎度、糊化过程耐高温α-淀粉酶的添加量、糖化酶的添加量及最适作用条件以及外加酶糖化煮出工艺等对麦汁收得率的影响，并得出最佳糖化工艺条件，提高原料的利用率，降低啤酒生产的成本。
通过本次试验得出的工艺条件，平均每批麦汁量为47.15KL，啤酒耗粮比率167.7Kg/KL，麦汁收得率76.3％，这两项综合指标均达到了国内啤酒厂家较高的实际生产水平。
2．材料与方法
2.1试验材料
麦芽使用符合啤酒行业标准GB/T-1999优级水平的淡色麦芽；
酿造用大米使用符合XX岛啤酒集团公司制定的优级标准；
酿造用水为崂山水，再经过滤处理的标准达标水；
乳酸：
由ZG盐城华德生物工程有限公司生产；
食用石膏、耐高温α-淀粉酶（液体）：
酶活力单位100000u/mL，由无锡杰能科生物工程有限公司生产；
糖化酶（液体）：
酶活力单位100000u/mL，由XX鸿鹰祥生物工程股份有限公司生产；
各酶制剂活力的分析分别按照“工业用α-淀粉酶制剂（QB1805.1-1993）”、“工业用糖化酶制剂（QB1805.2-1993）”、“工业用蛋白酶制剂（QB1805.3-1993）”、以及“工业酶制剂通用试验方法（QB/T1803-1993）”中规定的方法进行。
两辊粉碎机；
糖度计；
糖化设备（四器组合即糖化锅、糊化锅﹑过滤槽﹑煮沸锅）
2.2试验方法
2.2.1工艺流程
基本工艺条件采纳湿法粉碎原料，外加耐高温α-淀粉酶的糊化方法以及分别采纳外加酶煮出糖化法的糖化工艺，其工艺基本流程如下图所示：
大米粉碎
糊化酒花对醪
麦芽粉碎糖化过滤煮沸沉清
图2-1原料（米、麦芽）糖化流程图Fig.2-1Theflowofscchrifiction
2.2.2工艺过程说明
糖化过程中原料及辅料添加量如表2－1所示：
表2-1糖化过程中原料及辅料添加量
Tble2-1Therecruitmentofrwmterilndsupplementry
投料量（Kg）投料水（L）石膏（Kg）酒花（Kg）大米麦芽糊化锅糖化锅糊化锅糖化锅1232650
6000
10400
22700
4
12
6
18
2.2.2.1原料粉碎细化操作
采纳调整粉碎机辊间距的方式改变原料的粉碎度，当辊间距分别设定在0.3cm、0.5cm、0.8cm时，测定麦汁收得率和耗粮比率，根据计算出的数据得出最佳粉碎度，从而在生产中操纵好辊间距，保证最大原料利用率。
2.2.2.2糊化加酶量
每批糊化过程添加耐高温α-淀粉酶的添加量分别取6000u/Kg、7500u/Kg、9000u/Kg三个水平，测定各自相应的麦汁收得率和耗粮比率，得出耐高温α-淀粉的最佳添加量。
2.2.2.3糖化加酶工艺试验
试验设计糖化酶的添加量取三个水平：
1000mL/批，2000mL/批，3000mL/批，并选取pH、温度、液化时间等因素用正交实验的方法优化酶的最佳作用条件，得出糖化酶的最佳添加量，并得出糖化酶的最佳作用条件。
2.2.2.4对醪工艺
试验中分别采纳外加酶一次煮出糖化法和外加酶两次煮出糖化法的工艺，比较两种方法对原料利用率的影响，两种工艺具体流程如下图所示：
100℃
90℃15min74℃
20min64℃
50℃47℃70min
20min30min
表示糊化表示糖化（下同）
图2-2（）一次对醪工艺（外加酶一次煮出糖化法）
Fig.2-2（）timetounclerwinecrft
（1）大米在50℃下粉碎20min，然后转至糊化锅90℃保温20min，再升温至100℃保温15min；
（2）麦芽在47℃下粉碎30min，然后与100℃的糊化醪并醪，并将对醪后的醪液在64℃保温70min，最后升温到74℃至糖化过程结束。
100℃100℃
50℃47℃70min
20min
图2-2（b）两次对醪工艺（外加酶两次煮出糖化法）
Fig.2-2（b）Twotimestounclerwinecrft
从上图中可以看出，两次对醪工艺与一次对醪工艺基本类似，所不同的是100℃的糊化醪液是分两次与糖化醪液混合。
2.2.2.5计算方法
麦汁浓度等各项啤酒生产相关试验参数均根据GJ标准GB/T4928-2000规定的方法进行。
麦汁收得率和啤酒耗粮比率两项指标的计算方法如下：
（1）麦汁收得率（%）=V×
0.14/M
M：
投料量（Kg）；
V：
麦汁量（L）；
0.14：
麦汁由体积转换为质量转换系数；
（2）啤酒耗粮比率（13°
麦汁浓度计Kg/KL）=M/[V×
（1-总损失率）×
μ/1000]
总损失率：
麦汁到成品的总损失率通常按6.5%计算；
μ：
换算系数，取1.17；
（3）还原糖（％）＝m×
n/M×
100
m：
还原糖的重量；
n：
稀释倍数；
M：
麦汁的重量
测定方法：
铜还原——碘量法
结果计算：
在标准曲线中查出相应的还原糖含量，按以上公式计算样品中还原糖的百分含量。
3．结果与分析
3.1原料粉碎度对麦汁收得率的影响
原料粉碎度是影响糖化收得率的重要因素之一。
麦芽粉碎的要求是麦皮破而不碎，胚乳部分越细越好。
本实验采纳两辊粉碎机，麦芽粉碎后，麦壳加麦壳内残留物占总重量的比例操纵在35%-40%，不低于30%。
粗粉（粗粒加细粒）含量，对溶解良好的麦芽为15%－20%；
溶解不良的麦芽为25%－30%。
如果使用压滤机：
皮壳20%－25%，粗粉35%－40%，细粉30%－35%。
采纳不同粉碎度的糖化试验结果见表4－1。
表3－1原料粉碎细化操作对麦汁收得率和啤酒耗粮的影响
Tble3-1Effectoftherwmterilcrushesthethinopertiononmltyieldrtio
ndmterilutiliztionrtio
辊间距（cm）麦汁量（KL）总投料量（Kg）啤酒耗粮比率（Kg/KL）麦汁收得率（%）
麦芽大米
0.347.366000265616776.6
0.547.12560042655168.276.2
0.846.7560012647169.175.7
由表3-1可以看出，减小辊间距以达到提高原料的粉碎度，可有效地提高麦汁收得率和减少耗粮比率。
粉碎度过大会导致麦芽粉碎不完全，使得糖化不完全，麦汁收率降低；
但是粉碎度过小会使得麦汁过滤时变得困难，增加了过滤时间，所以当辊间距在0.3－0.5cm之间时，原料利用率比较高，但在实际生产中，一般操纵辊间距在0.3－0.8cm之间，并根据生产情况及时检查调整辊间距。
3.2糊化加酶量对麦汁收得率的影响
生产中辅料的糊化、液化常在低温（100°
C）下进行，为了促进糊化、液化，必须在辅料中加入α-淀粉酶，这样可以降低糊化温度，缩短糊化、液化时间，即糊化、液化同时进行，可使辅料粘度大大降低，有利于糊化、液化充分，提高辅料的利用率。
若用耐高温α-淀粉酶，可以将酶一次加入，而不会使酶钝化。
采纳不同耐高温α-淀粉酶添加量对原料利用率的影响见表3－2
表3－2不同加酶糊化工艺对麦汁收得率和啤酒耗粮的影响
Tble3-2EffectofthethedifferentCndinenzymedextrinizeonmltyieldrtiondmteril
utiliztionrtio
耐高温α-淀粉酶添加量（u/Kg）麦汁量（KL）总投料量（Kg）啤酒耗粮比率（Kg/KL）麦汁收得率（%）麦芽大米
600047.159982653168.076.2
750047.2560022650167.3576.45
900047.360012651167.276.5
由表3-2可以看出，耐高温α-淀粉酶的添加量对麦汁收得率和耗粮比率有一定的影响。
实验中耐高温α-淀粉酶的添加量分别为800mL（6000u/Kg大米）、1000mL（7500u/Kg大米）、1200mL（9000u/Kg大米），从相应的麦汁收得率来看，添加量从800mL增加到1000mL，麦汁收得率变化较明显，而从1000mL增加到1200mL，收得率变化不大。
故从节约成本的角度上考虑，生产中所采纳的耐高温α-淀粉酶的添加量为1000mL。
3.3糖化加酶法工艺试验
糖化过程中为了使麦汁收得率和啤酒耗粮比率都能达到较理想的效果，有必要按一定比例添加适当的酶制剂并辅以适宜的操作调控。
麦芽中的高分子蛋白质和肽类在发芽过程中分解的程度和比例较低，糖化时在外加蛋白酶的作用下得到了进一步分解，有利于促进麦芽溶解、提高麦汁收得率。
而且糖化后麦汁中的可溶性蛋白质、肽类和氨基酸3类比例基本上符合酿造啤酒品种特性的要求，不至因蛋白质成分过分水解而影响啤酒的泡持性；
添加糖化酶可使原料中的淀粉成分在糖化后得到有效分解并进入麦汁、提高淀粉转化率，降低啤酒耗粮；
糖化过程中调整作用温度、pH、液化时间等可有效地发挥糖化酶的活力，使糖化酶发挥最大效应。
3.1.1糖化工艺的确定
（1）实验工艺条件选择
糖化酶添加量：
选三个水平：
1000mL/批，2000mL/批，3000mL/批。
糖化pH：
调pH值和不调pH值（自然pH6.5）。
糖化温度：
选62℃、64℃两个水平。
糖化：
100℃液化时间取30min、20min。
（2）正交试验设计见表4－3
表3－3糖化因素实验水平表
Tble3-3Scchrifictionfctorexperimentlevel
因素糖化酶量（mL/批）pH温度℃100℃时间（min）
1231000
2000
3000
5.3
自然（6.5）
62
64
30
20
表3－4根据糖化试验因素水平表列出试验计划表
Tble3-4ccordingtoscchrifiestheexperimentlfctorleveltolisttheexperimentlplntble因素糖化酶量（mL/批）pH温度（℃）100℃时间（min）
123456789
10
11
122000
1000
6.5
注：
pH6.5代表自然pH值
表3－5各因素水平对麦汁中还原糖含量的影响
Tble3-5Vriousfctorslevelreturnstooriginlsttethesugrcontentinfluencetovort因素糖化酶量（mL/批）pH温度（℃）100℃时间（min）还原糖（%）
12K1K2K3K42000
9.03
9.28
9.43
0.4
9.248
9.240
9.245
0.008
9.08
9.24
9.18
0.16
9.215
9.107
9.203
0.108
9.27
9.30
9.26
9.07
8.89
8.43
9.36
9.53
9.39
pH6.5代表自然pH值
3.1.2结果
（1）从上表可知还原糖最高的一组试验是第11次，还原糖为9.53，相应的水平为糖化酶浓度3，pH5.3，温度64℃，100℃糊化时间20min；
（2）从试验4个因素来看，影响最大的糖化酶浓度，极差为0.4，其次是温度、液化时间、pH，糖化酶的添加量对结果影响较大，其余的因素相对来讲影响较小；
（3）从表中可以看出，为得到最大原料利用率，糖化工艺条件应操纵在糖化酶3000mL/批，pH调至5.3，糖化温度64℃，100℃液化时间取20min，但从节约成本方面考虑，第3次的试验消耗的成本最低，故实际生产中将糖化酶添加量操纵在2000mL/批，相应液化时间操纵在30min（d）用添加乳酸的方法调pH至5.3。
3.4不同对醪工艺对麦汁收得率的影响
添加糖化酶有利于促进麦芽溶解、提高麦汁收得率，故现代啤酒生产厂家都选择、外加酶的糖化煮出工艺，现比较分别采纳一次对醪和两次对醪的糖化工艺对麦汁收得
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