50t上面发酵小麦啤酒中试生产工艺技术研究.docx
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50t上面发酵小麦啤酒中试生产工艺技术研究
50t上面发酵小麦啤酒中试生产工艺技术研究
2005No.6
?
16?
SerialNo.147CHINABREWING
50t上面发酵小麦啤酒中试生产工艺技术研究
刘晔,王成忠,尚明
（山东轻工业学院食品与生物工程学院,山东济南250014）
摘要:
小麦啤酒是以小麦麦芽为主要原料（占原料总量的40%以上）,采用上面酵母发酵酿制而成.该实验对50t上面发
酵小麦啤酒进行了研究,低蛋白白皮软质小麦麦芽,优质大麦麦芽,大米,酒花的选取及合理配比是小麦啤酒风味及质量
的可靠保证;双醪浸出糖化工艺操作简便,是可行的;合理调整发酵接种量,接种温度,主发酵温度及发酵罐压力等工艺
参数,对改善小麦啤酒风味,提高小麦啤酒质量起到了至关重要的作用;小麦啤酒成品稳定性测试取得了满意的结果.
关键词:
小麦啤酒;上面发酵;小麦麦芽;口味稳定性
中图分类号:
TS262.5文献标识码:
B文章编号:
0254-5071（2005）06-0016-04
Pilotscaleproductionofwheatbeerbytopfermentationinthe50tonfermentationtank
LIUYe,WANGCheng-zhong,SHANGMing
（CollegeofFoodScience&Bioengineering,ShandongInstituteofLightIndustry,Jinan250100,China）
Abstract:
WheatbeerWaSproducedfromwheatmalt（accountingfor40%oftherawmateria1）bytopfermentationyeaSt.Thepilotscale
productiontechnologyofwheatbeerbytopfermentationWaSstudiedinthe50tonfermentationtank.Theproductiontechnologyandquality
controlstandardwerealsointroducedindetail.ItWaSproposedthattheproperchoiceandproportionofsoftwheatmaltwithlow-protein
contentandwhitecolorskin,high?
qualitybarleymalt,rice,andhopprovidedreliableguaranteefortheflavorandqualityofwheatbeer.The
double?
mashinfusionmashingWaSeasyandpracticalforwortproduction.Theprocessingparameters,includinginoculationamount,
inoculationtemperature,mainfermentationtemperature,andfermentorpressure,wereadjustedpropedytoimprovetheflavorandqualityof
wheatbeer.Thestabilitytestoftheendproductwassatisfied.Therefore,thewheatbeerprocessingtechnologywasbaSicallydetermined.
Keywords:
wheatbeer;topfermentation;wheatmalt;tastestability
小麦啤酒是以小麦麦芽为主要原料（占原料总量
的40%以上）,采用上面酵母发酵酿制而成.经过实
验,我们对50t上面发酵小麦啤酒中试生产工艺技术
进行了研究.
1材料与方法
1.1原料选取及配料
大麦芽:
由优质澳大利亚大麦加工而成的自产
优质麦芽,色度低,-N高;大米:
新鲜,无霉变优
质梗米;小麦芽:
甘肃低蛋白白皮软质小麦麦芽;
酒花:
新疆苦型颗粒酒花,德国香花;主要添加剂:
石膏,耐高温仅一淀粉酶,p一葡聚糖酶,单宁,麦汁
澄清剂,硅胶,酶清,杰能科抗氧剂,三效抗氧剂
等;菌种:
上酵一2啤酒酵母.
1.210.P小麦酒糖化配料
在总原料量中,大麦芽占50%,小麦芽占40%,
大米占l0%.小麦麦芽在投料时,分别向糖化锅,
糊化锅内各加20%.酒花:
根据设定的定型麦汁的
苦味质计算酒花添加量,麦汁苦味质以20BU计,添
加量为苦花l5kg,香花6kg.
1.3主要设备
50t/批糖化设备（包括糖化锅,糊化锅,过滤
槽,煮沸锅,旋涡槽,板式交换器等）,总容积60m
发酵罐,30t/h板框过滤机,精滤机,酒精罐等.
1.4水质调整
根据酿造用水的硬度,控制残碱度在一3左右.
此处,需加石膏6kg,乳酸4500mL.
2工艺方法
2.1糖化麦汁制备
2.1.1糖化工艺
糖化工艺流程:
收稿日期:
2004-10?
ll
作者简介:
刘哗（1969一）,女,辽宁人,讲师,硕士,主要从事生物工程方面的教学与研究.
研究报告阐邕2005年第6期总第147期?
17?
糊化:
50~C（10min）~70~C（20min）一100~（2（30min）~95~C-.
97,
~C（20min）
I并醪
糖化:
37~（2（20min）~44~C（20min）一48℃（20min）一53℃（30min）一
65~（2（90min）一78℃一煮沸（90min）一旋涡槽静止（30min）一冷却至12~（2
2.1.2添加剂
糖化锅:
下料前,在糖化锅内加入石膏2kg,乳
酸4500mL,p一葡聚糖酶500mL.
糊化锅:
下料前,石膏加入4kg,p一葡聚糖酶
500mL;糊化升温至70℃时,加入300mL耐高温
o【一淀粉酶.
煮沸锅:
原麦汁过滤15min时,加入耐高温一
淀粉酶600mL;煮沸40min时,加入新疆苦花15;
煮沸15min时,加入单宁900g;煮沸75min时,加
入硅胶6kg,麦汁澄清剂450g;煮沸80min时,加
入德国香花6kg.
2.2发酵工艺
12℃接种,16℃主酵.接种:
采用上酵一2啤酒酵
母菌种,麦汁接种温度为12oC.42t麦汁,接种8t种
子液,在繁殖槽中繁殖12h,进行发酵,流程如下:
升温至16~（2fl保压0.10MPa●●
10OBx
I~7.5.B—
_J_一3.8.B
_l—一后贮0±5℃
其中,满罐24h排放1次酵母及冷凝固物.糖度
降至7.5.Bx时,封罐,升压至0.085MPa,并入加压
系统,系统压力为0.08MPa.糖度降至0Bx时,排
空压力至0.05MPa,然后自然升压至0.081MPa.糖
度降至3.8.Bx时,排放酵母,并排空压力至0.07MPa,
然后封罐升压至0.12MPa.满罐第7天开始测双乙
酰,双乙酰≤0.06mg/L时,降温.5℃停留1d.
降温速度:
16℃一5℃,0.3;5℃一0℃,0.1屯h.
后贮罐压:
0.10MPa~0.12MPa,后贮温度:
0~C,
后贮时间:
4d~7d.
2-3过滤工艺
小麦啤酒过滤采用了4次预涂工艺（普通啤酒
只有3次预涂）.在此后的滤酒过程中,连续补加硅
藻土,硅胶,硅藻土用量为60g/hI.~120g/hL;硅胶添
加量为400mg/kg,加入到待滤罐中.抗氧工艺:
添
加4mg/kg杰能科抗氧剂,8mg/kg三效抗氧剂.
3结果与讨论
3.1小麦啤酒糖化工艺优化
麦汁过滤工艺调整:
下料前,在糖化锅,糊化
锅中各加入了500mLp-葡聚糖酶.在糊化锅中又加
入了300mLo【一淀粉酶.将过滤回流时间延长10min,
麦汁较清亮.为避免有害物质的溶出,过滤洗槽残
糖控制在2.5.Bx~3.0.Bx.为提高过滤速度,又将洗
槽水温提升至80℃.
麦汁煮沸工艺调整:
在原麦汁过滤15min时,向
煮沸锅内添加了600mL耐高温o【一淀粉酶.为了增强
小麦啤酒的非生物稳定性,在煮沸过程中添加了以
下稳定剂:
单宁200mg/kg,麦汁澄清剂10mg/kg,
硅胶130mg/kg.在第2次加酒花时,添加适量香花.
中试糖化工艺验证:
麦汁常规及非常规指标检测
结果见表1,表2.
表1小麦啤酒麦汁常规指标
表2小麦啤酒麦汁非常规指标
从表1,表2可以看出,麦汁的常规指标与非常
规指标基本正常,糖化工艺可以定型.
3.2小麦啤酒发酵工艺优化
3.2.1菌种发酵性能的进一步测试
中试一01满罐后,对其进行发酵过程跟踪,每
天检测外观浓度,酵母细胞数,双乙酰.结论:
上
酵一2菌种降糖速度较快,双乙酰峰值在0.3mg左
右,与生产中使用的下面酵母菌种相近,且双乙酰
还原较快,满罐第8天就可以降温.上酵一2菌种在
发酵过程中产酸较多,发酵度也较高,可达到
70.4%.发酵结束后,酸度由麦汁的1.82mL/100mL
上升到2.08mL/100mL.但由于pH值较高,发酵液
中游离的氢离子较少,口感上酸度还是可以接受的.
上酵-2菌种发酵性能好,可以在生产中使用.
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3.2.2接种量,接种温度及主发酵温度对发酵的影响
为了优化发酵工艺条件,我们选取了l2℃接种,
l6℃主酵（中试一01）及l3℃接种,17℃主酵（中试
一
02）2种工艺.感官品评表明,中试0l,02产品风
味有明显区别.0l口味纯正,饱满,上面发酵带来
的特殊香味非常突出,但不杀口.而O2则口味较杂,
高级醇味过浓,上面发酵带来的特殊香气相对较弱,
但比较杀口.在查找原因时,发现0l,02接种量不
同.01种子液与麦汁比例为1:
5.25;02种子液与麦汁
比例为1:
7.67.因此,中试一03发酵工艺调整为:
l2℃
接种,l6℃主酵.接种量调整为种子液:
麦汁=l:
5.2-5.4.经品评,口感柔和,协调,杀口,酸度适中,
高级醇味适度,上面发酵带来的特殊香气非常突出.
3.2-3发酵罐压力对发酵的影响
为减少高级醇的生成,我们采用了加压发酵工
艺,系统压力为0.081MPa.在发酵过程中发现,中
试一0l虽然外观泡沫丰富,挂杯较好,但口感上不杀
口.因此,中试-02,?
03白糖度降到3.8.Bx封罐后,
至0~C后贮期间,罐压始终保持在0.12MPa-,0.13a,
以加强COz的溶解.试验证明:
02,03杀口力都较
强.尤其是03,由于各项工艺参数已基本合理,风味
典型性极强.中试一03为较适宜的发酵工艺.
3-3小麦啤酒过滤工艺确定
3-3.1小麦啤酒硅胶添加工艺的确定
硅胶用量及反应温度的确定:
将小麦啤酒发酵液
用硅胶处理并过滤后,再加入饱和硫酸铵溶液,用所
测得的硫酸铵沉淀△H值表示啤酒中的敏感蛋白质含
量,结果见表3.
表3小麦啤酒硅胶实验
注:
批次为中试一01,△H,△Hz分别为硅胶在20℃,0℃
作用时的测定结果.
实验结果表明,要将小麦啤酒的△H值控制在
100Helm以内,硅胶用量达到400mg/L,而且还是在
0~C作用.而且根据经验数值,普通啤酒添加
250mL~300mg/L硅胶就能达到同样的处理效果.这
也从一个侧面证实了小麦啤酒蛋白质含量较高,在稳
定处理方面应加大力度.在生产过程中,将过冷器出
口酒温控制在一1.5~0.50℃
硅胶添加方式的确定:
针对小麦啤酒,我们采取
了预涂硅胶与流加硅胶相结合的添加方案.中试一0l
清酒罐清酒△H实测值为48Helm,从而证实该工艺
达到了预期的效果.
3-3.2小麦啤酒抗氧工艺
在普通啤酒抗氧剂实验的基础上,我们将杰能科
抗氧剂（主要成分为GOD及过氧化氢酶）与三效抗
氧剂（SOz系列）联合使用.通过协同作用,失去氧
反应.从清酒溶解氧的数值来看,溶解氧有待于进一
步降低.
表4小麦啤酒清酒指标
处理方法浊度
l-3
l_3
2.5
酶清10mg/L
酶清15mg/L
不加酶清
酶清实验结果表明,加酶清与不加酶清的酒,经
过一个周期的强化试验后,浊度指标差别很大.而加
10mg/L,15mg/L酶清,啤酒浊度并无差别.因此,
我们选择添加10mg/L酶清.
3.4小麦啤酒成品分析及稳定性测试
3.4.1小麦啤酒成品常规及非常规指标分析（见表6）
表6小麦啤酒成品指标分析
结果表明,成品酒常规指标完全符合国家标准.
而且,成品苦味质及△H值均在设定范围内,即苦味
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l9?
质10BU～20BU,△H<100Helm.
3.4.2小麦啤酒稳定性测试
由于小麦麦芽蛋白质含量高,氧化酶活性高,小
麦啤酒易出现非生物稳定性及口味稳定性问题.为了
验证其合理性,可行性,我们对小麦啤酒的稳定性
进行了测试.小麦啤酒非生物稳定性测试见表7.
强化实验表明:
小麦啤酒强化3个周期,浊度
仍低于1.0EBC,因而酒体的非生物稳定性较好.
由表7可知,在保质期自然存放条件下,3批小
麦啤酒浊度回升均较缓慢,双乙酰也无明显回升.
存放120d,浊度,双乙酰2项指标仍能达到国家标准.
小麦啤酒抗冷冻实验:
3批实验酒在OcI二条件
下,贮存40d,外观仍较清亮,浊度也无明显回升.
由上述3个试验可得出以下结论:
小麦啤酒成
品非生物稳定性较好,因而所采取的工艺基本可行.
小麦啤酒风味稳定性评价见表8.
尽管采取了特定的抗氧工艺,小麦啤酒还是比
普通啤酒提前14d出现老化味,因而抗氧工艺需进
一
步改进.
4总结
经过3批中试实验,糖化,发酵,过滤工艺基本
定型.低蛋白白皮软质小麦麦芽,优质大麦麦芽,大
米,酒花的选取及合理配比是小麦啤酒风味及质量的
可靠保证.实验结果表明,中试采取的双醪浸出糖化
工艺操作简便,是可行的.低温投料,加强蛋白质分
段休止,延长过滤回流时间,提高洗槽水温的工艺措
施,以及耐高温一淀粉酶,B一葡聚糖酶,单宁,麦
汁澄清剂,硅胶等添加剂的合理使用,对改善麦汁质
量十分有效.在现有设备条件下,合理调整发酵接种
量,接种温度,主发酵温度及发酵罐压力等参数,对
改善小麦啤酒风味,提高小麦啤酒质量起到了至关重
表7小麦啤酒保质期实验
时间浊度/EBC双乙酰度/（mg?
L）
中试-01中试432中试-03中试-ol中试-02中试-o3
时间/d中试一01中试一02中试一03对照
1无老化味无老化味无老化味无老化味
8无老化味无老化味无老化味无老化味
l5开始老化开始老化开始老化无老化味
22轻微老化味轻微老化味轻微老化味无老化味
29有老化味有老化味有老化味开始老化
36明显老化明显老化明显老化轻微老化味
要的作用.在啤酒过滤过程中,通过实验手段确定硅
胶,酶清用量,在生产成本与产品质量之间找到了合
理的结合点,尤其是将硫酸铵沉淀实验用于制定硅胶
添加工工艺,在国内同行业中具有一定的独创性.小
麦啤酒成品稳定性测试取得了满意的结果.其中成品
酒强化3个周期,浊度在1.0EBC之内;OcI=存放
40d,无冷混浊现象;保质期120d,浊度及双乙酰无
明显回升.
参考文献:
【1】管敦仪.啤酒工业手册（上,中册）【M】.北京:
中国轻工业出
版社.1982.
【2】谢恩润.德国小麦啤酒生产工艺【J】.啤酒科技,2000,33
（9）:
16—22.
{◇信息链接◇
t
i国家质检总局发布——
t首批检出含苏丹红食品（原料）生产企业名单
十近期,国家质检总局组织全国质检系统对可能含有苏丹
j红的辣味制品,番茄酱制品进行了专项检查.4月5日国家
i质检总局发布公告,发布了第一批检出苏丹红食品（原料）
}生产企业名单.
t此次专项检查的产品主要是辣椒油,辣椒酱,辣味酱腌
菜,辣味方便食品等及其生产原料.重点检查了我国辣味制
品和蕃茄制品的生产区和主销区,包括上海,江苏,浙江,
.
+.++.++.++.十.+.+.+.+.+.+.+.+++++.+.++
安徽,福建,山东,河南,湖北,湖南,广东,广西,重
庆,四川,贵州,云南,陕西,青海,新疆等18个省（自
治区,直辖市）.检查的企业包括上述产品的食品生产企业,
添加剂生产企业及部分化工染料生产企业.通过检查发现,
少数添加剂生产企业以苏丹红化工染料冒充食用添加剂辣椒
红色素销售给辣味制品生产企业.
截止到目前,第一批经核实确认检出含有苏丹红的辣味
制品,原料及其生产企业共30家88种样品;未检出苏丹红
且已签订了质量承诺书的辣味制品有60家生产企业.这60
家企业的97种样品均经国家质检总局指定的检验机构检验,
不含苏丹红.国家质检总局还将于近期公布出口辣椒制品的
监督检查情况.
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