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1、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.147CHINABREWING50t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

2、,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)06-0016-04Pilotscaleproductionofwheatbeerbytopfermentationinthe50tonfermentationtankLIUYe,WANGCheng-zhong,SHANGMing(CollegeofFoodScience&Bioengineering,ShandongInstituteofLightIndust

3、ry,Jinan250100,China)Abstract:WheatbeerWaSproducedfromwheatmalt(accountingfor40%oftherawmateria1)bytopfermentationyeaSt.ThepilotscaleproductiontechnologyofwheatbeerbytopfermentationWaSstudiedinthe50tonfermentationtank.Theproductiontechnologyandqualitycontrolstandardwerealsointroducedindetail.ItWaSpr

4、oposedthattheproperchoiceandproportionofsoftwheatmaltwithlow-proteincontentandwhitecolorskin,high?qualitybarleymalt,rice,andhopprovidedreliableguaranteefortheflavorandqualityofwheatbeer.Thedouble?mashinfusionmashingWaSeasyandpracticalforwortproduction.Theprocessingparameters,includinginoculationamou

5、nt,inoculationtemperature,mainfermentationtemperature,andfermentorpressure,wereadjustedpropedytoimprovetheflavorandqualityofwheatbeer.Thestabilitytestoftheendproductwassatisfied.Therefore,thewheatbeerprocessingtechnologywasbaSicallydetermined.Keywords:wheatbeer;topfermentation;wheatmalt;tastestabili

6、ty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

7、,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?1

8、7?糊化:50C(10min)70C(20min)一100(2(30min)95C-.97,C(20min)I并醪糖化:37(2(20min)44C(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(22.1.2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;

9、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0.10MPa10OBxI7.5.B_J_一3.8.B_l一后贮05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.

10、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:0.10MPa0.12MPa,后贮温度:0C,后贮时间:4d7d.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,

11、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.Bx3.0.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

12、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

13、中使用.2005No.6?18?SefiflNo.147CHINABREWING3.2.2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

14、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0C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

15、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0C作用.而且根据经验数值,普通啤酒添加250mL300mg/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一1.50.50硅胶添加方式的确定:针对小麦啤酒,我们采取

16、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-3l_32.5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

17、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,即苦味研究报告阐邕2005年第6期总第147期?l9?质10BU20BU,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

18、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

19、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

20、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,200

21、0,33(9):1622.信息链接ti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.,.+0+0+0+0.t0+0+0+0+.t0.t.t.