麦汁煮沸

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黄杰涛
生产工艺（麦汁煮沸）
低压动态煮沸原理(Huppmann)
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生产工艺（麦汁煮沸）
• 常压预煮沸5分钟； • 压力升至约0.11bar(103–104℃), 然后 卸压； • 在103－104℃与101－102℃之间； • 煮沸时间 40-50分钟； • 总蒸发量约4.5%； • 由于多次的升压，降压过程，提高煮沸 时的蒸发率，有利于DMS的排出。
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五．新的麦汁煮沸系统——薄层蒸发 （Merlin）MERLIN.EXE
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生产工艺（麦汁煮沸）
• 麦汁通过一锥形加热面进行加热以及煮沸；
源自文库
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第九节 二甲基硫含量的变化 二 甲 基 硫 (DMS) 是 一 种 易 挥 发 的 含 硫 化 合 物，,它在啤酒中是一种易察觉的不舒适的口味和 气味物质。 其味阈值大约为50~60ug/l。 带入回旋沉淀槽的二甲基硫前驱体DMS-P将 继续向DMS转变，但是不能被挥发掉。麦汁煮沸 时就是要尽可能使啤酒中不含二甲基硫。麦汁煮 沸时间越长，越剧烈，则越多的二甲基硫前驱体 DMS-P转变为二甲基硫DMS并且蒸发出去。
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三．酒花多酚物质 • 水溶性的； • 在麦汁煮沸过程中促进蛋白质的凝聚。
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第二节 热凝固物的形成 一．煮沸过程中麦汁的外观变化及热凝固物的组成 在麦汁开始煮沸时，清亮的麦汁变浑浊。这些细微的小 颗粒，在麦汁煮沸过程中彼此靠近，形成较大的和膨胀的 沉淀物质—絮片状物，称之为“热凝固物”。 根据分析，热凝固物主要由以下物质组成： 蛋白质：50％～60％； 苦味物质：15％～20％； 多酚物质：20％～30％； 碳水化合物：1％～10％； 灰分：3％～10％。
管束式热 交换器
蒸汽
冷凝水
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优点：
1）投资少，无需维护，没有磨损； 2）无需更多的电耗； 3）没有热辐射损失； 4）煮沸温度和蒸发率可调整； 5）可使用低压饱和蒸汽（0.1MPa）； 6）煮沸锅既不要外加热器，也不要搅拌器。
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生产工艺（麦汁煮沸）
第二章 麦汁煮沸的方法和设备 第一节 麦汁煮沸锅的类型 一．依据加热方式的不同而分为： 1．直接火加热：如油.煤.天然气等； 2．间接加热：如过热水，蒸汽； 二．依据加热面的不同分为： 1．煮沸锅底部直接加热； 2．煮沸锅底部夹套间接加热 3．煮沸锅底部中央凸起“高效煮沸”； 以上方式属于煮沸锅底部加热，另外还有： 1. 煮沸锅体内设加热器——内加热器 2. 煮沸锅锅体之外另设加热器——外加热器
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第三节 煮沸锅体的材料及高径比 一．煮沸锅体的材料 通常选用碳钢、铜、不锈钢。 二．煮沸锅体内的高径比 一般为：1：1。
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第四节 蒸汽压力与温度 蒸汽压力越大，蒸汽温度越高，反之越低。 压力越大，沸点越高，反之越低。
降压后麦汁在100℃下后煮沸约10分钟。
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低压麦汁煮沸工艺相对于传统的麦汁煮 沸工艺来说总煮沸时间缩短至60-70分钟， 使煮沸锅的占用时间下降，适合日糖化锅次 高的麦汁生产，蒸发率约为6%，大大降低 煮沸时的蒸汽消耗，同时二次蒸汽的温度高， 便于二次蒸汽的回收利用，产生96℃热水， 用于麦汁的预热。
2．蛋白质和多酚物质发生聚合反应，形成 “蛋白质——多酚物质”复合物。
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四．促进热凝固物形成的因素 1. 煮沸时间及压力； 2. 煮沸麦汁的强烈运动； 3. 麦汁pH值。
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五．有利于蛋白质沉淀的添加剂 1. 添加酸类（如乳酸，磷酸等）或钙盐（石 膏，氯化钙）； 2. 添加皂土和硅胶； 3. 添加单宁； 4. 添加麦汁澄清剂。
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缺点： 1）内加热器的清洗较困难； 2）当蒸汽温度过高时，会出现麦汁局 部过热，因为在管束中麦汁流速较小； 3）麦汁局部过热会导致麦汁色泽加深、 口味变差。
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三．外加热器煮沸锅
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硫代巴比妥酸（TBA）值是近来在啤酒生产 中普遍使用的一种测定啤酒老化程度的方法。 TBA高，说明麦汁在高温下停留时间长，所 以在煮沸时在保证蛋白质凝聚以及DMS排除的前 提下，缩短麦汁在高温下停留时间，可降低TBA 的上升幅度，有利于啤酒的口味稳定性。 温度比加热时间对其的影响更大,高温麦汁煮 沸，虽然会使煮沸时间缩短，麦汁色度浅，但是 TBA上升幅度大，不利于啤酒口味及口味稳定性。
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四.低压麦汁煮沸
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目前较多采用内加热煮沸锅进行低压麦汁煮 沸工艺，低压内加热煮沸锅由于是密封式的带压 煮沸，所以要求: 密封性好； 耐压性好； 必须安装安全阀； 必须安装排汽阀； 密闭的乏汽排汽管闸板； 酒花自动添加系统。 目前低压麦汁煮沸的温度较多采用102-104℃。
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二. 低pH值的影响
1. 2. 3. 4. 5. 有利于凝固物的析出； 色度上升较小； 酒花苦味细腻、柔和； 对麦汁灭菌有利； 苦味物质利用率较低。
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第八节 还原性物质的形成 在煮沸过程中形成了还原性物质，如 类黑素等，对啤酒的非生物稳定性有利。 在形成类黑素的过程中会发生一系列反应， 其中会形成影响啤酒的风味的硫代巴比妥 酸（TBA）。
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第二节 煮沸锅的体积 • 一般来说，每100㎏糖化投料量可产生约650升的 满锅麦汁（按12%原麦汁）。添加辅料时可达到 900升/100㎏。 • 对于内加热器来说，要使麦汁强烈翻腾煮沸并避 免溢锅，就必须另外要有约30%的空余空间。 • 对于外加热器来说，由于在锅体外加热，不会在 锅体内产生很多泡沫，因此锅体可相对小些，约 须15%的空余空间。
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第四节 麦汁灭菌 通过发酵之前唯一一次灭菌处理—“麦 汁煮沸”，可使麦汁中的所有微生物全部 杀死，以保证进入“麦汁处理”中的麦汁 呈无菌状态并保证最终产品的质量。
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第五节 酶的破坏 麦汁煮沸使满锅麦汁中残留的少量酶彻 底破坏，使之停止作用，煮沸终了麦汁的 组成不再变化，故煮沸终了麦汁也称之为 “定型麦汁”。
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1
2
1－伞形罩 2－CIP清洗球 3－蒸汽进口 4－冷凝水出口 5－CIP出口 6－麦汁出口
3 5
4
6
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内加热器构造原理 麦汁分配伞 满锅麦汁 打出麦汁
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第一章 麦汁煮沸中的变化（目的） 第一节 酒花成份的溶解和转变 酒花中有酿造价值的重要物质为： 酒花树脂或酒花苦味物质 酒花油 酒花多酚物质
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一．酒花树脂或酒花苦味物质 1．酒花树脂或酒花苦味物质的特点 • 使啤酒具有独特的苦味； • ａ-酸不溶于冷麦汁，在麦汁煮沸时发生异 构化，即从ａ-酸异构为异ａ-酸，方能溶于 麦汁中。 麦汁煮沸时，ａ-酸不可能完全异构。
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第五节 常见的煮沸锅 一．传统圆底煮沸锅
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缺点 ： 煮沸强度小（6-8%），麦汁沸腾不剧 烈，蛋白凝聚不好； ａ-酸异构率低，酒花利用率低。
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二．内加热器煮沸锅
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二．热凝固物的分离的意义 1.影响啤酒的理化稳定性； 2.影响啤酒的泡沫性能； 3.影响啤酒的口味； 4.影响麦汁及啤酒的澄清。
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三．热凝固物凝聚的方式 1. 蛋白质变性
1）经煮沸发生蛋白质的脱水作用； 2）在等电点时，则发生了两性蛋白质物质的正 负电荷相互中和，加大了蛋白颗粒的变性析 出。
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新型煮沸设备
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传统加热方式存在的缺陷：
• 麦汁质量均匀性差，特别在加热时； • 煮沸时间长，总蒸发量大，导致：
– 相应能源消耗大； – 糖化间隔长； – 麦汁热负荷增加；
• 不利口味物质排除不够，特别是在回旋静置 以及冷却过程中再次转化的物质无法排除； • 加热器清洗困难。
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六．凝固物分离的要求 1．凝固物必须是大的絮状物； 2．终了麦汁中可凝固性N含量：15~20mg/l。
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第三节 水分的蒸发 麦汁煮沸使水分挥发,最终达到工艺规定的 麦汁终了浓度。 热凝固物的形成程度取决于煮沸强度 煮沸强度——麦汁在煮沸时，每小时蒸发的 水分，相当于混合麦汁的百分数，即为煮沸强度。 混合麦汁量－最终麦汁量 ×100% 煮沸强度＝混合麦汁量×煮沸时间（小时）
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第六节 麦汁的色度增加 煮沸过程中形成的类黑素和多酚物质的 氧化使麦汁色度不断上升，煮沸时间越长， 则麦汁色度增加越多。
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第七节 麦汁酸度的上升 一. 麦汁酸度的上升的原因
1. 2. 3. 4. 5. 类黑素的形成； 酒花中的酸性物质进入麦汁； 水分的蒸发使酸性浓缩； 由于钙、镁离子与酸性蛋白质反应，同时释 放氢离子而增酸； 部分碱性磷酸盐的分离而增酸。
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优点： （1）煮沸时间可缩短20%~30%； （2）循环次数可调节； （3）只需压力很低的饱和蒸汽（0.3MPa）； （4）煮沸强度和煮沸温度可调节； （5）借助卸压效应，可使更多的对香味不利的挥发 性物质被蒸发掉。
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静态低压麦汁煮沸
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采用内加热煮沸锅进行低压麦汁煮沸过程： 在100℃预煮沸10分钟左右； 在10—15分钟内将煮沸的麦汁温度从100℃升 至102—104℃； 在102—104℃的低压煮沸15分钟左右； 在15分钟内将锅内的压力降至大气压，麦汁的 温度降至100℃；
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2．影响ａ-酸异构及苦味物质收得率的因素 1）ａ-酸不同组份的含量； 2）煮沸时间； 3）麦汁pH值； 4）酒花添加量； 5）热凝固物的析出情况； 6）麦汁煮沸强度； 7）酒花的粉碎程度。
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二．酒花油 酒花油在麦汁煮沸时，极易挥发。
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内加热器
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新式煮沸系统希望达到的目标：
• 煮沸过程能够更好地对有利物质进行保
护（如可凝固性氮）
• 接种麦汁中尽可能含有较少的游离二甲
基硫
• 热负荷低（TBA）
• 降低总蒸发量＝节约能源
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