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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生产工艺(麦汁煮沸)
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)
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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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生产工艺(麦汁煮沸)
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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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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生产工艺(麦汁煮沸)
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生产工艺(麦汁煮沸)
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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生产工艺(麦汁煮沸)
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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生产工艺(麦汁煮沸)
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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生产工艺(麦汁煮沸)
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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生产工艺(麦汁煮沸)
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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生产工艺(麦汁煮沸)
内加热器
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生产工艺(麦汁煮沸)
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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