第二章麦汁制备(麦汁制备过程麦汁质量及能耗控制)..
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麦汁煮沸温度(℃) 108 106 106 106
煮沸时间(min)
循环次数(h-1) 蒸发量(%) 色度(EBC) PH
70
7 12 11.5 5.47
70
7 10 11.0 5.49
60
7 8.5 10.0 5.51
60
5.7 7.0 10.5 5.48
二甲基硫(μg·L-1)
成品啤酒色度(EBC)
虽然麦汁PH越高,苦味物质溶解愈多,但此时以苦味酸盐形式溶解,结果造 成苦味粗糙而不愉快。 进入麦汁的苦味物质,在加热的情况下还会发生变化,如α-酸→异α-酸、衍生异α酸、α-软树脂,β-酸→β-软树脂。由α-酸形成的异α-酸,是啤酒真正苦味 来源的主部分。研究表明, α-酸异构化程度是温度的一次函数(表2-2-5)。 通常情况下,有15%-25%的α-酸形成衍生-异α酸和α-软树脂,它们和异α酸相比, 溶解度较小,苦味值低,防腐力也较低。 β-酸在煮沸中形成无定形的β-软树脂,增加了溶解度,并且使它的苦味变得更 加细腻柔和。 若过度的煮沸和氧化将使α-软树脂、 β-软树脂转化成γ硬树脂,会给啤酒带来 不愉快的后苦味。
③从酒花中未萃取出来,残留在酒花糟中,此量随酒花添加的方法和时间不同而 有很大差别。采用酒花粉比用球果残留少得多,加入煮沸的时间短,残留就 多,其波动在10%-30%酒花苦味物质总量之间(表2-2-6)。 由表(2-2-6 )中可知,传统酿造法保留在最终成品啤酒的苦味物质仅占15%25%,现代酿造法可占40%-45%,而且主要是异-α-酸(占65%),但啤酒的口 感苦味要大得多,约占原来酒花的50%左右。
由(1)代入(2)式:
B1 1-— B2 t=———=100…………………………………………(3) φ 由(3)可知,当φ一定,需要煮沸的时间,仅仅决定于煮沸前后的浓度差,由此可计算 煮沸时间。 或改写(3)式
Φt B1 =(1 -—— )· B2 …………………………………(4) 100
若工艺规定煮沸时间一定,锅蒸发强度一定,热麦汁浓度(B2)一定时,麦汁洗糟就受 麦汁浓度(B1)制约。 说明:上述各式中B为麦汁浓度,V为麦汁体积,Φ%为蒸发强度, t为煮沸时间。 2)麦汁煮沸中蛋白质的变性絮凝 过滤后混合麦汁中的含氮物质,主要是:氨基酸、低肽、多肽、高肽及少量的水溶性清 蛋白和盐溶性球蛋白、核柑酸、核苷等,其中高肽、清蛋白和球蛋白虽为水溶性,有 一定的溶解度,但由于PH降低、受热、振荡和多酚结合、氧化等原因将会从啤酒中分 离出来,影响啤酒的非生物稳定性。
①一部分苦味物质溶解而进入麦汁,并在煮沸中不断变化。溶解进入麦汁的苦味 物质,随麦汁的PH不同,溶解度也不同(表2-2-4)。约占酒花苦味物质总量 的25%-35%溶解进入麦汁。 表2-2-4酒花主要组分的溶解度(PH5.0)
溶解度(mg/L)
25℃ α-酸 β-酸 40 1.2 100℃ 60 9.0
酒花中的多酚物质和麦芽中的相比有较多的丹宁和缩合丹宁,因此,和蛋白 质的结合力大。如果麦汁煮沸一开始就加入酒花会减少麦芽中多酚物质和蛋 白质的结合。 麦汁中存在过多的HCO3-,会促进多酚类物质中单酚的聚合,氧化形成红衬褐 色物质,使麦汁色泽加深(麦汁有氧煮沸时,生成色泽物质更多)。麦汁PH 值低(如5.2-5.3)可减少氧化聚合,使麦汁色泽浅而且带绿色。 (2)酒花精油 精油是啤酒重要的香气物质,和啤酒的开瓶闻香关系极大。 酒花在麦汁煮沸时,绝大多数(85%-95%)酒花精油随水蒸气而被挥发,煮沸 时间愈长,挥发愈多,而且最易挥发的是精油中的香叶烯。香叶烯的香气粗 俗,俗称“生酒花香”,残留在麦汁中的精油主要是葎草烯、石竹烯及香叶 醇,它们将使啤酒带有典雅的香气。 我国啤酒厂目前使用的大多是苦型花,含精油仅为0.1%-0.75%,而香型花含精 油一般达到1.5%-2.5%,酒花中精油在煮沸时如果接触过多氧,很容易氧化成 脂肪臭。 (3)酒花的苦味物质 酒花的苦味物质在麦汁煮沸中变化十分复杂,随麦汁组分及煮沸条件的不同 有很大差别。
蛇麻酮
40 20 10 5 3 / / / 3
葎草灵酮
5 1 / / 4 1 1 1 1
希鲁酮
10 3 1 1 5 1 1 1 2
4)麦汁煮沸中的其他变化 (1)还原物质的生成 麦汁中还原物质来自于麦芽、酒花和在煮沸中生成,它主要包括如下 两类物质:还原糖及其生成物(如还原酮)、类黑精等为第一类,它们 很容易被氧化;第二类,来自于麦芽、酒花的多酚、酒花苦味物质、少 数带羰基的蛋白质等,它们的氧化作用较缓慢。 当啤酒受到氧化时,由于第一类物质易氧化,它们首先被氧化,同时 保护了第二类还原物质。第二类还原物质被氧化,将会使啤酒产生老化 味、不愉快苦味,也会引起啤冷雾浊和氧化混浊。 麦汁煮沸中生成的还原物质严黑精,由于浅色啤酒的色泽关系,其含量 不能太多。 还原酮随着煮沸时间的延长而增加,但若煮沸在有空气条件下(敞开 式),大量还原物质将受氧化而损失。 (2)麦汁色泽的增加 煮沸中麦汁色泽迅速增加,正常情况下色泽增加0.5-1.0倍(表2-2-7), 原因是: ①麦汁浓缩; ②焦糖和类黑精的形成,特别在煮沸锅结构差,麦汁对流不好,在加热面 形成局部过热时产生大量焦糖;
啤酒《酿酒师》职业资格培训教材
二级《酿酒师》
第二章《麦汁制备》 第二节《麦汁制备过程麦汁质量及能耗控制 》
上接“麦汁制备过程中的计算”
一、学习目标 能调整麦汁煮沸工艺,优化麦汁质量指标;了解麦汁制备过程中各工序的 能耗状况,熟悉麦汁制备过程的节能降耗技术,并能灵活运用。 二、相差知识及生产技术管理方法 1、麦汁煮沸工艺与麦汁质量的相关性 1)麦汁煮沸中水分的蒸发 (1)前后浸出物不变,可得下式: V1·B1·d1=V2·B2·d2 由于d1和d2麦汁相对密度差较小可得到 V1·B1≈V2·B2 V1·B1 V2 ≈———…………………………………………(1) B2 (2)由蒸发强度公式 V1- V2 Φ %=———×100 V1t V1- V2 t=———×100……………………………………(2) V1Φ
(3)其他物质的变化 来自麦芽和辅料中的易挥发物,由蛋白质分解形成二甲基硫等硫化物, 由糖褐变形成糠醛、甲基糠醛、丙醛、异丁醛等气味物质,在煮沸中随 二次蒸汽蒸发,改善了麦汁的气味。 2、麦汁制备过程中的节能降耗技术 就目前整个啤酒行业的生产情况来看,麦汁制备工序是主要耗能工序, 尤其是热能,节能降耗主要有以下方法和措施。 1)麦汁煮沸节能工艺 麦汁煮沸是啤酒生产的关键工序之一,采用蒸汽对麦汁进行加热,
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8.3
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煮沸麦汁的沸腾状态取决于传热量Q和锅的流型。近代外加热器的煮沸锅,循环次数达9 次,沸腾碰撞次数增加,促进了絮凝作用。 (4)Ca2+、Mg2+等的促进作用 麦汁中单宁类化合物和蛋白质大多是以氢键结合,所以是可逆的,在麦汁冷却后形成 “冷凝固物”,而麦汁中聚多酚和蛋白质是以共价键结合,在热麦汁中就能形成不溶 性沉淀。 在麦汁煮沸中,如酒花添加量太少,采用无多酚酒花浸膏,或由于麦汁含热凝固蛋白太 多,为了促进蛋白质絮凝可以外加酿造用单宁以改善絮凝效果。 钙、镁等两价金属离子,能促进带负电荷的蛋白质颗粒形成盐桥,絮凝r也能降低蛋白 质的表面电荷,促进沉淀。一般要求麦汁含Ca2+浓度>35mg/L。 3)酒花主要组分的萃取和变化 (1)酒花中的多酚物质 酒花一般含多酚物质3%-5%,它们易溶于水,在热麦汁中溶解十分迅速。麦汁中多酚物 质来自于麦芽约0.3-0.5g/L,来自酒花约0.03-0.07g/L。多酚物质中的缩合丹宁(又称鞣 酐)和丹宁,很容易和煮沸麦汁中清蛋白、球蛋白及高肽结合,形成丹宁一蛋白质复 合物,而它在热或冷麦汁中均不溶解,即形成絮状热凝固物沉淀。非丹宁化合物(包 括酚酸、黄酮类化合物、儿茶酸类化合物及花色素原等)和蛋白质结合力较弱,而且 形成的复合物在热麦汁中为可溶性,只有在麦汁冷却至35℃才被析出(工艺中称“冷 凝固物”),这些相对分子质量低的多酚类物质,将较多地残留于麦汁中,它和冷凝 固物一起是造成啤酒非生物混浊的主要物质。
天然清蛋白、球蛋白等到多肽长链绕卷,外部充满了亲水性基团(-OH、COOH、-NH2),这些极性基团易水化,因此,清、球蛋白呈水溶性。当这 些蛋白溶液被加热至50℃以上时,首先蛋白质的空间立体结构被破坏,进一 步绕卷多肽链之间的氢键将被打开,蛋白质变成长线型,虽然此时氨基酸顺 序和相对分子质量均没有变化,但丧失了生物物质活性,由于肽链疏水-C-C暴露,蛋白质水溶性丧失。此现象称“蛋白质的变性”。 变性的线状蛋白质,如果进一步丧失表面电荷,并受到激烈的搅拌,线状蛋 白就变成絮状(称“絮絮”),随着强烈加热和搅拌,絮状蛋白进一步脱水, 形成蛋白颗粒。 煮沸中蛋白质变性和絮絮条件为: (1)温度和加热时间 麦汁被加热的温度愈高,变性愈充分,因此,近代较多采用高压或低压煮沸 (120 ℃ 或106-106 ℃ )。在常压下煮沸时间延长,能促进蛋白质变性和絮 凝,但如果超过2h,已经絮絮的蛋白质又会重新被打碎而分散,使麦汁混浊, 麦汁煮沸时间对煮沸效果的影响见(表2-2-1)。 (2)PH 麦汁煮沸时间的PH取决于煮沸前混合麦汁的PH,在煮沸中由于热凝固物蛋白 质沉淀、磷酸盐形成等都会使PH上升,而由于酒花的溶解,温度升高使氢离 子解离增加,PH又会降低。综合PH变化在-0.2~0.4之间。 只有在等电点下,蛋白质表面电荷为零时絮凝效果最好。清蛋白等电点PH为 5.5 ~5.75,α-球蛋白(相对分子质量26000)PH愈接近5.2,煮沸后变性蛋白 质絮凝效果愈好(表2-2-2)。
如果每百升麦汁要降低PH0.1,可在麦汁中加37% HCl 4.5ml左右,或用磷酸调 节PH(数据仅供参考,不同的麦汁组成,其绶冲力差异较大,为调节PH所加 酸度调节剂的量亦有较大差别)。 (3)沸腾状态 变性后的不溶性线型蛋白质絮凝、结块要依赖于碰撞,煮沸中形成的气泡迅 速破碎也促进絮凝,气液界面-膜是蛋白质的浓缩物,膜的低表面张力,促进 了溶解蛋白凝聚(表2-2-3)。 表2-2-3 外加热煮沸锅煮沸效果
表2-2-6
总苦味物质
全酒花(%) 热凝固物(%) 酒花糟(%) 冷凝固物(%) 冷麦汁中(%) 泡盖(%) 酵母泥(%) 后酵沉淀(%) 成品啤酒(%)
酒花苦味物质在酿造中的变化(传统酿造)
合计
100 34 16 13 35 7 5 4 19
葎草酮
45 5 3 5 5 2 1 1 1
异葎草酮
/ 5 2 2 18 3 2 1 12
表2-2-1
效果项目 蒸发水分(%) 除去蛋白质(%) 热凝固蛋白质含 量(mg/L) 热麦汁 冷麦汁
麦汁煮沸时间和效果
常压煮沸时间(h) 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 7.5 10.0 12.5 15 5.4 6.2 7.7 8.5 8.4 42 33 25 18 17 35 26 20 16 22 加压煮沸 10.6℃/0.5h 7.0 9.5 15 11
表2-2-5
煮沸(min) 15 30 45 60 120
100℃下煮沸时间与异构率的关系
异构率(%) 12 25 33 41 42
②变性絮凝蛋白质吸附:在热凝固物分离后将被除去,被吸附的减少量取决于煮 沸前麦汁含热凝固蛋白质量。高浓度麦汁、浸出法糖化等由于含热凝固蛋白 质多,吸附苦味物质也多。这部分约占酒花苦味物质的40%-60%。
③酒花多酚的溶解和多酚被氧化成醌和多聚酚,色泽增加和麦汁PH、酒花氧 化程度、麦汁煮沸是否有氧存在等因素有关。 表2-2-7 麦汁煮沸PH6和色泽加深(增加EBC单位)
煮沸前麦汁PH 6.25 5.98 5.60 5.16 不加酒花 3.0 2.4 2.0 1.4 加0.15%酒花 4.8 3.9 3.0 2.4 加无多酚酒花浸膏 3.6 2.4 1.8 1.4
啤酒
啤酒保质期(周)
29 21.5 15.5 13.2 20.5
9 14 16 2麦汁煮沸PH及效果(混合麦汁10.8°P、蒸发强度8%)
PH6.5 冷麦汁中热凝固氮(mg/L) 麦汁情况 52 极混浊 PH6.0 38 混浊 PH5.5 25 较清絮状 PH5.2 15 清絮状块
煮沸时间(min)
循环次数(h-1) 蒸发量(%) 色度(EBC) PH
70
7 12 11.5 5.47
70
7 10 11.0 5.49
60
7 8.5 10.0 5.51
60
5.7 7.0 10.5 5.48
二甲基硫(μg·L-1)
成品啤酒色度(EBC)
虽然麦汁PH越高,苦味物质溶解愈多,但此时以苦味酸盐形式溶解,结果造 成苦味粗糙而不愉快。 进入麦汁的苦味物质,在加热的情况下还会发生变化,如α-酸→异α-酸、衍生异α酸、α-软树脂,β-酸→β-软树脂。由α-酸形成的异α-酸,是啤酒真正苦味 来源的主部分。研究表明, α-酸异构化程度是温度的一次函数(表2-2-5)。 通常情况下,有15%-25%的α-酸形成衍生-异α酸和α-软树脂,它们和异α酸相比, 溶解度较小,苦味值低,防腐力也较低。 β-酸在煮沸中形成无定形的β-软树脂,增加了溶解度,并且使它的苦味变得更 加细腻柔和。 若过度的煮沸和氧化将使α-软树脂、 β-软树脂转化成γ硬树脂,会给啤酒带来 不愉快的后苦味。
③从酒花中未萃取出来,残留在酒花糟中,此量随酒花添加的方法和时间不同而 有很大差别。采用酒花粉比用球果残留少得多,加入煮沸的时间短,残留就 多,其波动在10%-30%酒花苦味物质总量之间(表2-2-6)。 由表(2-2-6 )中可知,传统酿造法保留在最终成品啤酒的苦味物质仅占15%25%,现代酿造法可占40%-45%,而且主要是异-α-酸(占65%),但啤酒的口 感苦味要大得多,约占原来酒花的50%左右。
由(1)代入(2)式:
B1 1-— B2 t=———=100…………………………………………(3) φ 由(3)可知,当φ一定,需要煮沸的时间,仅仅决定于煮沸前后的浓度差,由此可计算 煮沸时间。 或改写(3)式
Φt B1 =(1 -—— )· B2 …………………………………(4) 100
若工艺规定煮沸时间一定,锅蒸发强度一定,热麦汁浓度(B2)一定时,麦汁洗糟就受 麦汁浓度(B1)制约。 说明:上述各式中B为麦汁浓度,V为麦汁体积,Φ%为蒸发强度, t为煮沸时间。 2)麦汁煮沸中蛋白质的变性絮凝 过滤后混合麦汁中的含氮物质,主要是:氨基酸、低肽、多肽、高肽及少量的水溶性清 蛋白和盐溶性球蛋白、核柑酸、核苷等,其中高肽、清蛋白和球蛋白虽为水溶性,有 一定的溶解度,但由于PH降低、受热、振荡和多酚结合、氧化等原因将会从啤酒中分 离出来,影响啤酒的非生物稳定性。
①一部分苦味物质溶解而进入麦汁,并在煮沸中不断变化。溶解进入麦汁的苦味 物质,随麦汁的PH不同,溶解度也不同(表2-2-4)。约占酒花苦味物质总量 的25%-35%溶解进入麦汁。 表2-2-4酒花主要组分的溶解度(PH5.0)
溶解度(mg/L)
25℃ α-酸 β-酸 40 1.2 100℃ 60 9.0
酒花中的多酚物质和麦芽中的相比有较多的丹宁和缩合丹宁,因此,和蛋白 质的结合力大。如果麦汁煮沸一开始就加入酒花会减少麦芽中多酚物质和蛋 白质的结合。 麦汁中存在过多的HCO3-,会促进多酚类物质中单酚的聚合,氧化形成红衬褐 色物质,使麦汁色泽加深(麦汁有氧煮沸时,生成色泽物质更多)。麦汁PH 值低(如5.2-5.3)可减少氧化聚合,使麦汁色泽浅而且带绿色。 (2)酒花精油 精油是啤酒重要的香气物质,和啤酒的开瓶闻香关系极大。 酒花在麦汁煮沸时,绝大多数(85%-95%)酒花精油随水蒸气而被挥发,煮沸 时间愈长,挥发愈多,而且最易挥发的是精油中的香叶烯。香叶烯的香气粗 俗,俗称“生酒花香”,残留在麦汁中的精油主要是葎草烯、石竹烯及香叶 醇,它们将使啤酒带有典雅的香气。 我国啤酒厂目前使用的大多是苦型花,含精油仅为0.1%-0.75%,而香型花含精 油一般达到1.5%-2.5%,酒花中精油在煮沸时如果接触过多氧,很容易氧化成 脂肪臭。 (3)酒花的苦味物质 酒花的苦味物质在麦汁煮沸中变化十分复杂,随麦汁组分及煮沸条件的不同 有很大差别。
蛇麻酮
40 20 10 5 3 / / / 3
葎草灵酮
5 1 / / 4 1 1 1 1
希鲁酮
10 3 1 1 5 1 1 1 2
4)麦汁煮沸中的其他变化 (1)还原物质的生成 麦汁中还原物质来自于麦芽、酒花和在煮沸中生成,它主要包括如下 两类物质:还原糖及其生成物(如还原酮)、类黑精等为第一类,它们 很容易被氧化;第二类,来自于麦芽、酒花的多酚、酒花苦味物质、少 数带羰基的蛋白质等,它们的氧化作用较缓慢。 当啤酒受到氧化时,由于第一类物质易氧化,它们首先被氧化,同时 保护了第二类还原物质。第二类还原物质被氧化,将会使啤酒产生老化 味、不愉快苦味,也会引起啤冷雾浊和氧化混浊。 麦汁煮沸中生成的还原物质严黑精,由于浅色啤酒的色泽关系,其含量 不能太多。 还原酮随着煮沸时间的延长而增加,但若煮沸在有空气条件下(敞开 式),大量还原物质将受氧化而损失。 (2)麦汁色泽的增加 煮沸中麦汁色泽迅速增加,正常情况下色泽增加0.5-1.0倍(表2-2-7), 原因是: ①麦汁浓缩; ②焦糖和类黑精的形成,特别在煮沸锅结构差,麦汁对流不好,在加热面 形成局部过热时产生大量焦糖;
啤酒《酿酒师》职业资格培训教材
二级《酿酒师》
第二章《麦汁制备》 第二节《麦汁制备过程麦汁质量及能耗控制 》
上接“麦汁制备过程中的计算”
一、学习目标 能调整麦汁煮沸工艺,优化麦汁质量指标;了解麦汁制备过程中各工序的 能耗状况,熟悉麦汁制备过程的节能降耗技术,并能灵活运用。 二、相差知识及生产技术管理方法 1、麦汁煮沸工艺与麦汁质量的相关性 1)麦汁煮沸中水分的蒸发 (1)前后浸出物不变,可得下式: V1·B1·d1=V2·B2·d2 由于d1和d2麦汁相对密度差较小可得到 V1·B1≈V2·B2 V1·B1 V2 ≈———…………………………………………(1) B2 (2)由蒸发强度公式 V1- V2 Φ %=———×100 V1t V1- V2 t=———×100……………………………………(2) V1Φ
(3)其他物质的变化 来自麦芽和辅料中的易挥发物,由蛋白质分解形成二甲基硫等硫化物, 由糖褐变形成糠醛、甲基糠醛、丙醛、异丁醛等气味物质,在煮沸中随 二次蒸汽蒸发,改善了麦汁的气味。 2、麦汁制备过程中的节能降耗技术 就目前整个啤酒行业的生产情况来看,麦汁制备工序是主要耗能工序, 尤其是热能,节能降耗主要有以下方法和措施。 1)麦汁煮沸节能工艺 麦汁煮沸是啤酒生产的关键工序之一,采用蒸汽对麦汁进行加热,
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煮沸麦汁的沸腾状态取决于传热量Q和锅的流型。近代外加热器的煮沸锅,循环次数达9 次,沸腾碰撞次数增加,促进了絮凝作用。 (4)Ca2+、Mg2+等的促进作用 麦汁中单宁类化合物和蛋白质大多是以氢键结合,所以是可逆的,在麦汁冷却后形成 “冷凝固物”,而麦汁中聚多酚和蛋白质是以共价键结合,在热麦汁中就能形成不溶 性沉淀。 在麦汁煮沸中,如酒花添加量太少,采用无多酚酒花浸膏,或由于麦汁含热凝固蛋白太 多,为了促进蛋白质絮凝可以外加酿造用单宁以改善絮凝效果。 钙、镁等两价金属离子,能促进带负电荷的蛋白质颗粒形成盐桥,絮凝r也能降低蛋白 质的表面电荷,促进沉淀。一般要求麦汁含Ca2+浓度>35mg/L。 3)酒花主要组分的萃取和变化 (1)酒花中的多酚物质 酒花一般含多酚物质3%-5%,它们易溶于水,在热麦汁中溶解十分迅速。麦汁中多酚物 质来自于麦芽约0.3-0.5g/L,来自酒花约0.03-0.07g/L。多酚物质中的缩合丹宁(又称鞣 酐)和丹宁,很容易和煮沸麦汁中清蛋白、球蛋白及高肽结合,形成丹宁一蛋白质复 合物,而它在热或冷麦汁中均不溶解,即形成絮状热凝固物沉淀。非丹宁化合物(包 括酚酸、黄酮类化合物、儿茶酸类化合物及花色素原等)和蛋白质结合力较弱,而且 形成的复合物在热麦汁中为可溶性,只有在麦汁冷却至35℃才被析出(工艺中称“冷 凝固物”),这些相对分子质量低的多酚类物质,将较多地残留于麦汁中,它和冷凝 固物一起是造成啤酒非生物混浊的主要物质。
天然清蛋白、球蛋白等到多肽长链绕卷,外部充满了亲水性基团(-OH、COOH、-NH2),这些极性基团易水化,因此,清、球蛋白呈水溶性。当这 些蛋白溶液被加热至50℃以上时,首先蛋白质的空间立体结构被破坏,进一 步绕卷多肽链之间的氢键将被打开,蛋白质变成长线型,虽然此时氨基酸顺 序和相对分子质量均没有变化,但丧失了生物物质活性,由于肽链疏水-C-C暴露,蛋白质水溶性丧失。此现象称“蛋白质的变性”。 变性的线状蛋白质,如果进一步丧失表面电荷,并受到激烈的搅拌,线状蛋 白就变成絮状(称“絮絮”),随着强烈加热和搅拌,絮状蛋白进一步脱水, 形成蛋白颗粒。 煮沸中蛋白质变性和絮絮条件为: (1)温度和加热时间 麦汁被加热的温度愈高,变性愈充分,因此,近代较多采用高压或低压煮沸 (120 ℃ 或106-106 ℃ )。在常压下煮沸时间延长,能促进蛋白质变性和絮 凝,但如果超过2h,已经絮絮的蛋白质又会重新被打碎而分散,使麦汁混浊, 麦汁煮沸时间对煮沸效果的影响见(表2-2-1)。 (2)PH 麦汁煮沸时间的PH取决于煮沸前混合麦汁的PH,在煮沸中由于热凝固物蛋白 质沉淀、磷酸盐形成等都会使PH上升,而由于酒花的溶解,温度升高使氢离 子解离增加,PH又会降低。综合PH变化在-0.2~0.4之间。 只有在等电点下,蛋白质表面电荷为零时絮凝效果最好。清蛋白等电点PH为 5.5 ~5.75,α-球蛋白(相对分子质量26000)PH愈接近5.2,煮沸后变性蛋白 质絮凝效果愈好(表2-2-2)。
如果每百升麦汁要降低PH0.1,可在麦汁中加37% HCl 4.5ml左右,或用磷酸调 节PH(数据仅供参考,不同的麦汁组成,其绶冲力差异较大,为调节PH所加 酸度调节剂的量亦有较大差别)。 (3)沸腾状态 变性后的不溶性线型蛋白质絮凝、结块要依赖于碰撞,煮沸中形成的气泡迅 速破碎也促进絮凝,气液界面-膜是蛋白质的浓缩物,膜的低表面张力,促进 了溶解蛋白凝聚(表2-2-3)。 表2-2-3 外加热煮沸锅煮沸效果
表2-2-6
总苦味物质
全酒花(%) 热凝固物(%) 酒花糟(%) 冷凝固物(%) 冷麦汁中(%) 泡盖(%) 酵母泥(%) 后酵沉淀(%) 成品啤酒(%)
酒花苦味物质在酿造中的变化(传统酿造)
合计
100 34 16 13 35 7 5 4 19
葎草酮
45 5 3 5 5 2 1 1 1
异葎草酮
/ 5 2 2 18 3 2 1 12
表2-2-1
效果项目 蒸发水分(%) 除去蛋白质(%) 热凝固蛋白质含 量(mg/L) 热麦汁 冷麦汁
麦汁煮沸时间和效果
常压煮沸时间(h) 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 5.0 7.5 10.0 12.5 15 5.4 6.2 7.7 8.5 8.4 42 33 25 18 17 35 26 20 16 22 加压煮沸 10.6℃/0.5h 7.0 9.5 15 11
表2-2-5
煮沸(min) 15 30 45 60 120
100℃下煮沸时间与异构率的关系
异构率(%) 12 25 33 41 42
②变性絮凝蛋白质吸附:在热凝固物分离后将被除去,被吸附的减少量取决于煮 沸前麦汁含热凝固蛋白质量。高浓度麦汁、浸出法糖化等由于含热凝固蛋白 质多,吸附苦味物质也多。这部分约占酒花苦味物质的40%-60%。
③酒花多酚的溶解和多酚被氧化成醌和多聚酚,色泽增加和麦汁PH、酒花氧 化程度、麦汁煮沸是否有氧存在等因素有关。 表2-2-7 麦汁煮沸PH6和色泽加深(增加EBC单位)
煮沸前麦汁PH 6.25 5.98 5.60 5.16 不加酒花 3.0 2.4 2.0 1.4 加0.15%酒花 4.8 3.9 3.0 2.4 加无多酚酒花浸膏 3.6 2.4 1.8 1.4
啤酒
啤酒保质期(周)
29 21.5 15.5 13.2 20.5
9 14 16 2麦汁煮沸PH及效果(混合麦汁10.8°P、蒸发强度8%)
PH6.5 冷麦汁中热凝固氮(mg/L) 麦汁情况 52 极混浊 PH6.0 38 混浊 PH5.5 25 较清絮状 PH5.2 15 清絮状块