酿造原理与实践09 麦汁煮沸和冷却
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混合麦汁量（L）X 煮沸时间
蒸汽
麦汁
较高的 比重
麦汁煮沸 时间
麦汁煮沸 强度
13
©Anheuser-Busch InBev
2.2 抑制酶
• 煮沸可终止将淀粉转化为糖类的糖化过程。
• 抑制酶的活性以维持所需的糖/糊精比率。
• 这个比率本质上是目标RDF的必要因素，在 糖化过程中就已确定。
酶
最适宜的温度范围
脂酶
122 ºF
( 50 ºC ）
158 ºF 或 70 ºC
过氧化 物酶
122
多酚氧
化酶
ºF 至 149 ºF ( 50 糖化全过程
158 ºF 至 167 ºF ( ºC 至 65 ºC ) 70 ºC 至 75 ºC )
185 ºF 或 85 ºC
影响组分 糊精、麦芽糖
麦芽糖 可同化氮 β葡聚糖 戊聚糖 缓冲能力 甘油和脂肪酸
多酚
多酚
14
©Anheuser-Busch InBev
α-淀粉酶 β-淀粉酶 蛋白酶
麦汁煮沸 时间
失活酶
麦汁煮沸 强度
2.3 对麦汁灭菌
• 麦汁实质上是一种富含营养成分的糖液。 • 接近于（有害）细菌滋长的理想环境 • 总而言之，麦汁中的所有细菌都会疯狂滋长 • 这些细菌将导致啤酒变质并影响口味
• 十五分钟的沸腾时间足可以杀灭几乎所有类型的细菌。
12
©Anheuser-Busch InBev
2.1 麦汁的蒸发和浓缩
• 在糖化与过滤过程中，添加额外的水可使浸 出物提取回收达到最大化。
• 煮沸过程将这部分水分充分蒸发以取得理想 的（目标）麦汁比重(OG)。
• 与蒸发相关的参数：
蒸发强度：即单位蒸发时间内的蒸发数量
混合麦汁量（L）— 最终麦汁量（L） = ————————————————— X100
• 在极少情况下，耐热菌（嗜热菌）和一些细菌孢子能幸免于沸腾高温。 • 这种情况在酿酒过程中很少出现 • 嗜热菌通常存在于麦汁凝固物沉淀中，并可能会在高温麦汁管路、酒 花分离器或麦汁罐内大量聚集。
失活温度
α淀粉 酶
149
β淀粉 酶
126
ºF 至 ºF 至
153 ºF ( 65 ºC 至 67 ºC ) 176 ºF 或 80 ºC 144 ºF ( 52 ºC 至 62 ºC ) 158 ºF 或 70 ºC
蛋白酶 122 ºF 至 140 ºF ( 50 ºC 至 60 ºC ) 158 ºF 或 70 ºC
基础酿酒课程
麦汁煮沸和冷却
©Anheuser-Busch InBev
©Anheuser-Busch InBev
目录
1. 煮沸的基本结构、原理与功能 2. 常规煮沸功能介绍 3. 间歇煮沸 4. 回旋沉淀槽 5. 麦汁通风与冷却
©Anheuser-Busch InBev
1. 煮沸锅结构、原理与功能
11
©Anheuser-Busch InBev
2. 煮沸的功能与酿造师的目的
麦汁的蒸发和浓缩 中止酶反应 麦汁灭菌 去除热凝固物（凝聚蛋白质，复合蛋白质与多酚），提高稳定性 加入酒花并提取酒花树脂，使酒花成分异构化 蒸发出不需要的挥发物 形成颜色 形成风味（降低pH值） 添加液体辅料
蛋白质/氨基酸
糊精/葡聚糖
90
麦芽三糖
80
70
60
浸出物
麦芽糖
50
40
30
20
蔗糖
10
葡萄糖
果糖
0
醪液
浸出物的组成
不可发 酵浸出
物
可发酵 浸出物
麦汁
麦汁固体物成分
• 主要的非水成分包括碳水化合物、氮化合物和其他化合物。
百分比
主要成分
类别
90% 4%
碳水化合物 氮化合物
可发酵性糖类
不可发酵的碳水化合物 蛋白质 核酸 多酚
• 钠(Na)会使啤酒有酸咸味，可赋予啤酒的丰满口感。 • 钙(Ca)会使磷酸盐沉淀，有助于酵母絮凝和凝固物絮凝。 • 氯化物有助于提高啤酒的丰满感和产生更柔和的口味。 • 硫酸盐(SO4=)赋予啤酒干爽口干。同时还有助于增强啤酒的苦味。 • 铜(Cu)在减少硫化物方面非常重要。过多的铜会使成品啤酒产生混浊。 • 铁(Fe)可以被酵母利用，但残留的铁将引起氧化混浊和老化。 • 锌(Zn)可以促使酵母在低浓度下絮凝。其浓度定义通常较低，介于0.1 ppm 到0.3 ppm 之间。煮沸锅中添加的是硫酸锌。
下部 加热器
brewkettle internal wort circulation.vsd
麦汁的组分回顾
• 麦汁的形成过程——由混合物到胶体的过程。
辅料 麦芽
水
原料
8
©Anheuser-Busch InBev
% 100
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
麦糟
其它（多酚/脂/维 % 生素/矿物质等） 100
β葡聚 糖酶
104
戊聚糖 酶
来自百度文库104
磷酸盐 酶
122
ºF 至 ºF 至 ºF 至
140 ºF ( 40 ºC 至 60 ºC ) 163 ºF 或 73 ºC 122 ºF ( 40 ºC 至 50 ºC ) 140 ºF 或 60 ºC 127 ºF ( 50 ºC 至 53 ºC ) 140 ºF 或 60 ºC
6%
其他化合物
9
©Anheuser-Busch InBev
维生素
油脂 矿物质
子类别 葡萄糖 果糖 麦芽糖 麦芽三糖 糊精 β葡聚糖 氨基酸
丹宁酸 生物素
肌醇 硫胺素 吡哆醇
烟酸 脂肪酸 钠、钙氯化物、 硫酸盐、铜、铁、锌、 钾、磷酸盐、硝酸盐
麦汁组分
• 碳水化合物 • 麦汁固形物的90％
• 可发酵性糖类 • 比例是在糖化期间形成的 • 葡萄糖、果糖、麦芽糖、一些麦芽三糖
• 不可发酵的碳水化合物 • 糊精（α葡聚糖）
• β葡聚糖
• 氮化合物 • 约占麦汁固形物的4％
• 种类复杂多样
• 氨基酸和蛋白质
• 核酸：嘌呤，嘧啶
10
©Anheuser-Busch InBev
麦汁组分
• 其他成分 • 约占麦汁固体物的6％ • 多酚（丹宁） • 大约2/3的多酚来自麦芽，1/3来自酒花 • 与蛋白质反应会产生冷混浊 • 使口味苦涩 • 油脂 • 主要是脂肪酸 • 在麦汁中量不大，因为大部分是不可溶的，并且以热凝固物形式被去除了。 • 油脂来自麦芽和辅料 • 矿物质
5
©Anheuser-Busch InBev
煮沸锅内加热器典型结构
导流罩
导流圈 和侧口 上部加热
器
冷凝水管 道
6
©Anheuser-Busch InBev
CIP/冲洗 供应
清洗喷头
下部加热 器
蒸汽盘管
反射板 CSS/冲洗 导流罩
煮沸原理
7
©Anheuser-Busch InBev
反射板
导流圈和 侧口 上部 加热器
蒸汽
麦汁
较高的 比重
麦汁煮沸 时间
麦汁煮沸 强度
13
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2.2 抑制酶
• 煮沸可终止将淀粉转化为糖类的糖化过程。
• 抑制酶的活性以维持所需的糖/糊精比率。
• 这个比率本质上是目标RDF的必要因素，在 糖化过程中就已确定。
酶
最适宜的温度范围
脂酶
122 ºF
( 50 ºC ）
158 ºF 或 70 ºC
过氧化 物酶
122
多酚氧
化酶
ºF 至 149 ºF ( 50 糖化全过程
158 ºF 至 167 ºF ( ºC 至 65 ºC ) 70 ºC 至 75 ºC )
185 ºF 或 85 ºC
影响组分 糊精、麦芽糖
麦芽糖 可同化氮 β葡聚糖 戊聚糖 缓冲能力 甘油和脂肪酸
多酚
多酚
14
©Anheuser-Busch InBev
α-淀粉酶 β-淀粉酶 蛋白酶
麦汁煮沸 时间
失活酶
麦汁煮沸 强度
2.3 对麦汁灭菌
• 麦汁实质上是一种富含营养成分的糖液。 • 接近于（有害）细菌滋长的理想环境 • 总而言之，麦汁中的所有细菌都会疯狂滋长 • 这些细菌将导致啤酒变质并影响口味
• 十五分钟的沸腾时间足可以杀灭几乎所有类型的细菌。
12
©Anheuser-Busch InBev
2.1 麦汁的蒸发和浓缩
• 在糖化与过滤过程中，添加额外的水可使浸 出物提取回收达到最大化。
• 煮沸过程将这部分水分充分蒸发以取得理想 的（目标）麦汁比重(OG)。
• 与蒸发相关的参数：
蒸发强度：即单位蒸发时间内的蒸发数量
混合麦汁量（L）— 最终麦汁量（L） = ————————————————— X100
• 在极少情况下，耐热菌（嗜热菌）和一些细菌孢子能幸免于沸腾高温。 • 这种情况在酿酒过程中很少出现 • 嗜热菌通常存在于麦汁凝固物沉淀中，并可能会在高温麦汁管路、酒 花分离器或麦汁罐内大量聚集。
失活温度
α淀粉 酶
149
β淀粉 酶
126
ºF 至 ºF 至
153 ºF ( 65 ºC 至 67 ºC ) 176 ºF 或 80 ºC 144 ºF ( 52 ºC 至 62 ºC ) 158 ºF 或 70 ºC
蛋白酶 122 ºF 至 140 ºF ( 50 ºC 至 60 ºC ) 158 ºF 或 70 ºC
基础酿酒课程
麦汁煮沸和冷却
©Anheuser-Busch InBev
©Anheuser-Busch InBev
目录
1. 煮沸的基本结构、原理与功能 2. 常规煮沸功能介绍 3. 间歇煮沸 4. 回旋沉淀槽 5. 麦汁通风与冷却
©Anheuser-Busch InBev
1. 煮沸锅结构、原理与功能
11
©Anheuser-Busch InBev
2. 煮沸的功能与酿造师的目的
麦汁的蒸发和浓缩 中止酶反应 麦汁灭菌 去除热凝固物（凝聚蛋白质，复合蛋白质与多酚），提高稳定性 加入酒花并提取酒花树脂，使酒花成分异构化 蒸发出不需要的挥发物 形成颜色 形成风味（降低pH值） 添加液体辅料
蛋白质/氨基酸
糊精/葡聚糖
90
麦芽三糖
80
70
60
浸出物
麦芽糖
50
40
30
20
蔗糖
10
葡萄糖
果糖
0
醪液
浸出物的组成
不可发 酵浸出
物
可发酵 浸出物
麦汁
麦汁固体物成分
• 主要的非水成分包括碳水化合物、氮化合物和其他化合物。
百分比
主要成分
类别
90% 4%
碳水化合物 氮化合物
可发酵性糖类
不可发酵的碳水化合物 蛋白质 核酸 多酚
• 钠(Na)会使啤酒有酸咸味，可赋予啤酒的丰满口感。 • 钙(Ca)会使磷酸盐沉淀，有助于酵母絮凝和凝固物絮凝。 • 氯化物有助于提高啤酒的丰满感和产生更柔和的口味。 • 硫酸盐(SO4=)赋予啤酒干爽口干。同时还有助于增强啤酒的苦味。 • 铜(Cu)在减少硫化物方面非常重要。过多的铜会使成品啤酒产生混浊。 • 铁(Fe)可以被酵母利用，但残留的铁将引起氧化混浊和老化。 • 锌(Zn)可以促使酵母在低浓度下絮凝。其浓度定义通常较低，介于0.1 ppm 到0.3 ppm 之间。煮沸锅中添加的是硫酸锌。
下部 加热器
brewkettle internal wort circulation.vsd
麦汁的组分回顾
• 麦汁的形成过程——由混合物到胶体的过程。
辅料 麦芽
水
原料
8
©Anheuser-Busch InBev
% 100
90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
麦糟
其它（多酚/脂/维 % 生素/矿物质等） 100
β葡聚 糖酶
104
戊聚糖 酶
来自百度文库104
磷酸盐 酶
122
ºF 至 ºF 至 ºF 至
140 ºF ( 40 ºC 至 60 ºC ) 163 ºF 或 73 ºC 122 ºF ( 40 ºC 至 50 ºC ) 140 ºF 或 60 ºC 127 ºF ( 50 ºC 至 53 ºC ) 140 ºF 或 60 ºC
6%
其他化合物
9
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维生素
油脂 矿物质
子类别 葡萄糖 果糖 麦芽糖 麦芽三糖 糊精 β葡聚糖 氨基酸
丹宁酸 生物素
肌醇 硫胺素 吡哆醇
烟酸 脂肪酸 钠、钙氯化物、 硫酸盐、铜、铁、锌、 钾、磷酸盐、硝酸盐
麦汁组分
• 碳水化合物 • 麦汁固形物的90％
• 可发酵性糖类 • 比例是在糖化期间形成的 • 葡萄糖、果糖、麦芽糖、一些麦芽三糖
• 不可发酵的碳水化合物 • 糊精（α葡聚糖）
• β葡聚糖
• 氮化合物 • 约占麦汁固形物的4％
• 种类复杂多样
• 氨基酸和蛋白质
• 核酸：嘌呤，嘧啶
10
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麦汁组分
• 其他成分 • 约占麦汁固体物的6％ • 多酚（丹宁） • 大约2/3的多酚来自麦芽，1/3来自酒花 • 与蛋白质反应会产生冷混浊 • 使口味苦涩 • 油脂 • 主要是脂肪酸 • 在麦汁中量不大，因为大部分是不可溶的，并且以热凝固物形式被去除了。 • 油脂来自麦芽和辅料 • 矿物质
5
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煮沸锅内加热器典型结构
导流罩
导流圈 和侧口 上部加热
器
冷凝水管 道
6
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CIP/冲洗 供应
清洗喷头
下部加热 器
蒸汽盘管
反射板 CSS/冲洗 导流罩
煮沸原理
7
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反射板
导流圈和 侧口 上部 加热器