小麦麦芽制麦过程中酸感物质的变化
麦芽焙烤过程中美拉德反应对麦芽特性变化的影响
麦芽焙烤过程中美拉德反应对麦芽特性变化的影响潘宗杰摘译福建省燕京惠泉啤酒股份有限公司362100【摘要】利用咖啡豆焙烤炉做的焙烤小型试验表明，麦芽制造过程中控制非酶促褐变（即美拉德反应）的各项参数上，终了温度是一个关键的参数。
美拉德反应程度与麦芽特性（色度、抗氧化活性和风味）紧密相关，在小型试验中轻度、中度和强化焙烤的终了温度分别设定为120、150和180℃。
由于褐变主要发生在125－160℃的温度范围，轻度焙烤的麦芽色度形成明显弱于中度焙烤和强化焙烤，色度分别为3.5EBC和15EBC。
在强化焙烤阶段（157—166℃），麦芽内产生主要的高分子类黑素。
高分子物质的急剧形成与连二酮和自由基清除性抗氧化物的急剧减少是相关的，这表明了这些复合物在聚合反应中是起到正面作用的，并形成了高分子类黑素。
【关键词】抗氧化物；色度；深色特种麦芽；风味；非酶促褐变（美拉德反应）深色麦芽中美拉德反应产物的数量和类型主要是受到生产条件和焙烤终了温度的影响。
对麦芽的质量而言，美拉德反应是一个关键因素，它不仅影响色度的形成，也影响抗氧化物和风味活性挥发物的形成。
美拉德反应产物中的颜色成分有低分子量的发色团（<1kDa）和高分子量的类黑素（>100kDa）。
麦芽中也含有这两种着色物质。
在浅色麦芽中（<150EBC）低分子量（<10kDa）的发色团是主要着色物，而炒麦芽（>800EBC）中的着色物是类黑素（>100kDa）。
在焦糖麦芽（450EBC）中，这两种成分的含量被发现是一样的。
麦芽通过加热可以产生抗氧化物。
已经有两种有关美拉德反应产生抗氧化物的类型被提到过——氧化还原指示剂还原抗氧化物和基团清除抗氧化物。
这些抗氧化物与延长啤酒产品货架期和提高风味稳定性有重要作用。
该项研究是通过麦芽在轻度、中度和强化三种焙烤条件下来研究美拉德反应与麦芽特性的关系，本文就是为焙烤参数对最终麦芽特性的影响方面提供了一个新视点。
酿酒工艺学 作业
酿酒工艺学作业1.简述麦芽制造过程主要步骤为：原料大麦预处理→浸麦→发芽→干燥→去根→贮存→成品麦芽。
大麦预处理主要为大麦的后熟与贮藏，大麦的清选和分级（除去各种杂质和铁屑，除掉与麦粒腹径大小相同的杂质。
大麦的分级是把粗、精选后的大麦，按颗粒大小分级，目的是得到颗粒整齐的大麦）。
浸麦是为了使大麦充分吸收水分，并提高大麦的含水量，达到发芽的水分要求。
发芽：通过浸麦槽的网状底部下面连续送4～6天的湿空气，当大麦的麦根长到麦粒的1.5倍时，麦芽长到麦粒长度的2/3左右。
发芽适宜温度为13～18℃。
用热空气强制通风干燥和焙焦，便于储存。
用除根机去掉麦芽根部，放到筒仓里储藏起来。
新干燥的麦芽需经储藏一个月以上，才能用于酿造，因为在贮存过程中，麦芽的淀粉酶和蛋白酶的活力都有所提高，有利于糖化。
2.简述大麦发芽过程中的物质变化1.淀粉的变化发芽期间，部分淀粉受淀粉酶类的作用，逐步分解成低分子糊精和糖类，其分解产物一部分供根芽、叶芽生长需要，一部分供麦粒呼吸消耗，剩余的糖和糊精仍存在于胚乳中。
未被分解为糖和糊精的淀粉，也受酶的作用，其支链淀粉的一部分被分解为直链淀粉，直链淀粉的含量有所增加。
2.蛋白质的变化在制麦过程中，蛋白质分解引起的物质变化是最复杂而重要的变化，它直接影响麦芽质量，关系到啤酒的风味、泡沫和稳定性。
3.半纤维素和麦胶物质的变化发芽中，半纤维素和麦胶物质的变化，从组成成分来说，就是β-葡聚糖和戊聚糖的变化。
β-葡聚糖是高粘度物质，在发芽过程中，β-葡聚糖受酶的作用被分解为较小分子的β-葡聚糖糊精、昆布二糖、纤维二糖和葡萄糖等。
戊聚糖在发芽过程中既被分解，又重新合成，总量几乎不变。
4.酸度的变化大麦发芽后，酸度明显增加。
生酸的主要原因是生成了磷酸、酸性磷酸盐、其他有机酸及少量的无机酸等。
麦芽的溶解度高其酸度相应也高。
麦芽的酸度不正常，说明发芽条件不正常，如通风不足、浸麦过度、发芽温度过高等。
5.酶的形成原大麦中只含有少量的酶，且多数以非活性的状态存在于胚中。
麦芽生产过程介绍
袋装仓库也要保证有合适的温度，保持干净、干燥， 并防虫防鼠防鸟。
我们的排名：2002年世界第十位
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这一步是整个麦芽生产过程中的核心。 制麦过程的控制将最大程度地影响成品麦芽的质量。 制麦四要素：温度、水分、氧气、时间 我司采用的是目前世界上最先进的塔式制麦工艺。 塔式制麦靠重力输送，对麦芽的输送损失最小。但造
价高。
大麦的结构
大麦主要由三部分组成： • 胚：是大麦籽粒最主要的部分， 也是有生命的部分。胚组织破坏， 大麦就失去了发芽力。 • 胚乳：是大麦籽粒最大的组织部 分，也是胚的营养仓。 • 谷皮：主要作用是保护胚不受损 伤和保护胚芽生长。
浸麦的其他功能：洗麦，除去大麦麦皮中含有的有害 物质（如单宁类物质），改善麦汁品尝口味；同时强 劲的鼓风能够除去可能附着在麦皮上的微生物；除去 一些夹杂物和浮麦。
浸麦工艺：采用湿浸与干浸交替的浸麦方式，通常易 溶品种采用两浸两断，难溶品种采用三浸两断。湿浸 过程通新鲜空气，干浸过程抽CO2。浸麦阶段一般温 度控制在14-18ºC。
解。随着温度不断升高，水分不断降低，总浸出物和 可发酵性浸出物含量不断减少，主要是类黑素的形成 消耗了很大一部分可发酵性糖。 可溶性氮与凝固性氮含量略微降低。 类黑素形成是麦芽干燥过程中最重大的变化，由于淀 粉与蛋白质分解产物发生美拉德反映所致，形成了麦 芽的色度和香味。
改善精酿小麦啤酒酸味口感的几点小贴士
改善精酿⼩麦啤酒酸味⼝感的⼏点⼩贴⼠近年来，随着中国国内精酿啤酒⾏业的蓬勃发展，越来越多的啤酒专业玩家和啤酒爱好者们都开始涉⾜精酿啤酒的⽣产与创新领域。
在诸多精酿啤酒的品种当中，⼩麦啤酒以其圆润的⾊泽、洁⽩细腻的泡沫、饱满清爽的⼝感受到了众多啤酒粉丝们的追捧。
然⽽，要酿制⼀款美味的⼩麦啤酒也绝⾮⼀件易事，众多精酿玩家在酿造⽣产⼩麦啤酒的过程中最容易碰到的⼀难题就是⼝感发酸的问题，本期专刊咱们就来交流交流⼩麦啤酒发酸的那点事情，顺便给⼤家提供⼏点⽣产控制⽅⾯⼩⼩的⼼得体会。
其实啤酒本⾝是⼀种酸性胶体平衡的物质，⼤部分啤酒PH值在4.0-5.0的范围，总酸在2.0ml/100ml以下范围。
所以我们要改善啤酒过于发酸的⼝感，⾸先咱们需要有⼀个前提场景，那就是设备卫⽣条件100%达标，酵母品质100%，有了这个基础，我们才可以进⼀步去改善啤酒酸性风味。
⼀款经过常规⼯艺酿造成熟的⼩麦啤酒，其酸味组成主要为：苹果酸、乳酸、⼄酸、柠檬酸和琥珀酸。
按照德国典型的⼩麦啤酒酸感物质分布控制试验的说法，上述这5种主要的酸味物质其含量是需要控制在⼀定的范围后酸味⼝感才会达到较为和谐的效果，但是这个研究太⾼深了，咱们精酿的玩家们了解⼀下就可以了，最重要的是我们要了解这些酸味物质产⽣的过程及控制⽅式，下⾯我们就从整个酿造流程进⾏深⼊的交流：⼀、原料的选择及配⽐设计：⼩麦的品种与⼩麦芽加⼯制备的好坏直接影响最终⼩麦啤酒的酸味品质1、⼩麦的品种与品质决定了最终⼩麦麦芽的品质，所以选⽤越新鲜等级越⾼的⼩麦来制作⼩麦麦芽，对于改善酒体的⼝感是有很⼤帮助的；2、⼩麦芽在加⼯过程中，乳酸、⼄酸、柠檬酸和琥珀酸的含量是呈现倍数增长的，尤其在最后⼀道焙焦⼯序中增长最快，所以制麦时间越长，⼩麦芽中酸味物质含量会越⾼，换⽽⾔之，选⽤⼩麦啤酒专⽤的浅⾊⼩麦芽，对于酒体酸味⼝感的改善越有效果；3、⼩麦芽由于其⾼蛋⽩质、⾼浸出率的特性受到众多精酿玩家青睐，但是跟喝酒⼀样，在使⽤过程中适度就好，可不能“贪杯”，尤其是遇到⼩麦芽⾊度偏深、不新鲜、品相不好的状况，更加要控制添加的⽐例，⼀般建议在总麦芽投料量的40%以下为宜；遇到品质较差的⼩麦芽，建议控制在35%以下，这样对⼝感会更有帮助；⼆、糖化⼯艺的控制：会造成酸味物质的波动，但是变化不⼤1、选⽤优质的⼤麦芽与⼩麦芽进⾏搭配，保证糖化过程各种酶系的性能，建议⼴⼤精酿玩家们⼀定要注意酿造⽤⽔的控制，将pH值与钙离⼦、镁离⼦控制在合适的范围，这样可以让糖化效果更加完美，如需外加酸调节酸碱度，建议亲们选⽤品质较好的左旋体乳酸进⾏调配，这样更加符合⾷品安全要求；2、50℃蛋⽩质休⽌时间不宜过长，根据原料的新鲜状况，控制在0-15min以内为宜（原料越好越新鲜，时间可以越短）；3、72℃以上碘检停留时间不宜过长，以碘检完全为准，减少麦汁pH值的下降幅度。
啤酒工艺学-麦芽制备
（4）蛋白质的变化
• 干燥初期→蛋白质→继续分解→低分子氮增加 • 类黑素的形成→可溶性N降低 • 温度升高→蛋白质→受热凝固→凝固性氮下降 • 干燥前后总氮不变，组分变化
（5）类黑素的形成
• 类黑色素→还原糖（淀粉）+氨基酸（蛋白质）在高温下相 互作用形成的氨基糖（美拉德反应）
• 麦芽的色泽和香味主要取决于类黑素 类黑素→麦芽重要风味物质→ 对色香味起决定性作用 类黑素→有利于啤酒的起泡性和泡持性
（4）发芽时间
发芽时间长短
取决于其他条件的配合
如温度低，必须适当延长发芽时间
• 浅色麦芽发芽时间一般6天左右 • 深色麦芽为8天左右
※ 新工艺将浸麦时间缩短至48小时以内，发芽时间在4～5.5天。
（5）赤霉酸GA3和溴酸盐的应用
• 浸麦时添加赤霉酸，发芽时间可缩短 • 添加溴酸钾抑制胚芽生长，降低制麦损失
（一）大麦度等机械性能的 差异进行的分离过程
筛析 震析 风析 磁吸 滚打 洞埋
除去粗大和细碎夹杂物 震散泥块，提高筛选效果 除灰尘和轻微杂质 除去铁质等磁性物质 除麦芒和泥块 利用筛选机中孔洞，分出圆粒或半节粒杂谷
分级目的：获得颗粒整齐的大麦，提高麦芽的浸出率 分级标准： Ⅰ级大麦，筛孔规格2.5mm×25mm,麦粒厚度2.5mm以上,用来
• 作用条件： ①水分不低于5%，最适pH值5.0 ②干燥温度达80℃-90℃ ，反应加速；100℃-110℃反应加倍
（6）酸度的变化
（7）多酚物质的变化 （8）有害物质的生成
2.干燥设备
• 间接加热。 • 单层高效干燥炉，水平式单层、双层干燥炉，垂式
干燥炉
（五）除根及贮藏
❖麦芽干燥→水分3%-5%→停止加热→出炉→除根
大麦发芽过程中主要有机酸变化初探
在浸 麦24h内 ， 柠 檬酸 随 着 大 麦 含 水 量 的 增 加 而 稀 释 ， 导致 其 略 有 下降 。 24h后 ， 种 子 水 分 经 测 定 已 达 到 38%，大 麦 开 始 萌 发 ， 大 麦 内 的 生 物 化 学 变 化 开 始 逐 渐 旺 盛，各种水解酶开始表现出很高的酶活，柠檬酸及其前体 的合成酶和分解酶的活力大幅度增加。 大麦发芽是个分 解变化和合成变化同时进行的动态变化， 有时分解变化 占主导，有时合成变化占主导，前者表现柠檬酸的增长， 后者则反之。 而且这种从高到低的现象也是由于柠檬酸 作为能量物质而被吸收的过程。
（ 责任编辑 博 瀚）
三、结论 本 实 验 通 过Gairdner与 甘 啤 二 号 大 麦 作 对 比 ， 确 定 制 麦中柠檬酸、 琥珀酸和苹果酸的含量变化具有品种间相 似性；其中以琥珀酸的含量最高，是柠檬酸和苹果酸近5 倍 的 含 量 ，对 麦 芽 质 量 及 啤 酒 酿 造 过 程 中 pH 值 和 风 味 变 化影响最大；而且三种有机酸的含量都是在动态变化的， 所以对制麦过程中的酶活力变化具有重要的影响， 进而 影响麦芽及啤酒的质量。 所以本文所研究的制麦过程中 的酸类变化， 能够为提高啤酒质量而采用人为调控麦芽 和 啤 酒 的pH值 及 含 酸 量 奠 定 重 要 基 础 。
麦芽制备技术
麦芽制备技术把原料大麦制成麦芽，称为制麦。
发芽后制得的新鲜麦芽叫绿麦芽，经干燥和焙焦后的麦芽称为干麦芽。
麦芽制造的主要目的是：使大麦生成各种酶，并使大麦胚乳中的成分在酶的作用下，达到适度的溶解；去掉绿麦芽的生腥味，产生啤酒特有的色、香和风味成分。
大麦预处理(一)、大麦的后熟与贮藏(二)、新收获的大麦有休眠期，发芽率低，只有经过一段时间的后熟期才能达到应有的发芽力，一般后熟期需要6～8周。
贮藏期间，大麦的生命及呼吸作用仍在继续。
为减少呼吸消耗，大麦水分应控制在12.5％以下，温度在15℃以下。
贮藏大麦还应按时通风，防止虫、鼠及霉变的危害，严格防潮，按时倒仓、翻堆。
(二)、大麦的精选和分级1.粗选和精选粗选的目的是除去各种杂质和铁屑。
大麦粗选使用去杂、集尘、脱芒、除铁等机械。
精选的目的是除掉与麦粒腹径大小相同的杂质，包括荞麦、野豌豆、草籽和半粒麦等。
大麦精选可使用精选机(又称杂谷分离机)。
2.分级大麦的分级是把粗、精选后的大麦，按颗粒大小分级。
目的是得到颗粒整齐的大麦，为发芽整齐、粉碎后获得粗细均匀的麦芽粉以及提高麦芽的浸出率创造条件。
大麦分级常使用分级筛。
浸麦(一)、浸麦的目的(1)提高大麦的含水量，达到发芽的水分要求。
麦粒含水25％～35％时就可萌发。
对酿造用麦芽，还要求胚乳充分溶解，所以含水必须保持43％～48％。
浸麦后的大麦含水率叫浸麦度。
(2)通过洗涤，除去麦粒表面的灰尘、杂质和微生物。
(3)在浸麦水中适当添加一些化学药剂，可以加速麦皮中有害物质（如酚类等）的浸出。
(二)、浸麦吸水过程及测定1.大麦的吸水过程在正常水温（12～18℃）下浸麦，水的吸收可分三个阶段：第一阶段：浸麦6～10h，吸水迅速，麦粒中水分质量分数上升至30％～35％。
第二阶段：浸麦10～20h，麦粒吸水很慢，几乎停止。
第三阶段：浸麦20h后，麦粒膨胀吸水，在供氧充足的情况下，吸水量与时间成直线关系上升，麦粒中水分质量分数由35％增加到43％～48％。
麦芽生产过程介绍
3、浸麦度的调节：难溶解的大麦、含蛋白 质高的大麦浸麦度可控制在43~45%。蛋白 质含量低的大麦浸麦度可控制在40~43%。 一般来说，加麦的浸麦度可低些39~41%， 澳麦可高些41~43%，法麦应该更高43~45%。
我们在实际生产中，往往浸麦度达不到要
求，就只能在发芽期间洒水补充，同时为
了兼顾发芽率，洒水时间往往偏晚，对麦 芽质量影响不好。
一、发芽水分的控制：不同品种的大麦， 其浸麦度有不同的要求。如果浸麦时造成 浸麦度过高，可在发芽前期多翻动，多通 干风适当排出一些水分，有时为了加速发 芽或加强溶解，浸麦度也控制的比较高， 但这时应注意加强通风降低麦层温度，否 则大麦发芽过快，温度升高过快，整个过 程就难以控制。
如果浸麦度过低，在发芽前期也可对麦层进行洒 水增湿补救，但如果洒水不均匀，会造成麦层发 芽不一致，同时，洒水增湿也会加速根芽的生长， 造成损耗，并使叶芽生长加快与麦粒的溶解不同 步，给判定麦芽溶解完全与否增加困难，浸麦度 的均匀一致是发芽的一个重要条件。只有对水敏 性大的大麦才可适当控制较低的浸麦度，待大麦 开始萌发后，再利用洒水增湿的办法增加发芽的 水分，这样才可获得较高的发芽率和均匀的溶解 度。
清选的过程主要有：除大杂、小杂、石头、 粉尘、破碎粒以及小颗粒大麦。
主要清选设备：振动筛 风选机 除石 机 平板分级筛 圆筒精选机。
大麦的清选除杂率一般为4-7%左右。
选麦包括粗选、精选和分级。由于大麦收获及中 转的影响，麦粒中往往混有土块，谷芒、半粒、 草籽等非大麦类的谷物颗粒，通过选麦处理，可 将这些杂质大部分去除，既可防止大麦变质，又 有利于生产。粗选主要是去除比大麦籽粒大的土 块、谷芒等杂质，精选则去除大麦中的半粒、草 籽等，尤其是半粒大麦容易发霉，影响制麦生产 及麦芽质量，分级则是根据大麦籽粒大小不同加 以区分，以便浸麦时吸水一致，发芽整齐。
麦芽生产过程介绍讲解
发芽层结构图
发芽过程中主要物质的变化：
? ? -葡聚糖是胚乳细胞壁的主要成分之一，在发芽过程中不断 分解为小分子量的糖，浸出物溶液的粘度也不断降低。水 分大、温度高、发芽时间长、通风良好有利于胚乳细胞壁 的溶解。
? 麦芽包装采用带内膜的双层编织袋，能够有效地与外 界隔绝，长时间保持麦芽的品质。
? 袋装仓库也要保证有合适的温度，保持干净、干燥， 并防虫防鼠防鸟。
我们的排名：2002年世界第十位
的香味和色泽，稳定酶的活力。 ? 两层凋萎层的麦芽全部卸至一个焙焦层，用较高的温
度进行最后的干燥，其中最后2-3小时要用接近85℃甚 至更高的高温。 ? 采用高温较低的风量，时间8-15小时。 ? 焙焦结束后通新鲜空气将麦层冷却到45 ℃左右出炉。
焙焦层结构图
第四步：除根与储存
? 出炉麦芽经过清选设备，除去麦根及部分杂物，并在 此过程中降温至35 ℃ 左右，放入立仓储存待用。
? 麦芽在生产后，一般经过4周左右的储存使其酶活性得 到进一步稳定，完成麦芽的后熟期。麦芽在储存期间 指标会进一步发生变化，主要是往好的方向改善。
? 储存要保证有合适的温度，储仓必须干净、干燥，并 必须防止虫害。
第五步：包装销售
? 储存后的麦芽出仓后经过清选设备，除去粉尘、金属、 夹杂物以及部分小颗粒，进行包装。
包装
发运
物料流：麦芽
麦芽生产的基本过程
大麦大 Biblioteka 清 选绿麦芽浸麦 发芽 干燥
麦芽
麦 芽 清 选
第一步：大麦接卸
? 大麦进仓前经过粗清选，除去金属和一些夹杂与粉尘。 ? 大麦在混凝土立仓中储存待用。 ? 共有37个立仓，15个大麦立仓，22个麦芽立仓。 ? 混凝土立仓有理想的长期储存效果，可以防潮、防霉、
麦芽制造工艺与质量评价
麦芽酿造工艺与评价一、麦芽制造工艺1、浸麦①.提高大麦的含水量，使大麦吸水充足，达到发芽的要求。
麦粒含水25%～35%，即可均匀发芽。
但对酿造用麦芽，要求胚乳充分溶解，含水必须达到43%～48%。
②.通过洗涤，除去麦粒表面的灰尘、杂质和微生物。
③.在浸麦水中适当添加Na2CO3、NaOH、KOH 等中任何一种化学药物，可以加速麦皮中有害物质<如酚类、谷皮酸等）的浸出，提高发芽速度和缩短制麦周期，还可适当提高浸出物，降低麦芽的色泽。
2、发芽b5E2RGbCAP未发芽的大麦，含酶量很少，多数是以酶原状态存在，通过发芽，使其活化和增长，并使麦粒生成大量的各种酶类，随着酶系统的形成，胚乳中的淀粉、蛋白质、半纤维素等高分子物质在酶的作用下，得以分解成低分子物质，使麦粒达到适当的溶解度，满足糖化的需要。
3、绿麦芽的干燥绿麦芽用热空气强制通风进行干燥和焙焦的过程即为干燥。
干燥目的：(1> 除去绿麦芽多余的水分，使麦芽水分降低到5%以下。
(2> 终止绿麦芽的生长和酶的分解作用，并最大限度地保持酶的活力。
(3> 经过加热分解并挥发出DMS的前体物质，改善啤酒的风味。
(4> 除去绿麦芽的生腥味，经过焙焦使麦芽产生特有的色、香、味。
(5> 干燥后易于除去麦根。
麦根吸湿性强，不利麦芽贮存，有苦涩味并且容易使啤酒混浊。
所以，不能将麦根中的成分带入啤酒中。
麦芽干燥的操作：由于麦芽干燥设备类型很多，所以麦芽干燥的具体操作方法也不尽一样，但对麦芽干燥的全过程来说，基本上可分三个阶段：<1）低温脱水阶段：经过强烈通风，将麦芽水分从41%～43%降至20%～25%，排出麦粒表面的水分，即自由水。
控制空气温度在50～60℃，并适当调节空气流量，使排放空气的相对湿度维持在90～95%。
<2）中温干燥阶段：当麦芽水分降至20%～25%后，麦粒内部水分扩散至表面的速度开始落后于麦粒表面水分的蒸发速度，使水分的排除速度下降，排放空气的相对湿度也随之降低，此时应降低空气流量和适当提高干燥温度，直至麦芽水分降至10%左右。