麦汁煮沸过程中的基本变化
麦汁煮沸实验报告
麦汁煮沸实验报告引言麦汁是一种常见的食品原料，广泛用于制作啤酒、发酵食品等。
煮沸是麦汁处理中的一个重要步骤，它能够杀死细菌和酵母，同时也有助于提取和固定麦汁中的营养成分。
本次实验旨在通过观察麦汁在煮沸过程中的变化，探究煮沸对麦汁品质的影响。
实验方法材料准备- 麦汁样品：从市场购买的麦汁。
- 烧杯：用于装载麦汁样品。
- 火源：用于将麦汁样品加热至沸腾。
- 温度计：用于测量麦汁样品的温度。
实验步骤1. 将适量麦汁样品倒入烧杯中。
2. 将烧杯放置在火源上，用火加热麦汁样品。
3. 使用温度计测量麦汁样品的温度，并记录下来。
4. 观察麦汁样品在加热过程中的变化，如颜色、气泡等。
5. 当麦汁样品出现沸腾时停止加热，并记录下此时的温度。
实验结果在实验过程中，我们观察到以下现象：1. 加热过程中，麦汁样品颜色逐渐变浅，从暗黄色逐渐变为淡黄色。
2. 麦汁样品温度逐渐升高，一开始的温度为室温，随着加热不断上升。
3. 在接近沸腾时，麦汁样品出现大量气泡，整个液体表面活跃起来。
4. 达到沸腾后，气泡变得更加密集，冒出的气泡带有热气味，麦汁样品温度停止上升。
5. 停止加热后，麦汁样品冷却时温度逐渐下降，直到与室温一致。
实验分析从实验结果可以看出，煮沸过程对麦汁样品的颜色、气泡和温度都产生了影响。
这是由于煮沸过程中发生了一系列的化学反应和物理变化。
首先，麦汁样品的颜色变浅是因为在加热过程中，一些色素和色泽物质被破坏或溶解。
这些物质通常具有较高的沸点，因此在煮沸的过程中会逐渐分解或挥发。
其次，麦汁样品的温度升高是因为加热导致麦汁中的水分子热运动加剧，从而使整个液体的温度上升。
随着温度的升高，麦汁中的微生物和酵母逐渐被杀死，起到灭菌的作用。
最后，麦汁样品出现气泡和沸腾是因为受热后液体中的水分子受到热能的刺激，形成气泡并逐渐升腾。
当液体温度达到沸点时，液体内部的液态水发生沸腾，产生大量气泡和热气味。
实验总结通过本次实验，我们了解到了煮沸对麦汁样品的影响。
麦汁后处理 - 山东轻工业学院(精)
热保持时间的变化
• 麦汁在回旋沉淀槽的停留时间由50分钟 缩短到30分钟，啤酒中的老化物质含量 明显降低。啤酒的口味稳定性得以提高。 温度达到80℃以下后，经过强化、老化 试验证明，啤酒的口味明显改善，通过 分析2—糠醛（热示踪剂）的含量可证实 这一点。
麦汁的冷却与充氧
• 麦汁经过煮沸打入回旋沉淀槽，分离酒花糟及 热凝固物后，应迅速进行以下处理： • 1. 迅速冷却，使麦汁温度达到酵母接种的要求； • 2. 麦汁冷却后进行通风操作，酵母只有在吸收 了充足的氧气后，才能合成其繁殖所必需的甾 醇和不饱和脂肪酸等物质。 • 3. 析出和分离麦汁中的热、冷凝固物，以保证 发酵正常进行和期想的啤酒质量。
NH3 酿 造 用 水 17℃
薄板换热器 2℃ NH3
冰水罐 2℃
一段冷却技术要点
• a. 麦汁进口温度：95℃左右； • b. 冷却时间：1h以内，过长的冷却时间将影响回 旋沉淀槽的利用率和麦汁质量； • c. 麦汁和冰水的泵送压力：0.1～0.15 MPa； • d. 麦汁和冰水耗量比例：1﹕1.2～1.4； • e. 清洗和杀菌用水温：85～90℃；碱水洗涤温度： 75～80℃； • f. 清洗杀菌时间：循环泵送20～30 分钟； • g. 冷却介质：3～4℃冰水。
回旋沉淀槽
• 是最常用的热凝固物分离设备，与其它 分离设备相比，它的分离效果最佳。回 旋沉淀槽是立式柱形槽，麦汁沿切线方 向泵入，形成旋转流动并使热凝固物以 锥丘状沉降于槽底中央，清亮麦汁从侧 面麦汁出口排出。
回旋沉淀槽的结构和技术要求
• 回旋沉淀槽是一个平底的密闭柱形容器，出口处的 斜率为 2% 。麦汁液位高度与槽的直径之比为 1︰ 2～3，现代化的回旋沉淀槽多选择1︰3的比例。 • 新式回旋沉淀槽一般都有保温层，以防止麦汁冷却。 为了更好地收集热凝固物，回旋沉淀槽底部中央装 有锥形热凝固物收集杯。 • 麦汁沿切线方式进入槽内，进口大多有两个，一个 进口在槽底，为避免吸氧；另一个进口在距槽底1/3 高度处。
12第四章麦汁煮沸
第四章 麦汁煮沸第一节 麦汁煮沸过程中的基本问题一、麦汁煮沸过程中的物质转化图4.1麦汁煮沸过程中的物质转化示意图满锅85℃冷却前 麦汁质量二、麦汁煮沸的总体目标图4.2 麦汁煮沸的总体目标二、煮沸：节能－质量－环保的统一性1．麦汁生产节约能源的措施（1）使用溶解良好的麦芽，采用快速糖化方法；（2）DMS－P＜5000ppb；（3）良好的粉碎，麦皮体积＞1000ml/100g；（4）改善锅炉，热效率＞95%；（5）较高的下料温度，浸出糖化法，采用追加热水法；（6）板式换热器的换热效率＞95%；（7）糖化容器至板式换热器所有管道要求保温；（8）煮沸锅的加热面积要大；（9）蒸汽回收；（10）采用低压煮沸，以利热能回收；（11）DMS+DMS－P作为指示值，确定最低蒸发量；（12）增加糖化批次；（13）确定必须的最低蒸发量；（14）确定热水的需求；（15）确定煮沸时的热负荷。
2．煮沸设备的技术水平：（1）降低蒸发系数6～10%；（2）带强制对流的内煮沸器有明显改善；（3）蒸发器外表面有明显改善；（4）提高煮沸温度到102～108℃；（5）回路：连续煮沸和乏汽压缩机；（6）改善拔汽筒（热能回收至95%，热水温度与乏汽之温度差为2℃）；（7）优化的热能贮存系统；（8）所有冷凝水从蒸汽管中导出；（9）质量参数的改进，开始加热→进入板式换热器；（10）DMS，硫代巴比妥酸值(TBZ)，可凝固性氮；（11）控制氧的进入；（12）优化处理→避免空穴和剪切力的作用。
煮沸的总体目标：总蒸发量为4%3．煮沸存在的基本问题（1）尤其是麦汁加热时的温度很难均匀一致；（2）麦汁加热时，过高的热负荷值；（3）过强烈时可凝固性蛋白质的沉淀太多，影响啤酒泡沫；（4）较高的蒸发量，目的是将不愉快的香味物质如DMS的驱出；（5）管道和加热管上形成啤酒石和污垢→造成一系列反应，形成含N—杂环化合物；（6）煮沸开始时的脉动/脉震现象；（7）优化降低热能消耗和能源回收技术。
麦汁煮沸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ黄杰涛
生产工艺（麦汁煮沸）
新型煮沸设备
湖北轻工职业技术 学 院
黄杰涛
生产工艺（麦汁煮沸）
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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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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生产工艺（麦汁煮沸）
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）
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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生产工艺（麦汁煮沸）
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
第五节 麦汁处理
第五节麦芽汁处理一、概述麦汁煮沸定型后，在进入发酵以前还需要进行一系列处理，它包括：热凝固物的分离、冷凝固物分离、麦芽汁的冷却与充氧等一系列处理。
由于发酵技术不同，成品啤酒质量要求不同，处理方法也有较大差异。
最主要的差别是冷凝固物是否进行分离。
麦芽汁处理的要求：(1) 对可能引起啤酒非生物混浊的冷、热疑固物要尽可能的分离出去。
(2) 在麦汁温度较高时，要尽可能减少接触空气，防止氧化。
在麦汁冷却后，在发酵之前，必须补充适量氧气，以供发酵前期酵母呼吸，增殖新的酵母细胞。
(3) 在麦芽汁处理的各工序中，要严格杜绝有害微生物的污染。
二、热凝固物的分离技术（一）形成热凝固物热凝固物又称煮沸凝固物或粗凝固物。
在麦汁煮沸过程中，由于蛋白质变性和凝聚，以及与麦汁中多酚物质不断氧化和聚合而形成。
同时吸附了部分酒花树脂。
60℃以前，热凝固物不断析出，热凝固物由30～80µ m的颗粒组成，其析出量为麦汁量的0.3%～0.7%，每百升麦汁得绝干热凝固物约为0.05～0.1kg。
1.热凝固物对啤酒酿造没有任何价值，相反它的存在会损害啤酒质量，主要表现以下几个方面：（1）不利于麦汁的澄清。
（2）没有较好分离出热凝固物的麦汁，在发酵过程中会吸附大量的酵母，不利于啤酒的发酵。
（3）没有较好分离出热凝固物的麦汁，会影响啤酒的非生物稳定性和口味。
（4）热凝固物的分离效果不好，会给啤酒的过滤增加困难。
2.影响热凝固物沉淀的因素麦芽溶解不良，糖化不完全；麦汁煮沸强度不够，凝固物颗粒细小；麦汁粘度高或浓度过高；麦汁pH过低，达不到5.2～5.6；酒花添加量过少或质量差等。
均会影响热凝固物的形成。
（二）热凝固物的分离方法回旋沉淀槽法（1）结构回旋沉淀槽是园柱平底罐，如图3-5-1所示。
热麦汁沿槽壁以切钱方向泵入槽内。
由于麦汁是切线进入，所以，在槽内形成回旋运动产生离心力，在离心力的作用下，热凝固物迅速下沉至槽底中心，形成较密实的锥形沉淀物。
浅谈麦汁后处理过程中的变化
２０
－
４ ０ｍ ｎ
ｉ
，
此 时酒 花 糟 中 残 存 的
１
表２
后处 理期 间 麦汁 色 度的变 化
（
后 处 理 工 艺 时 间
ｍ ｎ
ｉ
）
色 度
１
（
Ｅ ＢＣ
）
硫 代 巴 比 妥酸值
｜
（
Ｔ Ｂ Ａ
Ｉ
热 麦汁 开 始 进 入 回 旋 沉 淀 槽 ０
热 麦 汁进 入 回 旋 沉 淀 槽 结 束 ２ ０
ｌ
／Ｌ 。
、
相 同 浓 度 麦 汁 的 龍 氧量 与 麦 汁 温度
麦
汁运动状 态
压力 下
量
＝
，
、
空 气压 力 等 因 素有关 。 在
０
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鮮３
＾ ， ＾＾＾ ＾ ＝ ＾ ＝ ，
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１
，
２Ｔ
，
麦 汁 在 不 同 温度 下 的 饱 和 溶 解 氧
１
见下
±
（
表
，
）
淀槽 内 要 静 置
事 先 对 设 备 进 行 水 分蒸
发量 的 测定 工作
并 要 或 造成 不 应 有 的 浪 费 。
２Ｄ １ Ｂ
第 ３ 月期 广 甫
５５
□
，
（
〇 ０ ５
（
１
０ １ ５ ２ ０
导致 麦 汁 色 度 上 升
，
味粗 糖
，
且 由 于氧
溶解氧
￣￣
化 反应
＾
ｖ
麦 汁 中 的 还 原 物 质 将减 少
，
ｍ ｇ／ Ｌ
05麦汁煮沸技术
内煮沸器
2
1
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
内加热式煮沸锅的技术优点
• • • • • • • 设备投资少，无需维护，没有磨损； 耗电量低； 热辐射损失小； 煮沸温度和蒸发速率可以调整； 可以使用低压饱和蒸汽（100kPa）加热； 麦汁在内加热器管束中的流速较低； 设备简单，不需要外加热器和搅拌器。
美拉德产物的形成
• 麦汁中的大量呈香物质是由麦芽带入的，这些 香味物质决定了麦汁的气味和口味。它们（特 别是深色麦芽）主要包括麦芽凋萎和高温焙焦 过程中，由糖和氨基酸反应所生成的美拉德产 物及其中间产物，麦汁煮沸时这些中间产物使 麦汁色度和香味物质成分发生变化。 • 美拉德产物是糖（已糖和戊糖）与氨基酸、二 肽或三肽反应生成的呈色物质。这一反应最早 是由美拉德氏确认的。除了这些高分子物质外， 伴随美拉德反应还会产生一系列挥发性物质， 它们主要是杂环化合物，对啤酒的香味有重要 的影响。
冷却前 麦汁量
· 浓度 · 灭菌 · 灭酶 · 蛋白质絮凝 -可凝固性氮 -MgSO4-N · 酒花异构化 · 酒花香味溶解 · DMS-P的分解 · DMS的驱除
能源消耗 啤酒石 脉冲 对流 死区 剪切力 蒸发速度
· 类黑精 · 含N-杂环化合物 · 羰基化合物
· 氧化 · 热负荷 -硫代巴比妥 酸值（TBA） -含N-杂环化合物 · 脂肪酸的转化 · 单宁的反应 -pH值的下降 -色度的增加 - 香 味 物 质 的形成和不良气 味的驱除
麦汁的pH值对酒花异构的影响
麦汁pH
4.75
5.03 4.0 33.1
5.28 4.3 34.0
麦汁煮沸过程中几个技术问题探讨
麦汁煮沸过程中几个技术问题探讨肖亚新陶伟摘要：本文就麦汁煮沸过程中麦汁温度、煮沸时间、PH值、煮沸强度、酒花及添加剂的使用等技术问题进行了分析和探讨。
关键词：麦汁；煮沸麦汁煮沸是一项复杂的物理和化学变化过程，直接关系到啤酒的风味、色度、苦味、浓度、泡沫性能及蛋白质稳定性。
麦汁煮沸的目的是为了稳定麦汁成份，杀灭麦汁中的各类微生物，破坏麦芽酶的活性，去除多余的水份，促使蛋白质变性絮凝，浸出酒花中的有效成份，去除麦汁中的异味物质等。
因此，麦汁煮沸在啤酒生产过程中是一个非常重要的工序之一。
本文结合实践，对麦汁煮沸过程中几个技术问题进行分析和探讨，以供同行参考。
1、麦汁温度麦汁煮沸温度越高，蛋白质变性越充分，非生物稳定性也相应得到提高。
但是，煮沸温度过高会引起麦汁色度和苦味值的升高，同时生产的啤酒有一种苦涩感。
为了便于控制啤酒的质量，目前大多数啤酒厂采用比较成熟的常规煮沸温度（100℃）。
为了降低能耗，缩短煮沸时间，众多啤酒企业和专家在提高麦汁煮沸温度上进行了许多试验。
麦汁煮沸温度在110℃以下，麦汁色度无太大变化，苦味值会提高；煮沸温度高于110℃，麦汁中会产生较高含量的羰基化合物，这种物质造成啤酒老化和产生异味。
笔者从多次试验中认为，煮沸温度控制在104℃左右，不仅可节约能耗、缩短煮沸时间，而且有利于啤酒的风味稳定性。
2、煮沸时间麦汁煮沸时间的确定，应根据麦汁的温度、煮沸强度等确定。
煮沸时间的长短，影响到蛋白质的凝聚析出、酒花的利用率、泡沫的性能、麦汁的色度及还原物质的形成等。
煮沸时间过长，析出的蛋白质可能会重新溶解，麦汁中的糖与氮会产生化学反应加深麦汁的色泽，同时改变麦汁中的甲醛氮、a-氨基氮等低分子物质的组成和影响啤酒的口味、苦味、泡沫性能等。
因此，在保证蛋白质充分凝固的条件下应尽量缩短煮沸时间。
经验表明，常压下煮沸，淡色啤酒的煮沸时间一般控制在1.5-2小时，浓色啤酒适当延长时间；加压条件下煮沸，煮沸时间可相对缩短一半左右。
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Hale Waihona Puke 麦汁煮沸过程中的基本变化1.酒花苦味物质的溶解：
α—酸不易溶于冷麦汁中，因此，必须在麦汁煮沸时添加酒花，使 α—酸发生 异构化后转化为异 α—酸。异 α—酸易溶解于麦汁中，从而提高酒花的利用 率。 2.可凝固性蛋白质多酚复合物的形成和分离： 热凝固复合物在加热时不溶解，并且在麦汁煮沸时以凝固物的形式析出，应尽 可能分离这些由凝固物形成的絮状物。冷凝固复合物是麦汁中的蛋白分解物与 多酚物质形成的复合物，在麦汁煮沸时以溶解形式存在，在麦汁冷却时以冷凝 固物的形式析出分离。 3.蒸发多余水分，使麦汁达到规定的浓度： 麦汁煮沸时，水分蒸发，麦汁的浓度随之提高，通过水分的蒸发可减少麦芽、 麦汁及酒花中不良风味物质的含量。 4.对麦汁进行灭菌： 由于麦汁中含有各种有害菌，如果不对麦汁进行灭菌，将会导致麦汁酸败。因 此通过麦汁煮沸，可以杀灭其中的各种微生物。 5.破坏酶活性，固定麦汁成分： 通过麦汁煮沸可将麦汁中仍然有活性的酶破坏，固定麦汁的成分。 6.麦汁色度上升： 煮沸过程中形成的类黑精、多酚物质因其氧化作用，可导致麦汁色度升高。 7.麦汁酸度增加： 煮沸时形成的酸性类黑精和酒花带入的酸性物质会使麦汁酸度上升。 8.形成还原性物质： 糖与氨基酸、二肽或三肽等发生反应的过程，为美拉德反应。通过美拉德反 应，麦汁中还原物质如类黑精物质、稀醇和二稀醇等物质的量增加。 9.麦汁中二甲基硫含量的变化： 麦汁煮沸时可以将二甲基硫的前驱体分解成游离的二甲基硫，这部分二甲基硫 和其它来源的二甲基硫均可随水分的蒸发一同蒸出。
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