啤酒酿造原料简介

酿酒工艺学结课论文题目：啤酒主要原料

学院化学与生物工程

班级生物工程10-1

姓名

学号3 1 0 0 3 4 3 1 1 1

2013年11月25日

摘要

啤酒是以麦芽、酒花为原料，经过糖化发酵酿造而成的含有低度酒精和二氧化碳的酒。大麦、酒花、水和酵母等，这些原料的质量决定着所生产啤酒的质量。了解这四种原料的特性及其对工艺的影响，是对其进行加工处理的前提，只有这样才能有针对性地进行工艺控制。

关键词：啤酒，原料，大麦，酒花，水，酵母

第一章啤酒工艺流程

啤酒是以大麦和其它谷物为原料，添加少量酒花，采用制麦、糖化、发酵等特定工艺酿制而成的，一种含有少量酒和充足的二氧化碳，具有酒花香和爽口的苦味，营养丰富、风味独特的低度酿造酒。啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下，利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动。一般可以把啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。现代发酵主要有圆柱露天锥形发酵罐发酵、连续发酵和高浓稀释发酵等方式，目前主要采用圆柱露天锥形发酵罐发酵。

1.1啤酒酿造流程

传统的啤酒酿造工艺流程课分为制麦、糖化、发酵、包装等四道工序，现在化的啤酒厂的啤酒酿造工艺流程分为糖化、发酵和包装等三道工序。此外，在生产过程中还要对温度、环境等因素严格控制。

第二章原料

大麦是啤酒酿造的主要原料，使用大麦是因为它有较高的淀粉含量，同时麦皮从大麦脱粒直至加工成麦芽后，仍附着在麦芽上，可在后面的生产工序中形成必需的过滤层，啤酒厂进行酿造生产以前，必须首先把大麦转变成麦芽；酒花则赋予啤酒苦味，又影响着啤酒的香味，啤酒的质量特别取决于酒花的质量；水是酿造啤酒时使用最多的一种原料，酿造时水通过生产过程影响着啤酒的特性和质量，此外，麦芽厂和啤酒厂的许多工序也都需要水；酵母，啤酒中的酒精发酵通过酵母的作用进行，因此啤酒酿造必然需要酵母，酵母的副产物对啤酒质量的影响也很大。

2.1 大麦

大麦为啤酒酿造提供必需的淀粉，这些淀粉在啤酒厂的糖化车间被转变成可发酵性浸出物。种植适合酿造啤酒的大麦品种非常重要，因为由这些大麦制成的麦芽，浸出物含量很高。

2.1.1 麦芽制造[1]

原料大麦进厂后，经过初选、精选、分级，除去杂物和干瘪的麦粒，生产上称为制麦前的大麦须除杂与分级，以2.2、2.5、2.8毫米孔径的筛面将麦粒分成大、中、小三级分开投料，以便浸麦、发芽和麦芽的溶解度均匀一致。颗粒饱满、色泽金黄的大麦，在浸麦槽内用水浸泡，两天后体积膨胀了1.5倍的大麦被输送到发芽箱内，在低温和湿度条件下通风发芽，发芽的目的是使麦粒生成大量的各种酶，大麦中的细胞壁得到溶解而使组织变得疏松，一部分非活化酶得到活化和增长。大约在5至7天后，又将绿麦芽输送到干燥炉烘干，将水分从大约45%，烘干至 3.5%，烘干后的麦芽通过除根机除掉麦根，即成为成品麦芽。成品麦芽经过一段时间的存储，就可以运送到酿酒车间酿酒了。

2.1.1.1 选麦

要求精选后的净麦夹杂物不得超过0.15%；麦粒的整齐度，即腹径2.2毫米以上麦粒达93%以上；精选率一般为80～90%。

2.1.1.2浸麦

采取浸水断水交替法，就是在浸麦过程中，先用水把大麦浸渍，然后把水放掉，让大麦暴

露在空气中，以后再继反复进行浸水和断水，一直达到所要求的浸麦度为止。

2.1.1.3 发芽

在最后一次浸麦时或发芽初期，采用0.15ｐｐｍＧＡ处理，对促进与调产节生长有良好的效果。它能缩短发芽期2～3天，减少制表损失0～4%，提高浸出物2%左右，促进淀粉酶，半纤维素酶和蛋白分解酶等多种酶的活力，能打破麦粒的休眠，提高发芽力，并能改善机械操作麦粒和低酶活力大麦的溶解性。大麦发芽的方法按设置条件，可分为地板式、通风式、塔式和连续式等。发芽旺盛期翻拌要勤，后期停止翻拌和通风，使根芽凋萎。

2.1.1.4 干燥

我国啤酒麦芽干燥，通常采用间接发加热的1～3段水平焙燥塔。其结构包括加热装置、水平式烘床以及通风装置等。烘床有单床、双层或三层，每层称为一段。一般小型啤酒厂双层烘床较多。烘焙时间为24小时。麦芽前24小时在上层，应采取20～25℃低温，强烈通风，排去水分，阻止麦粒水解作用的继续进行，减少酶的破坏，保持胚乳呈粉质疏松状态，如温度上升过快，麦芽会变硬粒。温度逐渐上升至50～55℃，水分降至8～12℃，即进入下层涪焦阶段。绿麦芽具有青气味，当烘焙温度继续上升至2小时，温度要迅速上升到85℃，水分下降至2～5%，使麦芽产生焦香味。对浓色麦芽要求产生较多的色素与焦香味。焙焦温度须提高到100～105℃。麦芽烘好的标准，水分2～4%左右，入水不沉，嗅之有明显的大麦香，粒子膨胀，麦仁发白，麦根极易脱落。

2.1.1.5 除根

经干燥后的麦芽，根十分焦脆，只要稍加摩擦就能脱落。因此，出塔以后的干麦芽，须随即把根用除根机除去。浅色麦芽的根芽约为2～3.5%，浓色麦芽的根芽约为3～5%。脱落的根芽收集后稍经冷却，应即密封包装，供制造复合磷酸脂酶片的原料，提取药物后的根渣仍可作为禽畜的饲料。

2.1.2 麦芽对啤酒酿造的影响[2]

1、麦芽的安全性给啤酒及生产、设备安全带来影响

2、麦芽溶解度、酶活性、过滤性能、麦芽汁组分等对酵母性能及酿造工艺有影响

3、麦芽收得率、酶活性等指标对酿造直接和间接成本有影响

4、麦芽的还原性、户一葡聚糖、敏感蛋白、蛋白组分等指标对货架期非生物稳定性和泡沫稳

定性有影响麦芽色度、酸度、氨基酸组分等对啤酒理化指标有影响

5、麦芽对发酵付产物醇、酉旨、醛、酸、硫化物等生成量及对口感及风味有影响。

这六方面相互关联, 构成了啤酒与麦芽密切的关系。

2.2 酒花

在啤酒酿造中，酒花具有不可替代的作用，使啤酒具有清爽的芳香气、苦味和防腐力；酒花的芳香与麦芽的清香赋予啤酒含蓄的风味。由于酒花具有天然的防腐力，故啤酒无需添加有毒的防腐剂。形成啤酒优良的泡沫。优良的酒花和麦芽，能酿造出洁白、细腻、丰富且挂杯持久的啤酒泡沫来，有利于麦汁的澄清。在麦汁煮沸过程中，由于酒花添加，可将麦汁中的蛋白络合析出，从而起到澄清麦汁的作用，酿造出清纯的啤酒来。

2.2.1 酒花油

酒花中含有0.5％～2.0％的酒花油。其组成成分很复杂。酒花油溶解度极小，易于挥发，容易氧化。酒花油的主要成分是萜烯类碳氢化合物、含氧化合物和微量的含硫化合物等。酒花油不易溶于水和麦汁，大部分酒花油在麦汁煮沸或热、冷凝固物分离过程中被分离出去。尽管酒花油在啤酒中保存下来的很少，但却是啤酒中酒花香味的主要来源。

2.2.2酒花苦味物质

啤酒的苦味和防腐能力主要是由酒花中的苦味物质α-酸和β-酸提供的。

2.2.2.1 α-酸

又称葎草酮本身具有苦味和防腐能力，在弱碱溶液中易异构化转变成异α-酸(异构化率可为40％～60％)。异α-酸在麦汁中的溶解度比α-酸大得多，具有强烈的苦味，防腐能力也高于α-酸，是啤酒苦味的主要来源。

2.2.2.2 β-酸

又称蛇麻酮，溶解度小，苦味和防腐能力不如α-酸，β-酸有一定的抑制革兰氏阳性菌和阴性菌的能力。

α-酸和β-酸容易氧化转变成软树脂和硬树脂，硬树脂在啤酒酿造中无任何价值。

2.2.3 多酚类物质

a、酒花中含有4％～10％的多酚类物质，主要是花色苷、花青素和单宁等，其中花色苷占80％。

b、酒花中的多酚含量比大麦中多酚含量要高得多，是影响啤酒风味和引起啤酒混浊的主要成分。

c、酒花中的多酚在麦汁煮沸时有沉淀蛋白质的作用，但这种沉淀作用在麦汁冷却、发酵、甚至过滤装瓶后仍在继续进行，从而会导致啤酒混浊。

因此酒花多酚对啤酒既有有利的一面，也有不利的一面，需要在生产中很好地控制。2.2.4 酒花的贮藏

酒花，应在低温，隔绝空气，避光及有防潮措施的条件下贮藏，长期保藏应在干燥的条件下，并保证温度低于—8℃。周转保藏也应在0℃以下。贮藏温度高会引起酒花油的挥发、氧化，使酒花香气变差，黄绿色的酒花变成红褐色，这种酒花就已经丧失酿造价值了。

2.3 啤酒酿造用水[4]

啤酒生产用水包括酿造用水和洗涤、冷却用水及锅炉用水。成品啤酒中水的含量最大，俗称啤酒的"血液"，水质的好坏将直接影响啤酒的质量，因此酿造优质的啤酒必须有优质的水源。酿造用水的水质好坏主要取决于水中溶解盐的种类与含量、水的生物学纯净度及气味；水中的二氧化碳是决定水质pH值得重要因素，并使水具有较强的缓冲能力，高含量游离的二氧化碳具有腐蚀性，并会影响酶的作用力和啤酒口味[3]。这些因素将对啤酒酿造、啤酒风味和稳定性产生很大影响，因此必须重视酿造用水的质量。

2.3.1 水的硬度

水中所含钙离子、镁离子和水中存在的碳酸根离子、硫酸根离子、氯离子、硝酸根离子所形成盐类的浓度称为水的硬度。我国规定1升水中含有10mg氧化钙为1od（德国度）。淡色啤酒要求使用8od以下的软水，深色啤酒可用12od以上的硬水。硬度的法定计量单位是以mmol/L 表示的，1mmol/L = 2.804od。

水的硬度可分为暂时硬度（也称为碳酸盐硬度，指水中钙、镁的碳酸氢盐浓度）、永久硬度（也称为非碳酸盐硬度，指水中钙、镁的硫酸盐、碳酸盐、硝酸盐等浓度）和负硬度（含钾、钠的碳酸氢盐浓度），也可以钙硬和镁硬来分类。

2.3.2 水中影响啤酒质量的主要成分

2.3.2.1 水中钙镁的碳酸氢盐和重碳酸氢盐

水中碳酸氢盐对麦汁有降酸的作用。麦芽中的磷酸二氢钾使麦醪偏酸，与碳酸氢钙相遇使PH升高，

通常水中含有碳酸氢镁较少，对麦汁PH影响不大。

2.3.2.2 水中的钙镁硫酸盐

水中的钙镁硫酸盐与麦芽磷酸盐作用能增加麦汁酸度。硫酸钙与磷酸二氢钾反应又重新变成磷酸二氢钾，因此，硫酸钙、硫酸镁可以消除水中重碳酸钙镁的减酸作用。钙离子的增酸作用是糖化用水加石膏的依据。

2.4 酵母

啤酒发酵过程是指啤酒酵母在一定条件下，利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动，而啤酒就是啤酒酵母在生命活动之中所产生的产物。由于酵母菌类型的不同，发酵的条件和产品要求、风味等的不同，造成发酵方式也不相同。根据酵母发酵类型不同可把啤酒分成上面发酵啤酒和下面发酵啤酒。一般可以把啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。现代发酵主要有圆柱露天锥形发酵罐发酵、连续发酵和高浓稀释发酵等方式，目前主要采用圆柱露天锥形发酵罐发酵。

2.4.1 啤酒酵母的分类

2.4.1.1 啤酒酵母

⑴圆形：主要用于酒精和白酒等蒸馏酒的生产；

⑵卵形：啤酒、果酒酿造和面包发酵（上面发酵酵母：在啤酒酿造中酵母易漂浮在泡沫层中，在液面发酵和收集）；

⑶椭圆形到腊肠形：糖蜜酒精。

2.4.1.2 葡萄汁酵母

又称卡尔酵母或下面发酵酵母，此类酵母均能全部发酵棉子糖（下面发酵酵母：在发酵时，酵母悬浮在发酵液内，在发酵终了时酵母细胞很快凝聚成块并沉积在发酵罐底）。

2.4.2 酵母菌株的选择

⑴发酵速度：缩短发酵周期，pH降低快，易获得淡爽风格的啤酒，啤酒稳定性也好；

⑵发酵限度：主发酵终了发酵度和啤酒发酵度；

⑶凝聚性：酵母凝聚性的易变性，会影响发酵工艺操作；

⑷回收性：主发酵酵母回收条件和回收量，影响再次利用和后酵工艺；

⑸稳定性：酵母菌株特性的稳定性、可操作弹性会影响发酵技术。

2.4.3 酵母接种量

酵母接种量应根据酵母活性、麦汁浓度、发酵温度不同而加以调整，但以添加酵母后能很快起发为目的。在酵母活性正常的情况下，一般麦汁浓度越高、发酵温度越低，接种量应适当提高。传统式分批发酵常常采用低温、缓慢发酵，因此，接种量比较小，接种后细胞浓度控制在(5～12)×106个/ml。

2.4.4 酵母的添加方法

2.4.4.1干道和湿道添加法

干道添加法：在酵母添加器中加入每批麦汁所需的酵母泥，再加上适量的冷却麦汁，用无菌压缩空气充分混合，压到前酵池麦汁中，再用无菌压缩空气搅拌均匀，即可。

湿道添加法：酵母泥预先与适量的冷麦汁混合均匀后，经过一定时间的培养，待麦芽开始出芽繁殖后，然后均匀混入发酵麦汁，直接进入主发酵池。

2.4.4.2倍量添加法

在两批麦汁装一个发酵池时，将两槽需要量的酵母一次性加入第一批麦汁中，搅拌均匀后发酵6～8h，再加入第二锅麦汁，搅拌均匀后发酵10～15h，转入主发酵。

2.4.4.3分割法

前酵池用干道法接种后，发酵24～30h，待酵母浓度增加到20×106个/ml时，用压缩空气充分搅拌后，一池分成两池，再补满同温度的冷却麦汁，然后发酵18～24h，可再分割或转入主发酵。

2.4.4.4递加法

若首次培养酵母不够一池的接种量，可采用逐步递加麦汁，每次递加麦汁间隔时间为6～10h。

2.4.5 野生酵母的危害

野生酵母定义为“任何未经严格选用与控制的酵母”，它会引起啤酒的混浊，并影响啤酒的风味。因此要对啤酒中野生酵母进行检测和筛选出来，避免对啤酒的酿造造成影响。

第三章结论

酒酿造的四大原料：麦芽、酒花、酵母、水。一般麦芽是采用品质精良的澳洲、北美、欧洲大麦所制的麦芽；酒花的功能是赋予啤酒香味和爽口苦味，增进啤酒泡持性和稳定性，与麦汁共沸时能促使蛋白质凝固，有利于澄清，增进麦汁和啤酒的防腐能力，高品质的酒花浸膏溶入到麦汁中，增进了啤酒独特的香味与醇厚感；水每瓶啤酒90%以上的成份是水，水在啤酒酿造的过程中起着非常重要的作用；在啤酒酿造过程中，酵母是魔术师，是发酵的灵魂，它把麦芽和大米中的糖分发酵成啤酒，产生酒精、二氧化碳和其他微量发酵产物。只有优质的原材料，才能保证了啤酒的清爽醇香。

参考文献

[1] 孙义章.啤酒麦芽的生产［EB/OL］．http:// https://www.360docs.net/doc/3c5908584.html,/List.asp?ID=1513，2010-1-12.

[2] 廖加宁.麦芽对啤酒质量的影响及控制[J].酿酒科技，2006，（5）：31～35.

[3] 张祖莲；朱汉明.浅谈啤酒酿造用水中的二氧化碳[J].酿酒科技，2008，（3）：18～21.

[4] 徐斌.啤酒生产问答[M].北京：中国轻工业出版社，1998.