822
个编辑
更改
糖化
,无编辑摘要
酶的作用强度取决于pH值，我们知道β-淀粉酶的最佳pH值为5.4~5.5.醪液的pH值在5.5~5.6时，可以视为两种淀粉酶的最佳pH值范围，与较高的醪液pH值相比，这一pH值可增加浸出物的浓度，形成较多的可发酵性糖，提高最终发酵度。
根据糖化用水和麦芽的化学组成，醪液的pH值一般会在5.6~5.9，即偏高。因此，酿造者必须在糖化时将pH值降低至5.2~2.1，这点将会在后面进行论述。1。 通过对pH值有影响的钙盐、镁盐特别是磷酸盐和其它麦芽成分的共同作用，醪液的pH值稳定在5.6~5.8，但是pH值较低时，一系列的过程和变化会进行的更快和更好。因此人们希望将pH值降低至5.1~5.2，方法有如下：:*在法律允许的范围内添加矿物酸:*采用生物酸化方法，也就是说培养麦芽表面本身就有的乳酸菌，不借助外来物质，这些乳酸菌会产生大量可降低pH值的乳酸根据酸化的时间，人们将其分为：:*醪液酸化:*麦汁酸化这两种方法既可联合使用又可单独使用。在糖化过程开始时进行醪液酸化或对麦汁进行酸化是一项重要措施，它的好处在于：:*酶的作用大幅度增加，因为除了α-淀粉酶外的其它所有重要酶都被激活:*pH值较低时更多的生长物质会进入溶液，比如锌的含量增加:*浸出物收得率提高:*蛋白质的析出得到改善（更好地形成絮状物）:*还原趋势改善，对氧的敏感性降低:*麦汁过滤加快:*减轻麦汁煮沸时的色度:*促进磷酸酯酶的作用，通过分解磷酸盐提高缓冲能力:*由于凝固物的析出更好，发酵过程加快，pH值下降迅速，发酵度较高:*黏度降低，啤酒过滤得到改善:*口感更加圆润、醇厚、柔和:*酒花苦味更加舒适，没有后苦感:*啤酒具有沙口性，口味更加清新、浓厚、有特色:*泡沫细腻、稳定:*啤酒的色泽较浅:*口味稳定性更好，因为当pH值降至5.2以下后，脂氧化酶不再起作用:*理化稳定性更好，形成蛋白质沉淀的趋势减弱:*促进消化，乳酸的有利影响:*减少啤酒生物方面的危险，因为：::*pH值较低：当pH值低于4.4时，啤酒有害细菌不再生长::*最终发酵度较高，可发酵性糖减少::*酵母的选择压力增加，作为竞争对手的啤酒有害菌被抑制所有这些都是在糖化开始时对醪液进行酸化的理由，由于磷酸酯酶可分解出作为缓冲物质主要组成部分的磷酸，pH值的变化被抵消一部分，因此也有必要对麦汁进行酸化，但我们将看到，麦汁酸化最好的麦汁煮沸快结束时或麦汁煮沸之后进行。:*麦汁生产过程中的最佳pH值为5.1~5.2的酸化方式有：添加矿物酸和生物酸化 *添加矿物酸:除了遵循《纯酿法》的国家之外，人们有时会往醪液或麦汁中添加酸，一般使用磷酸，常见的还有盐酸或硫酸，但其腐蚀作用会使不锈钢变黑。酸的添加量必须通过滴定准确计算出来，酸在大量的醪液和麦汁中会立即离解，仅以离子的形式存在。要使pH值下降0.1，必须：:*给醪液添加0.64当量的酸/100kg麦芽:*给打出麦汁添加0.32当量的酸/100kg麦芽满锅麦汁:由此得出下列每100kg麦芽的酸添加量：{| class="wikitable"|-| 酸 || 添加至醪液中（g） || 添加至醪液中（ml） || 添加至麦汁中（g） || 添加至麦汁中（ml）|-| 100%的乳酸 || 58 || - || 29 || -|-| 80%的乳酸 || 72 || 60 || 36 || 30|-| 37%的盐酸 || 63 || 53 || 32 || 27|-| 98%的硫酸 || 32 || 17 || 16 || 9|} *生物酸化:德国《纯酿法》不允许添加其它物质，但麦芽不是其它物质，而且其表面含有大量的乳酸菌。在溶液中，这些乳酸菌在最佳温度48℃下可产生2%的乳酸，更高的浓度乳酸菌自身无法承受。如果使乳酸菌在整个醪液或麦汁中增殖并产生乳酸，就会使整锅麦汁或醪液变酸。为了有目的地降低pH值，必须：::生产乳酸溶液，并精确计算加入醪液或麦汁中的乳酸量。生物酸化的首要前提是合适的乳酸菌种，建议使用的菌种为：:::*Lactobacillus amylovorus:::*Lactobacillus amylolyticus:*这两种乳酸菌都可以在啤酒麦汁中迅速繁殖:*具有很高的酸化能力，乳酸含量达到2%，可将pH值降至3以下:*与其它乳酸菌不同，这两种乳酸菌可由两个葡萄糖分子形成乳酸（同型发酵，也就是说只生产同类代谢产物）:*在52℃的高温下还可以生长:*也可以发酵糊精和淀粉:*产生大量的有生理营养意义的L型乳酸:*对啤酒无害（对酒花十分敏感，30℃以下不能生长）:*不会产生胺或其他毒素，不会产生双乙酰:*菌种容易处理 :扩培在由一个培养罐和一个贮存容器组成的酸化设备中进行，其中贮存容器的体积约等于培养罐的3倍。在培养罐中，酸化麦汁和稀释后的头道麦汁以大约1:1的比例在（48±1）℃的温度下混合，并严格保持这一温度，由于乳酸菌在隔绝空气的情况下会更好地生长，而好氧的污染性细菌（比如Candida野生酵母）会被抑制，因此往酸化物中冲入CO<sub>2</sub>气体。 :生物酸化的过程最好有一定的规律，根据糖化节奏，当培养罐的一半被倒入贮存容器中后，马上由同样数量的稀释头道麦汁补足，乳酸的含量为0.8%~1.2%。泵入贮存罐中已经开始酸化的麦汁的酸度逐渐上升到1.8%~2.2%，达到最终酸度值后可从底部取出。进行醪液酸化时根据经验：:*投料时添加1%:*麦汁煮沸结束时添加1%~2% :只对麦汁进行酸化时：往打出麦汁中添加大约2% :根据每天的糖化次数和产量大小，人们需要配备相应数量的容器，必须考虑的是，哎贮存容器中酸化还在继续，直到乳酸含量达到1.8%~2.2%，过多的自身代谢产物乳酸菌也无法承受，因此酸度是自行控制的。必要的乳酸量可以计算，下列表中可以查出，要使投料量为1t的醪液或麦汁（65hl，11.5%）的pH值下降0.3，需要浓度为0.8%的乳酸溶液在醪液中:::3×60ml/kg×1000kg=180000ml=180L:::在麦汁中:::3×30ml/kg×1000kg=90000ml=90L:使用浓度为0.8%的乳酸溶液时，每1kg麦芽的乳酸需求量（ml）如下：{| class="wikitable"|-| pH值降低 || 醪液中添加（ml） || 麦汁中添加（ml）|-| 0.1 || 60 || 30|-| 0.2 || 120 || 60|-| 0.3 || 180 || 90|-| 0.4 || 240 || 120|} :#确定乳酸浓度 为了测量乳酸的浓度必须首先配置原液：:::将4L@46~48℃的自来水同1kg未粉碎的麦芽装入一个5L锥形瓶中，在恒温箱中放置48~72h，烧瓶装上发酵栓。:::乳酸浓度的检测：采用滴定法，用0.1mol/L NaOH滴定25ml乳酸原液，此时：:::消耗的每1ml 0.1mol/L NaOH相当于9mg乳酸。:::滴定时大多用溴百里酚蓝作为指示剂（0.1g溴百里酚蓝溶解于100ml20%的乙醇中），此指示剂在pH值为7.0时变色（遇酸变黄，遇碱变蓝）。::ex：:::25ml乳酸原液在滴定至变色时，消耗了14.1ml NaOH。:::1ml 0.1mol/L NaOH = 9mg乳酸:::14.1ml 0.1mol/L NaOH = 9×14.1=126.9mg乳酸:::25ml乳酸原液中含有126.9mg乳酸:::100ml乳酸原液中含有126.9×4=507.6mg乳酸:::507.6mg/100ml=0.51g/100ml:::即：乳酸原液的浓度约为0.51% :#乳酸原液的扩培 从乳酸原液中取出2L酸液放入一个10L的容器中，每隔8~12h添加4L@46℃的浓度为8%的麦汁进行扩培，快满10L时，可将其转入另一个温度可以恒定调节的扩大罐中继续扩培，关键是保持48±1℃，因为在较低温度下，其它微生物会形成不利于啤酒口味的代谢产物 :#乳酸的添加 乳酸应尽早添加，这样可以进一步提高酶的活力，同时限制对酸敏感的脂氧化酶的作用，否则脂氧化酶会立即开始分解容易发生反应的不饱和脂肪酸。当然，为了尽早添加人们可将酸加入投料水中，但这样做需要一个单独的容器，此外《纯酿法》也不允许这样添加。投料时在湿粉碎机中添加酸很有益，同时也是许可的。
===醪液浓度对淀粉分解的影响===
==其它的分解和溶解过程==
一部分仍未溶解的有机磷酸盐可通过磷酸酯酶溶解，这些磷酸盐是酒精发酵所必需的，一部分磷酸盐和水中形成硬度的盐一起转化，这将有助于麦汁的pH值变化和缓冲作用。
随着糖化时间的延长和温度的提高，麦皮和胚乳中的鞣质和花色苷将游离出来，对于这一过程糖化时只能在一定程度上加以控制。特别是高分子鞣质和花色苷物质对于啤酒浑浊有重大影响，它们与高分子蛋白质结合并沉淀下来，同时也不利于啤酒的口味。但低分子的鞣质具有积极的还原作用，这种积极的还原作用可在糖化和过滤时避免氧含量的增加。
锌的游离：微量元素“锌”对酵母的蛋白合成、增殖和发酵具有重大的生理意义，缺锌会导致酵母增殖缓慢、发酵缓慢、双乙酰还原不完全，因此必须高度重视锌，并尽最大可能保住麦芽中含有的锌。麦芽中的锌含量约占最终麦汁中的20%，下料混合时溶于醪液中，随着糖化的进行，锌含量会逐渐减少，如果低于界限值0.15~0.18mg/L，则会出现以上所述的发酵困难。
有利于锌含量的措施有：
:*较低的pH值
:*较低的糖化投料温度
:*料水比：1：2.5
弥补锌含量缺乏的措施还有很多：
:*在其他国家普遍添加氯化锌，但《纯酿法》不允许
:*由于只有一部分锌溶解在醪液中，而大部分锌进入了麦糟，人们可将少量麦糟和生物酸按照1:1的比例混合在一起，一天后将少量这种含锌溶液杀菌，加入生产酵母中，从而获得必要的锌含量
:*由于锌在酸性溶液中相对容易转化，可用锌来制作酸化容器的器壁，但容易出现孔隙和被破坏，因此可在生物酸化容器中放入一块锌板，但这一措施也不符合《纯酿法》的要求
==浸出物的组成==
75%~80%的投料量会在糖化时溶解浸出，不溶的残余部分随着麦糟被排出，糖化时形成的浸出物主要是糖类（葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖），包括大麦中预先形成的糖（蔗糖、果糖），在11%~12%（浸出物含量）的麦汁中，这些可发酵性糖的含量占浸出物总量的61%~65%，从而决定了同样高的最终发酵度，61%~65%的真正发酵度相当于实际生产中75%~80%的外观发酵度，浸出物中不可发酵的残余部分主要是糊精、蛋白质、麦胶物质和矿物质。
==糖化的结论==
关于糖化过程有一系列的结论，从投料开始人们就必须注意以下要点：
*保持酶的最佳作用温度并注意酶的最高温度
*避免氧对啤酒质量的不良影响
*利用pH值影响物质的转化和过程
*避免形成剪切力
*麦芽在较高的温度下增湿
*投料时间短
*混合均匀，不结块
*从底部进醪
*使用经过脱气处理的投料水
*采用无级调频控制的搅拌器
*加热时采用最大搅拌功率，保温时只用一半功率
*不接触空气的调频醪液泵
*避免不必要的剪切力
*采用弯头较宽的管道（尽量避免弯头和三通）
*投料温度高（≥60℃）
*醪液的pH值低于5.4，最好5.2
=糖化容器=
