啤酒專用糖漿生產(chǎn)工藝研究
時間:2022-09-15 10:35:34
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摘要:隨著啤酒工業(yè)生產(chǎn)工藝的發(fā)展,啤酒專用糖漿在國內啤酒生產(chǎn)企業(yè)應用逐漸推廣,具有廣闊的開發(fā)前景。本文重點闡述了啤酒專用糖漿的生產(chǎn)工藝特點、控制關鍵點、產(chǎn)品質量標準及應用等方面的情況,并對其前景進行展望。
關鍵詞:啤酒;糖漿;生產(chǎn);應用
據(jù)資料統(tǒng)計,2015年我國啤酒產(chǎn)量達487億L,同比增長9%左右。我國繼續(xù)保持世界啤酒生產(chǎn)和消費大國第一地位[1]。啤酒生產(chǎn)所用原輔料直接影響啤酒質量和成本,發(fā)達國家早在20世紀60年代就開始大量使用各種專用糖漿代替玉米和大米作為輔料。目前國內主要是以大米、玉米淀粉為輔料,采用添加啤酒糖漿后,既可降低成本、又不需對啤酒廠現(xiàn)行工藝和設備進行改造,簡單易行;還可根據(jù)實際需求對糖組分進行變化,適合多品種多口味啤酒的開發(fā);采用經(jīng)精制過的啤酒糖漿釀造出的啤酒,產(chǎn)品更清澈干凈、口感更清爽;可避免現(xiàn)行工藝中因將淀粉進行高壓液化、糖化帶來的大量碳排放污染;生產(chǎn)工藝更綠色環(huán)保[2]。
1啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝
啤酒專用糖漿是以玉米淀粉為原料,采用雙酶法液化、糖化、精制等工藝制得的麥芽糖漿。通過嚴格控制產(chǎn)品中葡萄糖、麥芽糖和麥芽三糖的含量,其糖譜組成與麥芽汁具有相似的可發(fā)酵性糖組分,適用于啤酒釀造并能滿足不同風味的釀造要求[3]。1.1啤酒糖漿生產(chǎn)工藝流程淀粉→配成淀粉乳→調漿→加酶→液化→加熱滅酶→降溫→糖化→加熱滅酶→過濾→脫色→離子交換→精制→濃縮→包裝→成品[4]1.
2生產(chǎn)工藝關鍵控制點簡述
在生產(chǎn)過程中,為滿足麥糖含量要求,并控制葡萄糖、麥芽三糖含量,液化工藝DE值參數(shù)的控制是關鍵控制點。液化過程中,DE值低,液化液粘度高,造成后續(xù)過濾工藝困難;DE值過高則會造成葡萄糖含量高、麥芽糖含量低不符合啤酒糖漿質量標準。因此糖漿生產(chǎn)工廠根據(jù)原料、工藝設備等具體情況控制液化工藝DE值參數(shù)在10%~14%[5]。(1)淀粉:符合國家標準GB/T8885—2008。(2)淀粉乳:淀粉加水調成淀粉乳濃度為35%或17~19°Bé.(3)調漿:調節(jié)pH6.0~6.2,液化酶主要是耐高溫α-淀粉酶(杰能科)添加量0.4‰~0.5‰。(4)液化:采用二次加酶,一次噴射;控制噴射前加酶1/3,噴射閃蒸后加酶2/3。噴射溫度105℃~110℃,連續(xù)液化時間90~120min。液化DE值控制在10%~14%。(5)加熱滅酶:調pH5.8,升溫至120℃~125℃,保持10min滅酶。為保證啤酒糖漿的糖組分要求,一定有滅酶工序。(6)降溫:溫度降至60℃有利于糖化。(7)糖化:糖化溫度57℃~60℃添加β淀粉酶(杰能科)0.2‰,普魯蘭酶(杰能科)0.2‰,糖化時間30~40h。(8)加熱滅酶:升溫80℃~85℃保持20min,以終止酶的反應。(9)過濾:硅藻土涂層0.6kg/m2,流量2~4L/min•m2;如過濾困難,可以加糖用絮凝劑。此時溫度控制在60℃過濾。(10)脫色:分2次,活性碳2~4kg/t,溫度60℃,第一次過濾后糖化液中補加0.2%~0.3%活性炭,80℃~85℃,攪拌15min,板框加壓過濾脫色。(11)離子交換:主要是去除影響啤酒發(fā)酵與風味的金屬離子與灰分等,采用陽—陰—陽—陰串聯(lián)離子交換柱,其流速為每小時為樹脂體積的3~4倍。(12)精制:通過精制設備,進一步提升糖漿的純凈度,嚴格控制各項生產(chǎn)工藝參數(shù),避免二氨基苯乙酮、羥甲基糠醛等對糖漿氣味有影響的物質產(chǎn)生。(13)濃縮:蒸發(fā)濃縮到固形物含量在60%或75%。(14)包裝:將濃縮后糖漿進行罐裝后為成品[6]。2啤酒專用糖漿產(chǎn)品質量標準的制定啤酒專用糖漿與其它麥芽糖漿的糖譜組成有很大差異,在保證啤酒質量前提下,針對啤酒生產(chǎn)工藝要求,制定采購的糖漿質量標準感觀指標應符合GB/T20883《高麥芽糖漿》、QB/T2687—2005《啤酒用糖漿》,其理化、衛(wèi)生指標具體見表1、表。
3啤酒糖漿在啤酒生產(chǎn)中實際應用優(yōu)勢與特點
利用糖漿代替現(xiàn)在啤酒生產(chǎn)工業(yè)中大米、玉米淀粉輔料,國內啤酒廠家從2015年開始進行工藝技術研究與生產(chǎn)踐。研究結果表明:使用糖漿作為生產(chǎn)輔料,及時優(yōu)化、調整發(fā)酵工藝參數(shù)情況下,啤酒的各項感觀指標、質量完全可以和大米、淀粉相媲美,能夠滿足市場客戶的需求,現(xiàn)在部分啤酒廠已開始大量應用啤酒糖漿。據(jù)張影[7]等生產(chǎn)研究報道:啤酒廠應用啤酒糖漿可降低生產(chǎn)成本、節(jié)約能源消耗、提高生產(chǎn)效率等綜合效益非常可觀。843.1提高設備利用率、降低生產(chǎn)成本由于使用糖漿做啤酒輔料后,在現(xiàn)有的糖化設備的情況下,使用糖漿可以簡化啤酒生產(chǎn)工藝,縮短生產(chǎn)周期,提高設備利用率,增加產(chǎn)量,降低生產(chǎn)成本。據(jù)啤酒生產(chǎn)企業(yè)研究文獻報道在設備一致的情況下,13.5°P的淀粉酒基改做15.5°P糖漿酒基,設備利用率可以提高12%,按2013年18.6萬t產(chǎn)量計算,在設備不技改的情況下,2014年可以提高產(chǎn)能2.2萬t。3.2節(jié)約能源和消耗使用糖漿作為啤酒生產(chǎn)輔料后,可以省去啤酒生產(chǎn)中的糊化、煮沸環(huán)節(jié),對降低蒸汽消耗是非常有利的。據(jù)啤酒工廠研究文獻報道2013年使用淀粉糖化蒸汽單耗0.171t/kL與2014年使用糖漿進行糖化的蒸汽0.135t/kL單耗對比分析得出使用糖漿的蒸汽消耗平均降低0.036t/kL,降低約21.1%。按啤酒工廠成品酒年產(chǎn)量18.6萬kL計算全年可節(jié)省蒸汽消耗6696t。3.3使用糖漿作為輔料后,可以不加或減少酶制劑的使用量,按啤酒工廠成品酒年產(chǎn)量18.6萬千升計算,2014年全部使用糖漿作為輔料全年可以節(jié)省酶制劑用量為38萬元。3.4提高了人員的生產(chǎn)效率使用糖漿代替淀粉作為啤酒生產(chǎn)輔料,節(jié)省了卸車、倉庫貯存、保管、短途倒運、投料等人力資源。員工在相同的時間里,生產(chǎn)出多一倍的產(chǎn)量,提高生產(chǎn)效率,增加了效益。3.5保證啤酒產(chǎn)品質量、延長保質期由于啤酒專用糖漿在其生產(chǎn)工藝中有脫色與離交精制工藝,糖漿純凈度好,幾乎不含蛋白質、脂肪、金屬離子等成分,可以增加啤酒的風味穩(wěn)定性,延長啤酒的保質期;成品啤酒色澤淺、口味清爽,抗氧化性強。啤酒生產(chǎn)企業(yè)通過優(yōu)化糖化、發(fā)酵工藝,也對大米、小麥芽、玉米淀粉和糖漿進行了生產(chǎn)技術對比研究,并得出結論:糖漿完全可以代替大米、玉米淀粉作為啤酒生產(chǎn)輔料,生產(chǎn)出的啤酒質量與口味是合格的。全部使用糖漿產(chǎn)生的經(jīng)濟效益顯著,對啤酒企業(yè)來說又找到了一條降低生產(chǎn)成本、提高盈利空間。上述啤酒糖漿的應用優(yōu)勢與特點吸引了國內啤酒企業(yè)的關注,雪花、百威英博、青島啤酒于已今年開始大范圍的使用啤酒專用糖漿作為輔料。
4總結與展望
隨著國家節(jié)能減排政策的鐵腕推進,發(fā)展低碳經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟和建設節(jié)約企業(yè)的任務艱巨,在目前通脹形勢的影響下,啤酒生產(chǎn)鏈條原料,輔料,能源、運輸?shù)?個環(huán)節(jié)成本均不同程度的上漲,導致啤酒生產(chǎn)成本的一再攀升,嚴重壓縮了利潤空間。因此各大啤酒生產(chǎn)廠家也在不斷追求技術創(chuàng)新,從原料,輔料,能源等環(huán)節(jié)進行成本控,啤酒企業(yè)必須降低生產(chǎn)成本和銷售成本,加快企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,尋找到新的競爭力。啤酒糖漿的降低生產(chǎn)成本應用優(yōu)勢與特點吸引了國內啤酒企業(yè)的關注,我國啤酒工業(yè)近兩年已開始大量應用啤酒專用糖漿。但是,使用啤酒糖漿所得啤酒產(chǎn)品只能達到普通啤酒等級,無法達到優(yōu)質高端啤酒的質量需求;糖漿的使用導致啤酒釀造過程α-氨基氮水平降低,可能影響發(fā)酵過程中的風味物質主要是雙乙酰的正常轉化;利用糖漿將麥汁濃度提高,則發(fā)酵中形成的酯類越多,超過味閾值會導致不愉快的異味,這些都是利用糖漿發(fā)酵啤酒應關注的問題[8]。因而開發(fā)生產(chǎn)啤酒專用糖漿系列產(chǎn)品,生產(chǎn)推廣啤酒專用糖漿的應用技術,糖漿生產(chǎn)企業(yè)與啤酒企業(yè)協(xié)同解決應用過程中所出現(xiàn)的各種問題,進一步提高糖漿質量,降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本,是淀粉糖行業(yè)面臨的艱巨任務,也將是帶動淀粉糖行業(yè)的重要的新的增長點,促進淀粉糖工業(yè)、啤酒行業(yè)技術的進步和發(fā)展。
作者:趙雪松 吳延東 吳杰 劉艷波 單位:玉米深加工國家工程研究中心
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