專(zhuān)利名稱(chēng)：啤酒輔料擠壓蒸煮的加工方法、加工裝置和糖化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于啤酒釀造工藝中的擠壓蒸煮啤酒輔料的加工方法、加工裝置和糖化方法的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
國(guó)外學(xué)者從80年代初至90年代初研究擠壓蒸煮啤酒輔料，發(fā)現(xiàn)擠壓蒸煮啤酒輔料，使其麥汁浸出物含量增加，啤酒發(fā)酵周期縮短，節(jié)省大麥芽用量，降低啤酒成本。同時(shí)，省去傳統(tǒng)啤酒輔料的蒸煮糊化工序和設(shè)備。因此該技術(shù)引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，但終因其麥汁糖化和過(guò)濾困難而停止研究，進(jìn)一步研究應(yīng)用酶制劑降低啤酒成本。我國(guó)學(xué)者從80年代后期研究擠壓蒸煮啤酒輔料，同時(shí)研究應(yīng)用酶制劑降低啤酒成本(D.E.Briggs，etc.The Use of Extruded Barley，Wheat and Maize asAdjuncts in Mashing.Journal of the Institute of Brewing.1986，92468-474；C.J.Dale，etc.Extruded Sorghum as a Brewing RawMaterial.Journal of the Institute of Brewing.1989，Vol.95157-167；J.A.Delcour，etc.Unmalted Cereal Products for Beer Brewing.Part I.The Use of High Percentages of Regular Corn Starch andSorghum.Journal of the Institute of Brewing，July-August，1989，Vol.95271-276；汪釗.膨化原料用于啤酒釀造.釀酒科技[J]，1998，(4)81；畢德成.擠壓加工技術(shù)在高輔料啤酒生產(chǎn)在中應(yīng)用[J].廣州食品科技.1999，12(4)8-9，30)。K.T.Westwood(1994)指出盡管做了多方努力，擠壓蒸煮谷物用于釀造啤酒的技術(shù)難度(高的和不可接受的麥汁粘度)在增加，還沒(méi)有被克服(N.D.Frame.The Technology of ExtrusionCooking.Printed in Greate Britain by St.Edimundsbury Press，1994237-250)。
就目前所知，擠壓蒸煮啤酒輔料沒(méi)有被用于啤酒釀造業(yè)。
發(fā)明專(zhuān)利—擠壓膨化啤酒輔料的加工方法、加工裝置和糖化方法(申德超.擠壓膨化啤酒輔料的加工方法、加工裝置和糖化方法[P].中國(guó)專(zhuān)利00122033.0，2000-08-03)，基本解決了使用擠壓膨化啤酒輔料釀造啤酒，對(duì)應(yīng)的麥汁醪液糖化和過(guò)濾困難的難題，但是上述專(zhuān)利技術(shù)的擠壓膨化啤酒輔料還不能成功地在生產(chǎn)中釀造啤酒。主要原因是上述專(zhuān)利技術(shù)的啤酒輔料擠壓蒸煮加工系統(tǒng)最佳參數(shù)范圍、擠壓蒸煮設(shè)備結(jié)構(gòu)和擠壓蒸煮啤酒輔料的糖化方法，尚需科學(xué)地確定。而且上述專(zhuān)利對(duì)擠壓啤酒輔料的界定為“擠壓膨化啤酒輔料”，是指通過(guò)擠壓加工使啤酒輔料的狀態(tài)達(dá)到膨化狀態(tài)。實(shí)際釀造啤酒生產(chǎn)中，通過(guò)蒸煮使啤酒輔料的淀粉降解成低聚糖和糊精?！皵D壓蒸煮啤酒輔料”是指通過(guò)擠壓加工，使啤酒輔料在擠壓機(jī)的腔體內(nèi)受到擠壓、摩擦、混合、攪拌、剪切等綜合作用，使淀粉分子的氫鍵斷裂，降解成低聚糖和糊精，達(dá)到傳統(tǒng)蒸煮糊化啤酒輔料的效果，所以本專(zhuān)利技術(shù)對(duì)擠壓啤酒輔料的界定應(yīng)為“擠壓蒸煮啤酒輔料”。
本發(fā)明的目的是提供一種啤酒輔料擠壓蒸煮的加工方法、加工裝置和糖化方法。這些擠壓蒸煮啤酒輔料包括擠壓蒸煮的大米、脫胚玉米、帶胚玉米、大麥、高梁米、小麥等。該啤酒輔料擠壓蒸煮裝置采用了啤酒輔料擠壓蒸煮系統(tǒng)最佳參數(shù)，在實(shí)際釀造啤酒生產(chǎn)中應(yīng)用該擠壓蒸煮啤酒輔料的糖化方法，使麥汁醪液糖化、過(guò)濾順利進(jìn)行。本發(fā)明的單醪糖化法與目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的雙醪糖化法(包括外加酶糖化法)相比，省去輔料蒸煮糊化工序和設(shè)備，使麥芽粉粒和擠壓蒸煮啤酒輔料粉粒同時(shí)投料、進(jìn)行糖化，可節(jié)省能耗，增加麥汁浸出物收得率，增加啤酒產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容
其特征是被擠壓蒸煮的啤酒輔料----擠壓蒸煮的大米、脫胚玉米、帶胚玉米、高粱米、大麥、小麥等，含水率＜15％。，經(jīng)粉碎全部通過(guò)20-30目篩，再調(diào)入適量水分，使其含水率為10％-25％，從喂入口3進(jìn)入擠壓蒸煮裝置(見(jiàn)附圖)，經(jīng)擠壓蒸煮后的物料從摸孔9擠出，冷卻至室溫，經(jīng)粉碎全部通過(guò)16目篩。擠壓蒸煮裝置的套筒由軸向?qū)﹂_(kāi)式的第一節(jié)套筒2、第二節(jié)套筒4、第三節(jié)套筒5和第四節(jié)套筒7組成，套筒整體為軸向?qū)﹂_(kāi)式，工作時(shí)第一節(jié)套筒2、第二節(jié)套筒4、第三節(jié)套筒5和第四節(jié)套筒7閉合，聯(lián)接后的軸向?qū)﹂_(kāi)式的套筒整體的內(nèi)表面的螺紋為連續(xù)的螺旋線(xiàn)，由緊固件14、緊固件16、緊固件13、緊固件17、緊固件12、緊固件18、緊固件11和緊固件19將上述各節(jié)套筒鎖緊，第一節(jié)螺桿1、第二節(jié)螺桿6和第三節(jié)螺桿10套裝在主軸15上，隨主軸15一起轉(zhuǎn)動(dòng)。檢查第一節(jié)螺桿1、第二節(jié)螺桿6和第三節(jié)螺桿10另部件的外表面和第一節(jié)套筒2、第二節(jié)套筒4、第三節(jié)套筒5和第四節(jié)套筒7的內(nèi)表面時(shí)，拆掉摸板8和緊固件11、緊固件19、緊固件12、緊固件18、緊固件13、緊固件17、緊固件14和緊固件16，由第一節(jié)套筒2、第二節(jié)套筒4、第三節(jié)套筒5和第四節(jié)套筒7組成的兩個(gè)對(duì)開(kāi)式整體，分別繞A、B點(diǎn)向外轉(zhuǎn)動(dòng)，使套筒整體沿軸向分開(kāi)。第一節(jié)套筒2不被加熱或冷卻，第二節(jié)套筒4、第三節(jié)套筒5和第四節(jié)套筒7的外表面由帶壓力的熱蒸氣或電加熱，由冷卻水或空氣強(qiáng)制冷卻，筒溫可自控調(diào)節(jié)。主軸15上的第一節(jié)螺桿1、第二節(jié)螺桿6、第三節(jié)螺桿10的外螺紋的螺旋角與第二節(jié)套筒4、第三節(jié)套筒5、第四節(jié)套筒7內(nèi)表面的連續(xù)的內(nèi)螺紋的螺旋角大致相等，螺紋旋向相反。第三節(jié)螺桿10末端與模板8內(nèi)表面之間的體積應(yīng)為第三節(jié)螺桿10小端轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)推出物料體積的0.8～4倍。螺桿整體的壓縮比為10～30，長(zhǎng)徑比為6～15。本發(fā)明的啤酒輔料最佳擠壓蒸煮系統(tǒng)參數(shù)范圍為擠壓蒸煮前的啤酒輔料，經(jīng)粉碎全部通過(guò)20-30目篩，含水率調(diào)為10％-25％，利用上述的擠壓蒸煮裝置加工擠壓蒸煮啤酒輔料，其中第一節(jié)套筒2不被加熱或冷卻，第二節(jié)套筒4、第三節(jié)套筒5和第四節(jié)套筒7的溫度分別為25℃--35℃、35℃--50℃和50℃-70℃，可自控調(diào)節(jié)。模板8的模孔9的孔徑為Φ8mm--Φ14mm可調(diào)，第一節(jié)螺桿1、第二節(jié)螺桿6和第三節(jié)螺桿10組成的螺桿整體的轉(zhuǎn)速為70r/min-220r/min，可調(diào)。第三節(jié)螺桿10末端與模板8內(nèi)表面之間的體積應(yīng)為第三節(jié)螺桿10小端轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)推出物料體積的0.8～4倍。螺桿整體的壓縮比為10～30，長(zhǎng)徑比為6～15。擠壓蒸煮的啤酒輔料經(jīng)粉碎全部通過(guò)16目篩。使用本發(fā)明的擠壓蒸煮啤酒輔料的糖化方法如下擠壓蒸煮的啤酒輔料粉粒(全部通過(guò)16目篩)，其重量占總投料重量的30％--50％，大麥芽經(jīng)粉碎全部通過(guò)20目篩，其重量占總投料重量的70％-50％，擠壓蒸煮的啤酒輔料粉粒、大麥芽粉粒和水混合，37-38℃投料，其中料水比為1∶3.0-1∶4.4，同時(shí)添加或不添加耐(高)溫α-淀粉酶或中溫α-淀粉酶、糖化酶等酶制劑，保溫5-10分鐘，升溫至45℃-55℃(蛋白質(zhì)休止階段)，保溫60分鐘，升溫至60℃-65℃，保溫50-80分鐘，升溫至70℃-74℃，保溫5-20分鐘，升溫至74℃-78℃，過(guò)濾。上述糖化方法的升溫過(guò)程中，攪動(dòng)醪液的槳葉的轉(zhuǎn)速為10-80r/min，保溫過(guò)程中，槳葉的轉(zhuǎn)速為5-50r/min。接著是麥汁的煮沸和酒花的添加，發(fā)酵等與傳統(tǒng)工序相同的工藝過(guò)程。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有下述優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明指出用于實(shí)際釀造啤酒生產(chǎn)的啤酒輔料擠壓蒸煮的加工方法、加工裝置和糖化方法，能解決目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者普遍遇到的用擠壓蒸煮啤酒輔料制備麥汁醪液，糖化和過(guò)濾困難的難題。本發(fā)明的擠壓蒸煮的啤酒輔料釀造啤酒與用傳統(tǒng)不擠壓蒸煮啤酒輔料釀造啤酒相比，至少多出啤酒3％。
2.與目前普遍采用的雙醪糖化法(包括外加酶糖化法)相比，本發(fā)明技術(shù)的單醪糖化法省去傳統(tǒng)啤酒輔料蒸煮糊化工序和設(shè)備，使麥芽粉粒和擠壓蒸煮啤酒輔料粉粒同時(shí)投料、進(jìn)行糖化，可節(jié)省能耗，簡(jiǎn)化糖化工藝過(guò)程。


說(shuō)明書(shū)附圖為實(shí)施本發(fā)明的擠壓蒸煮裝置。
具體實(shí)施
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施作進(jìn)一步說(shuō)明。附圖所示為實(shí)施本發(fā)明的啤酒輔料擠壓蒸煮裝置。第一節(jié)螺桿1、第二節(jié)螺桿6和第三節(jié)螺桿10套裝在主軸15上，一起轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)速為70r/min-220r/min。被擠壓蒸煮的啤酒輔料--擠壓蒸煮的大米、脫胚玉米、帶胚玉米、高粱米、大麥、小麥等，含水率＜15％，經(jīng)粉碎全部通過(guò)20-30目篩，再調(diào)入適量水分，使其含水率為10％-25％，從喂入口3進(jìn)入擠壓膨化裝置(見(jiàn)附圖)，物料在第一節(jié)螺桿1、第二節(jié)螺桿6、第三節(jié)螺桿10的外表面和第一節(jié)套筒2、第二節(jié)套筒4、第三節(jié)套筒5、第四節(jié)套筒7的內(nèi)表面構(gòu)成的擠壓腔體中，隨主軸15、第一節(jié)螺桿1、第二節(jié)螺桿6和第三節(jié)螺桿10轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，物料由喂入口3被擠壓向模板8移動(dòng)。第一節(jié)套筒2不被加熱或冷卻，第二節(jié)套筒4、第三節(jié)套筒5和第四節(jié)套筒7的外表面由帶壓力的熱蒸氣或電加熱，由冷卻水或空氣強(qiáng)制冷卻。筒溫可自控調(diào)節(jié)。第二節(jié)套筒4、第三節(jié)套筒5和第四節(jié)套筒7的溫度分別為25℃--35℃、35℃--50℃和50℃-70℃，可自控調(diào)節(jié)。通過(guò)熱傳導(dǎo)，各套筒加熱或冷卻擠壓腔體中物料。模板8的?？?的孔徑可調(diào)，范圍為Φ8mm--Φ14mm。腔體中被擠壓物料從?？?中擠出，形成多孔的柱狀結(jié)構(gòu)。將其冷卻至室溫，經(jīng)粉碎全部通過(guò)16目篩。使用本發(fā)明的擠壓蒸煮啤酒輔料的糖化方法如下，即擠壓蒸煮啤酒輔料粉粒(其重量占總投料重量的30％-50％)、大麥芽粉粒(經(jīng)粉碎全部通過(guò)20目篩，其重量占總投料重量的70％-50％)和水(料水比為1∶3.0-1∶4.4)混合，同時(shí)添加或不添加耐(高)溫α-淀粉酶或中溫α-淀粉酶、糖化酶等酶制劑，保溫5-10分鐘，升溫至45℃-55℃(蛋白質(zhì)休止階段)，保溫60分鐘，升溫至60℃-65℃，保溫50-80分鐘，升溫至70℃-74℃，保溫5-20分鐘，升溫至74℃-78℃，過(guò)濾。上述糖化方法的升溫過(guò)程中，攪動(dòng)醪液的槳葉的轉(zhuǎn)速為10-80r/min，保溫過(guò)程中，槳葉的轉(zhuǎn)速為5-50r/min。接著是麥汁的煮沸和酒花的添加，發(fā)酵等與傳統(tǒng)工序相同的工藝過(guò)程本發(fā)明的擠壓蒸煮物料還可用于糖漿、淀粉糖、酒精、白酒的生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種啤酒輔料擠壓蒸煮裝置，其特征在于擠壓蒸煮裝置的套筒由軸向?qū)﹂_(kāi)式的第一節(jié)套筒(2)、第二節(jié)套筒(4)、第三節(jié)套筒(5)和第四節(jié)套筒(7)組成，套筒整體為軸向?qū)﹂_(kāi)式，工作時(shí)第一節(jié)套筒(2)、第二節(jié)套筒(4)、第三節(jié)套筒(5)和第四節(jié)套筒(7)閉合，聯(lián)接后的軸向?qū)﹂_(kāi)式的套筒整體的內(nèi)表面的螺紋為連續(xù)的螺旋線(xiàn)，由緊固件(14)、緊固件(16)、緊固件(13)、緊固件(17)、緊固件(12)、緊固件(18)、緊固件(11)和緊固件(19)將上述各節(jié)套筒鎖緊，第一節(jié)螺桿(1)、第二節(jié)螺桿(6)和第三節(jié)螺桿(10)套裝在主軸(15)上，隨主軸(15)一起轉(zhuǎn)動(dòng)；檢查第一節(jié)螺桿(1)、第二節(jié)螺桿(6)和第三節(jié)螺桿(10)另部件的外表面和第一節(jié)套筒(2)、第二節(jié)套筒(4)、第三節(jié)套筒(5)和第四節(jié)套筒(7)的內(nèi)表面時(shí)，拆掉摸板(8)和緊固件(11)、緊固件(19)、緊固件(12)、緊固件(18)、緊固件(13)、緊固件(17)、緊固件(14)和緊固件(16)，由第一節(jié)套筒(2)、第二節(jié)套筒(4)、第三節(jié)套筒(5)和第四節(jié)套筒(7)組成的兩個(gè)對(duì)開(kāi)式整體，分別繞A、B點(diǎn)向外轉(zhuǎn)動(dòng)，使套筒整體沿軸向分開(kāi)；第一節(jié)套筒(2)不被加熱或冷卻，第二節(jié)套筒(4)、第三節(jié)套筒(5)和第四節(jié)套筒(7)的外表面由帶壓力的熱蒸氣或電加熱，由冷卻水或空氣強(qiáng)制冷卻，筒溫可自控調(diào)節(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠壓蒸煮裝置的螺桿和套筒，其特征在于主軸(15)上的第一節(jié)螺桿(1)、第二節(jié)螺桿(6)、第三節(jié)螺桿(10)的外螺紋的螺旋角與第二節(jié)套筒(4)、第三節(jié)套筒(5)、第四節(jié)套筒(7)內(nèi)表面的連續(xù)的內(nèi)螺紋的螺旋角大致相等，螺紋旋向相反；第三節(jié)螺桿(10)末端與模板(8)內(nèi)表面之間的體積應(yīng)為第三節(jié)螺桿(10)小端轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)推出物料體積的0.8～4倍；螺桿整體的壓縮比為10～30，長(zhǎng)徑比為6～15。
3.一種用于釀造啤酒的擠壓蒸煮啤酒輔料的加工方法，其特征在于擠壓蒸煮前的啤酒輔料，經(jīng)粉碎全部通過(guò)20-30目篩，含水率調(diào)為10％-25％，利用權(quán)利要求1、2所述的擠壓蒸煮裝置加工擠壓蒸煮啤酒輔料，其中擠壓蒸煮系統(tǒng)參數(shù)范圍為第一節(jié)套筒(2)不被加熱或冷卻，第二節(jié)套筒(4)、第三節(jié)套筒(5)和第四節(jié)套筒(7)的溫度分別為25℃--35℃、35℃--50℃和50℃-70℃，可自控調(diào)節(jié)；模板(8)的?？?9)的孔徑為Φ8mm--Φ14mm可調(diào)；第一節(jié)螺桿(1)、第二節(jié)螺桿(6)和第三節(jié)螺桿(10)組成的螺桿整體的轉(zhuǎn)速為70r/min-220r/min，可調(diào)；擠壓蒸煮的啤酒輔料經(jīng)粉碎全部通過(guò)16目篩。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加工方法制備的擠壓蒸煮啤酒輔料，其特征在于所述的擠壓蒸煮啤酒輔料包括擠壓蒸煮的大米、脫胚玉米、帶胚玉米、高粱米、大麥、小麥中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的擠壓蒸煮啤酒輔料的糖化方法，其特征在于擠壓蒸煮的啤酒輔料粉粒(全部通過(guò)16目篩)，其重量占總投料重量的30％--50％，大麥芽經(jīng)粉碎全部通過(guò)20目篩，其重量占總投料重量的70％-50％，擠壓蒸煮的啤酒輔料粉粒、大麥芽粉粒和水混合，37-38℃投料，其中料水比為1∶3.0-1∶4.4，同時(shí)添加或不添加耐(高)溫α-淀粉酶或中溫α-淀粉酶、糖化酶等酶制劑，保溫5-10分鐘，升溫至45℃-55℃(蛋白質(zhì)休止階段)，保溫60分鐘，升溫至60℃-65℃，保溫50-80分鐘，升溫至70℃-74℃，保溫5-20分鐘，升溫至74℃-78℃，過(guò)濾。上述糖化方法的升溫過(guò)程中，攪動(dòng)醪液的槳葉的轉(zhuǎn)速為10-80r/min，保溫過(guò)程中，槳葉的轉(zhuǎn)速為5-50r/min。
全文摘要
本發(fā)明屬于啤酒釀造技術(shù)領(lǐng)域，是一種啤酒輔料擠壓蒸煮的加工方法、加工裝置和糖化方法。其主要技術(shù)特點(diǎn)是提供啤酒輔料擠壓蒸煮裝置、啤酒輔料擠壓蒸煮系統(tǒng)最佳參數(shù)和使用該擠壓蒸煮啤酒輔料的糖化方法，使實(shí)際啤酒釀造生產(chǎn)中的擠壓蒸煮啤酒輔料的麥汁醪液糖化、過(guò)濾順利進(jìn)行。與目前普遍采用的雙醪糖化法(包括外加酶糖化法)相比，本發(fā)明擠壓蒸煮啤酒輔料的單醪糖化法，省去傳統(tǒng)啤酒輔料蒸煮糊化工序和設(shè)備，使麥芽粉粒與擠壓蒸煮啤酒輔料粉粒同時(shí)投料、進(jìn)行糖化，可節(jié)省能耗，降低成本，增加麥汁浸出物收得率，增加啤酒產(chǎn)量。
文檔編號(hào)C12C7/00GK1814723SQ200510045328
公開(kāi)日2006年8月9日 申請(qǐng)日期2005年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月9日
發(fā)明者申德超 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)