本發(fā)明涉及啤酒釀造技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種啤酒糖漿及其生產(chǎn)工藝和應(yīng)用。
背景技術(shù):
啤酒是以大麥為原料經(jīng)酵母發(fā)酵而成的富含營(yíng)養(yǎng)的低醇飲料,被稱為“液體面包”。啤酒口味清爽,適當(dāng)飲用具有解渴、補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、促進(jìn)血液循環(huán)的功效,深受廣大消費(fèi)者的喜愛,是世界上銷量最大的飲料之一。
傳統(tǒng)啤酒釀造一直是用大麥汁作發(fā)酵培養(yǎng)基,這是因?yàn)辂溨墙湍傅奶烊换|(zhì),其中有酵母生長(zhǎng)所需的各種養(yǎng)分,包括碳源(葡萄糖、果糖、麥芽糖、麥芽三糖等)。傳統(tǒng)啤酒釀造工業(yè)中添加的輔料與酶制劑較少,主要依靠于原料的直接發(fā)酵,這較大地限制了啤酒的生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí),由于釀造啤酒所需的大麥70%以上需要依靠從外國(guó)進(jìn)口,原料價(jià)格高,生產(chǎn)成本高。現(xiàn)在啤酒生產(chǎn)大部分采用添加大米、小麥、玉米等輔料和酶制劑來提高啤酒的質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本。
啤酒糖漿是指用于啤酒釀造,能滿足不同釀造要求的液體輔料糖漿。在麥汁中添加啤酒糖漿,既可以縮短釀造周期、降低成本,又可以提高啤酒品質(zhì)、增加原料的利用率。
玉米中有足夠的可發(fā)酵性糖,可以提供酵母生長(zhǎng)的碳源,加之我國(guó)玉米資源豐富,以玉米為原料制作啤酒糖漿,可以降低生產(chǎn)成本。同時(shí),玉米具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,含有人體所必需的不飽和脂肪酸及長(zhǎng)壽因子谷胱甘肽,可預(yù)防心血管疾病及癌癥。
有鑒于此,提出本發(fā)明。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,該啤酒糖漿生產(chǎn)工藝以玉米為原料,能夠降低生產(chǎn)成本,并且采用糖化酶、普魯蘭酶和β-淀粉酶作為復(fù)合酶制劑進(jìn)行多酶協(xié)同糖化,提高糖化效率,縮短生產(chǎn)啤酒糖漿的生產(chǎn)周期。
本發(fā)明的第二個(gè)目的在于提供一種啤酒糖漿,該啤酒糖漿與普通麥汁成分相近,可部分代替麥汁,應(yīng)用于啤酒釀造業(yè)。
本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供一種啤酒糖漿在啤酒釀造中的應(yīng)用,用啤酒糖漿部分代替麥汁,能夠降低生產(chǎn)成本,縮短釀造周期,提高啤酒產(chǎn)量,同時(shí)提高啤酒的風(fēng)味穩(wěn)定性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
(1)調(diào)制淀粉乳:向玉米淀粉中加水,攪拌均勻,得到淀粉乳;
(2)液化:調(diào)節(jié)淀粉乳溶液的pH為5.3-5.9,加入α-淀粉酶,進(jìn)行噴射液化,噴射溫度為110-120℃,得到液化液,控制液化液的DE值為12-15;
(3)層流柱保溫:將液化液閃蒸降溫減壓后,進(jìn)入層流柱,在95-100℃下保溫30-60min,之后冷卻降溫至55-60℃;
(4)糖化:調(diào)節(jié)步驟(3)中糖液的pH為4.5-5.0,加入糖化酶、β-淀粉酶和普魯蘭酶作為復(fù)合酶制劑,進(jìn)行糖化,糖化溫度為55-65℃,糖化時(shí)間為24-48h;
(5)脫色過濾:采用活性炭對(duì)步驟(4)中的糖液進(jìn)行脫色過濾;
(6)離子交換:將過濾后的液體再經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行吸附分離,得到精制淀粉糖液;
(7)加入氮源:向淀粉糖液中加入氮源補(bǔ)充劑,增加淀粉糖液的含氮量;
(8)濃縮:采用真空濃縮,得到產(chǎn)品。
進(jìn)一步地,步驟(1)中淀粉乳的濃度為16-19°Be′。
進(jìn)一步地,步驟(2)中加入α-淀粉酶的用量為0.4-0.6升/噸淀粉,優(yōu)選為0.5升/噸淀粉。
進(jìn)一步地,步驟(4)中加入糖化酶的用量為0.05-0.15升/噸淀粉,優(yōu)選為0.1升/噸淀粉。
進(jìn)一步地,步驟(4)中加入β-淀粉酶的用量為0.4-0.6升/噸淀粉,優(yōu)選為0.5升/噸淀粉。
進(jìn)一步地,步驟(4)中加入普魯蘭酶的用量為0.05-0.15升/噸淀粉,優(yōu)選為0.1升/噸淀粉。
進(jìn)一步地,步驟(5)中脫色溫度為70-80℃,脫色時(shí)間為30-60min。
進(jìn)一步地,步驟(5)中活性炭的用量為0.3-0.5千克/噸淀粉。
一種按照上述生產(chǎn)工藝制備的啤酒糖漿,所述啤酒糖漿的濃度為70-75%,DE值為50-55,葡萄糖5-10%,麥芽糖的含量50-60%,麥芽三糖≤20%,α-氨基氮含量為170-200mg/L,可溶性總氮為750-850mg/L,pH值4.5-6.0。
上述啤酒糖漿在啤酒釀造中的應(yīng)用,用上述啤酒糖漿取代30-40%的麥汁。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
1、本發(fā)明提供的啤酒糖漿生產(chǎn)工藝以玉米為原料,能夠降低生產(chǎn)成本,并且采用糖化酶、普魯蘭酶和β-淀粉酶作為復(fù)合酶制劑進(jìn)行多酶協(xié)同糖化,提高糖化效率,縮短生產(chǎn)啤酒糖漿的生產(chǎn)周期。同時(shí),該生產(chǎn)工藝反應(yīng)條件溫和,對(duì)設(shè)備要求簡(jiǎn)單,生產(chǎn)成本低,有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
2、本發(fā)明提供的啤酒糖漿在玉米淀粉糖漿的基礎(chǔ)上外加氮源,可部分代替麥汁,能夠降低生產(chǎn)成本,縮短釀造周期,提高啤酒產(chǎn)量,同時(shí)提高啤酒的風(fēng)味穩(wěn)定性。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明提供的啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
(1)調(diào)制淀粉乳:向玉米淀粉中加水,攪拌均勻,得到淀粉乳;
本發(fā)明中,步驟(1)中淀粉乳的濃度為16-19°Be′。
本發(fā)明中,淀粉乳的濃度典型但非限定性為:16°Be′、16.5°Be′、17°Be′、17.5°Be′、18°Be′、18.5°Be′或19°Be′。
(2)液化:調(diào)節(jié)淀粉乳溶液的pH為5.3-5.9,加入α-淀粉酶,進(jìn)行噴射液化,噴射溫度為110-120℃,得到液化液,控制液化液的DE值為12-15;
液化是指淀粉被淀粉酶水解成糊精和低聚糖等短鏈小分子產(chǎn)物。
液化的目的是酶解淀粉乳,降低粘度,提高DE值,進(jìn)一步絮凝蛋白,為糖化提供均勻一致的液化液。
液化過程采用的是α-淀粉酶,α-淀粉酶可以水解淀粉內(nèi)部的α-1,4-糖苷鍵,水解產(chǎn)物為糊精、低聚糖和單糖,酶作用后可使糊化淀粉的黏度迅速降低,變成液化淀粉。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,采用耐高溫α-淀粉酶。
為了更好地發(fā)揮α-淀粉酶的作用,將淀粉乳的pH調(diào)節(jié)為5.3-5.9。
本發(fā)明中,淀粉乳溶液的pH典型但非限定性為:5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8或5.9。
本發(fā)明中,步驟(2)中加入α-淀粉酶的量為0.4-0.6升/噸淀粉。
本發(fā)明中,步驟(2)中加入α-淀粉酶的量典型但非限定性為:0.4升/噸淀粉、0.45升/噸淀粉、0.5升/噸淀粉、0.55升/噸淀粉、或0.6升/噸淀粉。
本發(fā)明中,噴射溫度典型但非限定性為:110℃、111℃、112℃、113℃、114℃、115℃、116℃、117℃、118℃、119℃或120℃。
在啤酒糖漿的制備過程中,對(duì)于液化液DE值控制的是否得當(dāng),直接影響后續(xù)液化液的糖化工藝的效果,最終影響著啤酒糖漿的品質(zhì)。
液化液的DE值太高,一是會(huì)在液化階段直接產(chǎn)生很多難于被糖化酶水解的超短鏈分子糖,二是平均分子鏈太短,與糖化酶的結(jié)合更加困難,反而會(huì)延長(zhǎng)糖化時(shí)間或增加糖化酶的消耗;DE值太低,液化物料的粘度變大,也會(huì)增加糖化的難度。
本發(fā)明中,步驟(2)得到的液化液的DE值為12-15。
本發(fā)明中,步驟(2)得到的液化液的DE值典型但非限定性為:12、12.5、13、13.5、14、14.5或15。
本發(fā)明中的α-淀粉酶來自諾維信公司,酶活為120KUN/g(相當(dāng)于國(guó)際的80000單位/克)。
(3)層流柱保溫:將液化液閃蒸降溫減壓后,進(jìn)入層流柱,在95-100℃下保溫30-60min,之后冷卻降溫至55-60℃;
本發(fā)明中,步驟(3)的保溫溫度典型但非限定性為:95℃、96℃、97℃、98℃、99℃或100℃。
本發(fā)明中,步驟(3)的保溫時(shí)間典型但非限定性為:30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min。
(4)糖化:調(diào)節(jié)步驟(3)中糖液的pH為4.5-5.0,加入糖化酶、β-淀粉酶和普魯蘭酶作為復(fù)合酶制劑,進(jìn)行糖化,糖化溫度為55-65℃,糖化時(shí)間為24-48h;
糖化是利用糖化酶等將短鏈小分子產(chǎn)物進(jìn)一步水解成單糖的過程。
糖化酶又稱葡萄糖淀粉酶,學(xué)名為α-1,4-葡萄糖水解酶,它能把淀粉從非還原性未端水解a-1,4葡萄糖苷鍵產(chǎn)生葡萄糖,也能緩慢水解a-1,6葡萄糖苷鍵和麥芽糖,轉(zhuǎn)化為葡萄糖。
β-淀粉酶是一種外切型淀粉酶,它作用于淀粉時(shí)從非還原性末端依次切開相隔的α-1,4鍵,將直鏈淀粉分解成麥芽糖。β-淀粉酶不能水解支鏈淀粉的α-1,6鍵,也不能跨過分支點(diǎn)繼續(xù)水解,β-淀粉酶水解直鏈淀粉時(shí),如淀粉分子由偶數(shù)個(gè)葡萄糖單位組成,則最終水解產(chǎn)物全部是麥芽糖;如淀粉分子由奇數(shù)個(gè)葡萄糖單位組成,則最終水解產(chǎn)物除麥芽糖外,還有少量葡萄糖。此外,β-淀粉酶水解淀粉水解產(chǎn)物如麥芽糊精、麥芽低聚糖時(shí),水解速度很快,故作為糖化過程的酶使用。
普魯蘭酶是一種淀粉脫支酶,能夠?qū)R恍郧虚_支鏈淀粉分支點(diǎn)中的α-1,6糖苷鍵,切下整個(gè)分支結(jié)構(gòu),形成直鏈淀粉。普魯蘭酶可以將最小單位的支鏈分解,最大限度的利用淀粉原料,節(jié)約成本。玉米中支鏈淀粉含量較高,占總淀粉量的80%,因此需要普魯蘭酶進(jìn)行糖化。
糖化酶、β-淀粉酶和普魯蘭酶三者相互協(xié)同,將玉米淀粉徹底酶解,提升了糖化過程中的酶解效率,并通過控制三種酶的用量,得到特定糖組分的啤酒糖漿。
本發(fā)明中,步驟(4)中加入糖化酶的用量為0.05-0.15升/噸淀粉。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,步驟(4)中加入糖化酶的用量為0.1升/噸淀粉。
本發(fā)明中,步驟(4)中加入糖化酶的用量典型但非限定性為:0.05升/噸淀粉、0.06升/噸淀粉、0.07升/噸淀粉、0.08升/噸淀粉、0.09升/噸淀粉、0.10升/噸淀粉、0.11升/噸淀粉、0.12升/噸淀粉、0.13升/噸淀粉、0.14升/噸淀粉或0.15升/噸淀粉。
本發(fā)明中,步驟(4)中加入β-淀粉酶的用量為0.4-0.6升/噸淀粉。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,步驟(4)中加入β-淀粉酶的用量為0.5升/噸淀粉。
本發(fā)明中,步驟(4)中加入β-淀粉酶的用量典型但非限定性為:0.4升/噸淀粉、0.45升/噸淀粉、0.5升/噸淀粉、0.55升/噸淀粉或0.6升/噸淀粉。
本發(fā)明中,步驟(4)中加入普魯蘭酶的用量為0.05-0.15升/噸淀粉。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,步驟(4)中加入普魯蘭酶的用量為0.1升/噸淀粉。
本發(fā)明中,步驟(4)中加入普魯蘭酶的用量典型但非限定性為:0.05升/噸淀粉、0.06升/噸淀粉、0.07升/噸淀粉、0.08升/噸淀粉、0.09升/噸淀粉、0.10升/噸淀粉、0.11升/噸淀粉、0.12升/噸淀粉、0.13升/噸淀粉、0.14升/噸淀粉或0.15升/噸淀粉。
本發(fā)明中,糖化酶、β-淀粉酶和普魯蘭酶來自杰能科公司。
糖化酶的酶活力為500AGU/mL。一個(gè)AGU單位是指在標(biāo)準(zhǔn)條件下,每分鐘水解1微克分子麥芽糖所需的酶量。
β-淀粉酶的酶活力為1230DP°。1個(gè)DP°單位是指在0.1ml5%濃度的酶樣品溶液與100ml特定底物在20℃反應(yīng)1小時(shí)能夠還原5ml菲林試劑所需要的酶量。
普魯蘭酶的酶活力為1000ASPU/g。一個(gè)普魯蘭酶的活力單位,是指在特定測(cè)試條件下,pH4.5,溫度60℃,從普魯蘭底物每分鐘釋放相當(dāng)于葡萄糖的一個(gè)還原當(dāng)量所需的酶量。
本發(fā)明中,步驟(4)中糖液的pH典型但非限定性為:4.5、4.6、4.7、4.8、4.9或5.0。
本發(fā)明中,糖化溫度典型但非限定性為:55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃或65℃。
本發(fā)明中,糖化時(shí)間典型但非限定性為:24h、25h、26h、27h、28h、29h、30h、31h、32h、33h、34h、35h、36h、37h、38h、39h、40h、41h、42h、43h、44h、45h、46h、47h或48h。
(5)脫色過濾:采用活性炭對(duì)步驟(4)中的糖液進(jìn)行脫色過濾;
活性炭,能夠吸附糖液中的大量雜質(zhì),保證進(jìn)入離子交換階段的糖液雜質(zhì)盡可能的少,減小離子交換負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明中,活性炭的用量為0.3-0.5千克/噸淀粉。
本發(fā)明中,活性炭的用量典型但非限定性為:0.3千克/噸淀粉、0.35千克/噸淀粉、0.4千克/噸淀粉、0.45千克/噸淀粉或0.5千克/噸淀粉。
本發(fā)明中,可以加入硅藻土作為助濾劑,加強(qiáng)脫色過濾的效果。
本發(fā)明中,脫色溫度為70-80℃,脫色時(shí)間為30-60min。
本發(fā)明中,脫色溫度典型但非限定性為:70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77℃、78℃、79℃或80℃。
本發(fā)明中,脫色時(shí)間度典型但非限定性為:30min、35min、40min、45min、50min、55min或60min。
(6)離子交換:將過濾后的液體再經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行吸附分離,得到精制淀粉糖液;
通過離子交換柱,利用樹脂的吸附作用,可除去溶于水的無機(jī)雜質(zhì)。
(7)加入氮源:向淀粉糖液中加入氮源補(bǔ)充劑,增加淀粉糖液的含氮量;
為了能夠盡可能與麥汁成分接近,本發(fā)明在啤酒糖漿的制備過程中外加氮源。由于除了碳源,酵母發(fā)酵還需要氮源,如果氮源不足,會(huì)影響酵母生長(zhǎng)和發(fā)酵,為了保證發(fā)酵的順利進(jìn)行,本發(fā)明在啤酒糖漿的制備過程中外加氮源。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,外加氮源為小麥面筋蛋白在中性蛋白酶酶解后的產(chǎn)物。小麥面筋蛋白與麥芽的成分最相近,但價(jià)格比較便宜。
本發(fā)明,小麥面筋蛋白在中性蛋白酶作用下酶解的pH值6.0-7.5,溫度為40-55℃,酶解時(shí)間為4-5h。
本發(fā)明中,小麥面筋蛋白的用量為淀粉重量的4-6%。
(8)濃縮:采用真空濃縮,得到產(chǎn)品。
通過四效蒸發(fā)器進(jìn)行濃縮,濃縮使糖漿的濃度升高,一般要求糖漿的濃度大于70%,高濃度的糖漿能夠抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖,增加糖漿的保質(zhì)期。
本發(fā)明中,濃縮系統(tǒng)的真空度為200-400mbar。
本發(fā)明提供的啤酒糖漿,所述啤酒糖漿的濃度為70-75%,DE值為50-55,葡萄糖5-10%,麥芽糖的含量50-60%,麥芽三糖≤20%,α-氨基氮含量為170-200mg/L,可溶性總氮為750-850mg/L,pH值4.5-6.0。
糖漿中的葡萄糖、麥芽糖、麥芽三糖,被稱為可發(fā)酵糖,是啤酒酵母的主要碳源,也是發(fā)酵中可利用的物質(zhì),又稱為糖。按照QB2687-2005的要求,糖漿中的葡萄糖≤10%、麥芽糖≥50%、麥芽三糖≤20%。而糖漿中的糊精、麥芽四糖、麥芽五糖至麥芽九糖均為不可發(fā)酵糖,又稱為非糖。通常糖與非糖比應(yīng)大于3:1。
下面結(jié)合實(shí)施例來更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
一種啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
(1)調(diào)制淀粉乳:向玉米淀粉中加入50-60℃的水,攪拌均勻,得到濃度為18°Be′的淀粉乳;
(2)液化:調(diào)節(jié)淀粉乳溶液的pH為5.8,加入α-淀粉酶的用量為0.5升/噸淀粉,進(jìn)行噴射液化,噴射溫度為115℃,得到液化液,控制液化液的DE值為14;
(3)層流柱保溫:將液化液閃蒸降溫減壓后,進(jìn)入層流柱,在97℃下保溫45min,之后冷卻降溫至58℃;
(4)糖化:調(diào)節(jié)步驟(3)中糖液的pH為4.8,加入糖化酶的用量為0.1升/噸淀粉,β-淀粉酶的用量為0.5升/噸淀粉,普魯蘭酶的用量為0.1升/噸淀粉,進(jìn)行糖化,糖化溫度為60℃,糖化時(shí)間為36h;
(5)脫色過濾:采用活性炭對(duì)步驟(4)中的糖液進(jìn)行脫色過濾,加入活性炭的用量為0.4千克/噸淀粉,脫色溫度為75℃,脫色時(shí)間為45min;
(6)離子交換:將過濾后的液體再經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行吸附分離,得到精制淀粉糖液;
(7)加入氮源:向淀粉糖液中小麥面筋蛋白水解產(chǎn)物,小麥面筋蛋白的重量為淀粉重量的5%,增加淀粉糖液的含氮量;
(8)濃縮:采用真空濃縮,得到產(chǎn)品。
按照實(shí)施例1的生產(chǎn)工藝制備的啤酒糖漿,DE值為53,葡萄糖含量為8.4%,麥芽糖含量為59.7%,麥芽三糖含量為15.6%,α-氨基氮含量為189mg/L,可溶性總氮為812mg/L,pH值5.4。
實(shí)施例2
一種啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
(1)調(diào)制淀粉乳:向玉米淀粉中加入50-60℃的水,攪拌均勻,得到濃度為17°Be′的淀粉乳;
(2)液化:調(diào)節(jié)淀粉乳溶液的pH為5.8,加入α-淀粉酶的用量為0.45升/噸淀粉,進(jìn)行噴射液化,噴射溫度為118℃,得到液化液,控制液化液的DE值為13;
(3)層流柱保溫:將液化液閃蒸降溫減壓后,進(jìn)入層流柱,在95℃下保溫60min,之后冷卻降溫至55℃;
(4)糖化:調(diào)節(jié)步驟(3)中糖液的pH為4.6,加入糖化酶的用量為0.08升/噸淀粉,β-淀粉酶的用量為0.45升/噸淀粉,普魯蘭酶的用量為0.08升/噸淀粉,進(jìn)行糖化,糖化溫度為63℃,糖化時(shí)間為30h;
(5)脫色過濾:采用活性炭對(duì)步驟(4)中的糖液進(jìn)行脫色過濾,加入活性炭的用量為0.35千克/噸淀粉,脫色溫度為78℃,脫色時(shí)間為40min;
(6)離子交換:將過濾后的液體再經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行吸附分離,得到精制淀粉糖液;
(7)加入氮源:向淀粉糖液中小麥面筋蛋白水解產(chǎn)物,小麥面筋蛋白的重量為淀粉重量的4.5%,增加淀粉糖液的含氮量;
(8)濃縮:采用真空濃縮,得到產(chǎn)品。
按照實(shí)施例2的生產(chǎn)工藝制備的啤酒糖漿,DE值為51,葡萄糖含量為8.0%,麥芽糖含量為57.2%,麥芽三糖含量為17.8%,α-氨基氮含量為180mg/L,可溶性總氮為798mg/L,pH值5.3。
實(shí)施例3
一種啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
(1)調(diào)制淀粉乳:向玉米淀粉中加入50-60℃的水,攪拌均勻,得到濃度為16°Be′的淀粉乳;
(2)液化:調(diào)節(jié)淀粉乳溶液的pH為5.3,加入α-淀粉酶的用量為0.4升/噸淀粉,進(jìn)行噴射液化,噴射溫度為110℃,得到液化液,控制液化液的DE值為12;
(3)層流柱保溫:將液化液閃蒸降溫減壓后,進(jìn)入層流柱,在98℃下保溫30min,之后冷卻降溫至60℃;
(4)糖化:調(diào)節(jié)步驟(3)中糖液的pH為5.0,加入糖化酶的用量為0.05升/噸淀粉,β-淀粉酶的用量為0.4升/噸淀粉,普魯蘭酶的用量為0.05升/噸淀粉,進(jìn)行糖化,糖化溫度為55℃,糖化時(shí)間為48h;
(5)脫色過濾:采用活性炭對(duì)步驟(4)中的糖液進(jìn)行脫色過濾,加入活性炭的用量為0.3千克/噸淀粉,脫色溫度為70℃,脫色時(shí)間為60min;
(6)離子交換:將過濾后的液體再經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行吸附分離,得到精制淀粉糖液;
(7)加入氮源:向淀粉糖液中小麥面筋蛋白水解產(chǎn)物,小麥面筋蛋白的重量為淀粉重量的4%,增加淀粉糖液的含氮量;
(8)濃縮:采用真空濃縮,得到產(chǎn)品。
按照實(shí)施例3的生產(chǎn)工藝制備的啤酒糖漿,DE值為50,葡萄糖含量為7.8%,麥芽糖含量為53.4%,麥芽三糖含量為19.6%,α-氨基氮含量為175mg/L,可溶性總氮為766mg/L,pH值5.8。
實(shí)施例4
一種啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
(1)調(diào)制淀粉乳:向玉米淀粉中加入50-60℃的水,攪拌均勻,得到濃度為19°Be′的淀粉乳;
(2)液化:調(diào)節(jié)淀粉乳溶液的pH為5.9,加入α-淀粉酶的用量為0.6升/噸淀粉,進(jìn)行噴射液化,噴射溫度為120℃,得到液化液,控制液化液的DE值為15;
(3)層流柱保溫:將液化液閃蒸降溫減壓后,進(jìn)入層流柱,在100℃下保溫40min,之后冷卻降溫至56℃;
(4)糖化:調(diào)節(jié)步驟(3)中糖液的pH為4.7,加入糖化酶的用量為0.15升/噸淀粉,β-淀粉酶的用量為0.6升/噸淀粉,普魯蘭酶的用量為0.12升/噸淀粉,進(jìn)行糖化,糖化溫度為65℃,糖化時(shí)間為28h;
(5)脫色過濾:采用活性炭對(duì)步驟(4)中的糖液進(jìn)行脫色過濾,加入活性炭的用量為0.5千克/噸淀粉,脫色溫度為80℃,脫色時(shí)間為30min;
(6)離子交換:將過濾后的液體再經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行吸附分離,得到精制淀粉糖液;
(7)加入氮源:向淀粉糖液中小麥面筋蛋白水解產(chǎn)物,小麥面筋蛋白的重量為淀粉重量的6%,增加淀粉糖液的含氮量;
(8)濃縮:采用真空濃縮,得到產(chǎn)品。
按照實(shí)施例4的生產(chǎn)工藝制備的啤酒糖漿,DE值為54,葡萄糖含量為9.0%,麥芽糖含量為62.9%,麥芽三糖含量為13.5%,α-氨基氮含量為196mg/L,可溶性總氮為831mg/L,pH值5.0。
實(shí)施例5
一種啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
(1)調(diào)制淀粉乳:向玉米淀粉中加入50-60℃的水,攪拌均勻,得到濃度為17.5°Be′的淀粉乳;
(2)液化:調(diào)節(jié)淀粉乳溶液的pH為5.5,加入α-淀粉酶的用量為0.55升/噸淀粉,進(jìn)行噴射液化,噴射溫度為113℃,得到液化液,控制液化液的DE值為14;
(3)層流柱保溫:將液化液閃蒸降溫減壓后,進(jìn)入層流柱,在97℃下保溫55min,之后冷卻降溫至57℃;
(4)糖化:調(diào)節(jié)步驟(3)中糖液的pH為4.5,加入糖化酶的用量為0.12升/噸淀粉,β-淀粉酶的用量為0.55升/噸淀粉,普魯蘭酶的用量為0.15升/噸淀粉,進(jìn)行糖化,糖化溫度為58℃,糖化時(shí)間為24h;
(5)脫色過濾:采用活性炭對(duì)步驟(4)中的糖液進(jìn)行脫色過濾,加入活性炭的用量為0.45千克/噸淀粉,脫色溫度為72℃,脫色時(shí)間為50min;
(6)離子交換:將過濾后的液體再經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行吸附分離,得到精制淀粉糖液;
(7)加入氮源:向淀粉糖液中小麥面筋蛋白水解產(chǎn)物,小麥面筋蛋白的重量為淀粉重量的5.5%,增加淀粉糖液的含氮量;
(8)濃縮:采用真空濃縮,得到產(chǎn)品。
按照實(shí)施例5的生產(chǎn)工藝制備的啤酒糖漿,DE值為52,葡萄糖含量為8.6%,麥芽糖含量為60.8%,麥芽三糖含量為14.7%,α-氨基氮含量為192mg/L,可溶性總氮為824mg/L,pH值4.8。
為了說明本發(fā)明提供的糖化過程中多酶協(xié)同對(duì)糖化效果的效果,結(jié)合以下對(duì)比例進(jìn)行說明。
對(duì)比例1
一種啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
(1)調(diào)制淀粉乳:向玉米淀粉中加入50-60℃的水,攪拌均勻,得到濃度為18°Be′的淀粉乳;
(2)液化:調(diào)節(jié)淀粉乳溶液的pH為5.8,加入α-淀粉酶的用量為0.5升/噸淀粉,進(jìn)行噴射液化,噴射溫度為115℃,得到液化液,控制液化液的DE值為14;
(3)層流柱保溫:將液化液閃蒸降溫減壓后,進(jìn)入層流柱,在97℃下保溫45min,之后冷卻降溫至58℃;
(4)糖化:調(diào)節(jié)步驟(3)中糖液的pH為4.8,加入糖化酶的用量為0.1升/噸淀粉,β-淀粉酶的用量為0.5升/噸淀粉,進(jìn)行糖化,糖化溫度為60℃,糖化時(shí)間為36h;
(5)脫色過濾:采用活性炭對(duì)步驟(4)中的糖液進(jìn)行脫色過濾,加入活性炭的用量為0.4千克/噸淀粉,脫色溫度為75℃,脫色時(shí)間為45min;
(6)離子交換:將過濾后的液體再經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行吸附分離,得到精制淀粉糖液;
(7)加入氮源:向淀粉糖液中小麥面筋蛋白水解產(chǎn)物,小麥面筋蛋白的重量為淀粉重量的4.5%,增加淀粉糖液的含氮量;
(8)濃縮:采用真空濃縮,得到產(chǎn)品。
按照對(duì)比例1的生產(chǎn)工藝制備的啤酒糖漿,DE值為48,葡萄糖含量為9.5%,麥芽糖含量為49.3%,麥芽三糖含量為15.5%,α-氨基氮含量為190mg/L,可溶性總氮為819mg/L,pH值4.7。
對(duì)比例2
一種啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
(1)調(diào)制淀粉乳:向玉米淀粉中加入50-60℃的水,攪拌均勻,得到濃度為18°Be′的淀粉乳;
(2)液化:調(diào)節(jié)淀粉乳溶液的pH為5.8,加入α-淀粉酶的用量為0.5升/噸淀粉,進(jìn)行噴射液化,噴射溫度為115℃,得到液化液,控制液化液的DE值為14;
(3)層流柱保溫:將液化液閃蒸降溫減壓后,進(jìn)入層流柱,在97℃下保溫45min,之后冷卻降溫至58℃;
(4)糖化:調(diào)節(jié)步驟(3)中糖液的pH為4.8,加入糖化酶的用量為0.1升/噸淀粉,普魯蘭酶的用量為0.1升/噸淀粉,進(jìn)行糖化,糖化溫度為60℃,糖化時(shí)間為36h;
(5)脫色過濾:采用活性炭對(duì)步驟(4)中的糖液進(jìn)行脫色過濾,加入活性炭的用量為0.4千克/噸淀粉,脫色溫度為75℃,脫色時(shí)間為45min;
(6)離子交換:將過濾后的液體再經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行吸附分離,得到精制淀粉糖液;
(7)加入氮源:向淀粉糖液中小麥面筋蛋白水解產(chǎn)物,小麥面筋蛋白的重量為淀粉重量的4.5%,增加淀粉糖液的含氮量;
(8)濃縮:采用真空濃縮,得到產(chǎn)品。
按照對(duì)比例2的生產(chǎn)工藝制備的啤酒糖漿,DE值為42,葡萄糖含量為14.5%,麥芽糖含量為21.6%,麥芽三糖含量為40.3%,α-氨基氮含量為194mg/L,可溶性總氮為807mg/L,pH值4.8。
對(duì)比例3
一種啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝,包括如下步驟:
(1)調(diào)制淀粉乳:向玉米淀粉中加入50-60℃的水,攪拌均勻,得到濃度為18°Be′的淀粉乳;
(2)液化:調(diào)節(jié)淀粉乳溶液的pH為5.8,加入α-淀粉酶的用量為0.5升/噸淀粉,進(jìn)行噴射液化,噴射溫度為115℃,得到液化液,控制液化液的DE值為14;
(3)層流柱保溫:將液化液閃蒸降溫減壓后,進(jìn)入層流柱,在97℃下保溫45min,之后冷卻降溫至58℃;
(4)糖化:調(diào)節(jié)步驟(3)中糖液的pH為4.8,加入β-淀粉酶的用量為0.5升/噸淀粉,普魯蘭酶的用量為0.1升/噸淀粉,進(jìn)行糖化,糖化溫度為60℃,糖化時(shí)間為36h;
(5)脫色過濾:采用活性炭對(duì)步驟(4)中的糖液進(jìn)行脫色過濾,加入活性炭的用量為0.4千克/噸淀粉,脫色溫度為75℃,脫色時(shí)間為45min;
(6)離子交換:將過濾后的液體再經(jīng)離子交換樹脂進(jìn)行吸附分離,得到精制淀粉糖液;
(7)加入氮源:向淀粉糖液中小麥面筋蛋白水解產(chǎn)物,小麥面筋蛋白的重量為淀粉重量的4.5%,增加淀粉糖液的含氮量;
(8)濃縮:采用真空濃縮,得到產(chǎn)品。
按照對(duì)比例3的生產(chǎn)工藝制備的啤酒糖漿,DE值為46,葡萄糖含量為3.5%,麥芽糖含量為62.5%,麥芽三糖含量為11.7%,α-氨基氮含量為195mg/L,可溶性總氮為826mg/L,pH值4.8。
根據(jù)實(shí)施例1-5和對(duì)比例1-3的啤酒糖漿的生產(chǎn)工藝制備的啤酒糖漿的糖組分如表1。
表1啤酒糖漿的糖組分
從表1中可以看出,實(shí)施例1-5制備的啤酒糖漿符合QB2687-2005的要求,啤酒糖漿中的葡萄糖≤10%、麥芽糖≥50%、麥芽三糖≤20%,可以替代麥汁。
對(duì)比例1在糖化階段采用了糖化酶和β-淀粉酶兩種酶,由于玉米淀粉中含有大量的支鏈淀粉,而β-淀粉酶僅可將直鏈淀粉分解成麥芽糖,導(dǎo)致支鏈淀粉無法分解,因而導(dǎo)致麥芽糖<50%。對(duì)比例2在糖化階段采用了糖化酶和普魯蘭酶兩種酶,由于缺少β-淀粉酶的作用,因此麥芽糖的含量少,導(dǎo)致麥芽糖<50%,糖漿大部分以麥芽三糖及其以上組成。對(duì)比例3在糖化階段采用了β-淀粉酶和普魯蘭酶兩種酶,由于缺少糖化酶的糖化作用,導(dǎo)致葡萄糖的含量少,DE值較低。對(duì)比例1-3中,四糖及其以上的非糖含量比較高,達(dá)不到麥汁的水平。由此可見,糖化酶、β-淀粉酶和普魯蘭酶三者相互協(xié)同,將玉米淀粉徹底酶解,提升了糖化過程中的酶解效果和效率,酶解效果要優(yōu)于一種或兩種酶的效果,生產(chǎn)的啤酒糖漿符合標(biāo)準(zhǔn)。
下面結(jié)合效果例,說明本發(fā)明的啤酒糖漿在啤酒釀造中的應(yīng)用。
效果例1
采用不同比例的實(shí)施例1中的啤酒糖漿取代麥汁進(jìn)行發(fā)酵試驗(yàn),按照GB/T4927-2001進(jìn)行理化指標(biāo)評(píng)定,評(píng)定結(jié)果如表2所示。
表2啤酒糖漿取代不同比例的麥汁對(duì)啤酒的影響
從表2中可以看出,當(dāng)啤酒糖漿取代麥汁的用量超過40%時(shí),從酒色、泡沫、口味和香味方面,啤酒的品質(zhì)變差,酒色變淡,泡沫不細(xì)膩,持續(xù)時(shí)間變短,酒花香味變淡,故啤酒糖漿取代麥汁的用量不宜超過40%。
由于大麥中含有較多的多酚物質(zhì),多酚物質(zhì)是啤酒顏色的主要來源,而玉米淀粉制作的啤酒糖漿中含有極少的多酚物質(zhì),從而隨著啤酒糖漿的添加,啤酒色度也隨之降低。影響啤酒泡沫的發(fā)泡蛋白主要是谷蛋白和球蛋白,由于玉米中這兩種蛋白質(zhì)的缺乏,導(dǎo)致成品啤酒泡沫下降。
仍需說明的是加入玉米淀粉制作的啤酒糖漿,啤酒的風(fēng)味穩(wěn)定性有所提高,這是因?yàn)橛芍舅岙a(chǎn)生的長(zhǎng)鏈不飽和醛是老化味的典型代表物質(zhì),而玉米淀粉制作的啤酒糖漿中的脂肪含量較低,在麥汁中添加了玉米淀粉制作的啤酒糖漿進(jìn)行發(fā)酵,啤酒的抗氧化值有所提高,說明玉米淀粉制作的啤酒糖漿可以提高啤酒的風(fēng)味穩(wěn)定性。
綜上,結(jié)合生產(chǎn)成本及啤酒質(zhì)量,啤酒糖漿取代麥汁的用量為30-40%為宜。
效果例2
品評(píng)方法:選取40名評(píng)價(jià)員,分成兩組,每組20人,分3次對(duì)樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)員檢驗(yàn)前用清水漱口,每個(gè)評(píng)價(jià)員每次將收到3個(gè)編碼樣品,第一個(gè)樣品為由實(shí)施例1的啤酒糖漿40%替代麥汁釀造的啤酒樣品,第二個(gè)樣品為全麥汁釀造的啤酒樣品,第三個(gè)樣品為市購(gòu)啤酒糖漿樣品。第一組評(píng)價(jià)員將按呈送順序從左至右品嘗各樣品,第二組評(píng)價(jià)員按呈送順序從右至左品嘗各樣品,中間用清水漱口,評(píng)價(jià)員對(duì)啤酒從酒色、泡沫、口味和香味方面進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果見表3。
表3不同的啤酒樣品感官評(píng)價(jià)
從表3中可以看出,由實(shí)施例1的啤酒糖漿部分替代麥汁釀造的啤酒酒色為金黃色、清澈透明,泡沫細(xì)膩、連續(xù)持久,口感純正、清爽醇厚,氣味清爽、有明顯的酒花香味,無雜味,從酒色、泡沫、口味和香味方面與全麥汁釀造的啤酒無明顯區(qū)別,可見,本發(fā)明提供的啤酒糖漿可部分替代麥汁釀造的啤酒,同時(shí)還可以降低生產(chǎn)成本。
從表3中可以看出市售啤酒糖漿釀造的啤酒從酒色、泡沫、口味和香味方面與本發(fā)明的啤酒糖漿釀造的啤酒相比都略差,其酒色為淡黃色,泡沫細(xì)膩度較差,持續(xù)時(shí)間較短,口感略淡,香味不濃,究其原因,因?yàn)槭惺燮【铺菨{的濃度不是很高,且糖組分分布不合理。
最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。