一種以擠壓膨化白高粱作為啤酒釀造輔料的糖化方法
【專利摘要】一種以擠壓膨化白高粱作為啤酒釀造輔料的糖化方法，包括如下步驟：白高粱粉碎，然后過孔徑為20-40目的篩；將白高粱粉碎物的水分重量百分比調(diào)整為21.0-23.0%；對(duì)白高粱粉碎物在單螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓處理；將白高粱擠出物切碎，冷卻至室溫，在溫度≤45℃的條件下干燥，使白高粱擠出物的水分重量百分比為13.0-15.0%，粉碎，過20-40目的篩，備用；將白高粱擠出粉碎物與大麥芽破碎物同時(shí)投入糊化容器內(nèi)進(jìn)行糖化處理。本發(fā)明的方法改進(jìn)了用作啤酒釀造輔料的白高粱的膨化性能，減少了糖化時(shí)間，并提高了麥汁的過濾性能以及麥汁浸出物的得率。
【專利說明】一種以擠壓膨化白高粱作為啤酒釀造輔料的糖化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及啤酒釀造領(lǐng)域，特別涉及用于啤酒釀造的白高粱的低溫?cái)D壓和糖化處理的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周之，輔料在啤酒釀造中用以提高浸出率和啤酒的穩(wěn)定性，并且在一定程度上降低了釀造成本。白高粱在釀造中有很多優(yōu)點(diǎn)，如煮沸時(shí)間短，流動(dòng)性好，浸出率高并能提供較高的營(yíng)養(yǎng)成分(李胤，劉慧，2003)。用白高粱作輔料的啤酒比用玉米作輔料的啤酒更能滿足啤酒飲用者的營(yíng)養(yǎng)要求(張敏，2000)。 [0003]在非洲，大多使用白高粱替代大麥芽和輔料，來釀造混濁啤酒和貯藏啤酒。在墨西哥由于白高粱較低的價(jià)格以及較高的實(shí)用性，已經(jīng)被考慮替代玉米和大米粉來釀造啤酒。白高粱的國(guó)際價(jià)格比玉米和大米便宜，再加上啤酒企業(yè)間激烈的競(jìng)爭(zhēng)，這使白高粱成為有很大吸引力的啤酒輔料來源。根據(jù)1.V.Van Heenden的研究，用白高粱做輔料和用大米作輔料釀造的啤酒相比，用白高粱作輔料釀造的啤酒更能滿足飲用者的營(yíng)養(yǎng)需求。
[0004]白高粱富含淀粉，可以用于做啤酒釀造輔料。在我國(guó)，用白高粱作啤酒輔料，大麥芽作主料釀造啤酒曾經(jīng)被研究過，但市場(chǎng)上鮮見用白高粱作輔料釀造的啤酒。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大米、小麥等產(chǎn)量大大提高，白高粱作為糧食使用越來越少，更多的是用于釀造、飼料等。
[0005]白高粱做啤酒釀造輔料有很多優(yōu)點(diǎn)，煮沸時(shí)間短，流動(dòng)性好，收得率高，并且可以提供較高的營(yíng)養(yǎng)成分。但是，白高粱的醇溶蛋白含量遠(yuǎn)高于大麥，而大麥明顯比白高粱含有更多的清蛋白與球蛋白(酶蛋白)，再加上白高粱胚乳的結(jié)構(gòu)，最后使白高粱淀粉糊化溫度高。大麥中，大淀粉顆粒在62°C _63°C之間糊化，而占淀粉總質(zhì)量10%的小淀粉顆粒，在750C _80°C之間糊化。相比之下，大部分白高粱的淀粉顆粒在75°C左右糊化。這種在糊化溫度上的差異必然影響糖化過程中淀粉的溶解和水解速度。白高梁與玉米、大米和大麥作為啤酒釀造輔料的性能相比，白高梁粉需要相對(duì)較高的溫度和較長(zhǎng)的糖化時(shí)間來糊化淀粉(王海明，2001)。
[0006]因而，需要尋找一種更佳的方式處理白高粱，使白高粱用作啤酒釀造輔料時(shí)，所含淀粉的降解更加充分，糖化時(shí)間較短，同時(shí)所得麥汁的過濾性能較好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中白高粱作為啤酒釀造輔料時(shí)淀粉降解不充分、糖化時(shí)間長(zhǎng)的技術(shù)問題，提供一種以擠壓膨化白高粱作為啤酒釀造輔料的糖化方法，該方法改進(jìn)了用作啤酒釀造輔料的白高粱的膨化性能，并通過控制預(yù)處理過程中的具體工藝參數(shù)，從而減少糖化時(shí)間，同時(shí)提高麥汁的過濾性能以及麥汁浸出物的得率。
[0008]本發(fā)明通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的。
[0009]一種以擠壓膨化白高粱作為啤酒釀造輔料的糖化方法，包括如下步驟:A、白高粱粉碎，然后過孔徑為20-40目的篩；
B、將白高粱粉碎物的水分重量百分比調(diào)整為21.0-23.0% ；
C、對(duì)步驟B中的白高粱粉碎物進(jìn)行擠壓處理，所述的擠壓處理在單螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行，其中，從喂料端至出料端分為四個(gè)溫區(qū)，溫度自控調(diào)節(jié)，喂料端溫度設(shè)置為19.5-20.5 °C，中間擠壓區(qū)溫度為分別為44.5-45.5 V和64.5-65.5 °C，出料端溫度為86.0-87.(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為 210-214 r/min，?？字睆綖?10.0-11.0 mm ；
D、將白高粱擠出物切碎，冷卻至室溫，在溫度<45 V的條件下干燥，使白高粱擠出物的水分重量百分比為13.0-15.0%，粉碎，過20-40目的篩，備用；
E、將步驟D的白高粱擠出粉碎物與大麥芽破碎物同時(shí)投入糊化容器內(nèi)進(jìn)行糖化處理。
[0010]進(jìn)一步地，所述糖化處理的具體步驟為:將白高粱擠出粉碎物與過20-30目篩的大麥芽破碎物以1:(2.23-2.27)的重量比投入到N2氣保護(hù)的密閉糊化容器中，水料重量比為(4.1-4.3):1，糊化容器內(nèi)的水先升溫至38.5-39.(TC，保溫并攪拌3_5min ;升溫至53-55 0C，保溫并攪拌45-50min ;升溫至62-63 °C，保溫并攪拌30_35min ;升溫至70-72 °C，保溫并攪拌15-20min ;升溫至77-79°C，過濾，將洗糟水的pH值調(diào)至5.5-5.7并加熱至77-79°C，分2-3次加入到麥糟中進(jìn)行洗糟，殘?zhí)橇?lt; 1.0%，煮沸2min后得到定性麥汁。
[0011] 申請(qǐng)人:發(fā)現(xiàn)，通過擠壓處理，能使白高粱中的淀粉降解地更充分，從而在作為啤酒釀造輔料時(shí)能大大提高麥汁的發(fā)酵速度。但是，對(duì)于擠壓處理后的白高粱，其含水量和顆粒大小對(duì)于麥汁的糖化時(shí)間和過濾性能有很大影響，當(dāng)白高粱擠出粉碎物的水分重量百分比為13.0-15.0%且過20-40目的篩時(shí)，麥汁的糖化時(shí)間為120-128分鐘，并且過濾過程順利；當(dāng)白高粱擠出粉碎物的水分重量百分比較高且顆粒粒徑較大時(shí)，麥汁的糖化時(shí)間需要150分鐘甚至更長(zhǎng)；當(dāng)白高粱擠出粉碎物的水分重量百分比較低且顆粒粒徑較小時(shí)，雖然麥汁的糖化時(shí)間縮短到130-145分鐘，但過濾過程中容易堵塞且過濾速度很慢。
[0012]另外， 申請(qǐng)人:通過大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，洗糟過程對(duì)糖化收得率也有很大的影響。將洗糟水溫升至77-79°C，并用酸將洗糟水的pH值調(diào)節(jié)為5.5-5.7，可增加原料的利用率，提高糖化收得率，同時(shí)還可減少多酚物質(zhì)的溶解，使殘?zhí)翘嵌仍?.6-0.8之間。
[0013]因此，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述優(yōu)點(diǎn):
1、在對(duì)白高粱進(jìn)行擠壓處理前，白高粱的脂肪含量是2.06%，而在擠壓處理后，白高粱的脂肪含量為0.62%，在膨化前后白高粱的脂肪含量發(fā)生了很大的變化，這對(duì)啤酒釀造來說是十分有利的；
2、本發(fā)明通過控制白高粱擠出粉碎物的水分重量百分比和顆粒大小，將麥汁的糖化時(shí)間縮短至120-128分鐘，并且過濾過程順利；
3、與傳統(tǒng)的不經(jīng)擠壓處理的蒸煮糊化啤酒釀造工藝相比，本發(fā)明在對(duì)白高粱進(jìn)行擠壓處理后，麥汁浸出物的得率提高了 4-6%，進(jìn)一步增加了啤酒的產(chǎn)量；
4、本發(fā)明的糖化過程在N2氣保護(hù)的密閉糊化容器中進(jìn)行，不僅防止了麥汁在高溫下被氧化，而且提高了啤酒的新鮮度；`
5、使用擠壓白高粱作啤酒釀造輔料，可以在一定程度上減少啤酒生產(chǎn)成本，同時(shí)制得的啤酒透明度、泡沫形態(tài)和香氣和口味化符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，并滿足了消費(fèi)者對(duì)營(yíng)養(yǎng)的需求?！揪唧w實(shí)施方式】
[0014]本發(fā)明給出下面的實(shí)施例來進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于這些實(shí)施例。
[0015]實(shí)施例1:擠壓膨化白高粱的糖化過程
1、擠壓處理:將白高粱粉碎，過孔徑為30目的篩；將白高粱粉碎物的水分重量百分比調(diào)整為22.0% ;對(duì)白高粱粉碎物在單螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓處理，從喂料端至出料端分為四個(gè)溫區(qū)，其中，喂料端溫度設(shè)置為19°C，中間擠壓區(qū)溫度為分別為45°C和65°C，出料端溫度為86.5°C，螺桿轉(zhuǎn)速為212 r/min，?？字睆綖镮Omm ;將白高粱擠出物切碎，冷卻至室溫，在40°C的條件下干燥，使白高粱擠出物的水分重量百分比為13.0%，粉碎，過30目的篩，備用； 2、糖化處理:將白高粱擠出粉碎物與過20目篩的大麥芽破碎物以1:2.25的重量比投入到N2氣保護(hù)的密閉糊化容器中，水料重量比為4.2: 1，糊化容器內(nèi)水先升溫至38.5°C，保溫并攪拌5min ;升溫至53°C，保溫并攪拌50min ;升溫至62°C，保溫并攪拌35min ;升溫至71°C，保溫并攪拌ISmin ;升溫至78°C，過濾，將洗糟水的pH值調(diào)至5.5并加熱至78°C，分2次加入到麥糟中進(jìn)行洗糟，殘?zhí)橇繛?.87%，煮沸2min后得到定性麥汁；
在上述白高粱預(yù)處理的過程中，糖化處理的時(shí)間為127分鐘，并且過濾順利，無堵塞出現(xiàn)，麥汁浸出物的得率為77.2%。
[0016]實(shí)施例2:擠壓膨化白高粱的糖化過程
1、擠壓處理:將白高粱粉碎，過孔徑為40目的篩；將白高粱粉碎物的水分重量百分比調(diào)整為22.7% ;對(duì)白高粱粉碎物在單螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓處理，從喂料端至出料端分為四個(gè)溫區(qū)，溫度自控調(diào)節(jié)，其中，喂料端溫度設(shè)置為20.3°C，中間擠壓區(qū)溫度為分別為44.8°C和65.2°C，出料端溫度為86.2°C，螺桿轉(zhuǎn)速為213 r/min，?？字睆綖镮lmm ;將白高粱擠出物切碎冷卻至室溫，在45°C的條件下干燥，使白高粱擠出物的水分重量百分比為15.0%，粉碎，過40目的篩，備用；
2、糖化處理:將白高粱擠出粉碎物與過30目篩的大麥芽破碎物以1:2.26的重量比投入到N2氣保護(hù)的密閉糊化容器中，水料重量比為4.3: 1，糊化容器內(nèi)水先升溫至39.(TC，保溫并攪拌3min ;升溫至55°C，保溫并攪拌45min ;升溫至63°C，保溫并攪拌30min ;升溫至72 0C，保溫并攪拌17min ;升溫至77 °C，過濾，將洗糟水的pH值調(diào)至5.6并加熱至77 °C，分3次加入到麥糟中進(jìn)行洗糟，殘?zhí)橇繛?.91%，煮沸2min后得到定性麥汁；
在上述白高粱預(yù)處理的過程中，糖化處理的時(shí)間為123分鐘，并且過濾順利，無堵塞出現(xiàn)，麥汁浸出物的得率為78.3%。
[0017]實(shí)施例3:啤酒的釀造
將實(shí)施例1得到的定性麥汁使用傳統(tǒng)工序添加酒花并發(fā)酵來生產(chǎn)啤酒，制得的啤酒透明度、泡沫形態(tài)和香氣和口味化符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求，其中，濁度為0.8EBC、色度為14.0EBC、酒精度為4.3%、原麥汁濃度為10.2。P、總酸為1.65mL/100mL、雙乙酰為0.05 mg/L、甲醛為 0.07 mg/L。
【權(quán)利要求】
1.一種以擠壓膨化白高粱作為啤酒釀造輔料的糖化方法，其特征在于包括如下步驟: A、白高粱粉碎，然后過孔徑為20-40目的篩； B、將白高粱粉碎物的水分重量百分比調(diào)整為21.0-23.0% ； C、對(duì)步驟B中的白高粱粉碎物進(jìn)行擠壓處理，所述的擠壓處理在單螺桿擠壓機(jī)中進(jìn)行，其中，從喂料端至出料端分為四個(gè)溫區(qū)，溫度自控調(diào)節(jié)，喂料端溫度設(shè)置為19.5-20.5 °C，中間擠壓區(qū)溫度為分別為44.5-45.5 V和64.5-65.5 °C，出料端溫度為86.0-87.(TC，螺桿轉(zhuǎn)速為 210-214 r/min，模孔直徑為 10.0-11.0 mm ； D、將白高粱擠出物切碎冷卻至室溫，在溫度<45 V的條件下干燥，使白高粱擠出物的水分重量百分比為13.0-15.0%，粉碎，過20-40目的篩，備用； E、將步驟D的白高粱擠出粉碎物與大麥芽破碎物同時(shí)投入糊化容器內(nèi)進(jìn)行糖化處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以擠壓膨化白高粱作為啤酒釀造輔料的糖化方法，其特征在于所述糖化處理的具體步驟為:將白高粱擠出粉碎物與過20-30目篩的大麥芽破碎物以1:(2.23-2.27)的重量比投入到N2氣保護(hù)的密閉糊化容器中，水料重量比為(4.1-4.3):1，糊化容器內(nèi)的水先升溫至38.5-39.(TC，保溫并攪拌3-5min ;升溫至53_55°C，保溫并攪拌45-50min ;升溫至62_63°C，保溫并攪拌30_35min ;升溫至70_72°C，保溫并攪拌15_20min;升溫至77-79°C，過濾，將洗糟水的pH值調(diào)至5.5-5.7并加熱至77_79°C，分2_3次加入到麥糟中進(jìn)行洗糟，殘?zhí)?量< 1.0%，煮沸2min后得到定性麥汁。
【文檔編號(hào)】C12C5/00GK103627554SQ201310649362
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】陳善峰, 李宏軍, 石曉峰, 鄭慧 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué)