啤酒专用糖浆生产工艺研究论文

2021-04-12 论文

　　摘要：随着啤酒工业生产工艺的发展，啤酒专用糖浆在国内啤酒生产企业应用逐渐推广，具有广阔的开发前景。本文重点阐述了啤酒专用糖浆的生产工艺特点、控制关键点、产品质量标准及应用等方面的情况，并对其前景进行展望。

　　关键词：啤酒；糖浆；生产；应用

　　据资料统计，２０１５年我国啤酒产量达４８７亿Ｌ，同比增长９％左右。我国继续保持世界啤酒生产和消费大国第一地位［１］。啤酒生产所用原辅料直接影响啤酒质量和成本，发达国家早在２０世纪６０年代就开始大量使用各种专用糖浆代替玉米和大米作为辅料。目前国内主要是以大米、玉米淀粉为辅料，采用添加啤酒糖浆后，既可降低成本、又不需对啤酒厂现行工艺和设备进行改造，简单易行；还可根据实际需求对糖组分进行变化，适合多品种多口味啤酒的开发；采用经精制过的啤酒糖浆酿造出的啤酒，产品更清澈干净、口感更清爽；可避免现行工艺中因将淀粉进行高压液化、糖化带来的大量碳排放污染；生产工艺更绿色环保［２］。

　　１啤酒糖浆的生产工艺

　　啤酒专用糖浆是以玉米淀粉为原料，采用双酶法液化、糖化、精制等工艺制得的麦芽糖浆。通过严格控制产品中葡萄糖、麦芽糖和麦芽三糖的含量，其糖谱组成与麦芽汁具有相似的可发酵性糖组分，适用于啤酒酿造并能满足不同风味的酿造要求［３］。１．１啤酒糖浆生产工艺流程淀粉→配成淀粉乳→调浆→加酶→液化→加热灭酶→降温→糖化→加热灭酶→过滤→脱色→离子交换→精制→浓缩→包装→成品［４］１．

　　２生产工艺关键控制点简述

　　在生产过程中，为满足麦糖含量要求，并控制葡萄糖、麦芽三糖含量，液化工艺ＤＥ值参数的控制是关键控制点。液化过程中，ＤＥ值低，液化液粘度高，造成后续过滤工艺困难；ＤＥ值过高则会造成葡萄糖含量高、麦芽糖含量低不符合啤酒糖浆质量标准。因此糖浆生产工厂根据原料、工艺设备等具体情况控制液化工艺ＤＥ值参数在１０％～１４％［５］。

　　（１）淀粉：符合国家标准ＧＢ／Ｔ８８８５—２００８。（２）淀粉乳：淀粉加水调成淀粉乳浓度为３５％或１７～１９°Ｂé．（３）调浆：调节ｐＨ６．０～６．２，液化酶主要是耐高温α－淀粉酶（杰能科）添加量０．４‰～０．５‰。（４）液化：采用二次加酶，一次喷射；控制喷射前加酶１／３，喷射闪蒸后加酶２／３。喷射温度１０５℃～１１０℃，连续液化时间９０～１２０ｍｉｎ。液化ＤＥ值控制在１０％～１４％。（５）加热灭酶：调ｐＨ５．８，升温至１２０℃～１２５℃，保持１０ｍｉｎ灭酶。为保证啤酒糖浆的糖组分要求，一定有灭酶工序。（６）降温：温度降至６０℃有利于糖化。（７）糖化：糖化温度５７℃～６０℃添加β淀粉酶（杰能科）０．２‰，普鲁兰酶（杰能科）０．２‰，糖化时间３０～４０ｈ。（８）加热灭酶：升温８０℃～８５℃保持２０ｍｉｎ，以终止酶的反应。（９）过滤：硅藻土涂层０．６ｋｇ／ｍ２，流量２～４Ｌ／ｍｉｎｍ２；如过滤困难，可以加糖用絮凝剂。此时温度控制在６０℃过滤。（１０）脱色：分２次，活性碳２～４ｋｇ／ｔ，温度６０℃，第一次过滤后糖化液中补加０．２％～０．３％活性炭，８０℃～８５℃，搅拌１５ｍｉｎ，板框加压过滤脱色。（１１）离子交换：主要是去除影响啤酒发酵与风味的金属离子与灰分等，采用阳—阴—阳—阴串联离子交换柱，其流速为每小时为树脂体积的３～４倍。（１２）精制：通过精制设备，进一步提升糖浆的纯净度，严格控制各项生产工艺参数，避免二氨基苯乙酮、羟甲基糠醛等对糖浆气味有影响的物质产生。（１３）浓缩：蒸发浓缩到固形物含量在６０％或７５％。（１４）包装：将浓缩后糖浆进行罐装后为成品［６］。２啤酒专用糖浆产品质量标准的制定啤酒专用糖浆与其它麦芽糖浆的糖谱组成有很大差异，在保证啤酒质量前提下，针对啤酒生产工艺要求，制定采购的糖浆质量标准感观指标应符合ＧＢ／Ｔ２０８８３《高麦芽糖浆》、ＱＢ／Ｔ２６８７—２００５《啤酒用糖浆》，其理化、卫生指标具体见表１、表。

　　３啤酒糖浆在啤酒生产中实际应用优势与特点

　　利用糖浆代替现在啤酒生产工业中大米、玉米淀粉辅料，国内啤酒厂家从２０１５年开始进行工艺技术研究与生产践。研究结果表明：使用糖浆作为生产辅料，及时优化、调整发酵工艺参数情况下，啤酒的各项感观指标、质量完全可以和大米、淀粉相媲美，能够满足市场客户的需求，现在部分啤酒厂已开始大量应用啤酒糖浆。据张影［７］等生产研究报道：啤酒厂应用啤酒糖浆可降低生产成本、节约能源消耗、提高生产效率等综合效益非常可观。８４３．１提高设备利用率、降低生产成本由于使用糖浆做啤酒辅料后，在现有的糖化设备的情况下，使用糖浆可以简化啤酒生产工艺，缩短生产周期，提高设备利用率，增加产量，降低生产成本。据啤酒生产企业研究文献报道在设备一致的情况下，１３．５°Ｐ的淀粉酒基改做１５．５°Ｐ糖浆酒基，设备利用率可以提高１２％，按２０１３年１８．６万ｔ产量计算，在设备不技改的情况下，２０１４年可以提高产能２．２万ｔ。３．２节约能源和消耗使用糖浆作为啤酒生产辅料后，可以省去啤酒生产中的糊化、煮沸环节，对降低蒸汽消耗是非常有利的。据啤酒工厂研究文献报道２０１３年使用淀粉糖化蒸汽单耗０．１７１ｔ／ｋＬ与２０１４年使用糖浆进行糖化的蒸汽０．１３５ｔ／ｋＬ单耗对比分析得出使用糖浆的蒸汽消耗平均降低０．０３６ｔ／ｋＬ，降低约２１．１％。按啤酒工厂成品酒年产量１８．６万ｋＬ计算全年可节省蒸汽消耗６６９６ｔ。３．３使用糖浆作为辅料后，可以不加或减少酶制剂的使用量，按啤酒工厂成品酒年产量１８．６万千升计算，２０１４年全部使用糖浆作为辅料全年可以节省酶制剂用量为３８万元。３．４提高了人员的生产效率使用糖浆代替淀粉作为啤酒生产辅料，节省了卸车、仓库贮存、保管、短途倒运、投料等人力资源。员工在相同的时间里，生产出多一倍的产量，提高生产效率，增加了效益。３．５保证啤酒产品质量、延长保质期由于啤酒专用糖浆在其生产工艺中有脱色与离交精制工艺，糖浆纯净度好，几乎不含蛋白质、脂肪、金属离子等成分，可以增加啤酒的风味稳定性，延长啤酒的保质期；成品啤酒色泽浅、口味清爽，抗氧化性强。啤酒生产企业通过优化糖化、发酵工艺，也对大米、小麦芽、玉米淀粉和糖浆进行了生产技术对比研究，并得出结论：糖浆完全可以代替大米、玉米淀粉作为啤酒生产辅料，生产出的啤酒质量与口味是合格的`。全部使用糖浆产生的经济效益显著，对啤酒企业来说又找到了一条降低生产成本、提高盈利空间。上述啤酒糖浆的应用优势与特点吸引了国内啤酒企业的关注，雪花、百威英博、青岛啤酒于已今年开始大范围的使用啤酒专用糖浆作为辅料。

　　４总结与展望

　　随着国家节能减排政策的铁腕推进，发展低碳经济、循环经济和建设节约企业的任务艰巨，在目前通胀形势的影响下，啤酒生产链条原料，辅料，能源、运输等４个环节成本均不同程度的上涨，导致啤酒生产成本的一再攀升，严重压缩了利润空间。因此各大啤酒生产厂家也在不断追求技术创新，从原料，辅料，能源等环节进行成本控，啤酒企业必须降低生产成本和销售成本，加快企业的创新发展，寻找到新的竞争力。啤酒糖浆的降低生产成本应用优势与特点吸引了国内啤酒企业的关注，我国啤酒工业近两年已开始大量应用啤酒专用糖浆。但是，使用啤酒糖浆所得啤酒产品只能达到普通啤酒等级，无法达到优质高端啤酒的质量需求；糖浆的使用导致啤酒酿造过程α－氨基氮水平降低，可能影响发酵过程中的风味物质主要是双乙酰的正常转化；利用糖浆将麦汁浓度提高，则发酵中形成的酯类越多，超过味阈值会导致不愉快的异味，这些都是利用糖浆发酵啤酒应关注的问题［８］。因而开发生产啤酒专用糖浆系列产品，生产推广啤酒专用糖浆的应用技术，糖浆生产企业与啤酒企业协同解决应用过程中所出现的各种问题，进一步提高糖浆质量，降低产品生产成本，是淀粉糖行业面临的艰巨任务，也将是带动淀粉糖行业的重要的新的增长点，促进淀粉糖工业、啤酒行业技术的进步和发展。

　　作者:赵雪松吴延东吴杰刘艳波单位:玉米深加工国家工程研究中心

　　参考文献

　　［１］韩永奇．２０１２年我国啤酒产业猜想［Ｊ］．啤酒科技，２０１２（３）：７－９．

　　［２］熊丽苹，黄立新，周彦斌．国内啤酒专用淀粉糖浆的开发和应用［Ｊ］．广州食品工业科技，２００４，２０（４）：１５１－１５４．

　　［３］ＨａｎＧｕｏｔａｏ．Ｔｈｅｂｅｅｒｂｒｅｗｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｕｓｉｎｇｏｎｌｙｓｙｒｕｐａｓａｕｘｉｌｉａｒｙｍａｔｅｒｉａｌ［Ｊ］．ＬｉｑｕｏｒＭａｋｉｎｇ，２００９（１１）：７８－８２．

　　［４］尤新编．淀粉糖品生产与应用手册［Ｍ］．北京：中国轻工业出版社，１９９７：１７３－１７８．

　　［５］段钢，周红伟，姜锡瑞．利用酶制剂提高啤酒糖浆质量［Ｊ］．山东食品发酵，２００４（３）：２７－３０．

　　［６］赵云财．啤酒专用糖浆的生产［Ｊ］．酿酒，２００４，３１（２）：５９－６０．

　　［７］张影，孙绍木，洪坤，等．使用糖浆作为啤酒生产辅料的工艺技术与实践研究［Ｊ］．啤酒科技，２０１４（１１）：１３－２１．

　　［８］邹东恢，侯美玉．啤酒专用糖浆的研究与应用［Ｊ］．食品工业，２００５，２６（４）：９－１１．