小麦在啤酒酿造中的应用研究

摘要

近年来，受全球性啤酒大麦短缺的直接影响，大麦麦芽的价格一路攀升。本论文针对目前啤酒原料短缺的现状，采用小麦替代部分大麦麦芽生产淡爽啤酒，对酿造的各个工艺环节进行了研究，从小麦品种的选择、糖化过程中酶的添加、原料配比、煮沸工艺以及非生物稳定性处理等方面进行了较系统的探讨。 本文以不同种植区域的12种典型小麦为研究对象，考察了对啤酒酿造有重要影响的指标如：戊聚糖含量、蛋白质含量及其组成、浸出物含量、缓冲能力和抗氧化力等，利用模糊评价法对12个小麦样品进行评价分组，结果表明：No.6和No.10小麦较适用于啤酒酿造。 通过单因素试验筛选出对糖化麦汁质量指标影响较大的3种外加酶制剂，即：细菌中性蛋白酶、糖化酶和中性木聚糖酶。在此基础上，采用Box—Behnken实验设计对上述3种酶的添加量水平进一步优化。确定了酶的最佳添加量为：细菌中性蛋白酶300U/g小麦、糖化酶29.2U/g小麦、中性木聚糖酶6U/g小麦。实验证明：与不加酶制剂的糖化麦汁相比，麦汁粘度降低了25％，麦汁得率和α-氨基氮含量分别提高了20％和70％。 研究了不同小麦使用比例对麦汁质量、啤酒理化指标及风味的影响，当小麦使用比例从10％增加到30％时，麦汁和啤酒质量变化较小，当小麦使用比例达到40％时，α-氨基氮和总多酚含量明显偏低，高分子氮含量显著增大，由此表明40％的大麦麦芽、30％小麦和30％大米的原料配比比较合适。研究了煮沸过程中煮沸时间、卡拉胶和糖化单宁添加量对麦汁高分子氮含量的影响，并确定了麦汁高分子氮含量最低时的煮沸参数，即：煮沸时间为83.4min、卡拉胶添加量为32.03mg/L、糖化单宁添加量为52.64mg/L。 对啤酒非生物稳定性处理方法进行了研究，比较了硅胶、酿造单宁和木瓜蛋白酶三种非生物稳定剂对SASPL值和隆丁区分的影响，结果表明：硅胶和木瓜蛋白酶对啤酒非生物稳定性的效果较为明显，但后者对啤酒泡沫有消极影响，并造成总酸值增大，故采用硅胶吸附的方法，硅胶添加量为300mg/L。为了验证生产工艺可行性，使用小麦部分替代大麦麦芽进行EBC发酵。结果表明：添加30％小麦酿造啤酒与对照相比，麦汁和啤酒各项质量指标相差不大，发酵过程正常。每千升酒生产原料成本可降低65元，经济效益十分明显。

目录

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第一章绪论

1.1国内外啤酒原料生产现状

1.2小麦应用于啤酒酿造概况

1.2.1酿造用小麦品种的选择

1.2.2小麦在啤酒酿造中的使用方式

1.2.3使用小麦酿造啤酒的优缺点

1.2.4小麦作为啤酒酿造原料的主要品质特征

1.3应用小麦牛产啤酒控制难点及关键技术

1.3.1蛋白质引起的啤酒非生物稳定性

1.3.2小麦中非淀粉多糖对麦汁制备过程的影响

1.4立题背景与意义

1.5课题研究思路、主要内容和目标

第二章应用于啤酒酿造的小麦品种的筛选

2.1前言

2.2材料与方法

2.2.1实验材料与试剂

2.2.2仪器设备

2.2.3实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1不同小麦品种的感官评价和常规理化指标分析

2.3.2不同小麦品种的蛋白质及其各组分含量的研究

2.3.3不同小麦品种的戊聚糖含量的研究

2.3.4不同小麦品种的缓冲性能的研究

2.3.5不同小麦品种的抗氧化力的研究

2.3.6小麦酿造性能的模糊综合评价

2.4本章小结

第三章糖化过程中外加酶对麦汁质量的影响

3.1前言

3.2材料与方法

3.2.1实验材料与试剂

3.2.2仪器设备

3.2.3实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1单因素试验及酶的初筛

3.3.2 Box-Behnken实验设计进一步优化酶添加量

3.3.3外加酶对麦汁质量指标的影响

3.3.4最优外加酶添加量的验证与确定

3.4本章小结

第四章小麦使用比例及麦汁煮沸工艺的研究

4.1前言

4.2材料与方法

4.2.1实验材料与试剂

4.2.2仪器设备

4.2.3实验方法

4.3结果与讨论

4.3.1小麦使用比例对麦汁质量的影响

4.3.2小麦使用比例对啤酒理化指标的影响

4.3.3小麦使用比例对啤酒风味的影响

4.3.4优化煮沸工艺降低定型麦汁高分子氮含量

4.4本章小结

第五章提高啤酒非牛物稳定性的研究

5.1前言

5.2材料与方法

5.2.1实验材料与试剂

5.2.2仪器设备

5.2.3实验方法

5.3结果与讨论

5.3.1普通原料和部分使用小麦制得麦汁指标的分析

5.3.2两种原料方案所得麦汁丰酵期间理化指标的变化

5.3.3啤酒非生物稳定性处理

5.3.4普通原料和部分使用小麦制得成品啤酒质量分析

5.3.5部分使用小麦生产啤酒原料成本核算

5.4本章小结

第六章主要结论与展望

6.1主要结论

6.2前景展望

致谢

附 录

攻读硕士期间发表的相关论文清单

参考文献