3.六棱法麦酿造适用性的改善措施
3.1 制麦过程的改善措施
3.1.1浸麦程序
两次浸水或三次浸水均可,其重点放在前期:第一次浸水以达30%左右为宜,既满足萌发的最低水分要求,又使浸水时间最短,有利于克服水敏性。时间控制在5小时之内。第一次断水是克服水敏性的关键环节,时间一定要稍长,在12-16小时,以充分吸氧,此时露点应达40%以上。其后采取一浸或两浸各有利弊,两浸可使胚乳充分水化,水分分布均匀,有利于小颗粒淀粉降解,而一浸露点率更高,发芽迅速。浸麦度以达到41-43%为宜,露点率应达92%以上。
各种文献普遍认为对于水敏性大麦,浸麦度应在38%左右。据笔者观察,此做法对于克服水敏性不是最有效的手段,且弊端有三,一是浸麦度低,导致酶活性差,二是在发芽期多次补水,造成麦粒水分分布不均匀,三是喷水时翻麦容易断根,这三者都严重影响麦芽质量。实践证明,合理缩短一浸、延长一断是克服水敏性最有效的手段。此阶段水敏性得到克服,便为提高浸麦度开辟了坦途。
3.1.2通风/吸CO2
Esterel水敏性较强及发芽势较弱的特性,必须通过强力通风加以改变。自第一次断水就应连续抽吸CO2、连续通风。浸麦水中溶解氧必须达到6mg/L以上,吸CO2过程是促进吸氧最有利环节,应达到200m3/t.h。通风及抽CO2的均匀性非常重要,这与空气分布器的设计、孔径的布置、浸麦槽形状、容积大小有关。如存在不均匀状况,应设法改变。
浸麦中采取以上两种措施的主要目的是通过加强供氧促进大麦内源性赤霉酸的合成,进而刺激内蛋白酶、β-葡聚糖酶、α-淀粉酶的产生,并使水分分布均匀,为酶的渗透创造条件。
3.1.3加大发芽前期通风量
发芽前期是酶的增长关键时期,应保证70%以上的新风。间歇通风的危害较大,一是温度不稳定,二是停机期间CO2积累过多,对酶的增长产生抑制,如自控系统不完善或风机配置过大必须间断通风,则应增加开/停频率,避免停机过长。
要保证麦层的通风量,务使投料量合理,过多的投料量会使空气的穿透率大大降低。通风效果的好坏可通过根芽的生长状况考察,根芽粗壮、新鲜、凋萎滞后表明空气充足。经验一再证明,如根芽生长不好,易出现麦汁混浊问题。
发芽后期逐步增大回风量是必要的,可有效提高α-N含量并抑制过度呼吸,提高制成率。
3.1.4适时补水
对于水分的控制,法麦有两种做法,一种是浸麦达到足够的水分,发芽期间不补水,这是欧洲的惯常做法。它的好处就是麦粒的水合度好,吸水均匀;国内一般习惯在发芽前期补水1-2次,主要视水分蒸发强度以及最高水分要求决定补水次数和补水量。它的好处是使发芽过程处于一种均衡的水分状态,避免麦粒表面干燥影响糊粉层酶的分泌,同时有利于促进根芽的生长。水是一切生化反应的介质,合适的水分才有利于酶的合成和积累。Esterel要求的最高绿麦水分一般为46%左右。补水一定要在麦粒表面水分吸干后进行,否则会影响氧的吸收。
3.1.5 GA3的使用
GA3是产生各种水解酶必要的植物激素。Esterel的酶活性较弱,原因之一是GA3分泌不足,因此需要外源补充。加量一定要与水分相平衡才能取得溶解度合理、各种指标又协调平衡的效果。水分过大,叶芽过长,呼吸损失大,浊度还可能变差。GA3过量,色度过高,粘度也不一定降得下来。一般GA3用量在 0.2-0.3ppm较适宜。这是在喷水时添加的量,如在下料时添加量则应减半。
3.1.6温度的控制
经验表明,16℃是一般制麦最适温度。在此温度下,各种酶的作用协调发挥,取得较好的综合效果。因此,国外各大实验室的标准制麦程序均以16℃为基准。但针对特性突出的大麦品种或为了取得特定的制麦目标,就应在此基础上加以变化。Esterel制麦的第一道屏障就是粘度和过滤问题,解决此问题充分发挥酶的活力和作用是关键。根据β-葡聚糖酶的增长模式,它在第三天才突跃式升高。高温有利于它的作用。因此应在发芽第三天提高温度,四天后达18-20℃,在提高酶活性的同时使β-葡聚糖充分降解。注意后期升温应以20℃为限,否则麦汁易混浊。
3.1.7发芽周期
β-葡聚糖的降解以及小颗粒淀粉的转化都是较慢的过程,随意强化条件缩短时间会使溶解不均匀,过滤和浊度问题趋于更加严重,就如同煲汤,火候和时间都恰到好处才能汤清味浓。Esterel的合适发芽期应在4.5-5天。应指出发芽期过长也有弊端,不但降低制成率、增加成本,而且胚芽过度生长和胚乳的氧化都会劣化啤酒口味,还可导致库值较高而α-N不高的现象。
3.1.8干燥的处理
在控制合适溶解度的条件下,通过合适的干燥工艺使制麦指标得以固化是制麦的最后一关。干燥处理的要点主要有三:首先,前期排潮进风温度以45-50℃为宜,过高导致色度高,过低凋萎期延长,麦芽指标变化大,氧化加剧,影响啤酒口味。其次,一定要在水分达10%以下方可升温60℃以上,以最大限度降低色度,最后焙焦温度要达85℃3小时以上,以降低可凝固氮改善麦汁浊度,降低DMS-P以改善口味,提高麦芽的香气和还原性,以提高啤酒的风味典型性和稳定性。
控制以上制麦条件,Esterel可达到如表6的平均麦芽指标:
表6 Esterel可取得的平均指标
项目 |
指标 |
项目 |
指标 |
水分% |
4.0-5.0 |
库值% |
44-46 |
无水浸出率% |
81-82 |
α-N mg/100g |
150-155 |
粗细粉差% |
0.5-1.5 |
糖化力WK |
320-370 |
糖化时间min |
9-10 |
脆度% |
82-86 |
过滤时间min |
70-90 |
均一性% |
95-98 |
浊度EBC |
4-6 |
粘度CP |
1.57-1.60 |
色度EBC |
3.5-3.75 |
β-葡聚糖mg/L |
125-160 |
煮沸色度EBC |
7.25-7.75 |
总酸ml/100ml |
1.4-1.55 |
蛋白质% |
10-11.2 |
叶芽长度% |
3/4/5/11/64/13 |
从以上平均指标中,我们可以得到以下几点关于Esterel麦芽的基本判断:
将其库值控制略高一些,即44-46%左右是必要的,否则协定麦汁粘度难以降到1.6CP以下,影响过滤。Esterel库值要求不能用常规标准生搬硬套。
Esterel麦芽尽管库值略高,但α-N适中,说明可溶性中、高分子氮较丰富,不能影响泡沫性能。这点在酿造实践中也得到证实。
协同发挥水分和赤霉酸的作用,在溶解适度的情况下,可以将叶芽长度>1者控制在15%以内。这避免了单纯提高绿麦水分致使叶芽过长而影响啤酒口味和制成率以及干燥耗能过高的弊端。
Esterel不易着色以及糖化力较高是能够采用高温焙焦的有利条件。
Esterel麦芽的总酸较低,有利于改善啤酒口味的协调性。
通过制麦措施的改善,达到了Esterel麦芽基本适用的目标。这种麦芽在酿酒中配比50%基本没有问题。若麦芽低于表6的指标或增加配比,则需在糖化中进一步采取措施。
3.2 糖化过程中的改善措施
3.2.1调整原料配比
根据六棱法麦质量状况,可配比30-70%的其它麦芽。配比品种的选择以互补为原则。如果单纯改善过滤性能,可配比澳麦;为提高α-N,可配比国产麦;为改善泡持性,可配比10-15%的小麦芽再辅之其它麦芽。加麦具有全方位的综合互补优势,只是价格偏高。
3.2.2湿法或增湿粉碎
此法对于改善过滤效果明显,应优先采用。
3.2.3糖化加β-葡聚糖酶
正常投料量(糟层厚度400mm以内)下,如混合麦芽协定法麦汁粘度在1.6CP以上,或过量投料量粘度达1.58CP以上,都应在糖化下料时添加β-葡聚糖酶。普通β-葡聚糖酶的最适温度40℃左右,应在此温度下停留半小时,以利充分发挥作用,如想提高效率,则应使用耐高温的β-葡聚糖酶。
诺维信UltrafloTML是由真菌发酵产生的热稳定、高活性的β-葡聚糖酶制剂,它重要的副活力是纤维素酶、戊聚糖酶和阿拉伯戊聚糖酶,耐高温可达75℃,最适PH5-6、在50-70℃糖化过程中发挥作用,而麦芽β-葡聚糖的大量溶出也是在此阶段,酶的最适温度与底物的峰值相一致,因此可发挥最大的降解效率。它的用量为万分之一点五到万分之三左右。
3.2.4低温下料
麦芽经干燥后内β-葡聚糖酶损失不大,而外β-葡聚糖酶尚残存40%左右,故应在35-38℃低温下料使这部分酶充分发挥作用,其停留时间为20分钟,PH值无须调节。
3.2.5蛋白分解的控制
由于Esterel总氮较低,一般不存在蛋白分解问题,但如特意要求库值≤43%,则有可能α-N≤150mg/100g。另外,个别的批次浊度可能略高,如遇到这两种情况一般只要低温下料或延长蛋白休止时间即可。
如果麦芽综合酶系问题诸多,可选择诺维信专门为啤酒工业设计的混合酶制剂Ceremix6XMG,它含有中性蛋白酶、α-淀粉酶、β-葡聚糖酶、戊聚糖酶和纤维素酶活力,添加于糖化锅中,可同时获得提高α-N和可溶性氮、淀粉转化彻底、麦汁过滤快、收率高的效果。此酶制剂的中性蛋白酶组分在55℃时仍具有活力和稳定性,其它酶更稳定。例如在75℃时,麦汁中β-葡聚糖酶和α-淀粉酶还有活力,因此可以说这种酶制剂是六棱法麦的最佳改良剂。
蛋白分解一定要适度。适度的标志就是按11°P麦汁折算α-N达到160-170mg/L即可,如过高可能对泡沫性能造成损害。
3.2.6防止淀粉分解不完全
麦芽的小颗粒淀粉溶解不好,α-淀粉酶又较弱的情况下,有时会出现糖化迟迟达不到终点的现象(碘反应呈粉红色),这样的麦芽还会在过滤中出现淀粉重新溶出的现象。预防的办法是首先对到货的麦芽检测α-淀粉酶,如过低(≤38WK),则应补充α-淀粉酶或采取两段糖化法(63→68℃),以充分发挥α-淀粉酶的作用,过滤麦汁也应增加碘值的检测,为调整糖化工艺确定依据。
3.2.7连续过滤
麦汁的连续过滤可防止糟层抽紧,保持均衡流速,同时保持较稳定的过滤槽温度,麦汁浓度呈连续性梯降,因而会加快过滤速度同时保证麦汁质量。
3.2.8过滤的补救
有时虽然协定麦汁的β-葡聚糖在150mg/L以下,也会出现由于β-葡聚糖凝胶而过滤困难的情况,这是由于麦芽不均一,糖化过程中由于β-葡聚糖溶解酶的作用使β-葡聚糖大量溶出造成的。这时要将洗糟水加磷酸或乳酸调PH6.0升温80℃,重新组织糟层进行洗糟。
针对六棱法麦的不同缺陷及指标差异程度,有选择地采取以上措施,完全可以改善其酿造适用性,使发酵及过滤过程顺畅,取得在色泽、香气、泡沫以及稳定性上均上乘的啤酒质量。