專利名稱：一種用于啤酒生產(chǎn)添加啤酒催清劑的快速高效麥汁煮沸方法及啤酒催清劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于啤酒生產(chǎn)的麥汁煮沸方法。
背景技術(shù)：
在啤酒生產(chǎn)中，麥汁煮沸耗能最多，約占啤酒生產(chǎn)總能耗的42 45%，是啤酒企業(yè)節(jié)能減排所關(guān)注的重點(diǎn)工序。迄今為止，國內(nèi)外所有啤酒企業(yè)都沒有在啤酒生產(chǎn)麥汁煮沸工序中添加啤酒催清齊U。最近十幾年來，有些啤酒企業(yè)在釀造中高檔啤酒時在麥汁煮沸過程中添加單寧。絕大部分啤酒企業(yè)常壓麥汁煮沸既使在麥汁煮沸過程中添加了單寧，一般也都需要開蒸汽麥汁 煮沸90min，和傳統(tǒng)常壓麥汁煮沸90min相比，不能節(jié)省能源。而且煮沸后定性麥汁的凝固性氮和總多酚含量也不是最理想，添加成本也不低。對于低壓動態(tài)麥汁煮沸工藝，目前大多數(shù)啤酒企業(yè)采用以下步驟I、常壓下的預(yù)煮沸階段為了除去煮沸鍋、壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)和蒸汽冷凝器中的空氣;2、動態(tài)煮沸階段在煮沸鍋中開蒸汽增壓，煮沸鍋內(nèi)溫度從lOrC升高到103°C，鍋內(nèi)的壓力從50mbar升高到150mbar,時間約4min ;再釋放壓力時(專業(yè)稱為“汽提”，是不停蒸汽的)，鍋內(nèi)的壓力從150mbar降到50mbar,時間約3min,這個過程重復(fù)6 8次；3、常壓下的后煮沸結(jié)束階段使麥汁達(dá)到需要的濃度、添加香酒花。因此，目前在啤酒企業(yè)所用的低壓動態(tài)麥汁煮沸工藝需要開蒸汽煮沸55 65min，有的要70min，而且工藝步驟比較復(fù)雜。水分蒸發(fā)需要消耗大量的能源。因此，只要能縮短麥汁煮沸時間就可以節(jié)約能源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于啤酒生產(chǎn)添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種用于啤酒生產(chǎn)添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑，其特征在于它采用常壓煮沸混合麥汁，所述煮沸方法是由原料總加水比A、啤酒催清劑添加量B、停蒸汽悶和開蒸汽煮循環(huán)的時間設(shè)定C、停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)次數(shù)D、煮沸用蒸汽總時間E、麥汁煮沸總時間F、混合麥汁pH值G以及在混合麥汁中添加啤酒催清劑組成決定啤酒質(zhì)量的麥汁煮沸關(guān)鍵性工藝條件；所述原料總加水比A為控制在I : 3.0 3. 2，并使頭號麥汁濃度達(dá)16 20。P ；所述啤酒催清劑添加量B為每kl經(jīng)過煮沸后的定性麥汁濃度10° P的麥汁添加量控制在10 500g，定性麥汁濃度每增加I ° P，相應(yīng)增加I 50g ;所述工藝條件C為煮沸鍋開蒸汽加熱升溫使混合麥汁達(dá)到沸點(diǎn)后，以停蒸汽悶5 6min、開蒸汽煮5 6min為一個循環(huán)；所述停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)次數(shù)D為5 7個循環(huán)；所述煮沸用蒸汽總時間E為開蒸汽煮沸25 35min ；所述工藝條件F為麥汁煮沸總時間50 70min ；混合麥汁pH值G為pH = 5. 2 5. 5 ;所述啤酒催清劑是包括以下組分單寧、殼聚糖、明膠、酪蛋白酸鈉，均為食品級。目前國內(nèi)絕大部分啤酒企業(yè)在用的常壓麥汁煮沸都需要開蒸汽煮沸90min。采用本發(fā)明所提供的添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑，常壓煮沸混合麥汁達(dá)到沸點(diǎn)后停蒸汽悶5min、開蒸汽煮5min為一個循環(huán)，以此重復(fù)進(jìn)行5 7個循環(huán)，·整個過程只需用蒸汽時間25 35min,與原工藝開蒸汽麥汁煮沸90min相比較,節(jié)省了用蒸汽時間55 65min,節(jié)省了蒸汽消耗。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還可采用以下技術(shù)方案一種用于啤酒生產(chǎn)添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑，其特征在于它采用在低壓150mbar條件下煮沸混合麥汁，所述煮沸方法是由原料總加水比A、啤酒催清劑添加量B、停蒸汽悶和開蒸汽煮循環(huán)的時間設(shè)定C、停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)次數(shù)D、煮沸用蒸汽總時間E、麥汁煮沸總時間F、混合麥汁pH值G以及在混合麥汁中添加啤酒催清劑組成決定啤酒質(zhì)量的麥汁煮沸關(guān)鍵性工藝條件；所述原料總加水比A為控制在I : 3.0 3. 2，并使頭號麥汁濃度達(dá)16 20。P ；所述啤酒催清劑添加量B為每kl經(jīng)過煮沸后的定性麥汁濃度10° P的麥汁添加量控制在10 500g，定性麥汁濃度每增加I ° P，相應(yīng)增加I 50g ;所述工藝條件C為煮沸鍋開蒸汽加熱升溫使混合麥汁達(dá)到沸點(diǎn)后，以停蒸汽悶6 7min、開蒸汽煮3 4min為一個循環(huán)；所述停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)次數(shù)D為5 7個循環(huán)；所述煮沸用蒸汽總時間E為開蒸汽煮沸15 21min ；所述工藝條件F為麥汁煮沸總時間45 63min ；混合麥汁pH值G為pH = 5. 2 5. 5 ;所述啤酒催清劑是包括以下組分單寧、殼聚糖、明膠、酪蛋白酸鈉，均為食品級。采用本發(fā)明所提供的麥汁煮沸方法，對于目前啤酒企業(yè)在用的低壓動態(tài)麥汁煮沸，本發(fā)明免去了原工藝的“第I步驟常壓下的預(yù)煮沸階段”和“第3步驟常壓下的后煮沸結(jié)束階段”，并且改進(jìn)了 “第2步驟動態(tài)煮沸階段”中“不停蒸汽的釋放壓力階段”為“停蒸汽悶”。即煮沸鍋內(nèi)壓力達(dá)到所述壓力條件下的沸點(diǎn)后以停蒸汽悶6 7min、開蒸汽煮3 4min為一個循環(huán)；以此重復(fù)進(jìn)行5 7個循環(huán)，就可完成整個低壓動態(tài)麥汁煮沸操作。整個過程只需用蒸汽煮沸時間15 21min,與原工藝開蒸汽麥汁煮沸55min相比較,節(jié)省了用蒸汽時間34 40min，節(jié)省了蒸汽消耗，并且工藝控制更簡單。本發(fā)明另一個所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于啤酒生產(chǎn)的啤酒催清劑，它能夠提高啤酒質(zhì)量，并進(jìn)而使應(yīng)用所述啤酒催清劑的啤酒生產(chǎn)麥汁煮沸方法能夠縮短麥汁煮沸時間，降低蒸汽消耗。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它包括以下組分單寧、殼聚糖、明膠、酪蛋白酸鈉，均為食品級。明膠殼聚糖單寧酪蛋白酸鈉的重量比=I : I 100 : I 100 O. I 10。都能取得較好的效果。本發(fā)明所提供的添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑，其原理是麥汁煮沸鍋底部安裝的大體積列管式內(nèi)加熱器以及煮沸鍋的殼體其實(shí)是一個具大的高能聚熱器。在對混合麥汁開蒸汽加熱的同時，它可以迅速吸收蓄積在麥汁煮沸過程中多余的熱能；在停蒸汽悶的時間段里，它又能緩慢均勻地釋放熱量，使混合麥汁能夠持續(xù)保持沸騰狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)免能源悶煮。同時，在本發(fā)明中還設(shè)定了一定的停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)個數(shù)，保證麥汁有足夠的煮沸總時間和在悶時有足夠的溫度保障。在整個煮沸過程中混合麥汁自始至終都能得到較強(qiáng)烈的熱作用。啤酒的非生物穩(wěn)定性是關(guān)系到啤酒品質(zhì)的極其重要因素，它受麥汁中高分子蛋白質(zhì)和多酚含量的多少而影響。在麥汁煮沸過程中添加啤酒催清劑的催清作用，從本質(zhì)上說并不只是使煮沸后的麥汁清亮，而是要除去麥汁中的一部分高分子蛋白質(zhì)和多酚物質(zhì)的含量，使啤酒的非生物穩(wěn)定性達(dá)到高品質(zhì)啤酒的要求。為此，本發(fā)明人特別設(shè)計(jì)了單寧、殼聚糖、明膠、酪蛋白酸鈉四種物質(zhì)的組合。單寧有絮凝蛋白質(zhì)的作用，能有效地吸附麥汁中的高分子蛋白；殼聚糖有良好的使懸浮物絮凝的作用；明膠有澄清作用；酪蛋白酸鈉有降低多酚物質(zhì)的作用。這四種物質(zhì)在混合麥汁中有很好的生物相容性，互不干擾，各自發(fā)揮其 功能，而且有協(xié)同和增效作用。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道和生產(chǎn)實(shí)踐表明“復(fù)配食品添加劑的協(xié)同效應(yīng)，既有功能互補(bǔ)，協(xié)同增效的效應(yīng)；也有功能相克，相互抑制的效應(yīng)，但在食品工業(yè)中有應(yīng)用價(jià)值的一般情況下會產(chǎn)生協(xié)同增效的作用”。最近十幾年來，單寧一直在啤酒工業(yè)中在釀造優(yōu)質(zhì)啤酒時使用，如糖化單寧，一般制造商推薦的用量為30-50g/KL。殼聚糖、明膠和酪蛋白酸鈉還未見報(bào)道在啤酒工業(yè)中用過。本發(fā)明人曾經(jīng)在某啤酒公司，在常壓麥汁煮沸情況下，用同樣的麥芽原料、同樣煮沸鍋和同樣蒸汽壓力情況下，做過添加單寧煮沸90min和使用啤酒催清劑煮沸25min的工業(yè)大生產(chǎn)比較試驗(yàn)。其結(jié)果是添加啤酒催清劑13g/KL煮沸25min的13° P定性麥汁的凝固性氮只有I. lmg/100ml，而添加單寧30g/KL煮沸90min的13° P定性麥汁的凝固性氮卻有I. 46mg/100ml,比添加啤酒催清劑的高出32. 7%。這可以說明啤酒催清劑中的單寧在增加了殼聚糖、明膠和酪蛋白酸鈉后有協(xié)同作用，去除高分子蛋白質(zhì)的能力更強(qiáng)。同時也就有了增效作用，可以減少單寧的用量，從而降低添加劑成本。因此正是由于單寧、殼聚糖、明膠和酪蛋白酸鈉的協(xié)同和增效作用，所以啤酒催清劑既能去除混合麥汁中的高分子凝固性蛋白質(zhì)，又能去除多酚物質(zhì)，獲得清亮、穩(wěn)定的麥汁。最終提高了啤酒的過濾性能，有利于提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。因此，啤酒催清劑和快速高效短時悶-煮交替循環(huán)煮沸技術(shù)的組合應(yīng)用，即本發(fā)明的添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸技術(shù)及啤酒催清劑可以有效地降低麥汁中容易造成啤酒混濁和沉淀的高分子凝固性蛋白質(zhì)和總多酚的含量，輕松地保證了啤酒品質(zhì)，同時又快速高效節(jié)能。從2004年以來，在浙江、江蘇、安徽某四大啤酒公司的啤酒催清劑大生產(chǎn)試驗(yàn)和應(yīng)用的實(shí)踐得到證明只要在啤酒催清劑包含的單寧、殼聚糖、明膠、酪蛋白酸鈉的溶解度范圍之內(nèi)，四種物質(zhì)在混合麥汁中有很好的生物相容性，互不干擾，各自發(fā)揮其功能，而且有協(xié)同和增效作用，均可起到較好的催清作用。但要綜合考慮催清作用的效果和添加成本之間的最佳選擇。本發(fā)明人認(rèn)為每kl經(jīng)過煮沸后的定性麥汁濃度10° P的麥汁添加80 200g啤酒催清劑，其作用的效果比僅添加單寧的好，而添加成本比僅添加單寧的省。試驗(yàn)證明將本發(fā)明的添加啤酒催清劑的快速高效煮沸方法用于對低壓動態(tài)麥汁煮沸工藝的改進(jìn)，可使開蒸汽煮沸時間從原工藝70min縮短到15min，蒸汽消耗降低了78. 6%，煮沸后麥汁的凝固性氮含量比對照工藝麥汁降低了 O. 80mg/100ml。所釀造的成品啤酒達(dá)到GB4927-2008國標(biāo)優(yōu)級啤酒的要求，非生物穩(wěn)定性達(dá)到了 6個月以上；將本發(fā)明的添加啤酒催清劑的快速高效煮沸技方法用于常壓麥汁煮沸，可使開蒸汽煮沸時間從原工藝90min縮短到25min，蒸汽消耗降低了 72.2%。煮沸后麥汁的凝固性氮含量比原工藝麥汁降低了 O. 73mg/100ml。所釀造的成品啤酒達(dá)到GB4927-2008國標(biāo)優(yōu)級啤酒的要求，非生物穩(wěn)定性達(dá)到了 6個月以上。既降低了蒸汽消耗，又保證了啤酒質(zhì)量。而且，無論是添加啤酒催清劑的快速高效煮沸方法的常壓麥汁煮沸試驗(yàn)工藝，還是低壓動態(tài)麥汁煮沸試驗(yàn)工藝，在煮沸過程中不必添加卡拉膠和單寧、在冷麥汁中不必添加脯氨酸蛋白酶，發(fā)酵液倒罐時不必添加硅膠，在清酒過濾時不必添加PVPP，節(jié)省了原工藝所使用的添加劑費(fèi)用，降低原材料成本。同時，由于煮沸時間的縮短和麥汁煮沸強(qiáng)度的降低，比原工藝還減少了約72 78%鍋爐廢氣和煮沸鍋二次蒸汽的排放，既減少了鍋爐的燃料和避免了煮沸鍋二次蒸汽帶走大量熱量而造成的能源浪費(fèi)，又有利于環(huán)境保護(hù)。
具體實(shí)施例方式—、制定添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑的工藝條件本發(fā)明添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑的工藝條件，它們是由原料總加水比A、啤酒催清劑添加量B、停蒸汽悶和開蒸汽煮循環(huán)的時間設(shè)定C、停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)次數(shù)D、煮沸用蒸汽總時間E、煮沸總時間F、麥汁pH值G以及在混合麥汁中添加啤酒催清劑組成。它們是決定啤酒質(zhì)量的麥汁煮沸關(guān)鍵性工藝條件。(一 )、制定實(shí)例I 3常壓添加啤酒催清劑的快速高效麥汁煮沸方法及啤酒催清劑的工藝條件實(shí)例I 3常壓添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑的工藝條件，見表I。表I用于常壓添加啤酒催清劑快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑的工藝條件
實(shí)例原料總啤酒催清開蒸汽和停蒸循環(huán) *煮沸用煮沸總~ η~號加水比劑添加量汽循環(huán)時間設(shè)次數(shù)蒸汽總時時間 pH值(g/t)定(min) (個)間(min) (min)定例I一
1:3.0林悶 5—煮 552550 5.2~5.5
實(shí)例 2 1:3. I***悶 5-煮 563060 5.2~5.5
實(shí)例 3 1:3.2 林林悶 5-煮 573570 5.2~5.5* :煮沸鍋開蒸汽加熱升溫使混合麥汁達(dá)到沸點(diǎn)時開始計(jì)算時間；** :每kl經(jīng)過煮沸后的定性麥汁濃度10° P的麥汁添加量控制在100g，定性麥汁濃度每增加1° P，催清劑相應(yīng)增加IOg ；*** :每kl經(jīng)過煮沸后的定性麥汁濃度10° P的麥汁添加量控制在110g，定性麥汁濃度每增加1° P，催清劑相應(yīng)增加Iig;**** :每kl經(jīng)過煮沸后的定性麥汁濃度10° P的麥汁添加量控制在120g，定性麥汁濃度每增加1° P，催清劑相應(yīng)增加12g。
所述啤酒催清劑是包括以下組分單寧、殼聚糖、明膠、酪蛋白酸鈉，均為食品級，明膠殼聚糖單寧酪蛋白酸鈉=I I 100 I 100 O. I 10。它是由組分A和組分B混合均勻后形成的乳狀混合液；組分A是明膠、單寧、酪蛋白酸鈉溶于水形成的粘性液體；組分B是殼聚糖溶于冰醋酸形成的粘性液體。啤酒催清劑可以在麥汁煮沸時加入麥汁煮沸鍋混合麥汁中。( 二)、制定實(shí)例4 6低壓動態(tài)添加啤酒催清劑的快速高效麥汁煮沸方法及啤酒催清劑的工藝條件實(shí)例4 6低壓動態(tài)煮沸的添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑的工藝條件見表2，煮沸鍋內(nèi)壓力150mbar。表2用于低壓動態(tài)添加啤酒催清劑快速高效麥汁煮沸方法及啤酒催清劑的工藝條件
權(quán)利要求
1.一種用于啤酒生產(chǎn)添加啤酒催清劑的快速高效麥汁煮沸方法，其特征在于它采用常壓煮沸混合麥汁，所述煮沸方法是由原料總加水比A、啤酒催清劑添加量B、停蒸汽悶和開蒸汽煮循環(huán)的時間設(shè)定C、停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)次數(shù)D、煮沸用蒸汽總時間E、麥汁煮沸總時間F、混合麥汁pH值G以及在混合麥汁中添加啤酒催清劑組成決定啤酒質(zhì)量的麥汁煮沸關(guān)鍵性工藝條件； 所述原料總加水比A為控制在I : 3. O 3. 2，并使頭號麥汁濃度達(dá)16 20° P ;所述啤酒催清劑添加量B為每kl經(jīng)過煮沸后的定性麥汁濃度10° P的麥汁添加量控制在10 500g，定性麥汁濃度每增加1° P，相應(yīng)增加I 50g ; 所述工藝條件C為煮沸鍋開蒸汽加熱升溫使混合麥汁達(dá)到沸點(diǎn)后，以停蒸汽悶5 6分鐘、開蒸汽煮5 6分鐘為一個循環(huán)； 所述停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)次數(shù)D為5 7個循環(huán)； 所述煮沸用蒸汽總時間E為開蒸汽煮沸25 35分鐘； 所述工藝條件F為麥汁煮沸總時間50 70分鐘； 混合麥汁pH值G為pH = 5. 2 5. 5 ; 所述啤酒催清劑是包括以下組分殼聚糖、明膠、單寧、酪蛋白酸鈉，均為食品級。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于啤酒生產(chǎn)添加啤酒催清劑的快速高效麥汁煮沸方法，其特征在于所述的原料總加水比A通過控制糖化鍋和糊化鍋加水比實(shí)現(xiàn)。
3.一種用于啤酒生產(chǎn)添加啤酒催清劑的快速高效麥汁煮沸方法及啤酒催清劑，其特征在于它采用在低壓150mbar條件下煮沸混合麥汁，所述煮沸方法是由原料總加水比A、啤酒催清劑添加量B、停蒸汽悶和開蒸汽煮循環(huán)的時間設(shè)定C、停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)次數(shù)D、煮沸用蒸汽總時間E、麥汁煮沸總時間F、混合麥汁pH值G以及在混合麥汁中添加啤酒催清劑組成決定啤酒質(zhì)量的麥汁煮沸關(guān)鍵性工藝條件； 所述原料總加水比A為控制在I : 3. O 3. 2，并使頭號麥汁濃度達(dá)16 20° P ;所述啤酒催清劑添加量B為每kl經(jīng)過煮沸后的定性麥汁濃度10° P的麥汁添加量控制在10 500g，定性麥汁濃度每增加I ° P，相應(yīng)增加I 50g ; 所述工藝條件C為煮沸鍋開蒸汽加熱升溫使混合麥汁達(dá)到沸點(diǎn)后，以停蒸汽悶6 7分鐘、開蒸汽煮3 4分鐘為一個循環(huán)； 所述停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)次數(shù)D為5 7個循環(huán)； 所述煮沸用蒸汽總時間E為開蒸汽煮沸15 21分鐘； 所述工藝條件F為麥汁煮沸總時間45 63分鐘； 混合麥汁pH值G為pH = 5. 2 5. 5 ; 所述啤酒催清劑是包括以下組分明膠、殼聚糖、單寧、酪蛋白酸鈉，均為食品級。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于啤酒生產(chǎn)添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法，其特征在于所述的原料總加水比A通過控制糖化鍋和糊化鍋加水比實(shí)現(xiàn)。
5.一種用于啤酒生產(chǎn)麥汁煮沸的啤酒催清劑，其特征在于它包括以下組分單寧、殼聚糖、明膠、酪蛋白酸鈉，均為食品級。
6.如權(quán)利要求I所述的一種用于啤酒生產(chǎn)麥汁煮沸的啤酒催清劑，其特征在于明膠殼聚糖單寧酪蛋白酸鈉的重量比=I : I 100 : I 100 : O. I 10。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于啤酒生產(chǎn)添加啤酒催清劑的快速高效節(jié)能麥汁煮沸方法及啤酒催清劑。本發(fā)明在煮沸鍋底部安裝的列管式內(nèi)加熱器，可以迅速吸收蓄積在麥汁煮沸過程中多余的熱能；在停蒸汽悶的時間段又能緩慢均勻地釋放熱量，使混合麥汁能夠持續(xù)保持沸騰狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)免能源悶煮。本發(fā)明還設(shè)定了停蒸汽悶和開蒸汽煮的循環(huán)個數(shù)，保證麥汁有足夠的煮沸總時間和在悶時有足夠的溫度保障。在整個煮沸過程中混合麥汁自始至終都能得到較強(qiáng)烈的熱作用。啤酒催清劑和快速高效短時悶-煮交替循環(huán)煮沸技術(shù)的組合應(yīng)用可以有效地降低麥汁中容易造成啤酒混濁和沉淀的高分子凝固性蛋白質(zhì)和總多酚的含量，輕松地保證了啤酒品質(zhì)，同時又快速高效節(jié)能。
文檔編號C12C5/02GK102899211SQ20111021011
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者陳廷登, 陳開宏, 陳璐, 杜豐, 許若蘭 申請人:陳廷登