一种以挤压膨化玉米淀粉作为啤酒酿造辅料的糖化方法

摘要

一种以挤压膨化玉米淀粉作为啤酒酿造辅料的糖化方法，包括如下步骤：将玉米淀粉的水分重量百分比调整为17.0-19.0%；对玉米淀粉进行挤压处理；将玉米淀粉挤出物经切刀切碎后冷却至室温，在温度≤45℃的条件下干燥，使玉米淀粉挤出物的水分重量百分比为11.0-14.0%，粉碎，过10-20目的筛，备用；将玉米淀粉挤出粉碎物与大麦芽破碎物同时投入糊化容器内进行糖化处理。本发明的方法改进了用作啤酒酿造辅料的玉米淀粉的性能，减少了糖化时间，并提高了麦汁的过滤性能以及麦汁浸出物的收得率。

说明书

技术领域

本发明涉及啤酒酿造领域，特别涉及用于啤酒酿造的玉米淀粉的低温挤压和糖化处理的技术领域。

背景技术

在啤酒酿造过程中，麦汁制备的目的是使原料中一定比例的淀粉转化成糖和糊精。所以，淀粉含量高的物质比较适合做啤酒辅料。玉米淀粉的淀粉含量高很多，而且蛋白质和脂肪含量低，所以玉米淀粉更适合用来做啤酒辅料。玉米淀粉作为辅料的优点有很多，如玉米种植面积广泛，价格较廉价，玉米淀粉在生产中完全脱胚、去皮，无脂肪、无异味等；浸出率高，糊化温度低，容易被液化与糖化等；玉米淀粉中，矿物质和无水蛋白含量较低，所以做出的啤酒含有较少的矿物质和含氮物质。

但是使用玉米淀粉作辅料时，由于淀粉颗粒较细密，容易在糊化容器底部堆积，容易结块，沉积在底部的淀粉搅不起来，淀粉颗粒搅拌困难；玉米淀粉糊化升温时间长，黏度迅速上升，粘度大，糊化时不利于加热，而且比较容易粘容器，糊化醪液色泽较深。

因而，需要寻找一种更佳的方式处理玉米淀粉，使玉米淀粉用作啤酒酿造辅料时，所含淀粉的降解更加充分，糖化时间较短，同时所得麦汁的过滤性能较好。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中以玉米淀粉作为辅料酿造啤酒过程淀粉颗粒在糊化容器底部堆积，搅拌困难；玉米淀粉糊化升温时间长，黏度迅速上升，粘度大，糊化时不利于加热，而且比较容易粘容器，糊化醪液色泽较深等技术问题，开发一种以低温挤压膨化玉米淀粉为辅料的酿造啤酒的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下的技术方案。

一种以挤压膨化玉米淀粉作为啤酒酿造辅料的糖化方法，包括以下步骤：

A、将玉米淀粉的水分重量百分比调整为17.0-19.0%；

B、对步骤A中的玉米淀粉进行挤压处理；

C、将玉米淀粉挤出物经切刀切碎后冷却至室温，在温度≤45℃的条件下干燥，使玉米淀粉挤出物的水分重量百分比为11.0-14.0%，粉碎，过10-20目的筛，备用；

D、将步骤C的玉米淀粉挤出粉碎物与大麦芽破碎物同时投入糊化容器内进行糖化处理。

进一步地，所述的挤压处理在单螺杆挤压机中进行，从喂料端至出料端分为三个温区，温度自控调节，其中，喂料端温度设置为28.0-30.0℃、中间挤压温区温度为48.0-50.0℃、出料端温度为63.0-65.0℃，螺杆转速为175-185r/min，模孔直径为9.0-11.0 mm。

更进一步地，所述糖化处理的具体步骤为：将玉米淀粉挤出粉碎物与过20-30目筛的大麦芽破碎物以1：（2.0-2.3）的重量比投入到N₂气保护的密闭糊化容器中，水料重量比为（4.3-4.5）：1，容器内的水先升温至38-40℃，保温并搅拌5-10min；升温至50-52℃，保温并搅拌45-50min；升温至61-63℃，保温并搅拌45-50min ；升温至70-72℃，保温并搅拌20-25min ；升温至76-78℃，过滤，将洗糟水的pH值调至5.4-5.6并加热至76-78℃，分2-3次加入到麦糟中进行洗糟，残糖量≤1.0%，煮沸2min后得到定性麦汁；其中，麦汁中的可发酵糖组分如下：果糖0.14-0.15 g/100mL，葡糖糖 1.20-1.30 g/100mL，蔗糖0.11-0.13g/100mL，麦芽糖6.65-6.95g/100mL，麦芽三糖1.38-1.48 g/100mL。

玉米淀粉经过低温挤压后，淀粉颗粒外围蛋白质层被破坏，淀粉糊化，使淀粉更易接触酶的作用而分解。使用玉米淀粉的低温挤出物作啤酒辅料省去了玉米淀粉的糊化过程，无需外源的淀粉酶，节省蒸汽能源、简化操作、节约成本；玉米淀粉浸出率高，能在保证啤酒质量的前提下，进一步降低啤酒的生产成本。但是，对于挤压处理后的玉米淀粉，其含水量和颗粒大小对于麦汁的糖化时间和过滤性能有很大影响，当玉米淀粉挤出粉碎物的水分重量百分比为11.0-14.0%且过10-20目的筛时，麦汁的糖化时间为130-135分钟，并且过滤过程顺利；当玉米淀粉挤出粉碎物的水分重量百分比较高且颗粒粒径较大时，麦汁的糖化时间需要150分钟甚至更长；当玉米淀粉挤出粉碎物的水分重量百分比较低且颗粒粒径较小时，虽然麦汁的糖化时间缩短到135分钟，但过滤过程中容易堵塞且过滤速度很慢。

另外，申请人通过大量试验发现，洗糟过程对糖化收得率也有很大的影响。将洗糟水温升至76-78℃，并用酸将洗糟水的pH值调节为5.4-5.6，可增加原料的利用率，提高糖化收得率，同时还可减少多酚物质的溶解，使残糖糖度在0.6-0.9之间。

因此，本发明的技术方案与现有技术相比，具有下述优点：

1、本发明利用低温挤压处理玉米淀粉，避免了使用传统蒸煮法时玉米淀粉糊化升温时间长，黏度迅速上升，粘度大，糊化时不利于加热，而且比较容易粘容器，糊化醪液色泽较深的缺点，这对啤酒酿造来说是十分有利的；

2、本发明通过控制玉米淀粉挤出粉碎物的水分重量百分比和颗粒大小，将麦汁的糖化时间缩短至130-135分钟，并且过滤过程顺利；

3、与传统的不经挤压处理的蒸煮糊化啤酒酿造工艺相比，本发明在对玉米淀粉进行挤压处理后，麦汁浸出物的收得率提高了5-9%，进一步增加了啤酒的产量；

4、本发明的糖化过程在N₂气保护的密闭糊化容器中进行，不仅防止了麦汁在高温下被氧化，而且提高了啤酒的新鲜度。

具体实施方式

本发明给出下面的实施例来进一步说明，但本发明的保护范围不限于这些实施例。

实施例1：挤压膨化玉米淀粉的糖化过程

1、挤压处理：将玉米淀粉的水分重量百分比调整为17.0%；对玉米淀粉进行挤压处理，所述的挤压处理在单螺杆挤压机中进行，从喂料端至出料端分为三个温区，温度自控调节，其中，喂料端温度设置为28.2℃、中间挤压温区温度为48.5℃、出料端温度为64.0℃，螺杆转速为180r/min，模孔直径为10.0 mm；将玉米淀粉挤出物经切刀切碎后冷却至室温，在40℃的条件下干燥，使玉米淀粉挤出物的水分重量百分比为13.5%，粉碎，过20目的筛，备用； 

2、糖化处理：将玉米淀粉挤出粉碎物与过20目筛的大麦芽破碎物以1：2.0的重量比投入到N₂气保护的密闭糊化容器中，水料重量比为4.3：1，容器内的水先升温至38℃，保温并搅拌10min；升温至52℃，保温并搅拌45min；升温至61℃，保温并搅拌50min ；升温至72℃，保温并搅拌20min ；升温至78℃，过滤，将洗糟水的pH值调至5.6并加热至78℃，分2次加入到麦糟中进行洗糟，残糖量为0.52%，煮沸2min后得到定性麦汁；

在上述白高粱预处理的过程中，糖化处理的时间为131分钟，并且过滤顺利，无堵塞出现，麦汁浸出物的得率为77.3%。

实施例2：挤压膨化玉米淀粉的糖化过程

1、挤压处理：将玉米淀粉的水分重量百分比调整为18.7%；对玉米淀粉进行挤压处理，所述的挤压处理在单螺杆挤压机中进行，从喂料端至出料端分为三个温区，温度自控调节，其中，喂料端温度设置为30.0℃、中间挤压温区温度为49.0℃、出料端温度为65.0℃，螺杆转速为185r/min，模孔直径为11.0 mm；将玉米淀粉挤出物经切刀切碎后冷却至室温，在温度45℃的条件下干燥，使玉米淀粉挤出物的水分重量百分比为11.0%，粉碎，过20目的筛，备用； 

2、糖化处理：将玉米淀粉挤出粉碎物与过30目筛的大麦芽破碎物以1：2.3的重量比投入到N₂气保护的密闭糊化容器中，水料重量比为4.5：1，容器内的水先升温至40℃，保温并搅拌5min；升温至51℃，保温并搅拌50min；升温至63℃，保温并搅拌45min ；升温至72℃，保温并搅拌20min ；升温至77℃，过滤，将洗糟水的pH值调至5.4并加热至77℃，分3次加入到麦糟中进行洗糟，残糖量为0.54%，煮沸2min后得到定性麦汁；

在上述白高粱预处理的过程中，糖化处理的时间为133分钟，并且过滤顺利，无堵塞出现，麦汁浸出物的得率为78.1%。 

实施例3：啤酒的酿造

将实施例1得到的定性麦汁使用传统工序添加酒花并发酵来生产啤酒，制得的啤酒透明度、泡沫形态和香气和口味化符合国家标准的要求；浊度为1.0EBC、色度为13.3 EBC、酒精度为4.2%、原麦汁浓度为9.8°P、总酸为1.90mL/100mL、双乙酰为0.06 mg/L、甲醛为0.08 mg/L。