弱麦汁的直接发酵酿酒工艺应用与研究

孟庆伟

摘要：本文涉及啤酒酿造工艺领域，具体是采用一种弱麦汁的直接发酵酿酒工艺，既解决了现有的啤酒酿造生理生化反应过程复杂、资源消耗较大的问题，又能减少过程中废弃物排放，有利于环保，且可以降低成本。

关键词：啤酒酿造、弱麦汁回收、降低消耗、减少排放

1.背景

常见的啤酒生产装置中，麦芽在经过麦芽粉碎机粉碎，需要同时加入热水混合，混合液经过糖化、糊化步骤后，进入滤槽中过滤，滤液即麦汁送入煮沸锅内煮沸发酵，滤渣经过冷水冲洗后送入废渣槽，冲洗水直接排放。由于滤渣中的主要成分是麦皮，其表面在经过糖化和糊化步骤后，往往会附着一层糖分，而且含有麦汁残留，因此冲洗水是一种含有糖分的热水，又称弱麦汁，将其直接排放，会造成糖分的损失以及水资源的浪费，造成成本的上升。且后续啤酒酿造包含一系列复杂的生理生化反应过程，其中麦汁制备包括原料糖化、麦醪过滤和麦汁煮沸等工序，在麦汁制备工序中，正常麦醪过滤出的头道麦汁浓度在22-28°P，尚有一定量的浸出物残留在滤层麦糟中，用水将残留的浸出物洗出所得的低于5°P的麦汁通称弱麦汁。如果对弱麦汁不进行回收，首先是原料的利用率下降，增加啤酒的成本，同时产生的废弃物对环境治理增加压力，增加污水处理运行成本，不利于环保。

2.一种弱麦汁的直接发酵酿酒工艺

本工艺目的在于提供一种弱麦汁的直接发酵酿酒工艺，以解决上述背景中提出现有的啤酒酿造过程中对弱麦汁不进行回收，原料利用率低，生产啤酒成本高，且废弃物易污染环境等问题。

2.1 工艺工序

一种弱麦汁的直接发酵酿酒工艺，包括以下工序：

a、弱麦汁回收工序：在正常麦醪过滤出头道麦汁后，再对滤层麦糟洗槽得到弱麦汁;本过程将保证了对正常洗槽后的的残留在滤层麦糟中的的营养物质进行充分回收，使原料得到充分利用，经过本过程可以满足滤层麦糟中残浓度小于1°P。

b、麦汁浓度调整工序：对回收来的弱麦汁中的浓度进行调整，使得调整后的麦汁浓度为15-19°P;本过程在弱麦汁中添加糖浆等营养物质，对弱麦汁进行浓度调正校对，保证了酵母发酵的糖类要求，使得生产出的啤酒的酒精浓度达到市售的要求，而且还充分利用发酵罐，有效控制了成本。

c、碳氮比例及其微量元素调整工序：在经过浓度调整的弱麦汁中再添加酵母营养盐，使得调整后的弱麦汁中的氨基氮的浓度大于200ppm;本过程确保酵母发酵所需的氨基氮以及微量元素，而且还使酵母发酵过程中高基醇的产生量减少，保证了啤酒的品质。

d、煮沸、冷却、发酵、过滤工序：其中待澄清过滤物还要对其中的酚类物质进行吸附使其浓度不超过90ppm。本过程将因滤层麦糟多次洗糟而进入到弱麦汁中的酚类物质在成品啤酒中被吸附出来，进一步提高了啤酒的口感和质量。

麦汁浓度调整工序过程中所添加的糖浆中的还原性糖的浓度大于72%、24小时极限发酵度大于80%。麦汁浓度调整工序为在回收来的弱麦汁中添加头道麦汁，该头道麦汁的浓度为22-28°P。本设置也还可以是麦汁浓度调整工序为在回收来的弱麦汁中添加麦芽糖浆，该麦芽糖浆中干物质浓度大于80%，其中还原性糖的浓度大于72%，该麦芽糖浆24小时极限发酵度大于80%。本设置也还可以是的麦汁浓度调整工序为在回收来的弱麦汁中一起添加头道麦汁和麦芽糖漿。弱麦汁回收工序中对滤层麦糟的洗槽至少为两次以上。

2.2 工艺流程示意图

2.3 具体实施方式

参阅图1，具体实施方式1：

a、弱麦汁回收：在正常洗糟基础上，再增加2次洗糟，以确保麦糟中残糖小于1°P，为保证弱麦汁的微生物指标，回收的弱麦汁要贮存在85°的暂储罐。

b、浓度调整：在回收来的弱麦汁中添加麦芽糖浆，使得调整后的弱麦汁浓度为15-19°P，所用的麦芽糖浆的麦芽糖浆干物质含量大于80%，且麦芽糖浆干物质中还原性糖的浓度大于72%，该麦芽糖浆24小时极限发酵度大于80%。

c、碳氮比例及其微量元素调整工序：在经过浓度调整的弱麦汁中再添加酵母营养盐，使得调整后的弱麦汁中的氨基氮的浓度大于200ppm;

d、煮沸、冷却、发酵、过滤工序：经上述调整后的麦汁进入煮沸，即103-105℃下煮沸60分钟;然后冷却到9-10℃，接种酵母进行酒精发酵;成熟的啤酒进行过滤及罐装;其中过滤时还要对待澄清过滤物中的酚类物质进行吸附使其浓度不超过90ppm。

参阅图2，具体实施方式2：

a、弱麦汁回收：在正常洗糟基础上，再增加2次洗糟，以确保麦糟中残糖小于1°P，为保证弱麦汁的微生物指标，回收的弱麦汁要贮存在85°的暂储罐。

b、浓度调整：在回收来的弱麦汁中添加头道麦汁，使得调整后的弱麦汁的糖浆浓度为15-19°P，所用头道麦汁的浓度为22-28°P。

c、碳氮比例及其微量元素调整工序：在经过浓度调整的弱麦汁中再添加酵母营养盐，使得调整后的弱麦汁中的氨基氮的浓度大于200ppm;

d、煮沸、冷却、发酵、澄清过滤工序：经上述调整后的麦汁进入煮沸，即103-105℃煮沸60分钟;然后冷却到9-10℃，接种酵母进行酒精发酵;然后对成熟的啤酒进行过滤及罐装;其中过滤时还要对酚类进行吸附使其浓度不超过90ppm。

参阅图3，具体实施方式3：

a、弱麦汁回收：在正常洗糟基础上，再增加2次洗糟，以确保麦糟中残糖小于1°P，为保证弱麦汁的微生物指标，回收的弱麦汁要贮存在85°的暂储罐。

b、浓度调整：在回收来的弱麦汁中添加麦芽糖浆和头道麦汁，使得调整后的弱麦汁浓度为15-19°P，所添加的麦芽糖浆中糖浆干物质含量大于80%，且该糖浆干物质中还原性糖的浓度大于72%，该麦芽糖浆24小时极限发酵度大于80%;所添加的头道麦汁的浓度为22-28°P。

c、碳氮比例以及微量元素调整工序：在经过浓度调整的弱麦汁中再添加酵母营养盐，使得调整后的弱麦汁中的氨基氮的浓度大于200ppm;

d、煮沸、冷却、发酵、澄清过滤工序：经上述调整后的麦汁进入煮沸，即103-105℃60分钟;然后冷却到9-10℃，接种酵母进行酒精发酵;成熟的啤酒进行过滤及罐装;其中过滤时还要对酚类进行吸附使其浓度不超过90ppm。

3.结语

与现有工艺相比，本项弱麦汁的直接发酵酿酒工艺的有益效果：回收利用弱麦汁，减少了水资源和热量的消耗，降低了糖损，提高收得率，增加产量。且经过该装置及工艺生产的啤酒在理化指标、口感与正常麦汁酿造的啤酒基本一致，而且对弱麦汁进行充分回收利用，提高了原料的利用率，同时减轻废弃物、污水的治理压力、降低了啤酒生产成本，达到提高产能、节约投资与环境保护并举的效果。

参考文献：

[1]孙黎琼，程远东. 糖化弱麦汁回收工艺的研究[J].《工程科技》， 2012年

[2]郝建秦.啤酒酿造技术创新史[J].《工程科技》，2021年

[3]杜波涛，庄永森. 啤酒菌种、原浓与发酵工艺对啤酒风味的影响[J].《工程科技》，2021年

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