傳統(tǒng)工藝釀制啤酒主料是麥芽,其用量約占70%(對耗糧量),輔料為大米,一般用量占30%(對耗糧量)。每生產(chǎn)100公斤麥芽,約需大麥43公斤。如能用玉米作輔料不僅解決了啤酒生產(chǎn)的原料問題,還能降低產(chǎn)品成本,因玉米是高產(chǎn)作物,其價格低廉。
玉米品種:玉米從色澤上區(qū)別,可分為紅、黃、白三種。但其品種又分為馬齒型、半馬齒型、硬粒和半硬粒等。從類型而論,可分為粉玉米、甜玉米和糯玉米。其中馬齒型的產(chǎn)量最高。種植最為普遍。
品種對比試驗結(jié)果,白玉米釀制的啤酒風味最佳。但因馬齒型玉米的產(chǎn)量高,故以該品種作為本試驗的原料。
糊化工藝操作條件試驗
1.玉米面浸漬與液化。要使輔料中淀的粉易于糖化,必須進行糊化以破壞淀粉粒。糊化之前水分應滲入淀粉中,使其吸水后而膨脹,然后再高溫蒸煮才能破壞淀粉結(jié)構(gòu)。玉米面的浸漬溫度在50℃左右時,膨脹的程度很小,必須逐漸加熱,達到80℃以后,才能顯著膨脹。因此,在糊化前,先加熱至45℃,保持20分鐘,使其吸入少量水分后,再加熱至80℃保持20分鐘,這樣才能達到淀粉全部膨脹的目的,有利于糊化。
逐漸加溫浸漬,也是液化的過程,一般常規(guī)方法加入10%的麥芽,使淀粉的磷脂酶與淀粉作用而形成可溶性淀粉,使糊化酶易與之起加水分解作用。在試驗中為了節(jié)約麥芽,改用a-淀粉酶,其用量為0.3%(對玉米面),經(jīng)試驗其效果與加麥芽相同。液化不好,就易形成不溶性淀粉,進一步影響糊化,而使淀粉不易被酶水解,影響麥汁得率和過濾性能。經(jīng)試驗證明,玉米面的浸漬與液化的溫度、時間同大米有所區(qū)別。
2.玉米面糊化,由于加入了a-淀粉酶進行液化,因此,糊化的溫度可適當降低,時間也可縮短,開始試驗時,糊化溫度采用102℃保持10分鐘,可是糖化時間長達70分鐘。這就證明淀粉膜未破裂,內(nèi)容物未全部流出變成可溶性淀粉,因而使糖化時間延長。后來用120℃的溫度保持20分鐘,糖化時間縮短至50分鐘左右。最后將糊化時間延長至30分鐘,而糖化時間縮短至20~30分鐘,獲得了合格的麥汁。因此,確定糊化溫度102℃保持30分鐘,應用于擴大試驗,取得了滿意的結(jié)果。
糖化工藝操作條件試驗:1.麥芽粉浸漬。啤酒生產(chǎn)無論是煮沸法還是浸出法,在糖化前麥芽都需要使用溫水進行浸漬。這樣才能使麥芽中淀粉軟化,膨脹和溶解,同時加強各種酶的活性,以及麥芽中的可溶性物質(zhì)能大量溶解出來,有利于加速糖化。在試驗中體會到,浸漬溫度低,浸漬時間勢必延長,如用30~40℃溫水浸漬,時間長達30~60分鐘之久,經(jīng)試驗確定用45℃溫水浸漬,保持20分鐘就能獲得滿意結(jié)果。
2.蛋白質(zhì)分解溫度。蛋白質(zhì)對啤酒的風味和泡沫都有很大的影響,同時又是發(fā)酵期間酵母的營養(yǎng),所以掌握好蛋白質(zhì)的分解溫度和時間是必不可少的工作。
蛋白質(zhì)分解最適宜的溫度,要根據(jù)原料中蛋白質(zhì)的種類,酶系分解溫度、時間以及pH值等的影響而變化。玉米中的蛋白質(zhì)含量和性質(zhì)都與大麥、大米中的蛋白質(zhì)都有所區(qū)別。本試驗僅用對原料30%玉米作為輔料。所以沒有補充其他植物蛋白,但對分解的溫度和時間都進行了試驗。
在小試驗中對蛋白質(zhì)的分解溫度,初期采用56℃,保持30~60分鐘,獲得的麥汁成分和啤酒風味都不理想。為了適應原料質(zhì)量情況,進一步探索所用原料的適宜溫度和時間,以達到提高質(zhì)量的目的,所以對蛋白質(zhì)分解溫度開展了一系列的試驗。結(jié)果表明在蛋白質(zhì)分解溫度56℃之前,保持一段溫度52℃,時間20~30分鐘適宜,結(jié)果表明,各種氮的含量均有提高。
3.加食鹽的實驗。小試初期釀制的啤酒,口味淡薄,缺乏醇厚,爽口感,泡沫的持久性也較差,曾對糊化、糖化等進行了多方面的實驗未能達到要求,因此,加入適量食鹽,口味就發(fā)生了明顯變化。由于加入的食鹽,具有降低表面張力。分散二氧化碳的作用,這就促進了二氧化碳的含量增加,并改善了泡沫持久性。二氧化碳含量低,不僅泡沫少,而且口味平淡、苦味重。另外加入食鹽還有利于發(fā)酵正常進行。在試驗中還感到加入食鹽后,消除了酒中玉米味。加入量的問題,通過試驗確定每升麥汁加入0.6克食鹽較為適宜。
4.糖化操作。當玉米面糊化后,加入需要量的冷水與麥芽粉,在溫度45℃時保持20分鐘,升溫到52℃時停留20~30分鐘,再升溫到56℃保持30分鐘,又加溫到65~68℃保持30分鐘進行糖化。最后升溫到78℃停留10分鐘進行滅酶。
5.其它操作條件。麥汁的過濾、煮沸、加花、冷卻、發(fā)酵等操作,都與正規(guī)啤酒釀制的操作方法相同。
感觀品評和理化分析 前酵的發(fā)酵時間為5~6天,后酵42天,啤酒感觀品評與理化分析如下:
1.感觀品評
色:淡黃、澄清。 香:具有麥芽與酒花香氣。 泡沫:潔白細膩,上升高度與持久性良好。 味:醇厚、無異味、潤滑、爽口、有殺口力。
2.理化分析
酒精:3.3% 實際濃度:4.7 酸度:1.58 原麥汁濃度:11.19 色度:0.45 實際發(fā)酵度:57.73
根據(jù)品嘗與理化分析,玉米作為輔料釀制啤酒,產(chǎn)品質(zhì)量與大米輔料釀制的啤酒基本上是一致的,完全可以應用于生產(chǎn)中。
經(jīng)濟效益 采用玉米代替大米作為輔料生產(chǎn)啤酒,每噸啤酒耗用量按60公斤計算,大米的價格為0.37元/公斤,玉米為0.198元/公斤。因此,每噸啤酒能降低成10.32元。以萬噸啤酒汁,每年能多獲得10萬元的利潤。
試驗結(jié)論
1.玉米來源廣泛,價格低廉,用玉米作輔料的啤酒質(zhì)量與大米輔料的無差別,因此采用玉米作為輔料生產(chǎn)啤酒是可行的。
2.玉米面在浸漬糊化時,加入α-淀粉酶,玉米面用量可提高到40%,亦能獲得滿意結(jié)果。
3.在釀制中加入食鹽0.6克/升,能改善啤酒的風味。
4.玉米面的脂肪含量在2%左右,對酒質(zhì)無影響。
5.蛋白質(zhì)分解溫度,在56℃前。增加一段52℃的分解溫度和時間,是適宜的。