专利名称：一种用于啤酒生产添加啤酒催清剂的快速高效麦汁煮沸方法及啤酒催清剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于啤酒生产的麦汁煮沸方法。
背景技术：
在啤酒生产中，麦汁煮沸耗能最多，约占啤酒生产总能耗的42 45%，是啤酒企业节能减排所关注的重点工序。迄今为止，国内外所有啤酒企业都没有在啤酒生产麦汁煮沸工序中添加啤酒催清齐U。最近十几年来，有些啤酒企业在酿造中高档啤酒时在麦汁煮沸过程中添加单宁。绝大部分啤酒企业常压麦汁煮沸既使在麦汁煮沸过程中添加了单宁，一般也都需要开蒸汽麦汁 煮沸90min，和传统常压麦汁煮沸90min相比，不能节省能源。而且煮沸后定性麦汁的凝固性氮和总多酚含量也不是最理想，添加成本也不低。对于低压动态麦汁煮沸工艺，目前大多数啤酒企业采用以下步骤I、常压下的预煮沸阶段为了除去煮沸锅、压力调节系统和蒸汽冷凝器中的空气;2、动态煮沸阶段在煮沸锅中开蒸汽增压，煮沸锅内温度从lOrC升高到103°C，锅内的压力从50mbar升高到150mbar,时间约4min ;再释放压力时(专业称为“汽提”，是不停蒸汽的)，锅内的压力从150mbar降到50mbar,时间约3min,这个过程重复6 8次；3、常压下的后煮沸结束阶段使麦汁达到需要的浓度、添加香酒花。因此，目前在啤酒企业所用的低压动态麦汁煮沸工艺需要开蒸汽煮沸55 65min，有的要70min，而且工艺步骤比较复杂。水分蒸发需要消耗大量的能源。因此，只要能缩短麦汁煮沸时间就可以节约能源。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于啤酒生产添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂。为此，本发明采用以下技术方案一种用于啤酒生产添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂，其特征在于它采用常压煮沸混合麦汁，所述煮沸方法是由原料总加水比A、啤酒催清剂添加量B、停蒸汽闷和开蒸汽煮循环的时间设定C、停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环次数D、煮沸用蒸汽总时间E、麦汁煮沸总时间F、混合麦汁pH值G以及在混合麦汁中添加啤酒催清剂组成决定啤酒质量的麦汁煮沸关键性工艺条件；所述原料总加水比A为控制在I : 3.0 3. 2，并使头号麦汁浓度达16 20。P ；所述啤酒催清剂添加量B为每kl经过煮沸后的定性麦汁浓度10° P的麦汁添加量控制在10 500g，定性麦汁浓度每增加I ° P，相应增加I 50g ;所述工艺条件C为煮沸锅开蒸汽加热升温使混合麦汁达到沸点后，以停蒸汽闷5 6min、开蒸汽煮5 6min为一个循环；所述停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环次数D为5 7个循环；所述煮沸用蒸汽总时间E为开蒸汽煮沸25 35min ；所述工艺条件F为麦汁煮沸总时间50 70min ；混合麦汁pH值G为pH = 5. 2 5. 5 ;所述啤酒催清剂是包括以下组分单宁、壳聚糖、明胶、酪蛋白酸钠，均为食品级。目前国内绝大部分啤酒企业在用的常压麦汁煮沸都需要开蒸汽煮沸90min。采用本发明所提供的添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂，常压煮沸混合麦汁达到沸点后停蒸汽闷5min、开蒸汽煮5min为一个循环，以此重复进行5 7个循环，·整个过程只需用蒸汽时间25 35min,与原工艺开蒸汽麦汁煮沸90min相比较,节省了用蒸汽时间55 65min,节省了蒸汽消耗。为解决上述技术问题，本发明还可采用以下技术方案一种用于啤酒生产添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂，其特征在于它采用在低压150mbar条件下煮沸混合麦汁，所述煮沸方法是由原料总加水比A、啤酒催清剂添加量B、停蒸汽闷和开蒸汽煮循环的时间设定C、停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环次数D、煮沸用蒸汽总时间E、麦汁煮沸总时间F、混合麦汁pH值G以及在混合麦汁中添加啤酒催清剂组成决定啤酒质量的麦汁煮沸关键性工艺条件；所述原料总加水比A为控制在I : 3.0 3. 2，并使头号麦汁浓度达16 20。P ；所述啤酒催清剂添加量B为每kl经过煮沸后的定性麦汁浓度10° P的麦汁添加量控制在10 500g，定性麦汁浓度每增加I ° P，相应增加I 50g ;所述工艺条件C为煮沸锅开蒸汽加热升温使混合麦汁达到沸点后，以停蒸汽闷6 7min、开蒸汽煮3 4min为一个循环；所述停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环次数D为5 7个循环；所述煮沸用蒸汽总时间E为开蒸汽煮沸15 21min ；所述工艺条件F为麦汁煮沸总时间45 63min ；混合麦汁pH值G为pH = 5. 2 5. 5 ;所述啤酒催清剂是包括以下组分单宁、壳聚糖、明胶、酪蛋白酸钠，均为食品级。采用本发明所提供的麦汁煮沸方法，对于目前啤酒企业在用的低压动态麦汁煮沸，本发明免去了原工艺的“第I步骤常压下的预煮沸阶段”和“第3步骤常压下的后煮沸结束阶段”，并且改进了 “第2步骤动态煮沸阶段”中“不停蒸汽的释放压力阶段”为“停蒸汽闷”。即煮沸锅内压力达到所述压力条件下的沸点后以停蒸汽闷6 7min、开蒸汽煮3 4min为一个循环；以此重复进行5 7个循环，就可完成整个低压动态麦汁煮沸操作。整个过程只需用蒸汽煮沸时间15 21min,与原工艺开蒸汽麦汁煮沸55min相比较,节省了用蒸汽时间34 40min，节省了蒸汽消耗，并且工艺控制更简单。本发明另一个所要解决的技术问题是提供一种用于啤酒生产的啤酒催清剂，它能够提高啤酒质量，并进而使应用所述啤酒催清剂的啤酒生产麦汁煮沸方法能够缩短麦汁煮沸时间，降低蒸汽消耗。为此，本发明采用以下技术方案它包括以下组分单宁、壳聚糖、明胶、酪蛋白酸钠，均为食品级。明胶壳聚糖单宁酪蛋白酸钠的重量比=I : I 100 : I 100 O. I 10。都能取得较好的效果。本发明所提供的添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂，其原理是麦汁煮沸锅底部安装的大体积列管式内加热器以及煮沸锅的壳体其实是一个具大的高能聚热器。在对混合麦汁开蒸汽加热的同时，它可以迅速吸收蓄积在麦汁煮沸过程中多余的热能；在停蒸汽闷的时间段里，它又能缓慢均匀地释放热量，使混合麦汁能够持续保持沸腾状态，实现免能源闷煮。同时，在本发明中还设定了一定的停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环个数，保证麦汁有足够的煮沸总时间和在闷时有足够的温度保障。在整个煮沸过程中混合麦汁自始至终都能得到较强烈的热作用。啤酒的非生物稳定性是关系到啤酒品质的极其重要因素，它受麦汁中高分子蛋白质和多酚含量的多少而影响。在麦汁煮沸过程中添加啤酒催清剂的催清作用，从本质上说并不只是使煮沸后的麦汁清亮，而是要除去麦汁中的一部分高分子蛋白质和多酚物质的含量，使啤酒的非生物稳定性达到高品质啤酒的要求。为此，本发明人特别设计了单宁、壳聚糖、明胶、酪蛋白酸钠四种物质的组合。单宁有絮凝蛋白质的作用，能有效地吸附麦汁中的高分子蛋白；壳聚糖有良好的使悬浮物絮凝的作用；明胶有澄清作用；酪蛋白酸钠有降低多酚物质的作用。这四种物质在混合麦汁中有很好的生物相容性，互不干扰，各自发挥其 功能，而且有协同和增效作用。根据文献报道和生产实践表明“复配食品添加剂的协同效应，既有功能互补，协同增效的效应；也有功能相克，相互抑制的效应，但在食品工业中有应用价值的一般情况下会产生协同增效的作用”。最近十几年来，单宁一直在啤酒工业中在酿造优质啤酒时使用，如糖化单宁，一般制造商推荐的用量为30-50g/KL。壳聚糖、明胶和酪蛋白酸钠还未见报道在啤酒工业中用过。本发明人曾经在某啤酒公司，在常压麦汁煮沸情况下，用同样的麦芽原料、同样煮沸锅和同样蒸汽压力情况下，做过添加单宁煮沸90min和使用啤酒催清剂煮沸25min的工业大生产比较试验。其结果是添加啤酒催清剂13g/KL煮沸25min的13° P定性麦汁的凝固性氮只有I. lmg/100ml，而添加单宁30g/KL煮沸90min的13° P定性麦汁的凝固性氮却有I. 46mg/100ml,比添加啤酒催清剂的高出32. 7%。这可以说明啤酒催清剂中的单宁在增加了壳聚糖、明胶和酪蛋白酸钠后有协同作用，去除高分子蛋白质的能力更强。同时也就有了增效作用，可以减少单宁的用量，从而降低添加剂成本。因此正是由于单宁、壳聚糖、明胶和酪蛋白酸钠的协同和增效作用，所以啤酒催清剂既能去除混合麦汁中的高分子凝固性蛋白质，又能去除多酚物质，获得清亮、稳定的麦汁。最终提高了啤酒的过滤性能，有利于提高啤酒的非生物稳定性。因此，啤酒催清剂和快速高效短时闷-煮交替循环煮沸技术的组合应用，即本发明的添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸技术及啤酒催清剂可以有效地降低麦汁中容易造成啤酒混浊和沉淀的高分子凝固性蛋白质和总多酚的含量，轻松地保证了啤酒品质，同时又快速高效节能。从2004年以来，在浙江、江苏、安徽某四大啤酒公司的啤酒催清剂大生产试验和应用的实践得到证明只要在啤酒催清剂包含的单宁、壳聚糖、明胶、酪蛋白酸钠的溶解度范围之内，四种物质在混合麦汁中有很好的生物相容性，互不干扰，各自发挥其功能，而且有协同和增效作用，均可起到较好的催清作用。但要综合考虑催清作用的效果和添加成本之间的最佳选择。本发明人认为每kl经过煮沸后的定性麦汁浓度10° P的麦汁添加80 200g啤酒催清剂，其作用的效果比仅添加单宁的好，而添加成本比仅添加单宁的省。试验证明将本发明的添加啤酒催清剂的快速高效煮沸方法用于对低压动态麦汁煮沸工艺的改进，可使开蒸汽煮沸时间从原工艺70min缩短到15min，蒸汽消耗降低了78. 6%，煮沸后麦汁的凝固性氮含量比对照工艺麦汁降低了 O. 80mg/100ml。所酿造的成品啤酒达到GB4927-2008国标优级啤酒的要求，非生物稳定性达到了 6个月以上；将本发明的添加啤酒催清剂的快速高效煮沸技方法用于常压麦汁煮沸，可使开蒸汽煮沸时间从原工艺90min缩短到25min，蒸汽消耗降低了 72.2%。煮沸后麦汁的凝固性氮含量比原工艺麦汁降低了 O. 73mg/100ml。所酿造的成品啤酒达到GB4927-2008国标优级啤酒的要求，非生物稳定性达到了 6个月以上。既降低了蒸汽消耗，又保证了啤酒质量。而且，无论是添加啤酒催清剂的快速高效煮沸方法的常压麦汁煮沸试验工艺，还是低压动态麦汁煮沸试验工艺，在煮沸过程中不必添加卡拉胶和单宁、在冷麦汁中不必添加脯氨酸蛋白酶，发酵液倒罐时不必添加硅胶，在清酒过滤时不必添加PVPP，节省了原工艺所使用的添加剂费用，降低原材料成本。同时，由于煮沸时间的缩短和麦汁煮沸强度的降低，比原工艺还减少了约72 78%锅炉废气和煮沸锅二次蒸汽的排放，既减少了锅炉的燃料和避免了煮沸锅二次蒸汽带走大量热量而造成的能源浪费，又有利于环境保护。
具体实施例方式—、制定添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂的工艺条件本发明添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂的工艺条件，它们是由原料总加水比A、啤酒催清剂添加量B、停蒸汽闷和开蒸汽煮循环的时间设定C、停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环次数D、煮沸用蒸汽总时间E、煮沸总时间F、麦汁pH值G以及在混合麦汁中添加啤酒催清剂组成。它们是决定啤酒质量的麦汁煮沸关键性工艺条件。(一 )、制定实例I 3常压添加啤酒催清剂的快速高效麦汁煮沸方法及啤酒催清剂的工艺条件实例I 3常压添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂的工艺条件，见表I。表I用于常压添加啤酒催清剂快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂的工艺条件
实例原料总啤酒催清开蒸汽和停蒸循环 *煮沸用煮沸总~ η~号加水比剂添加量汽循环时间设次数蒸汽总时时间 pH值(g/t)定(min) (个)间(min) (min)定例I一
1:3.0林闷 5—煮 552550 5.2~5.5
实例 2 1:3. I***闷 5-煮 563060 5.2~5.5
实例 3 1:3.2 林林闷 5-煮 573570 5.2~5.5* :煮沸锅开蒸汽加热升温使混合麦汁达到沸点时开始计算时间；** :每kl经过煮沸后的定性麦汁浓度10° P的麦汁添加量控制在100g，定性麦汁浓度每增加1° P，催清剂相应增加IOg ；*** :每kl经过煮沸后的定性麦汁浓度10° P的麦汁添加量控制在110g，定性麦汁浓度每增加1° P，催清剂相应增加Iig;**** :每kl经过煮沸后的定性麦汁浓度10° P的麦汁添加量控制在120g，定性麦汁浓度每增加1° P，催清剂相应增加12g。
所述啤酒催清剂是包括以下组分单宁、壳聚糖、明胶、酪蛋白酸钠，均为食品级，明胶壳聚糖单宁酪蛋白酸钠=I I 100 I 100 O. I 10。它是由组分A和组分B混合均匀后形成的乳状混合液；组分A是明胶、单宁、酪蛋白酸钠溶于水形成的粘性液体；组分B是壳聚糖溶于冰醋酸形成的粘性液体。啤酒催清剂可以在麦汁煮沸时加入麦汁煮沸锅混合麦汁中。( 二)、制定实例4 6低压动态添加啤酒催清剂的快速高效麦汁煮沸方法及啤酒催清剂的工艺条件实例4 6低压动态煮沸的添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂的工艺条件见表2，煮沸锅内压力150mbar。表2用于低压动态添加啤酒催清剂快速高效麦汁煮沸方法及啤酒催清剂的工艺条件
权利要求
1.一种用于啤酒生产添加啤酒催清剂的快速高效麦汁煮沸方法，其特征在于它采用常压煮沸混合麦汁，所述煮沸方法是由原料总加水比A、啤酒催清剂添加量B、停蒸汽闷和开蒸汽煮循环的时间设定C、停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环次数D、煮沸用蒸汽总时间E、麦汁煮沸总时间F、混合麦汁pH值G以及在混合麦汁中添加啤酒催清剂组成决定啤酒质量的麦汁煮沸关键性工艺条件； 所述原料总加水比A为控制在I : 3. O 3. 2，并使头号麦汁浓度达16 20° P ;所述啤酒催清剂添加量B为每kl经过煮沸后的定性麦汁浓度10° P的麦汁添加量控制在10 500g，定性麦汁浓度每增加1° P，相应增加I 50g ; 所述工艺条件C为煮沸锅开蒸汽加热升温使混合麦汁达到沸点后，以停蒸汽闷5 6分钟、开蒸汽煮5 6分钟为一个循环； 所述停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环次数D为5 7个循环； 所述煮沸用蒸汽总时间E为开蒸汽煮沸25 35分钟； 所述工艺条件F为麦汁煮沸总时间50 70分钟； 混合麦汁pH值G为pH = 5. 2 5. 5 ; 所述啤酒催清剂是包括以下组分壳聚糖、明胶、单宁、酪蛋白酸钠，均为食品级。
2.根据权利要求I所述的用于啤酒生产添加啤酒催清剂的快速高效麦汁煮沸方法，其特征在于所述的原料总加水比A通过控制糖化锅和糊化锅加水比实现。
3.一种用于啤酒生产添加啤酒催清剂的快速高效麦汁煮沸方法及啤酒催清剂，其特征在于它采用在低压150mbar条件下煮沸混合麦汁，所述煮沸方法是由原料总加水比A、啤酒催清剂添加量B、停蒸汽闷和开蒸汽煮循环的时间设定C、停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环次数D、煮沸用蒸汽总时间E、麦汁煮沸总时间F、混合麦汁pH值G以及在混合麦汁中添加啤酒催清剂组成决定啤酒质量的麦汁煮沸关键性工艺条件； 所述原料总加水比A为控制在I : 3. O 3. 2，并使头号麦汁浓度达16 20° P ;所述啤酒催清剂添加量B为每kl经过煮沸后的定性麦汁浓度10° P的麦汁添加量控制在10 500g，定性麦汁浓度每增加I ° P，相应增加I 50g ; 所述工艺条件C为煮沸锅开蒸汽加热升温使混合麦汁达到沸点后，以停蒸汽闷6 7分钟、开蒸汽煮3 4分钟为一个循环； 所述停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环次数D为5 7个循环； 所述煮沸用蒸汽总时间E为开蒸汽煮沸15 21分钟； 所述工艺条件F为麦汁煮沸总时间45 63分钟； 混合麦汁pH值G为pH = 5. 2 5. 5 ; 所述啤酒催清剂是包括以下组分明胶、壳聚糖、单宁、酪蛋白酸钠，均为食品级。
4.根据权利要求3所述的用于啤酒生产添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法，其特征在于所述的原料总加水比A通过控制糖化锅和糊化锅加水比实现。
5.一种用于啤酒生产麦汁煮沸的啤酒催清剂，其特征在于它包括以下组分单宁、壳聚糖、明胶、酪蛋白酸钠，均为食品级。
6.如权利要求I所述的一种用于啤酒生产麦汁煮沸的啤酒催清剂，其特征在于明胶壳聚糖单宁酪蛋白酸钠的重量比=I : I 100 : I 100 : O. I 10。
全文摘要
本发明提供一种用于啤酒生产添加啤酒催清剂的快速高效节能麦汁煮沸方法及啤酒催清剂。本发明在煮沸锅底部安装的列管式内加热器，可以迅速吸收蓄积在麦汁煮沸过程中多余的热能；在停蒸汽闷的时间段又能缓慢均匀地释放热量，使混合麦汁能够持续保持沸腾状态，实现免能源闷煮。本发明还设定了停蒸汽闷和开蒸汽煮的循环个数，保证麦汁有足够的煮沸总时间和在闷时有足够的温度保障。在整个煮沸过程中混合麦汁自始至终都能得到较强烈的热作用。啤酒催清剂和快速高效短时闷-煮交替循环煮沸技术的组合应用可以有效地降低麦汁中容易造成啤酒混浊和沉淀的高分子凝固性蛋白质和总多酚的含量，轻松地保证了啤酒品质，同时又快速高效节能。
文档编号C12C5/02GK102899211SQ20111021011
公开日2013年1月30日 申请日期2011年7月26日 优先权日2011年7月26日
发明者陈廷登, 陈开宏, 陈璐, 杜丰, 许若兰 申请人:陈廷登