本发明涉及一种用于高粱酿制啤酒专用糖浆的制备方法，属于糖浆制备技术领域。
背景技术：
采用添加啤酒专用糖浆，既可减轻糖化车间压力，提高设备利用率，在不增加糖化车间的条件下提高啤酒产量；缩短酿造周期，简化工艺操作；提高原料利用率，增加玉米深加工的经济效益；可调整糖浆用量或制备工艺来改变糖浆糖组分，满足啤酒酿造的要求；增加麦汁浓度，更适合于高浓酿造技术；增加啤酒的风味稳定性，延长成品啤酒的货价期；调整糖化罐中麦汁的含氮物质的含量，满足啤酒酵母生长的需要。
目前啤酒糖浆主要以玉米淀粉为原料生产，但是我国目前研制的玉米糖浆质量不高，无法满足酵母所需的全部营养，主要存在以下问题：一是糖浆中的蛋白区分与优质麦汁有偏差，高分子蛋白质含量较少，游离α-氨基氮含量偏低。二是糖浆组分不是十分合理，主要表现为葡萄糖含量较高，而麦芽糖等可发酵性糖含量较低，与麦汁成分相差较大，从而不能满足啤酒酵母的发酵需要。也有以高粱为主要原料制备啤酒糖浆，而高粱有其自身的特点，发芽过程中形成的酶系以及胚乳细胞壁降解方式与大麦芽有所不同，使高粱汁中组成成份与麦汁不同，从而高粱啤酒有其自身的特点、风格。另一方面，用高粱芽做原料，有其本身的缺陷：高粱芽中淀粉的糊化温度是70～77℃，在糖化过程中，没有糊化的淀粉不能有效地被水解，从而造成糖化时间长，过滤困难以及发酵液及成品一系列问题，高粱芽采用麦芽糖化工艺导致酶的最适温度与淀粉糊化温度之间的矛盾，与大麦芽相比，高粱芽糖化力低、浸出率低，制麦损失大，使其在啤酒原料使用上受限制。但是近年来研究表明，采取合适的制麦条件，合理的糖化工艺克服自身的缺陷，使高粱芽代替大麦芽等物质酿制啤酒成为可能。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对传统利用高粱酿造啤酒时，由于高粱中淀粉结构紧密，且支链淀粉含量高，使糖化液黏稠，高粱芽糖化力低、浸出率低，影响糖化过程及啤酒质量的问题，本发明利用挤压膨化后的高粱和麦芽分别通过液化、糖化、陈化的工艺制备高粱酿制啤酒专用糖浆的方法，本发明先将高粱利用单螺杆挤压膨化机对其挤压膨胀，使得谷物体积膨胀，将β-淀粉转化成α-淀粉，高粱中脂肪含量经过挤压膨化后明显下降，随后将挤压膨胀后的高粱利用耐高温α-淀粉酶在超声辅助的条件下进行液化，得液化料液后分别在不同温度下加入不同酶活性的酶进行糖化，糖化后过滤，向滤液中加入蜂蜜进行密封陈化，陈化后即可。本发明的制备工艺简单，高粱糖化力高、浸出率高，浆酿制得到的啤酒口感纯正，啤酒泡特性好。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）称取800～1000g高粱，放入脱壳机中进行脱壳，即可得到高粱米，将高粱米放入粉碎机中粉碎15～20min，得高粱粉末，将高粱粉末加入单螺杆挤压膨化机，在套管温度为85～90℃，螺杆转速为220～300r/min，物料含水率为22～24%，模孔直径为8～10mm和1.5～2.5MPa的条件下进行挤压膨胀，即可得到挤压膨胀后的高粱；
（2）分别称取400～500g上述挤压膨胀后的高粱和100～200g麦芽混合后加入粉碎机中粉碎，过200～220目筛，得粉末，将粉末按质量比1:3与去离子水混合，混合后用石磨磨制20～30min，得浆液，用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH值为5.5，调节后加入浆液质量0.1～0.3%耐高温α-淀粉酶，以180～200W的功率进行超声波处理40～60min后，得混合物，并对其进行加热至90～95℃，保温液化5～7h，液化后趁热过滤，得液化料液；
（3）取上述液化料液，并降低温度为50～55℃，加入液化料液质量0.1～0.3%酶活性100～200u/g真菌蛋白酶和液化料液质量0.2～0.4%酶活性300～400u/g脱支酶，搅拌混合40～60min后升温至60～65℃，接着加入液化料液质量0.3～0.5%酶活性100～200u/gβ-淀粉酶和液化料液质量0.05～0.07%酶活性10～20u/g普鲁兰酶，搅拌混合80～100min，升温至70～72℃后加入液化料液质量0.15～0.25%酶活性300～400u/gα-淀粉酶，保温搅拌40～50min，搅拌后升温至90～95℃，保温糖化至糖化液DE值为55～65%时停止糖化，趁热用5层纱布进行过滤，得滤液；
（4）将上述滤液加热煮沸5～10min，煮沸后冷却至室温，然后加入冷却滤液质量0.1～0.3%蜂蜜，搅拌混合1～2h后密封3～5天，密封后即可得到用于高粱酿制啤酒专用糖浆。
本发明的应用方法：首先称取2～3kg红高粱，将其置于破壳机中破壳，收集得到高粱米，再将其置于粉碎机中粉碎并过100目筛，得到高粱粉末，随后将4～5L水注入糖化锅内加热至 40～45℃，并将高粱粉末倒入糖化锅内，搅拌混合均匀后，保温20～25min，过滤，收集得到滤液，取2～3L过滤液、10～15g本发明制备的高粱酿制啤酒专用糖浆，将其混合均匀后，向其加入混合物质量1～2%酒花，对其进行加热煮沸，保温30～35min后，过滤，得过滤液，再将过滤液冷却至10～12℃，得冷却液，再按固液比1:100，将啤酒酵母与冷却液进行混合并置于发酵罐中进行发酵，控制发酵温度为28～32℃，发酵3～6天，过滤，收集的过滤液即为啤酒。本发明制备的啤酒口感好，啤酒泡特性好。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的高粱酿制啤酒专用糖浆可以使高粱辅料的糖化和过滤能顺利的进行，制备工艺简单，所需成本低；
（2）利用本发明制备的高粱酿制啤酒专用糖浆酿制的啤酒，口感纯正，啤酒泡特性好。
具体实施方式
首先称取800～1000g高粱，放入脱壳机中进行脱壳，即可得到高粱米，将高粱米放入粉碎机中粉碎15～20min，得高粱粉末，将高粱粉末加入单螺杆挤压膨化机，在套管温度为85～90℃，螺杆转速为220～300r/min，物料含水率为22～24%，模孔直径为8～10mm和1.5～2.5MPa的条件下进行挤压膨胀，即可得到挤压膨胀后的高粱；再分别称取400～500g上述挤压膨胀后的高粱和100～200g麦芽混合后加入粉碎机中粉碎，过200～220目筛，得粉末，将粉末按质量比1:3与去离子水混合，混合后用石磨磨制20～30min，得浆液，用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH值为5.5，调节后加入浆液质量0.1～0.3%耐高温α-淀粉酶，以180～200W的功率进行超声波处理40～60min后，得混合物，并对其进行加热至90～95℃，保温液化5～7h，液化后趁热过滤，得液化料液；接着取上述液化料液，并降低温度为50～55℃，加入液化料液质量0.1～0.3%酶活性100～200u/g真菌蛋白酶和液化料液质量0.2～0.4%酶活性300～400u/g脱支酶，搅拌混合40～60min后升温至60～65℃，接着加入液化料液质量0.3～0.5%酶活性100～200u/gβ-淀粉酶和液化料液质量0.05～0.07%酶活性10～20u/g普鲁兰酶，搅拌混合80～100min，升温至70～72℃后加入液化料液质量0.15～0.25%酶活性300～400u/gα-淀粉酶，保温搅拌40～50min，搅拌后升温至90～95℃，保温糖化至糖化液DE值为55～65%时停止糖化，趁热用5层纱布进行过滤，得滤液；最后将上述滤液加热煮沸5～10min，煮沸后冷却至室温，然后加入冷却滤液质量0.1～0.3%蜂蜜，搅拌混合1～2h后密封3～5天，密封后即可得到用于高粱酿制啤酒专用糖浆。
实例1
首先称取1000g高粱，放入脱壳机中进行脱壳，即可得到高粱米，将高粱米放入粉碎机中粉碎20min，得高粱粉末，将高粱粉末加入单螺杆挤压膨化机，在套管温度为90℃，螺杆转速为300r/min，物料含水率为24%，模孔直径为10mm和2.5MPa的条件下进行挤压膨胀，即可得到挤压膨胀后的高粱；再分别称取500g上述挤压膨胀后的高粱和200g麦芽混合后加入粉碎机中粉碎，过220目筛，得粉末，将粉末按质量比1:3与去离子水混合，混合后用石磨磨制30min，得浆液，用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH值为5.5，调节后加入浆液质量0.3%耐高温α-淀粉酶，以200W的功率进行超声波处理60min后，得混合物，并对其进行加热至95℃，保温液化7h，液化后趁热过滤，得液化料液；接着取上述液化料液，并降低温度为55℃，加入液化料液质量0.3%酶活性200u/g真菌蛋白酶和液化料液质量0.4%酶活性400u/g脱支酶，搅拌混合60min后升温至65℃，接着加入液化料液质量0.5%酶活性200u/gβ-淀粉酶和液化料液质量0.07%酶活性20u/g普鲁兰酶，搅拌混合100min，升温至72℃后加入液化料液质量0.25%酶活性400u/gα-淀粉酶，保温搅拌50min，搅拌后升温至95℃，保温糖化至糖化液DE值为65%时停止糖化，趁热用5层纱布进行过滤，得滤液；最后将上述滤液加热煮沸10min，煮沸后冷却至室温，然后加入冷却滤液质量0.3%蜂蜜，搅拌混合2h后密封5天，密封后即可得到用于高粱酿制啤酒专用糖浆。
取3L高粱汁、15g本发明制备的高粱酿制啤酒专用糖浆，将其混合均匀后，向其加入混合物质量2％酒花，对其进行加热煮沸，保温35min后，过滤，得过滤液，再将过滤液冷却至12℃，得冷却液，再按固液比100:1，将啤酒酵母与冷却液进行混合并置于发酵罐中进行发酵，控制发酵温度为32℃，发酵8天，过滤，收集的过滤液即为啤酒。本发明制备的啤酒口感好，啤酒泡特性好。
实例2
首先称取800g高粱，放入脱壳机中进行脱壳，即可得到高粱米，将高粱米放入粉碎机中粉碎15min，得高粱粉末，将高粱粉末加入单螺杆挤压膨化机，在套管温度为85℃，螺杆转速为220r/min，物料含水率为22%，模孔直径为8mm和1.5MPa的条件下进行挤压膨胀，即可得到挤压膨胀后的高粱；再分别称取400g上述挤压膨胀后的高粱和100g麦芽混合后加入粉碎机中粉碎，过200目筛，得粉末，将粉末按质量比1:3与去离子水混合，混合后用石磨磨制20min，得浆液，用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH值为5.5，调节后加入浆液质量0.1%耐高温α-淀粉酶，以180W的功率进行超声波处理40min后，得混合物，并对其进行加热至90℃，保温液化5h，液化后趁热过滤，得液化料液；接着取上述液化料液，并降低温度为50℃，加入液化料液质量0.1%酶活性100u/g真菌蛋白酶和液化料液质量0.2%酶活性300u/g脱支酶，搅拌混合40min后升温至60℃，接着加入液化料液质量0.3%酶活性100u/gβ-淀粉酶和液化料液质量0.05%酶活性10u/g普鲁兰酶，搅拌混合80min，升温至70℃后加入液化料液质量0.15%酶活性300u/gα-淀粉酶，保温搅拌40min，搅拌后升温至90℃，保温糖化至糖化液DE值为55%时停止糖化，趁热用5层纱布进行过滤，得滤液；最后将上述滤液加热煮沸5min，煮沸后冷却至室温，然后加入冷却滤液质量0.1%蜂蜜，搅拌混合1h后密封3天，密封后即可得到用于高粱酿制啤酒专用糖浆。
取2L高粱汁、10g本发明制备的高粱酿制啤酒专用糖浆，将其混合均匀后，向其加入混合物质量1％酒花，对其进行加热煮沸，保温30min后，过滤，得过滤液，再将过滤液冷却至10℃，得冷却液，再按固液比100:1，将啤酒酵母与冷却液进行混合并置于发酵罐中进行发酵，控制发酵温度为28℃，发酵9天，过滤，收集的过滤液即为啤酒。本发明制备的啤酒口感好，啤酒泡特性好。
实例3
首先称取900g高粱，放入脱壳机中进行脱壳，即可得到高粱米，将高粱米放入粉碎机中粉碎17min，得高粱粉末，将高粱粉末加入单螺杆挤压膨化机，在套管温度为87℃，螺杆转速为250r/min，物料含水率为23%，模孔直径为9mm和2.1MPa的条件下进行挤压膨胀，即可得到挤压膨胀后的高粱；再分别称取400g上述挤压膨胀后的高粱和150g麦芽混合后加入粉碎机中粉碎，过210目筛，得粉末，将粉末按质量比1:3与去离子水混合，混合后用石磨磨制25min，得浆液，用质量分数10%柠檬酸溶液调节pH值为5.5，调节后加入浆液质量0.2%耐高温α-淀粉酶，以190W的功率进行超声波处理50min后，得混合物，并对其进行加热至92℃，保温液化6h，液化后趁热过滤，得液化料液；接着取上述液化料液，并降低温度为52℃，加入液化料液质量0.2%酶活性150u/g真菌蛋白酶和液化料液质量0.3%酶活性350u/g脱支酶，搅拌混合50min后升温至62℃，接着加入液化料液质量0.4%酶活性150u/gβ-淀粉酶和液化料液质量0.06%酶活性15u/g普鲁兰酶，搅拌混合90min，升温至71℃后加入液化料液质量0.20%酶活性350u/gα-淀粉酶，保温搅拌45min，搅拌后升温至92℃，保温糖化至糖化液DE值为60%时停止糖化，趁热用5层纱布进行过滤，得滤液；最后将上述滤液加热煮沸7min，煮沸后冷却至室温，然后加入冷却滤液质量0.2%蜂蜜，搅拌混合1h后密封4天，密封后即可得到用于高粱酿制啤酒专用糖浆。
取3L高粱汁、12g本发明制备的高粱酿制啤酒专用糖浆，将其混合均匀后，向其加入混合物质量1％酒花，对其进行加热煮沸，保温32min后，过滤，得过滤液，再将过滤液冷却至11℃，得冷却液，再按固液比100:1，将啤酒酵母与冷却液进行混合并置于发酵罐中进行发酵，控制发酵温度为30℃，发酵10天，过滤，收集的过滤液即为啤酒。本发明制备的啤酒口感好，啤酒泡特性好。