趙雪松，吳延東，吳 杰，劉艷波

玉米深加工國家工程研究中心 (長春 130033)

啤酒專用糖漿生產工藝與應用的研究

趙雪松，吳延東，吳 杰，劉艷波

玉米深加工國家工程研究中心 (長春 130033)

隨著啤酒工業(yè)生產工藝的發(fā)展，啤酒專用糖漿在國內啤酒生產企業(yè)應用逐漸推廣，具有廣闊的開發(fā)前景。本文重點闡述了啤酒專用糖漿的生產工藝特點、控制關鍵點、產品質量標準及應用等方面的情況，并對其前景進行展望。

啤酒；糖漿；生產；應用

據(jù)資料統(tǒng)計，2015年我國啤酒產量達487億L，同比增長9%左右。我國繼續(xù)保持世界啤酒生產和消費大國第一地位[1]。啤酒生產所用原輔料直接影響啤酒質量和成本，發(fā)達國家早在20世紀60年代就開始大量使用各種專用糖漿代替玉米和大米作為輔料。目前國內主要是以大米、玉米淀粉為輔料，采用添加啤酒糖漿后，既可降低成本、又不需對啤酒廠現(xiàn)行工藝和設備進行改造，簡單易行；還可根據(jù)實際需求對糖組分進行變化，適合多品種多口味啤酒的開發(fā)；采用經精制過的啤酒糖漿釀造出的啤酒，產品更清澈干凈、口感更清爽；可避免現(xiàn)行工藝中因將淀粉進行高壓液化、糖化帶來的大量碳排放污染；生產工藝更綠色環(huán)保[2]。

1 啤酒糖漿的生產工藝

啤酒專用糖漿是以玉米淀粉為原料，采用雙酶法液化、糖化、精制等工藝制得的麥芽糖漿。通過嚴格控制產品中葡萄糖、麥芽糖和麥芽三糖的含量，其糖譜組成與麥芽汁具有相似的可發(fā)酵性糖組分，適用于啤酒釀造并能滿足不同風味的釀造要求[3]。

1.1 啤酒糖漿生產工藝流程

淀粉→配成淀粉乳→調漿→加酶→液化→加熱滅酶→降溫→糖化→加熱滅酶→過濾→脫色→離子交換→精制→濃縮→包裝→成品[4]

1.2 生產工藝關鍵控制點簡述

在生產過程中，為滿足麥糖含量要求，并控制葡萄糖、麥芽三糖含量，液化工藝DE值參數(shù)的控制是關鍵控制點。液化過程中，DE值低，液化液粘度高，造成后續(xù)過濾工藝困難；DE值過高則會造成葡萄糖含量高、麥芽糖含量低不符合啤酒糖漿質量標準。因此糖漿生產工廠根據(jù)原料、工藝設備等具體情況控制液化工藝DE值參數(shù)在10%～14%[5]。

(1)淀粉：符合國家標準GB/T 8885—2008。

(2)淀粉乳：淀粉加水調成淀粉乳濃度為35%或17～19°Bé.

(3)調漿：調節(jié)pH 6.0～6.2，液化酶主要是耐高溫α-淀粉酶(杰能科)添加量0.4‰～0.5‰。

(4)液化：采用二次加酶，一次噴射；控制噴射前加酶1/3，噴射閃蒸后加酶2/3。噴射溫度105 ℃～110 ℃，連續(xù)液化時間90～120 min。液化DE值控制在10%～14%。

(5)加熱滅酶：調pH 5.8，升溫至120 ℃～125 ℃，保持10 min滅酶。為保證啤酒糖漿的糖組分要求，一定有滅酶工序。

(6)降溫：溫度降至60 ℃有利于糖化。

(7)糖化：糖化溫度57 ℃～60 ℃添加β淀粉酶(杰能科)0.2‰，普魯蘭酶(杰能科)0.2‰，糖化時間30～40 h。

(8)加熱滅酶：升溫80 ℃～85 ℃保持20 min，以終止酶的反應。

(9)過濾：硅藻土涂層0.6 kg/m2,流量2～4 L/min·m2；如過濾困難，可以加糖用絮凝劑。此時溫度控制在60 ℃過濾。

(10)脫色：分2次，活性碳2～4 kg/t，溫度60℃，第一次過濾后糖化液中補加0.2%～0.3%活性炭，80 ℃～85 ℃，攪拌15 min，板框加壓過濾脫色。

(11)離子交換：主要是去除影響啤酒發(fā)酵與風味的金屬離子與灰分等，采用陽—陰—陽—陰串聯(lián)離子交換柱，其流速為每小時為樹脂體積的3～4倍。

(12)精制：通過精制設備，進一步提升糖漿的純凈度，嚴格控制各項生產工藝參數(shù)，避免二氨基苯乙酮、羥甲基糠醛等對糖漿氣味有影響的物質產生。

(13)濃縮：蒸發(fā)濃縮到固形物含量在60%或75%。

(14)包裝：將濃縮后糖漿進行罐裝后為成品[6]。

2 啤酒專用糖漿產品質量標準的制定

啤酒專用糖漿與其它麥芽糖漿的糖譜組成有很大差異，在保證啤酒質量前提下，針對啤酒生產工藝要求，制定采購的糖漿質量標準感觀指標應符合GB/T 20883《高麥芽糖漿》、QB/T 2687—2005《啤酒用糖漿》，其理化、衛(wèi)生指標具體見表1、表2。

表1 理化指標

注：固形物60%的糖漿適用于運輸半徑距離較短的范圍。

表2 衛(wèi)生學指標

3 啤酒糖漿在啤酒生產中實際應用優(yōu)勢與特點

利用糖漿代替現(xiàn)在啤酒生產工業(yè)中大米、玉米淀粉輔料，國內啤酒廠家從2015年開始進行工藝技術研究與生產踐。研究結果表明：使用糖漿作為生產輔料，及時優(yōu)化、調整發(fā)酵工藝參數(shù)情況下，啤酒的各項感觀指標、質量完全可以和大米、淀粉相媲美，能夠滿足市場客戶的需求，現(xiàn)在部分啤酒廠已開始大量應用啤酒糖漿。據(jù)張影[7]等生產研究報道：啤酒廠應用啤酒糖漿可降低生產成本、節(jié)約能源消耗、提高生產效率等綜合效益非?？捎^。

3.1 提高設備利用率、降低生產成本

由于使用糖漿做啤酒輔料后，在現(xiàn)有的糖化設備的情況下，使用糖漿可以簡化啤酒生產工藝，縮短生產周期，提高設備利用率，增加產量，降低生產成本。據(jù)啤酒生產企業(yè)研究文獻報道在設備一致的情況下，13.5°P的淀粉酒基改做15.5°P糖漿酒基，設備利用率可以提高12%，按2013年18.6萬t產量計算，在設備不技改的情況下，2014年可以提高產能2.2萬t。

3.2 節(jié)約能源和消耗

使用糖漿作為啤酒生產輔料后，可以省去啤酒生產中的糊化、煮沸環(huán)節(jié)，對降低蒸汽消耗是非常有利的。據(jù)啤酒工廠研究文獻報道2013年使用淀粉糖化蒸汽單耗0.171 t/kL與2014年使用糖漿進行糖化的蒸汽0.135 t/kL單耗對比分析得出使用糖漿的蒸汽消耗平均降低0.036 t/kL，降低約21.1%。按啤酒工廠成品酒年產量18.6萬kL計算全年可節(jié)省蒸汽消耗6 696 t。

3.3 使用糖漿作為輔料后，可以不加或減少酶制劑的使用量，按啤酒工廠成品酒年產量18.6萬千升計算，2014年全部使用糖漿作為輔料全年可以節(jié)省酶制劑用量為38萬元。

3.4 提高了人員的生產效率

使用糖漿代替淀粉作為啤酒生產輔料，節(jié)省了卸車、倉庫貯存、保管、短途倒運、投料等人力資源。員工在相同的時間里，生產出多一倍的產量，提高生產效率，增加了效益。

3.5 保證啤酒產品質量、延長保質期

由于啤酒專用糖漿在其生產工藝中有脫色與離交精制工藝，糖漿純凈度好，幾乎不含蛋白質、脂肪、金屬離子等成分，可以增加啤酒的風味穩(wěn)定性，延長啤酒的保質期；成品啤酒色澤淺、口味清爽，抗氧化性強。

啤酒生產企業(yè)通過優(yōu)化糖化、發(fā)酵工藝，也對大米、小麥芽、玉米淀粉和糖漿進行了生產技術對比研究，并得出結論：糖漿完全可以代替大米、玉米淀粉作為啤酒生產輔料，生產出的啤酒質量與口味是合格的。全部使用糖漿產生的經濟效益顯著，對啤酒企業(yè)來說又找到了一條降低生產成本、提高盈利空間。上述啤酒糖漿的應用優(yōu)勢與特點吸引了國內啤酒企業(yè)的關注，雪花、百威英博、青島啤酒于已今年開始大范圍的使用啤酒專用糖漿作為輔料。

4 總結與展望

隨著國家節(jié)能減排政策的鐵腕推進，發(fā)展低碳經濟、循環(huán)經濟和建設節(jié)約企業(yè)的任務艱巨，在目前通脹形勢的影響下，啤酒生產鏈條原料，輔料，能源、運輸?shù)?個環(huán)節(jié)成本均不同程度的上漲，導致啤酒生產成本的一再攀升，嚴重壓縮了利潤空間。因此各大啤酒生產廠家也在不斷追求技術創(chuàng)新，從原料，輔料，能源等環(huán)節(jié)進行成本控，啤酒企業(yè)必須降低生產成本和銷售成本，加快企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，尋找到新的競爭力。啤酒糖漿的降低生產成本應用優(yōu)勢與特點吸引了國內啤酒企業(yè)的關注，我國啤酒工業(yè)近兩年已開始大量應用啤酒專用糖漿。但是，使用啤酒糖漿所得啤酒產品只能達到普通啤酒等級，無法達到優(yōu)質高端啤酒的質量需求；糖漿的使用導致啤酒釀造過程α-氨基氮水平降低，可能影響發(fā)酵過程中的風味物質主要是雙乙酰的正常轉化；利用糖漿將麥汁濃度提高，則發(fā)酵中形成的酯類越多，超過味閾值會導致不愉快的異味，這些都是利用糖漿發(fā)酵啤酒應關注的問題[8]。因而開發(fā)生產啤酒專用糖漿系列產品，生產推廣啤酒專用糖漿的應用技術，糖漿生產企業(yè)與啤酒企業(yè)協(xié)同解決應用過程中所出現(xiàn)的各種問題，進一步提高糖漿質量，降低產品生產成本，是淀粉糖行業(yè)面臨的艱巨任務，也將是帶動淀粉糖行業(yè)的重要的新的增長點，促進淀粉糖工業(yè)、啤酒行業(yè)技術的進步和發(fā)展。

[1] 韓永奇. 2012年我國啤酒產業(yè)猜想[J]. 啤酒科技，2012(3)：7-9.

[2] 熊麗蘋,黃立新,周彥斌. 國內啤酒專用淀粉糖漿的開發(fā)和應用[J]. 廣州食品工業(yè)科技，2004，20(4)：151-154.

[3] Han Guotao. The beer brewing technology using only syrup as auxiliary material[J]. Liquor Making, 2009(11)：78-82.

[4] 尤新編. 淀粉糖品生產與應用手冊[M]. 北京：中國輕工業(yè)出版社，1997：173-178.

[5] 段 鋼，周紅偉，姜錫瑞. 利用酶制劑提高啤酒糖漿質量[J]. 山東食品發(fā)酵，2004(3):27-30. [6]趙云財. 啤酒專用糖漿的生產[J]. 釀酒，2004，31(2):59-60.

[7] 張 影，孫紹木，洪 坤，等. 使用糖漿作為啤酒生產輔料的工藝技術與實踐研究[J]. 啤酒科技，2014(11):13-21.

[8] 鄒東恢，侯美玉. 啤酒專用糖漿的研究與應用[J]. 食品工業(yè)，2005，26(4):9-11.

Production process and application of syrup for beer use only

Zhao Xuesong, Wu Yandong, Wu Jie, Liu Yanbo

National Engineering Research Center of Corn Deep Processing (Changchun 130033)

With the development of the beer industry, the application of syrup using for beer only in the domestic beer production enterprise is gradually popularized, and has broad prospects for development. The characteristics of the production process of syrup for beer use only, control of key points, quality standards of syrup and the application were mainly discussed, and the trend of development in future was discussed in this review.

beer; syrup; brewing; application

2017-03-22

TS201

B

1672-5026(2017)04-047-03

作者姓名：趙雪松，女，1973年出生，高級工程師，主要從事玉米深加工行業(yè)研究.