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麥汁煮沸的目的和作用是什么?
麥汁過濾結束后,混合麥汁在煮沸鍋中通過加熱沸騰,蒸發掉多余的水分,并添加酒花,在高溫下發生一系列復雜的物理和化學變化,得到符合工藝要求的熱麥汁,這個過程就叫麥汁煮沸。麥汁煮沸可以分為預熱、初沸與蒸發3個階段。
預熱可在過濾麥汁沒過加熱器表面后進行,也可掌握在第一次洗糟結束后開始預熱,這個時候的加熱蒸汽壓力較低,使麥汁溫度保持在75~78℃。預熱的目的主要是考慮在過濾期間,麥汁會自然冷卻,若待過濾結束后再加熱,耗費時間長,所以預熱過程可以起到保溫和緩慢升溫的作用。
初沸是麥汁煮沸的開始,此時蒸發量不是太大,洗糟過程仍在進行,此階段的作用是為蒸發做準備。一般初沸時間不應超過30min,一旦洗糟完畢,可以立即進行蒸發。
蒸發是麥汁煮沸最重要的階段,此時將加熱蒸汽開到最大,使麥汁保持劇烈的沸騰狀態。蒸發效果的好壞對麥汁質量有著顯著的影響。
麥汁煮沸的目的和作用主要有以下幾個方面。
(1)蒸發多余水分 第一麥汁與洗糟麥汁混合后,濃度低于要求的麥汁濃度,因此要利用煮沸的方式將多余的水分蒸發掉,使麥汁濃縮。煮沸結束后的熱麥汁濃度應略低于最終產品要求的原麥汁濃度,因為在麥汁冷卻過程中仍有少量的水分蒸發。
(2)破壞酶的活性,穩定麥汁組成 為了防止酶類的繼續作用,保證產品質量的穩定性,必須終止麥汁中的生物化學變化,將麥汁定型。實際上麥汁過濾結束后絕大多數酶已經失去活性,單從破壞酶的活性角度出發,麥汁一經煮沸即可達到目的。
(3)將麥汁滅菌 在生產過程中,原輔料、設備、管路中的雜菌都有可能帶入麥汁,如果這些雜菌進入到發酵階段,會影響啤酒酵母的生長繁殖,造成發酵異常。特別是產酸細菌,會使發酵液酸敗。因此將麥汁滅菌是麥汁煮沸的一個重要目的。
(4)萃取酒花中的有效成分 在麥汁煮沸過程中添加酒花或酒花制品,使有效成分(軟樹脂、單寧物質、芳香成分等)在高溫下溶出,更充分地發揮其作用,賦予啤酒特有的苦味和香味。酒花有效成分的溶出是需要一定的溫度和時間的,溶出量隨著溫度的提高、時間的延長而增加。
(5)促進蛋白質變性凝固 在制麥和糖化過程中,溶解的高分子蛋白質經過酶的作用,部分分解成了低分子物質,但仍有部分存在于麥汁中,特別是相對分子質量高于6×105的蛋白質會降低啤酒的非生物穩定性,使啤酒產生早期渾濁所以這部分高分子蛋白質要通過麥汁煮沸使其變性凝固而除去。
(6)降低麥汁的pH 由于鈣鎂離子的增酸作用、堿性磷酸鹽的析出、酒花中苦味酸溶出和酸性美拉德反應產物的形成,麥汁煮沸期間pH會降低0.2~0.3。麥汁pH的降低有利于蛋白質的變性凝固,有利于提高啤酒的非生物穩定性。
(7)還原性物質的形成 麥汁煮沸過程中,通過還原糖與氨基酸之間的美拉德反應,形成類黑素及揮發性含氮雜環化合物(如麥芽酚等風味物質），這一方面使麥汁色澤加深，另一方面也增加麥汁香氣，并可改善啤酒的泡沫性能。由于這類還原物質在啤酒中帶有負電荷，有保護膠體穩定性的作用，所以有利于提高啤酒的非生物穩定性。
(8)揮發不良氣味 麥汁煮沸時,一些揮發性不良氣味會隨蒸汽而除去。二甲基硫(DMS)前體物質的分解,使二甲基硫游離而揮發,同時也包括一部分酒花中有不良氣味的碳氫化合物如香葉烯等。
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