啤酒原料教学内容安排 第一章——大麦Gerste 第二章——水Wasser 第三章——酒花Hopfen 第四章——酵母Hefe

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1 啤酒原料教学内容安排 第一章——大麦Gerste 第二章——水Wasser 第三章——酒花Hopfen 第四章——酵母Hefe
第五章——辅料Rohfrucht 总学时： 84 考试： 2次(笔试) 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

2 啤酒原料课程考核办法 一.平时成绩 30分 作业 15分 课堂参与和考勤 15分 二.考试(闭卷) 70分 期末 40分 期中 30分
一.平时成绩 30分 作业 15分 课堂参与和考勤 15分 二.考试(闭卷) 70分 期末 40分 期中 30分 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

3 参考文献 Technologie Brauer & Maelzer，VLB Berlin, Wolfgang Kunze。
Die Hefe in der Brauerei, VLB Berlin，Gerolf Annemueller/Hans-J.Manger/Peter Lietz。 Ausgewaehlte Kapitel der Brauereitechnologie, Fachverlag Hans Carl,Werner Back. Praxishandbuch der Brauerei, Fachverlag Hans Carl, Karl-Ullrich Heyse. 中德啤酒学院酿造专业教材—酿造用水，高欣编译。 中德啤酒学院酿造专业教材—酒花，徐功瑾编译。 中德啤酒学院酿造专业教材—制麦技术，谢恩润编译。 啤酒生产技术，科学出版社，逯家福 赵金海主编。 现代啤酒工艺技术，化学工业出版社，周广田主编。 啤酒酿造技术，山东大学出版社，周广田等编。 啤酒酵母与工厂卫生，化学工业出版社，周广田主编。 啤酒工艺实用技术，轻工出版社，湖北轻工职业技术学院翻译组译。 GB/T 啤酒大麦 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

4 推荐的可浏览网站 www.beersworld.com www.globalmalt.com www.brewer.cn
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5 第一章 序 世界啤酒产量排名(单位：万千升) 国家 啤酒产量2000 啤酒产量2009 啤酒产量2010 中国 2200 4236,38
第一章 序 世界啤酒产量排名(单位：万千升) 国家 啤酒产量2000 啤酒产量2009 啤酒产量2010 中国 2200 4236,38 4483,04 美国 232, 5 2309,37 2278,38 巴西 826 1070 1140 俄罗斯 549 1085 1029,3 德国 1104,29 980,78 956,83 墨西哥 578,12 823,25 798,89 日本 709,98 598,20 596,30 英国 552,79 451,41 449,97 波兰 240 322 339 西班牙 264 338 333,75 市场对多品种啤酒有更多的需求。从世界上看，啤酒品种多元化将是啤酒发展的另一大趋势，日本啤酒商瞄准女性消费群体研发出牛奶啤酒，据该Abashiri啤酒厂商介绍：牛奶啤酒的气味更像奶茶，而色泽却如同啤酒，自2007年2月上市以来深受女性消费者的喜爱，每瓶售价高达3.12美元。美国啤酒协会近日发出的市场调研声称：多品种啤酒在美国将有一定的市场，美国人近来青睐手工啤酒，同时对椰子、香草、橡木味及陈酿型等新型啤酒情有独钟。在国内市场许多啤酒厂商从中华医学中汲取精华，开发出有一定保健作用的啤酒投放市场，如生姜啤酒、苦瓜啤酒、银杏啤酒、麦焦啤酒和清爽型啤酒等。国内外市场表明啤酒品种的发展将随社会的发展而更加多元化。白酒在最近的10—15年间新品种增长迅速，可以预见下一步将会有更多的新型啤酒品种出现。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

6 China Resource Brewery Ltd./中国华润 Tsingtao Brewery Group/
第一章 序 世界前十强啤酒企业 企业 国家 啤酒产量2010 (单位：万千升) 占世界啤酒产量的份额(%) AB InBev/百威英博 比利时 3587 19,4 SABMiller/南非米勒 英国 1723 9,3 Heineken/海涅根 荷兰 1459 7,9 Garlsberg/嘉仕伯 丹麦 1140 6,2 China Resource Brewery Ltd./中国华润 中国 933 5,1 Tsingtao Brewery Group/ 青岛啤酒集团 640 3,5 Grupo Modelo 墨西哥 519 2,8 Yangjing/燕京 503 2,7 Molson-Coors 美国/加拿大 487 2,6 Kirin/麒麟 日本 303 1,6 市场对多品种啤酒有更多的需求。从世界上看，啤酒品种多元化将是啤酒发展的另一大趋势，日本啤酒商瞄准女性消费群体研发出牛奶啤酒，据该Abashiri啤酒厂商介绍：牛奶啤酒的气味更像奶茶，而色泽却如同啤酒，自2007年2月上市以来深受女性消费者的喜爱，每瓶售价高达3.12美元。美国啤酒协会近日发出的市场调研声称：多品种啤酒在美国将有一定的市场，美国人近来青睐手工啤酒，同时对椰子、香草、橡木味及陈酿型等新型啤酒情有独钟。在国内市场许多啤酒厂商从中华医学中汲取精华，开发出有一定保健作用的啤酒投放市场，如生姜啤酒、苦瓜啤酒、银杏啤酒、麦焦啤酒和清爽型啤酒等。国内外市场表明啤酒品种的发展将随社会的发展而更加多元化。白酒在最近的10—15年间新品种增长迅速，可以预见下一步将会有更多的新型啤酒品种出现。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

7 第一章 序 啤酒：传统，还是多元化？ 未来？ 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院
第一章 序 啤酒：传统，还是多元化？ 未来？ 市场对多品种啤酒有更多的需求。从世界上看，啤酒品种多元化将是啤酒发展的另一大趋势，日本啤酒商瞄准女性消费群体研发出牛奶啤酒，据该Abashiri啤酒厂商介绍：牛奶啤酒的气味更像奶茶，而色泽却如同啤酒，自2007年2月上市以来深受女性消费者的喜爱，每瓶售价高达3.12美元。美国啤酒协会近日发出的市场调研声称：多品种啤酒在美国将有一定的市场，美国人近来青睐手工啤酒，同时对椰子、香草、橡木味及陈酿型等新型啤酒情有独钟。在国内市场许多啤酒厂商从中华医学中汲取精华，开发出有一定保健作用的啤酒投放市场，如生姜啤酒、苦瓜啤酒、银杏啤酒、麦焦啤酒和清爽型啤酒等。国内外市场表明啤酒品种的发展将随社会的发展而更加多元化。白酒在最近的10—15年间新品种增长迅速，可以预见下一步将会有更多的新型啤酒品种出现。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

8 第一章 序 市场对多品种啤酒有更多的需求。从世界上看，啤酒品种多元化将是啤酒发展的另一大趋势，日本啤酒商瞄准女性消费群体研发出牛奶啤酒，据该Abashiri啤酒厂商介绍：牛奶啤酒的气味更像奶茶，而色泽却如同啤酒，自2007年2月上市以来深受女性消费者的喜爱，每瓶售价高达3.12美元。美国啤酒协会近日发出的市场调研声称：多品种啤酒在美国将有一定的市场，美国人近来青睐手工啤酒，同时对椰子、香草、橡木味及陈酿型等新型啤酒情有独钟。在国内市场许多啤酒厂商从中华医学中汲取精华，开发出有一定保健作用的啤酒投放市场，如生姜啤酒、苦瓜啤酒、银杏啤酒、麦焦啤酒和清爽型啤酒等。国内外市场表明啤酒品种的发展将随社会的发展而更加多元化。白酒在最近的10—15年间新品种增长迅速，可以预见下一步将会有更多的新型啤酒品种出现。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

9 第一章 序 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

10 第一章 序 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

11 第一章 大麦——概述 一. 大麦作为酿造啤酒原料的原因 内容物无毒性。 良好的“种植能力” 。 世界性的广泛种植。
第一章 大麦——概述 一. 大麦作为酿造啤酒原料的原因 内容物无毒性。 良好的“种植能力” 。 世界性的广泛种植。 “酶的形成和积累”能力高。 比较高的淀粉含量。 蛋白质含量比较适中。 “天然的过滤介质”。 气候适应性强於其他谷类作物。有适於温带、亚北极地区、亚热带的品种。生长期至少90天，在谷类作物中是较短的。所以在喜马拉雅山脉生长季节很短的坡地也可栽培，但产量较低。其抗乾热的能力也较其他小粒作物强，在北非近沙漠地带於秋天播种，在欧洲西部和北美的冷温潮湿地带於春天播种。 大麦具坚果香味，碳水化合物含量较高，蛋白质、钙、磷含量中等，含少量B族维生素。因为大麦含谷蛋白(一种有弹性的蛋白质)量少，所以不能做多孔面包，可做不发酵食物，在北非及亚洲部分地区尤喜用大麦粉做麦片粥，大麦是这些地区的主要食物之一。珍珠麦(圆形大麦米)是经研磨除去外壳和麸皮层的大麦粒，加入汤内煮食，见於世界各地。大麦麦秆柔软，多用作牲畜铺草，也大量用作粗饲料。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

12 第一章 大麦——概述 二. 大麦和麦芽的区别 大麦 麦芽 农药残留   可粉碎性  + 可提取性 可发酵性 浸出液粘度
第一章 大麦——概述 二. 大麦和麦芽的区别 大麦 麦芽 农药残留   可粉碎性  + 可提取性 可发酵性 浸出液粘度 浸出液中的蛋白质含量 少 适中 味道 生青味 香味 颜色 理想的颜色 酶 量少，活性 丰富，酶活+ 强调不通过制麦的大麦无法适用于啤酒酿造。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

13 第一章 大麦——概述 三. 大麦的使用量 全国500万吨左右。 大麦占啤酒生产成本： 30%至40%
第一章 大麦——概述 三. 大麦的使用量 全国500万吨左右。 大麦占啤酒生产成本： 30%至40% 吨大麦价格： 约 RMB 千升啤酒麦芽消耗量： kg(12%) 二十多年来，中国啤酒工业发展迅速，1987—1994年八年间国内啤酒年产量增幅均在20%以上，最高时达30%。自2002年以来我国啤酒产量已连续7年保持世界第一，是世界上啤酒市场增长最快的地区。2008年我国啤酒产量估计超过4000万千升；全行业规模以上企业实现销售收入1141亿元。 啤酒市场的快速增长强有力的拉动了国内啤酒原料产业的发展。2006年全国用于生产啤酒的大麦是464.5万吨，进口啤酒大麦占46.2%，国产啤酒大麦占53.8%。其中甘肃生产啤酒大麦75万吨，占国产啤酒大麦的30%，所占比重出现了首次下降，而且下降幅度巨大。 中国啤酒市场近年来一直保持着强劲的增长势头。2004—2006年连续保持两位数的增长，2006年增幅接近15%，预计今年不会低于去年的水平。九十年代以来国外啤酒大企业多次介入我国啤酒市场，利用其优厚的资金、管理技术、经营品牌、人才信息等资源与中国驰名啤酒集团实行强强联合，将我国啤酒工业向国际化方向大大推进了一步。国外企业的介入使国内业界人士认识到“狼来了”，于是国内啤酒企业加快了改革和发展步伐，啤酒行业出现了大规模的兼并、收购、产地建厂等一系列重大举措，啤酒业的竞争由局部战向“规模战”展开。2006年我国几大啤酒厂商，乘“奥运营销”展开了市场竞争与营销创新活动，珠江、青岛、华润、金威、燕京、金星、重啤等巨头基本完成了在广东市场的布局；华润雪花积极扩张，大幅度的提高了国内外市场营销量；而青岛啤酒凭借自身多元元素，在与其他对手的争夺中获利不菲。可以预测：2007/2008年改革与竞争将使我国啤酒产业的集中度得到更大提升，啤酒业资产质量趋向更好，行业收益将进入新阶段。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

14 第一章 大麦——概述 啤酒行业清洁生产技术要求 项目一 一级 二级 三级 资源消耗指标 1. 耗水量（t/t） ≤8 ≤12 ≤16
第一章 大麦——概述 啤酒行业清洁生产技术要求 项目一 一级 二级 三级 资源消耗指标 1. 耗水量（t/t） ≤8 ≤12 ≤16 2. 标准浓度啤酒耗粮（kg/t） ≤170 ≤178 ≤185 3. 耗电量（kWh/t） ≤80 ≤105 ≤120 4. 耗标煤量（kg/t） ≤110 ≤140 5. 综合能耗（kg/t） 原辅材料、产品、资源和污染物要求。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

15 饲料大麦 酿造大麦 食用大麦 第一章 大麦——大麦的种类 一.根据酿造价值划分 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院
第一章 大麦——大麦的种类 一.根据酿造价值划分 饲料大麦 酿造大麦 食用大麦 大麦籽粒的粗蛋白和可消化纤维均高于玉米，是牛、猪等家畜、家禽的好饲料。欧洲、北美的发达国家和澳大利亚，都把大麦作为牲畜的主要饲料。我国南方用大麦喂猪，在育肥期增加饲料中的大麦的比例，可使猪肉脂肪硬度大，熔点高，瘦肉多，肉质好。大麦还可以做青贮饲料，在灌浆期收割切段青储，是奶牛的好饲料。 大麦是藏族人民的主要粮食，他们把裸大麦炒熟磨粉，做成糌粑食用。长江和黄河流域的人民习惯用裸大麦做粥或掺在大米里做饭。大麦仁还是“八宝粥”中不可或缺的原料。裸大麦中β-葡聚糖和可溶性纤维含量高于小麦，可做保健食品。此外，“大麦茶”是朝鲜族人民喜欢的饮料。饮料“旭日升暖茶”的原料中也有大麦。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

16 第一章 大麦——大麦的种类 二.根据籽粒生长形态划分 二棱大麦 四棱大麦 六棱大麦 排列方式、发育程度、结实性 熊志刚
第一章 大麦——大麦的种类 二.根据籽粒生长形态划分 排列方式、发育程度、结实性 二棱大麦 四棱大麦 六棱大麦 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

17 第一章 大麦——大麦的种类 三.根据生产季节划分 夏大麦/春大麦 3、4月播种，7-8月份收割，酿造性能良好 冬大麦
第一章 大麦——大麦的种类 三.根据生产季节划分 夏大麦/春大麦 3、4月播种，7-8月份收割，酿造性能良好 冬大麦 颗粒不整齐，不饱满，麦皮厚，休眠期长， β-葡聚糖含量高，水敏性高，制麦难度大， 产量高。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

18 第一章 大麦——大麦的种类 四.根据麦穗形态划分 曲穗大麦： 麦穗成熟时下垂，细长。麦粒基座均为斜面形， 均为二棱大麦。 直穗大麦：
第一章 大麦——大麦的种类 四.根据麦穗形态划分 曲穗大麦： 麦穗成熟时下垂，细长。麦粒基座均为斜面形， 均为二棱大麦。 直穗大麦： 麦穗成熟时直立，麦穗短宽。麦粒基座为凹沟形。 有二棱、四棱和六棱大麦。 选择“二棱曲穗夏大麦”为酿造大麦！ 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

19 第一章 大麦——大麦的品种 一.大麦主要种植区域： 欧洲大陆——法国、德国和英国 北美——加拿大 澳大利亚
第一章 大麦——大麦的品种 一.大麦主要种植区域： 欧洲大陆——法国、德国和英国 北美——加拿大 澳大利亚 世界大麦主要产地集中在欧洲（42 ％）、北美州（14 ％）、澳洲（4 ％）、亚洲（2.6 ％）等国家，从1996 年以后，全球大麦生产量出现回落，如表2 ，澳大利亚、加拿大也因气候干旱等因素，啤麦的种植和产量呈下降趋势。我国是世界啤麦贸易中心的最大进口国，年进口约150 万吨，主要从澳大利亚、加拿大购人，有些年份还从欧洲，如法国等国家补足欠缺。 整个欧盟2300万吨左右；德国150万吨左右。 法国是一个具有种植大麦和生产麦芽悠久历史的国家，而且是世界上最大的大麦生产国。 　　 　　其大麦年产量为1000多万吨，大约有三分之一的可用于啤酒酿造。2002年，法国啤酒大麦的产量为360万吨，占欧盟15国啤酒大麦总产量的35％和世界总产量的19％，法国每年出口到第三国的啤酒大麦总量大概在100万吨左右。为了不断提高啤酒大麦的品质，法国分别于1985、1986年建立了选种常设技术委员会、啤酒麦芽和大麦委员会，对啤酒大麦新品种进行登记、考核。由于法国具有一套完整的对啤酒大麦的管理、考核体系，所以法国啤酒大麦的生产、销售质量能够得到充分的保证，可以满足不同客户的需要。 　　 　　中国是世界上对进口啤酒大麦依赖性最高，也是贸易量最大的国家。 中国三大啤麦产区：西北、江浙和东北 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

20 法麦情况 最大的酿造大麦的生产国之一 年产量360万吨，占世界总产量的19% 第一大麦出口国，最大的麦芽出口国 在许多国家和地区建麦芽厂
美国、中欧、东欧、俄罗斯、乌克兰以及中国。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

21 加麦情况 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

22 澳麦情况 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

23 2008年我国大麦分类分省面积 2007年秋冬播2008收获的冬大麦（万亩） 2008年春播当年收获的春大麦（万亩） 省、区 大麦 总面积
啤酒 饲料 祼大麦 大麦总面积 江苏 340 280 60 - 内蒙古 380 370 10 云南 273 105 165 3 西藏 310 湖北 180 25 150 5 甘肃 255 220 35 河南 64 4 新疆 120 四川 50 青海 122 2 贵州 80 浙江 27 黑龙江 70 陕西 18 15 7 宁夏 山东 6 1 河北 山西 河北 合计 1347 785 552 赣、桂闽、皖 约40 40 三大类大麦播种面积均按其品种所占有面积计，如啤酒大麦的1230万亩为已审定品种和未审定品系及未认定的引进品种播种面积之和 1061 445 598 全国大麦总面积：2408万亩，其中啤酒大麦1230万亩，饲料大麦608万亩，祼大麦570万亩 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

24 2008年国产啤麦市场供应量估计 供应总量可估计为300多万吨 （1）冬春啤酒大麦合计72万吨 （2））春啤酒大麦合计275万吨 江苏 50
甘肃 90 云南 10 内蒙 浙江 3 新疆 45 上海 黑龙江 鄂、豫、陕 6 宁、青、冀、晋 5 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

25 第一章 大麦——大麦的品种 二.常见大麦品种： 加拿大： Metcalfe(麦特卡夫)、Harringdon(哈林顿)、Stein(斯泰因)
第一章 大麦——大麦的品种 二.常见大麦品种： 加拿大： Metcalfe(麦特卡夫)、Harringdon(哈林顿)、Stein(斯泰因) 浸出物含量高，蛋白质含量适中，葡聚糖含量较低，制成 麦芽溶解度较好，酶活力较高，出现水敏性的情况较少。 澳大利亚： Stiring(斯特林)、Baudin(宝黛)、Hamelin(哈默林)、 Gairdner(盖德纳) 粒大皮薄，蛋白质和葡聚糖含量较低，浸出率较高，发芽 率普遍较高，休眠期短。 欧麦： Barke(巴克)、Scarlett(斯卡莱特)、Saana(萨纳)、 Optic(欧普特)、Regina(雷吉纳) 浸出物高，蛋白质中等，葡聚糖含量低，制成麦芽酶活 高，酶耐热性好，粘度低 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

26 第一章 大麦——大麦的品种 思考：国产大麦与进口大麦的区别？原因？ 常见大麦品种：
第一章 大麦——大麦的品种 常见大麦品种： 中国： 黑引瑞、匈84、莫特44、恳麦啤1号、矮早3号和7号(黑龙 江)、甘啤3号和4号(甘肃，新疆)、红啤1号、港啤1号、冈- 2号、新引2号、克拉卡其、哈林顿、曼丽、斯坦因等。 2007年，我国啤酒大麦的种植面积突破1000万亩， 啤酒大麦总产量已达220万—230万吨。 思考：国产大麦与进口大麦的区别？原因？ 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

27 第一章 大麦——大麦的品种 思考：国产大麦面临的问题 产业链信息不对称，基本面不透明； 市场价格存在波动性和投机性；
第一章 大麦——大麦的品种 思考：国产大麦面临的问题 产业链信息不对称，基本面不透明； 市场价格存在波动性和投机性； 二元结构导致的此消彼长； 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

28 小农户生产为主，难以标准化、集约化生产，产前产中产后的质量控制不够； 市场发展不完备导致在供销领域难以控制质量；
第一章 大麦——大麦的品种 国产大麦质量控制的瓶颈： 进入商业生产的准许门槛太低； 小农户生产为主，难以标准化、集约化生产，产前产中产后的质量控制不够； 市场发展不完备导致在供销领域难以控制质量； 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

29 第一章 大麦——大麦的品种 三.优良大麦品种的特点——优良的“可种植性”： 产量高 气候适应性强 土壤适应性及对营养物质的吸收能力强 低肥
第一章 大麦——大麦的品种 三.优良大麦品种的特点——优良的“可种植性”： 产量高 气候适应性强 土壤适应性及对营养物质的吸收能力强 低肥 抗病害能力强 生长成熟期短 性能稳定性好 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

30 第一章 大麦——大麦的品种 三.优良大麦品种的特点——优良的“可酿造性”： 休眠期短、水敏性低、吸水能力强 麦粒大、饱满、整齐均匀
第一章 大麦——大麦的品种 三.优良大麦品种的特点——优良的“可酿造性”： 休眠期短、水敏性低、吸水能力强 麦粒大、饱满、整齐均匀 麦皮薄、皱纹细腻 浸出率高 蛋白质含量适中 千粒重、百升重高 粉状度高 很好的酶形成和积累能力 制成的麦芽“溶解性”好 色泽浅 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

31 第一章 大麦——大麦的品种 四.一些大麦品种制麦特性举例： 品种 特性描述 Metcalfe
第一章 大麦——大麦的品种 四.一些大麦品种制麦特性举例： 品种 特性描述 Metcalfe 浸出物高，酶和蛋白质含量中等，葡聚糖含量较低，溶解速度快 Harringdon 浸出物和酶含量中等，葡聚糖含量低，发芽溶解控制好，制麦条件要求不高 Stein 浸出物和酶含量高，蛋白含量中等，吸水速度较慢，溶解程度良好 Stirling 吸水速度快，发芽势高，发芽时间短，蛋白质和葡聚糖含量低，酶含量较高 Gairdner 蛋白质含量偏低，蛋白溶解较缓慢，葡聚糖含量低，酶含量中等，制麦时间短，库值偏低 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

32 第一章 大麦——大麦的品种 五.大麦品种不同对啤酒酿造的影响举例： 品种 收获年份 种植地 种植条件 麦粒大小 皮壳厚度 麦皮形态 渗透性
第一章 大麦——大麦的品种 五.大麦品种不同对啤酒酿造的影响举例： 个性特征 麦粒大小 皮壳厚度 麦皮形态 渗透性 品种 收获年份 种植地 种植条件 制麦特征 发芽势 发芽率 水敏性 蛋白质含量 发芽时间 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

33 供应链 耕种合同 大麦储藏 制麦过程 啤酒厂 选种繁殖 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

34 第一章 大麦——组织结构 一.外部结构 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

35 第一章 大麦——组织结构 二.内部结构 麦皮 胚 胚乳 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

36 第一章 大麦——组织结构 胚 大麦麦粒有生命的部分,位于大麦背部下端， 能进行呼吸作用。 含有大麦发芽的初始营养及原始胚根，叶芽。
第一章 大麦——组织结构 胚 大麦麦粒有生命的部分,位于大麦背部下端， 能进行呼吸作用。 含有大麦发芽的初始营养及原始胚根，叶芽。 是大麦产生生长素—赤霉酸的部位，是发芽时 进行Pr合成的地方。 盾状体、上皮层是输送赤霉酸和营养物的桥梁。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

37 第一章 大麦——组织结构 胚乳 营养仓库——大麦干物质的80%-85% 淀粉为主的细胞层——淀粉颗粒的细胞壁由
第一章 大麦——组织结构 胚乳 营养仓库——大麦干物质的80%-85% 淀粉为主的细胞层——淀粉颗粒的细胞壁由 半纤维素、麦胶物质和蛋白物构成，淀粉细 胞之间是由组织Pr形成的框架物质。 糊粉层——由Pr和脂肪构成，位于麦皮内缘 胚乳外缘，是大麦发芽时产生水解酶的地方， 能进行呼吸作用。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

38 厚细胞壁的大麦 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

39 薄细胞壁的新品种大麦 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

40 第一章 大麦——组织结构 麦皮 功能： 保护层，过滤介质 组成： 占大麦干物质的7%-13% 谷皮——果皮——种皮 纤维素和谷皮半纤维素
第一章 大麦——组织结构 麦皮 功能： 保护层，过滤介质 组成： 占大麦干物质的7%-13% 谷皮——果皮——种皮 纤维素和谷皮半纤维素 类脂、硅酸、苦味物质和酚酸(啤酒质量) 要求： 薄而细 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

41 第一章 大麦——化学组成 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

42 第一章 大麦——化学组成 一.碳水化合物 淀粉 纤维素 半纤维素 麦胶物质 糖 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

43 第一章 大麦——化学组成 1.淀粉 a基本情况: 是碳水化合物中最重要的一种， 在大麦中淀粉以扁豆形、圆形的 大颗粒20-40um和（2-10um）球 形小颗粒形式存在。 淀粉颗粒中除含纯淀粉外，还有 Pr，半纤维素，矿物质、多酚等。 纯淀粉的分子式为（C6H10O5)n， 可分为直链淀粉和支链淀粉。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

44 第一章 大麦——化学组成 直链淀粉 一般占大麦淀粉的17%-24%； 小淀粉颗粒含直链淀粉高达40%； 60-2000个葡萄糖残基；
第一章 大麦——化学组成 直链淀粉 一般占大麦淀粉的17%-24%； 小淀粉颗粒含直链淀粉高达40%； 个葡萄糖残基； -1,4糖苷键； 溶于热水； 无分枝； 不糊化。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

45 第一章 大麦——化学组成 支链淀粉 占麦粒淀粉总量的76%-83%； 在小颗粒淀粉中仅占约60%； 6000-40000个葡萄糖残基；
第一章 大麦——化学组成 支链淀粉 占麦粒淀粉总量的76%-83%； 在小颗粒淀粉中仅占约60%； 个葡萄糖残基； -1,4键，-1,6键； 非水溶性； 分枝； 较高温度下糊化。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

46 第一章 大麦——化学组成 b要求： 淀粉含量高，淀粉可分解性易改善。 c分解过程: 膨胀——糊化——液化 d显色反应：碘检 e分解产物：
第一章 大麦——化学组成 b要求： 淀粉含量高，淀粉可分解性易改善。 c分解过程: 膨胀——糊化——液化 d显色反应：碘检 e分解产物： 淀粉和碘的显色机理 直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫红色，糊精遇碘呈蓝紫、紫、橙等颜色。这些显色反应的灵敏度很高，可以用作鉴别淀粉的定量和定性的方法，也可以用它来分析碘的含量。纺织工业上用它来衡量布匹退浆的完全度。 　　为什么碘遇淀粉或糊精会出现不同的颜色呢? 　　以前认为，淀粉能吸附碘，使碘吸收的可见光的波长向短的波长方向移动，棕色的碘液就变成蓝色。同理，支链淀粉和糊精也能吸附碘，不过吸附的程度不同，因此呈现的颜色不同。这种解释的有力根据是碘的淀粉液在加热时蓝色消失。这就被认为是加热后分子动能增大，引起解吸的缘故。 　　近年来用先进的分析技术(如X射线、红外光谱等)研究碘跟淀粉生成的蓝色物，证明碘和淀粉的显色除吸附原因外，主要是由于生成包合物的缘故。 　　什么是包合物呢?直链淀粉是由α-葡萄糖分子缩合而成螺旋状的长长的螺旋体，每个葡萄糖单元都仍有羟基暴露在螺旋外。碘分子跟这些羟基作用，使碘分子嵌入淀粉螺旋体的轴心部位。碘跟淀粉的这种作用叫做包合作用，生成物叫做包合物。 　　在淀粉跟碘生成的包合物中，每个碘分子跟6个葡萄糖单元配合，淀粉链以直径0.13 pm绕成螺旋状，碘分子处在螺旋的轴心部位。 　　淀粉跟碘生成的包合物的颜色，跟淀粉的聚合度或相对分子质量有关。在一定的聚合度或相对分子质量范围内，随聚合度或相对分子质量的增加，包合物的颜色的变化由无色、橙色、淡红、紫色到蓝色。例如，直链淀粉的聚合度是200～980或相对分子质量范围是32 000～ 时，包合物的颜色是蓝色。分支很多的支链淀粉，在支链上的直链平均聚合度20～28，这样形成的包合物是紫色的。糊精的聚合度更低，显棕红色、红色、淡红色等。下表就是淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色。 　　表7-1淀粉的聚合度和生成碘包合物的颜色 　　葡萄糖单位的聚合度 以上 　　包合物的颜色 无色 淡红 红 棕红 紫色 蓝紫色 蓝色 　　淀粉跟碘生成的包合物在pH＝4时最稳定，所以它的显色反应在微酸性溶液里最明显。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

47 第一章 大麦——化学组成 膨胀： 亲水胶体吸水膨胀的现象。原生质、
第一章 大麦——化学组成 膨胀： 亲水胶体吸水膨胀的现象。原生质、 细胞壁和淀粉粒、蛋白质等都呈凝胶状态，其中细胞壁里面还有大大小小的缝隙。水分子(液态的水或气态的水蒸气)会迅速地以扩散或毛细管作用跑到这些凝胶内部。 由于这些凝胶是亲水性的， 而水分子是极性分子，水分子以氢键与亲水凝胶结合，使后者膨胀。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

48 第一章 大麦——化学组成 糊化： 淀粉粒在600C一800C下，在水溶液中溶胀、分裂， 形成均匀分散的粘性很大的糊状溶液，称糊化作用，
第一章 大麦——化学组成 糊化： 淀粉粒在600C一800C下，在水溶液中溶胀、分裂， 形成均匀分散的粘性很大的糊状溶液，称糊化作用， 也就是平时煮饭、蒸馒头的过程。 溶胀和水合过程！ 糊化淀粉易被酶消化，为人体所吸收。 糊化温度——使淀粉发生糊化的温度 凝沉——糊化淀粉溶液快速冷却可成冻状凝胶。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

49 第一章 大麦——化学组成 液化： 分解直链淀粉和支链淀粉， 使淀粉糊的粘度迅速下降，即“液化”作用
第一章 大麦——化学组成 液化： 分解直链淀粉和支链淀粉， 使淀粉糊的粘度迅速下降，即“液化”作用 碘检： 淀粉遇碘显蓝色-定性或指示淀粉水解反应终点 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

50 Kohlenhydrate in der Bierwürze
第一章 大麦——化学组成 31% Dextrine 11% Maltotriose 44% Maltose 3% Saccharose 9% Glucose 2% Fructose Angärzucker Nachgärzucker Hauptgärzucker Kohlenhydrate in der Bierwürze 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

51 第一章 大麦——化学组成 2.纤维素 主要存在谷皮中，占大麦干物质的3,5-7,0% 细胞壁的支撑物
第一章 大麦——化学组成 2.纤维素 主要存在谷皮中，占大麦干物质的3,5-7,0% 细胞壁的支撑物 由葡萄糖单元相互以-1,4糖苷键相连的高分子物质 不参与新陈代谢，制麦中无变化，过滤介质 无味、无嗅，很难反应， 不溶于水，酶难以分解 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

52 第一章 大麦——化学组成 3.半纤维素/麦胶物质 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

53 第一章 大麦——化学组成 β-G和戊聚糖对啤酒酿造过程的影响 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

54 第一章 大麦——化学组成 二.蛋白质 1.基本情况: 含量一般为8-16% 化学组成C、H、O、S、P、N(16%-17%)
第一章 大麦——化学组成 二.蛋白质 1.基本情况: 含量一般为8-16% 化学组成C、H、O、S、P、N(16%-17%) 基本单元——氨基酸 三分之一进入啤酒中 影响大麦的“可制麦性”、酵母营养、啤酒泡沫、 啤酒口味和啤酒稳定性 含量增加量与麦芽浸出率减少量成正比 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

55 第一章 大麦——化学组成 氨基酸 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

56 第一章 大麦——化学组成 二.蛋白质 2.性质: 溶解情况： 胶体，不能真正溶解，丁达尔现象，酸、碱和酶
第一章 大麦——化学组成 二.蛋白质 2.性质: 溶解情况： 胶体，不能真正溶解，丁达尔现象，酸、碱和酶 变性凝聚： 温度、pH的变化，机械力，化学反应 其它作用： 色泽和香味物质的前驱物 粘度 泡沫稳定性 醇厚性 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

57 第一章 大麦——化学组成 3.大麦蛋白质的分布 胶质蛋白: 糊粉层中,发芽时部分分解,进入麦糟
第一章 大麦——化学组成 3.大麦蛋白质的分布 胶质蛋白: 糊粉层中,发芽时部分分解,进入麦糟 储存蛋白: 影响蛋白质含量高低，大部分被分解。 组织蛋白: 胚乳细胞细胞壁构成,影响胚乳细胞溶解， 部分被酶分解，残余部分进入麦糟。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

58 第一章 大麦——化学组成 4.大麦蛋白质的划分(见教材) 清蛋白 球蛋白 醇溶谷蛋白 麦谷蛋白 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

59 第一章 大麦——化学组成 5.蛋白质含量的意义(9-11,5%) 思考：哪些因素影响大麦蛋白质含量？ 11-11,5%:适合于浅色啤酒
第一章 大麦——化学组成 5.蛋白质含量的意义(9-11,5%) 11-11,5%:适合于浅色啤酒 9-11%:适合于生产浅色的皮尔森麦芽和啤酒 <9%:泡沫，醇厚性，酵母营养 >11,5%：适合于生产深色，突出醇厚性和麦芽香味的啤酒。 必须强化制麦和细胞溶解 思考：哪些因素影响大麦蛋白质含量？ 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

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62 24% 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

63 第一章 大麦——化学组成 6.蛋白质的分析 总氮 可溶性氮 蛋白质溶解度(库值) 蛋白质的隆丁区分 可凝固性氮 游离氨基氮 熊志刚
第一章 大麦——化学组成 6.蛋白质的分析 总氮 可溶性氮 蛋白质溶解度(库值) 蛋白质的隆丁区分 可凝固性氮 游离氨基氮 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

64 第一章 大麦——化学组成 A B C 高分子蛋白分解产物 中分子蛋白分解产物 7.蛋白质分解产物的影响 低分子蛋白分解产物 熊志刚
第一章 大麦——化学组成 A B C 高分子蛋白分解产物 中分子蛋白分解产物 7.蛋白质分解产物的影响   A组分是指溶解在麦汁或啤酒中的高分子含氮物质即能被单宁沉淀的蛋白质及全部热凝固性蛋白质。A组分大都是蛋白质中相对分子质量（60000以上）较大的一部分，但它溶于麦汁中以胶体形式存在。       A组分随着麦汁加热、冷却析出沉淀后，部分溶入麦汁而带入啤酒。它对啤酒的泡沫有一定的益处，但同时又是啤酒产生浑浊的根源。       B组分是指溶于麦汁或啤酒中的中分子含氮物质（相对分子质量12000—60000之间），即能用磷钼酸沉淀的高、中分子氮与用单宁沉淀的高分子含氮物质之差，主要是多肽、胨等。     B组分在麦汁冷却和发酵过程中会凝集析出，但有相当一部分与其它物质结合，如与糖类结合成糖蛋白，与异α-酸、多酚结合成复合物。这些结合物和中分子氮对啤酒的口味醇厚、啤酒泡沫有较好的作用，但中分子含氮物也能与多酚结合，引起啤酒混浊。       C组分是溶解在麦汁或啤酒中的低分子含氮物质，它不能与磷钼酸作用发生沉淀，主要是低肽和氨基酸，也包括胺、有机氮和无机氮。     C组分包含酵母生长需要的氮源，参与酵母新陈代谢。如果氨基酸数量不足，酵母就不得不先合成相应的酮酸，再由转氨作用从其它氨基酸或胺类得到氨基，由此得到的多量酮酸也会转化为双乙酰、高级醇和酯，影响啤酒口味；也可能使酵母繁殖不良而影响发酵的进行，还会引起酵母的早衰。被酵母利用后剩余的低分子氮溶入啤酒，作为啤酒的营养成分。氨基酸的另一个作用是在麦汁煮沸过程中与糖类形成类黑精，它具有特殊香味和还原能力的酸性色素物质，它对啤酒的抗氧化性和泡持性也有一定好处。  低分子蛋白分解产物 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

65 ＋ 第一章 大麦——化学组成 冷浑浊＝ 啤酒胶体浑浊 的形成机理 永久浑浊 高分子蛋白质 聚多酚 ＋ 碳水化合物 ＋ 无机盐＋ 重金属盐
第一章 大麦——化学组成 冷浑浊＝ 高分子蛋白质 ＋ 聚多酚 ＋ 碳水化合物 ＋ 无机盐＋ 重金属盐 高 温、 氧、 振 荡、 光 照 永久浑浊 啤酒胶体浑浊 的形成机理 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

66 第一章 大麦——化学组成 引起啤酒胶体浑浊的主要物质 聚肽： 40-75% 多酚化合物：20-35% 碳水化合物：2-15%
第一章 大麦——化学组成 引起啤酒胶体浑浊的主要物质 聚肽： % 多酚化合物：20-35% 碳水化合物：2-15% 其它成份：1-14% 思考：大麦蛋白质与啤酒酿造的关系？ 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

67 第一章 大麦——化学组成 三.脂肪 占大麦干物质的2%-2,5%。 非水溶性，存在于糊粉层和胚中。
第一章 大麦——化学组成 三.脂肪 占大麦干物质的2%-2,5%。 非水溶性，存在于糊粉层和胚中。 部分呼吸代谢，大部分进入麦糟，少量进入麦汁。 泡沫和口味稳定性(—) 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

68 第一章 大麦——化学组成 四.酚类物质 占大麦干物质的0,1%-0,3%。 存在麦皮和糊粉层中, 皮厚大麦(-)。 花色苷。 刺激味和苦味。
第一章 大麦——化学组成 四.酚类物质 占大麦干物质的0,1%-0,3%。 存在麦皮和糊粉层中, 皮厚大麦(-)。 花色苷。 刺激味和苦味。 花色素anthocyanidin 　　3，5，7-三羟基花（色）（见黄酮类化合物）的衍生物。又称花青素。存在于植物的花、果、叶和茎内，呈红、紫或蓝等显著颜色 。由植物中分离到的花色素分子中 ，C3（或C3，C5）位上的羟基常与葡萄糖、鼠李糖、丰乳糖以及某些戊糖缩合成花色苷。花色素依其结构可分为三种基本类型：缔纹天竺素、矢车菊素和飞燕草素。野草莓苷是缔纹天竺素-3-半乳糖苷，矢车菊双苷是矢车菊素-3.5-二葡萄糖苷，芍药花苷是金银草素-3.5-二葡萄糖苷，堇菜花苷是飞燕草素-3-鼠李糖葡萄糖苷加对羟基桂皮酸。花色素和花色苷类大多可溶于水、乙醇等亲水性溶剂，其水溶液常因pH改变而表现出不同的颜色。 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

69 第一章 大麦——化学组成 多酚物质 抗氧化？ 溶解度 还原能力 多酚 色泽、苦味和口味问题？ 胶体平衡？ 沉淀蛋白质 熊志刚
第一章 大麦——化学组成 抗氧化？ 多酚物质 溶解度 还原能力 多酚 色泽、苦味和口味问题？ 胶体平衡？ 沉淀蛋白质 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

70 第一章 大麦——酶 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

71 第一章 大麦——酶 组份 主类别 酶 温度0C pH 失活温度0C 产物 淀粉 淀粉酶 -淀粉酶 72-75 5,6-5,8 >80
第一章 大麦——酶 组份 主类别 酶 温度0C pH 失活温度0C 产物 淀粉 淀粉酶 -淀粉酶 72-75 5,6-5,8 >80 糊精 -淀粉酶 60-65 5,4-54,6 >70 麦芽糖 界限糊精酶 55-60 5,1 >65 麦芽糖酶 35-40 6 >50 2个G 蔗糖酶 50 5,5 >68 G,F 蛋白质 蛋白酶 内肽酶 50-60 5 多肽 氨肽酶 5,2 60 氨基酸 羧肽酶 40-45 7,2 >55 二肽酶 40-50 8,2 2氨基酸 半纤维素 细胞溶解酶 -1-4葡聚糖酶 4,5-4,7-5,0 55 -葡聚糖 -1-3葡聚糖酶 4,5 u.5.5 70 外切-葡聚糖酶 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

72 第一章 大麦——酶 组份 主类别 酶 温度0C pH 失活温度0C 产物 戊聚糖 木聚糖酶 外切木聚糖酶 45 5 内切木聚糖酶
第一章 大麦——酶 组份 主类别 酶 温度0C pH 失活温度0C 产物 戊聚糖 木聚糖酶 外切木聚糖酶 45 5 内切木聚糖酶 -葡聚糖溶胶酶 62 6,6-7,0 阿拉伯糖酶 40-50 4,6-4,7 60 磷酸盐 磷酸酯酶 磷酸酯酶 50 >60 磷酸 脂肪 脂肪酶 脂肪酶 >65 多酚 氧化酶 多酚氧化酶 65 85 过氧化物酶 70-75 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院

73 第一章 大麦——酶 淀粉酶 -淀粉酶 -淀粉酶 -1.4  -1.4 淀粉酶无法分解分枝 类型 内切酶 外切酶 作用方式 从里面
第一章 大麦——酶 淀粉酶 -淀粉酶 -淀粉酶 -1.4  -1.4 淀粉酶无法分解分枝 类型 内切酶 外切酶 作用方式 从里面 从外面 分解产物 糊精 麦芽糖 特点 方便-淀粉酶分解 提高最终发酵度 在大麦中 不存在，发芽时形成 存在 CO2敏感性 很高,发芽开始时无CO2 无 最佳温度 720C 620C 最佳pH 5,6-5,8 5,4-5,6 失活温度 800C 700C 熊志刚 啤酒原料/中德啤酒学院