啤酒及化验员基本知识课件.ppt

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1、啤酒及化验员基本知识,啤酒及化验员基本知识,内容提纲,一、啤酒的原辅材料二、麦汁制备三、啤酒发酵四、原麦汁浓度的计算五、啤酒分析的基础知识六、检验工作中的一般注意事项,内容提纲一、啤酒的原辅材料,一、啤酒的原辅材料,1、啤酒酿造用水的水质要求（摘录）,一、啤酒的原辅材料1、啤酒酿造用水的水质要求（摘录）水质内容,一、啤酒的原辅材料,2、啤酒花 2.1 啤酒花的主要成分及作用 啤酒花（简称酒花）的主要成分是 酸（学名葎草酮）和 酸（学名蛇麻酮）及未定性的 组分以及酒花油和多酚物质。 使用酒花的主要目的是利用其苦味、香味、防腐力和澄清麦汁的能力。,一、啤酒的原辅材料2、啤酒花,一、啤酒的原辅材料,

2、2.2酒花品种（按典型性分类）,一、啤酒的原辅材料 2.2酒花品种（按典型性分类）类,一、啤酒的原辅材料,3 麦芽（以后专题讲述，略）4 辅助原料 4.1 辅助原料的种类 （1）未发芽谷类： 大米、玉米、小麦和大麦等。 （2）糖类和糖浆： 蔗糖、葡萄糖、转化糖和糖浆。,一、啤酒的原辅材料3 麦芽（以后专题讲述，略）,一、啤酒的原辅材料,4.2 辅助原料的作用 （1）以价廉而富含淀粉质的谷类作为麦芽辅助原料，可以提高麦汁收得率，制取廉价麦汁，降低成本，并节约粮食。 （2）在麦芽质量波动的情况下，通过合理调整麦芽与辅料的比例，可使麦汁和啤酒的质量保持一致。 （3）使用糖类或糖浆为辅助原料，可以节省

3、糖化设备容量，调节麦汁中糖与非糖的比例，以调整啤酒的发酵度。 （4）使用辅助原料，可以降低麦汁中蛋白质含量和易氧化的多酚物质含量，从而降低啤酒色度，改善啤酒风味和啤酒的非生物稳定性。 （5）使用部分含糖蛋白高的谷料原料（如小麦），有利于改进啤酒泡沫性能。,一、啤酒的原辅材料 4.2 辅助原料的作用,二、麦汁制备,1、麦汁制备的过程 麦汁制备包括原料糖化、麦醪过滤、麦汁煮沸和麦汁处理等几个过程。2、糖化 2.1 糖化的含义 利用麦芽所含的各种水解酶，在适宜的条件（温度、pH值、时间）下，将麦芽和麦芽辅助原料中的不溶性高分子物质（淀粉、蛋白质、半纤维素及其中间分解产物等），逐步分解为可溶性的低分子

4、物质，这个分解过程，称为糖化。由此制备的浸出物溶液就是麦汁。 麦汁的浸出物含量与原料中干物质的质量比，称为无水浸出率。,二、麦汁制备1、麦汁制备的过程,二、麦汁制备,2.2 糖化时的主要物质变化 （一）淀粉的分解 调浆后的淀粉颗粒，经过加热，迅速吸水膨胀。当升至一定温度后，淀粉颗粒破裂，溶于水中。淀粉继续吸水膨胀，形成胶凝状，此过程简称糊化。 经糊化的淀粉受到淀粉酶（主要是 淀粉酶）的水解，长链迅速断裂，淀粉不断降解为麦芽糖、麦芽三糖、葡萄糖等可发酵性糖及低聚分子糊精，醪液粘度迅速下降，此过程即为液化过程。,二、麦汁制备 2.2 糖化时的主要物质变化,二、麦汁制备,2.2 糖化时的主要物质变化

5、 （二）蛋白质的分解 通过麦芽中的分解蛋白质和肽类的酶类（主要有内肽酶、氨肽酶、羧肽酶和二肽酶等）的作用，蛋白质不断分解为多肽、肽类及氨基酸。,二、麦汁制备 2.2 糖化时的主要物质变化,二、麦汁制备,2.2 糖化时的主要物质变化 （三）葡聚糖的分解 主要变化是：在温度3550时，通过葡聚糖分解的作用，高分子的葡聚糖逐步分解为葡聚糖糊精和低分子物质，醪液粘度随之下降。,二、麦汁制备 2.2 糖化时的主要物质变化,二、麦汁制备,2.2 糖化时的主要物质变化 （四）酸的形成 糖化开始，由于麦芽所含有机磷酸盐（植酸钙镁）的分解和蛋白质分解所形成氨基酸等缓冲物质的溶解，使醪液的pH值下降，缓冲能力增强

6、。在正常残留碱度的酿造用水下，糖化醪的pH值一般为5.8左右。 由于麦芽所含大部分酶的pH值低于5.8，糖化开始，必要时可先进行调酸（使用乳酸、盐酸、磷酸等）或添加乳酸麦芽，使pH值降低至5.25.4，使其更有利于蛋白质和有机磷酸盐的分解。,二、麦汁制备 2.2 糖化时的主要物质变化,二、麦汁制备,2.2 糖化时的主要物质变化 （五）脂的分解 糖化中，脂的分解受下料温度和休止温度的影响很大。 （六）多酚物质的变化 糖化过程中，多酚物质通过游离、沉淀、氧化和聚合多种形式不断地变化。,二、麦汁制备 2.2 糖化时的主要物质变化,二、麦汁制备,3 麦汁过滤 3.1 麦汁过滤的目的 糖化工序结束后，应

7、在最短时间内，将糖化醪中从原料溶出的物质与不溶性的麦糟分离，以得到澄清的麦汁，并获得良好的浸出物收得率。 3.2 麦汁过滤的步骤 分两步进行： （1）以麦糟为滤层，利用过滤方法提取的麦汁，称第一麦汁或过滤麦汁。 （2）利用热水洗出第一麦汁过滤后残留于麦糟中的麦汁，称第二麦汁或洗涤麦汁。,二、麦汁制备 3 麦汁过滤,二、麦汁制备,4 麦汁煮沸与添加酒花 4.1 麦汁煮沸的目的 主要是稳定麦汁成分。 4.2 麦汁煮沸的作用 （1）酶的钝化 （2）麦汁灭菌 （3）蛋白质变性和絮凝沉淀 （4）蒸发水分 （5）酒花成分的浸出,二、麦汁制备 4 麦汁煮沸与添加酒花,二、麦汁制备,4.3 添加酒花的作用 （

8、1）赋予啤酒爽快的苦味 （2）赋予啤酒特有的香味 （3）提高啤酒的非生物稳定性5、麦汁处理 麦汁经煮沸和添加酒花后，应迅速进行处理，处理的内容包括： （1）迅速冷却，降低麦汁温度，使达到适合酵母发酵的要求。 （2）麦汁冷却后，在发酵前，使麦汁吸收适量氧气，提供酵母合成其繁殖时所需的物质条件。 （3）析出和分离麦汁中的热、冷凝固物，以改善发酵条件和提高啤酒质量。,二、麦汁制备 4.3 添加酒花的作用,三、啤酒发酵,1、啤酒发酵概述 啤酒发酵是一项非常复杂的生化变化过程。 冷麦汁添加酵母后，在麦汁充氧的条件下，酵母恢复其生理活性。然后利用麦汁中的氨基酸和可发酵性糖，进行有氧呼吸，并从中获取能量而生

9、长繁殖，同时产生一系列代谢产物。此后酵母在缺氧的条件下，利用其所含的酶系，进行无氧发酵，主要代谢产物是酒精和二氧化碳，另外还有一系列醇类、醛类、酸类、酯类、酮类和硫化物等发酵副产物。这些发酵副产物形成了啤酒的风味、泡沫、色泽和稳定性等各项理化性能，使啤酒具有独特性。,三、啤酒发酵1、啤酒发酵概述,三、啤酒发酵,2、酵母特性 酵母属兼性微生物，在有氧和无氧的条件下都能生存，在有氧条件下，酵母进行有氧呼吸，糖被分解为水和二氧化碳，并释放出能量。在无氧条件下，酵母进行无氧发酵，糖被分解为乙醇和二氧化碳，并释放出能量。酵母繁殖主要属于前一种情况，啤酒发酵主要属于后一种情况。两种情况的反应式可简化如下：

10、 有氧呼吸： C6 H12 O6 6O2 6H2 O 6CO2 无氧发酵： C6 H12 O6 2C2H5OH 2CO2 ,三、啤酒发酵2、酵母特性,四、原麦汁浓度的计算,原理 根据巴林（Balling）氏研究，在完全发酵时，麦汁浸出物的数量与其发酵生成的酒精和二氧化碳的数量有下列关系： 浸出物 酒精 + CO2 + 酵母 2.0665克 1克 0.9565克 0.11克 1.0665克,发酵,四、原麦汁浓度的计算原理发酵,四、原麦汁浓度的计算,根据上述关系，若已知啤酒中酒精含量（重量%）为A，实际浸出物（即未发酵的浸出物）含量为n（重量%），则100克啤酒在发酵前含有总浸出物为： （2.06

11、65+）克 但生成A克酒精，必然有1.0665克二氧化碳和酵母生成，并已从啤酒中除去，因此生成100克啤酒的原麦汁的总重量为： （100+1.0665）克,四、原麦汁浓度的计算 根据上述关系，若已知,四、原麦汁浓度的计算,因此原麦汁浓度按以下公式计算：原麦汁浓度（P，%）= 式中 啤酒的实际浓度（%） 啤酒的酒精含量（%）。,（2.0665+）100,100+1.0665,四、原麦汁浓度的计算 因此原麦汁浓度按以下公式计,五、啤酒分析的基础知识,1、啤酒分析常用的分析方法 啤酒工业的分析项目繁多，根据分析的对象和检测项目的不同，常采用滴定分析法、称量分析法、分光光度分析法、电化学分析法和现代仪

12、器分析法等。我们主要采用前三种方法。,五、啤酒分析的基础知识1、啤酒分析常用的分析方法,五、啤酒分析的基础知识,1、啤酒分析常用的分析方法 1.1 滴定分析法 1.1.1 滴定分析法的原理 滴定分析法是将一种已知准确浓度的溶液（称为标准溶液）滴加到试样溶液中，与被测物质反应，直至反应完全，即标准溶液的物质的量（当量数）与被测物质的物质的量（当量数）相等。再根据标准溶液的浓度和耗用的体积，计算出被测物质含量的方法。 假如在滴定时所用标准溶液的物质的量的浓度为c1，所消耗的标准溶液体积为V1，被测溶液的物质的量的浓度为c2，被测溶液所取的体积为V2，那么 c1V1=c2V2， 则： c2=c1V1

13、V2,五、啤酒分析的基础知识1、啤酒分析常用的分析方法,五、啤酒分析的基础知识,1、啤酒分析常用的分析方法1.1.2 滴定分析终点的判断 滴定分析的反应终点通常以指示剂颜色的变化来判定，当指示剂颜色变化且30s内不变色即为终点。 除用指示剂来判断滴定分析的反应终点以外，还可以用其它的方法来判断。如根据滴定分析中溶液的pH的变化来指示和判断出滴定分析的反应终点等。 1.1.3 滴定分析法的类型 滴定分析根据所利用的化学反应不同，可分为酸碱滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法和络合合滴定法等几类。,五、啤酒分析的基础知识1、啤酒分析常用的分析方法,五、啤酒分析的基础知识,1、啤酒分析常用的分析方法1

14、.1.4 滴定管的读数 滴定分析法的一项重要内容就是消耗标准溶液的体积的确定，这是由滴定管的初始读数和滴定终了读数之差确定的。 由于水溶液的附着力和内聚力的作用，滴定管液面呈弯月形。为了正确读数，应遵守下列规则： （1）注入溶液或放出溶液后，需等待30s1min后才能读数（使附着在内壁上的溶液流下）。 （2）滴定管应垂直地夹在滴定台上读数或用两手指拿住滴定管的上端使其垂直后读数。,五、啤酒分析的基础知识1、啤酒分析常用的分析方法,五、啤酒分析的基础知识,1、啤酒分析常用的分析方法1.1.4 滴定管的读数 （3）对于无色溶液或浅色溶液，应读弯月面下缘实线的最低点。为此，读数时视线应与弯月面下缘实

15、线的最低点相切，即视线与弯月面下缘实线的最低点在同一水平面上，如右图所示。,普通滴定管读取数据示意图,11,12,13,读数偏低12.20,正确读数12.30,读数偏高12.40,五、啤酒分析的基础知识1、啤酒分析常用的分析方法普通滴定管读,五、啤酒分析的基础知识,1、啤酒分析常用的分析方法1.1.4 滴定管的读数 （4）有一种蓝线衬背的滴定管，无色溶液有两个弯月面相交于滴定管蓝线的某一点，如右图所示。读数时视线应与此点在同一水平面上。,蓝线滴定管读取数据示意图,五、啤酒分析的基础知识1、啤酒分析常用的分析方法蓝线滴定管读,五、啤酒分析的基础知识,1、啤酒分析常用的分析方法1.1.4 滴定管的

16、读数 （5）滴定时，最好每次都从0.00ml开始，或从接近零的任一刻度开始，这样可固定在某一段体积范围内滴定，减少测量误差。读数必须准确到0.01ml。 （6）初始读数和终了读数应用同一标准。,五、啤酒分析的基础知识1、啤酒分析常用的分析方法,五、啤酒分析的基础知识,1、啤酒分析常用的分析方法 1.2 称量分析法 1.2.1 称量分析法的原理 称量分析法，又叫重量分析法，是采用一定的分离方法（气化法、萃取法、沉淀法和电解法等），将被测组分从试样中分离出来，然后用称量的方法求出被测组分含量的分析方法。 1.2.2 称量分析法的应用 煤的水分、灰分、挥发份，大米的水分等等的测定常用称量分析法。,五

17、、啤酒分析的基础知识1、啤酒分析常用的分析方法,五、啤酒分析的基础知识,1、啤酒分析常用的分析方法 1.3 分光光度分析法 1.3.1 分光光度分析法的原理 分光光度分析法是最基本，最常用的仪器分析法。它的基本原理是单色光透过溶液后将会减弱，根据减弱的程度可以测出溶液中吸光物质的含量。 根据郎伯-比尔定律，当一束单色光通过浓度为C，液层厚度为L的均匀溶液时，其吸光度A与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比：A=KCL 式中 K为比例系数，对于一定的被测物质，在波长不变时为常数。因为液层厚度是固定的（由选定的比色皿决定），这样，吸光度仅与浓度有关。 1.3.2 分光光度分析法的应用 -氨基氮、双乙酰

18、、苦味质等等的测定常用分光光度分析法。,五、啤酒分析的基础知识1、啤酒分析常用的分析方法,五、啤酒分析的基础知识,2、溶液浓度的表示方法 表示溶液的浓度有多种方法，可归纳成两大类。一类是质量浓度，表示一定质量的溶液里溶质和溶剂的相对量，如质量分数、质量摩尔浓度等。另一类是体积浓度，表示一定量体积溶液中所含溶质的量，如物质的量浓度、体积比浓度、克/升浓度等。质量浓度的值不因温度变化而变化，而体积浓度的值随温度的变化而相应变化。 有些浓度的表示方法已被淘汰，如当量浓度已废弃不用，克分子浓度已被物质的量浓度代替。,五、啤酒分析的基础知识2、溶液浓度的表示方法,五、啤酒分析的基础知识,2、溶液浓度的表

19、示方法 2.1 体积摩尔浓度 1000mL溶液中所含溶质的物质的量表示的浓度称作摩尔浓度，以M表示，即M=溶质的物质的量/溶液体积，单位是mol/L。1mol物质的质量通常也叫该物质的摩尔质量，在数值上等于去分子量。摩尔质量的单位是克/摩尔。用数学式表示为： 溶液的摩尔浓度（M）= 物质的量（摩尔）=,溶质的物质的量(mol),溶液的体积（L）,物质的质量（g）,摩尔质量（g/mol),五、啤酒分析的基础知识2、溶液浓度的表示方法溶质的物质的量(,五、啤酒分析的基础知识,2、溶液浓度的表示方法 2.1 体积摩尔浓度 例如：0.1mol/L的氢氧化钠溶液，其中NaOH是溶质，水是溶剂， NaOH

20、溶于水形成溶液，是指在1L溶液中含有0.1mol的氢氧化钠。氢氧化钠的相对分子质量为40，它的摩尔质量为40g/mol，所以0.1mol/L的氢氧化钠溶液每升中含有氢氧化钠4.0g。,五、啤酒分析的基础知识2、溶液浓度的表示方法,五、啤酒分析的基础知识,2、溶液浓度的表示方法 2.2 质量摩尔浓度 溶质B的质量摩尔浓度用溶液中溶质B 的物质的量除以溶剂的质量来表示。单位为mol/kg。 2.3 质量分数 100g溶液中含有溶质的克数。如10%氢氧化钠溶液，就是100克溶液中含10克氢氧化钠。可表示为%（质量分数）。,五、啤酒分析的基础知识2、溶液浓度的表示方法,五、啤酒分析的基础知识,2、溶液

21、浓度的表示方法 2.4 质量体积浓度 即每100mL或1L溶液中含有的溶质的克数。此法常用于配制溶质为固体的稀溶液。 例如：150g/L的氯化钠溶液，表示在1L氯化钠溶液中含有氯化钠150g。 2.5 体积分数 用溶质（液态）的体积占全部溶液体积的百分比来表示的浓度，叫做体积百分比浓度。如60%的乙醇溶液，表示100mL溶液里含有乙醇60mL。体积百分比浓度属非法定单位。 物质B的体积分数是物质B的体积跟混合物的体积比。例如，把60mL 酒精溶于水，配成100mL酒精溶液，该溶液的体积分数是0.60。体积分数属法定计量单位。,五、啤酒分析的基础知识2、溶液浓度的表示方法,五、啤酒分析的基础知识

22、,2、溶液浓度的表示方法 2.6 体积比浓度 用两种液体配制溶液时，为了操作方便，有时用两种液体的体积比表示浓度，叫做体积比浓度。体积比浓度只在对浓度要求不太精确时使用。体积比浓度属非法定单位，已被法定计量单位体积分数代替。 例如，配制1：4的硫酸溶液，就是指1体积硫酸跟4体积的水配成的溶液。 2.7 滴定度 滴定度是溶液浓度的另一种表示方法。它有两种含义：其一表示每毫升溶液中含溶质的质量（g或mg）；其二表示每毫升溶液相当于被测物质的质量（g或mg）。 例如，用硝酸银测定氯化钠时，表示硝酸银的浓度有两种，即TAgNO3=1mg/mL和TNaCl=1.84mg/mL,前者表示1mL溶液中含硝酸

23、银1mg，后者表示1mL溶液相当于1.84mg的氯化钠。,五、啤酒分析的基础知识2、溶液浓度的表示方法,六、检验工作中的一般注意事项,1、使用试剂注意事项 化学试剂，按其纯度大致可分为高纯、光谱纯、基准纯、分光纯、优级纯、分析纯及化学纯七种。国家和主管部门颁布的质量指标主要分为优级纯、分析纯和化学纯三种。但一般分析用分析纯或化学纯即可符合要求。,六、检验工作中的一般注意事项1、使用试剂注意事项,六、检验工作中的一般注意事项,1、使用试剂注意事项 为了确保试剂纯度，在使用时必须注意下列事项： 分析方法中未指明药剂用量，使用时应尽可能取少量。已取出的试剂或溶液，如未用完，不能放回原容器中。 试剂在

24、开封前，应先将瓶上的封蜡或灰尘除净，以免混入瓶中。使用完毕后，应严密封闭放回原处。,六、检验工作中的一般注意事项1、使用试剂注意事项,六、检验工作中的一般注意事项,1、使用试剂注意事项 对一些易自空气中吸收二氧化碳（如氢氧化钠、氢氧化铵等），或易于自行氧化（如碘化物、亚铁盐等）及自行分解（如过硫酸铵等）的试剂，更应严密封闭，注意保存，防止变质。 易见光分解的试剂如固体硝酸银及其溶液等，应贮于棕色试剂瓶中，防止见光。,六、检验工作中的一般注意事项1、使用试剂注意事项,六、检验工作中的一般注意事项,2、安全预防措施 在化学实验室工作时，必须注意安全操作，否则有可能造成中毒、烧伤、燃烧或爆炸等意外事

25、故。下面介绍一些经常要注意的安全操作事项： 一切具有毒性，或能发出恶臭的试验，均应在通风橱中进行。 在使用挥发性及易燃性试剂做试验时，应在离火较远的地方进行。利用有机溶剂作抽提试验时，应在水浴上进行，不得使用直接火或开口电炉。,六、检验工作中的一般注意事项2、安全预防措施,六、检验工作中的一般注意事项,2、安全预防措施 在扑灭已燃着的苯、乙醚或乙醇时，应用沙盖住。 倾出试剂或溶液时，切勿在容器上俯视，以免飞沫溅在脸部或衣服上。 试管加热时，不要使管口向着自己或别人，也不要俯视正在加热的物体。,六、检验工作中的一般注意事项2、安全预防措施,六、检验工作中的一般注意事项,2、安全预防措施 不要直接

26、俯在容器上嗅吸放出的气体，应在距离较远处，慢慢地摇动手掌，将气体引向鼻孔。 稀释浓的强酸，特别是浓硫酸时，应将浓酸慢慢注入水中，并随加随搅拌，切勿将水加入酸中，以免溅出或爆炸。 用吸滤法过滤时，应使用厚壁吸滤瓶，不得使用普通锥形瓶。,六、检验工作中的一般注意事项2、安全预防措施,六、检验工作中的一般注意事项,3、意外伤害急救法 遇有意外伤害时，可按下列方法进行急救： 受碱液腐伤时，应立即用大量水冲洗，再用醋酸溶液（20g/L）冲洗，必要时加以包扎。 受酸液腐伤时，应立即用大量水冲洗，再用碳酸氢钠饱和溶液冲洗或用稀氢氧化铵润湿后，再用水洗。,六、检验工作中的一般注意事项3、意外伤害急救法,六、检验工作中的一般注意事项,3、意外伤害急救法 受烫伤或烙伤时，应用高锰酸钾溶液将伤口略加润湿，使皮肤变为棕色。或用苏打溶液洗涤，抹上烫伤药，必要时加以包扎。 中毒时应用解毒剂处理。如毒质为氨时，可吸入水蒸气或1%醋酸及小冰块。如为溴蒸气、氯、氯化氢，可吸入少量乙醇与乙醚混合的蒸气。,六、检验工作中的一般注意事项3、意外伤害急救法,谢谢！,谢谢！,