应用小麦芽改善辅料替代品性能的技术经济分析

小麦芽作为啤酒辅料的替代品，必须具有如下特性：

1、有较高的浸出物成分，可获得较高的糖化室麦汁收得率。

2、不良成分少，对啤酒的色泽、香气和口感的负面影响小，同时不破坏啤酒非生物和口味稳定性。

3、工艺处理简单方便，麦汁分离不致困难。

4、容易获得并价格低廉。

辅料指标对比

（1）大麦芽采用澳麦Gairdner,符合一般用户的采购标准，指标如下（表1)

(2)小麦芽采用花小麦品种，指标如下（表2）

(3)糖浆采用普通麦芽糖浆(表3)

(4)淀粉采用食用玉米淀粉(表4)

注：PH和总酸为浓12%水溶液的指标

1、加糖浆的经济成本分析

（1）糖浆与大米差价的收益

大米平均价格按2.5元/kg计算，按目前平均吨酒耗粮160kg计，则按常规工艺，啤酒中大米成本为：

160×35%×2.5=140元。

如用糖浆提供35%大米相同的浸出物数量，则糖浆的配比为：

35%×90%÷75%=42%。

通过第一部分工艺技术分析可知，42%的糖浆配比加15%（对大麦芽）左右的小麦芽可以取得合理的麦汁组成。

普通麦芽糖浆的价格为2元/kg，则吨酒中糖浆的成本为：

160×42%×2.0=134.4元。

即每吨酒可降低5.6元，按年产10万吨规模计算，可年增收益56万元。

（2）增加单锅产量增加的收益

使用糖浆取代大米后，糖化锅可增加麦芽的投料量，理论上至少可增加相当于大米的量。省去中间的烦琐计算，设投料量增加比率相当于麦汁也相当于啤酒增加的比率，则单锅啤酒产量增加为：

35%÷65%=53.8%

此项收益将同下节一并计算。

（3）增加糖化批次的收益

使用糖浆后，由于糖化醪的组成改善，过滤层疏松，过滤速度加快，可在3小时内完成过滤（包括装卸料），故糖化可由六批次增加至八批次，其产量增加为25%。

考虑到实际因素，折扣50%，则实际产量至少增加12.5%。

上述两项合计增加的产量近40%，这是从生产能力出发计算的最保守数字。

产量增加40%的边际收益可谓大矣！因为它远超出平均收益的累加。据资料统计，啤酒行业固定资产折旧一般为200元～300元/吨，而银行借款利息也占到100元/吨左右，固定成本中这两个主要项目就占到300元/吨以上。也就是按最保守的计算，使用糖浆比之常规工艺增加每吨啤酒，边际收益可达300元/吨以上。如一个10万吨规模的工厂，年增加产量至少可达4万吨，边际收益至少可达1200万元。

（4）能源、辅助材料节省的收益

大米糊化过程中的热焓大部分通过兑醪转移到了糖化醪中，但存在传导热损失和煮沸时的汽化替热损失，加糖浆煮沸时间短与之比较要节省蒸汽，省略了大米粉碎过程还节省了电能，另外也节省了大米糊化时添加的耐高温细菌α-淀粉酶。这些成本据经验约每吨2元。

2、加淀粉的经济成本分析

（1）淀粉与大米差价的收益

淀粉的浸出率可达102%，如用淀粉提供35%大米相同的浸出物数量，则淀粉的配比为：

35%×90%÷102%=30.9%

第一部分的工艺分析已表明在加15%小麦芽的前提下，淀粉配比达以上比例是可行的。

目前淀粉价格为2.1元/kg左右，则吨酒中淀粉的成本为：

160×30.9%×2.1=103.8元

即每吨啤酒可降低原料成本36.2元，按10万吨规模计，则可增加收益362万元。

（2）糖化批次增加的收益

比较表5和表8可知，由于淀粉纯净，液化后粘度骤降，取代大米后，过滤速度明显加快。根据使用情况调查，每天增加一批产量是没有问题的。这就使糖化能力增加了12.5%,即使按一半折扣，还要增加6%以上，按年产10万吨规模计算，可增加产量600吨，边际收益可达180万元。

（3）能源节省的收益

α-淀粉酶液化淀粉时的温度已超过糊化温度，而淀粉杂质又极少，故不需进行煮沸。只要通过实验确定添加不要过量，不对糖化过程产生负面影响即可。这样就可节省煮沸时的汽化潜热和传导热损失。

第（3）项忽略不计，仅（1）与（2）项，一个规模10万吨的厂，年总收益可达500万元以上。

小麦芽与大米，糖浆或淀粉的优势

1、面对啤酒传统辅料大米价格陡涨的现实，采用普通麦芽糖浆或食用玉米淀粉作替代品都是较适宜的选择。这两种替代品的主要缺陷是缺少氮源，会影响到啤酒的发酵过程、起泡性和口感，通过小麦芽的合适添加量来弥补比其他方法更简单易行，技术上没有障碍。

2、正是因为小麦芽对替代品的弥补主要体现在氮源方面，所以高蛋白高溶解度的小麦芽更为合适（如蛋白质14-15%，库值48-55%）。对于普通麦芽糖浆和淀粉还缺乏维生素、矿物质的状况，有赖于在麦汁中添加酵母营养盐加以改善。

3、添加小麦芽后，煮沸过程中热凝固性氮析出较高，应适当提高麦汁澄清剂的加量。这样会使冷麦汁的隆丁区分趋于合理，降低后处理的费用，提高啤酒的保质期。从降低凝固性氮的角度考虑，控制小麦芽的高库值也是合理的，这也不影响小麦芽泡沫增效的作用。

4、成为普通麦芽糖浆、淀粉的互补品的小麦芽，其色度偏高已不再是品质缺陷，而成为品质互补之必需，可纠正啤酒色度偏低的倾向。

5、加小麦芽改善普通麦芽糖浆和淀粉性能的方法由于减轻了过滤负担，更有条件采用高浓糖化的方法，以进一步提高收益。

6、原料组成的改变会导致麦汁成分的变化，替代品的比例不仅要考虑α-氨基氮的含量的满足，还要综合考虑总酸、PH值、隆丁区分等变化。超过合适的范围会对啤酒的口感、发酵过程及保质期产生不利影响。因此，原料配比和工艺路线进行有针对性地调整是必需的。

7、糖浆的添加量，除受上述技术条件的限制外，受煮沸锅与糖化锅的容积比的限制较大，如能在热麦汁泵送的过程中通过计量泵进行流加，则可打破煮沸锅容积的限制，且有进一步节能的效果，麦汁色度也会大大降低。

8、采用糖浆和淀粉都降低原料成本，但由于降低成本构成的不同，两种替代品的适用性还有一定区别：

● 糖浆由于含可发酵性糖较少，故降低直接原料成本有限。如果在糖化能力已饱和的情况下，还要扩大产量，选择糖浆是适宜的。增加的边际产量由于可摊薄固定成本，因而边际收益大增。目前啤酒厂家大多糖化能力紧张，如新上糖化设备投资较大，莫不如采用糖浆增产成本低廉见效迅速。

● 淀粉较大米价格低，且浸出物高，故可明显降低原料成本，因此它更适于糖化能力不饱和的情况，有利于平衡生产能力，保障生产的连续性、稳定性，从而有利于保证质量。
9、由于使用普通麦芽糖浆的收益主要在于边际产量，而边际产量归根到底受市场制约。因此设备能力和原料配比仅提供了边际收益的可能性，具体收益的规模则取决于市场实现，弹性非常之大。