2017年2月10日 (五) 11:39的最新版本

大麦酿造啤酒的主要原因

1. 内容物无毒性。
2. 良好的种植能力，即对环境要求相对低，容易种植。
3. 适应各种气候，世界性的广泛种植。
4. 酶的行程和积累能力高。
5. 价格便宜，又非主粮。
6. 比较高的淀粉含量。
7. 蛋白质含量比较适中。
8. 其麦皮可作为麦汁过滤时的天然过滤介质（研磨后的麦皮会沉淀形成很好的过滤床）。

大麦发芽的目的

1. 激活原有的酶。原大麦中含有少量的酶，但大部分都被束缚，没有活性，通过发芽使这些酶游离，将其激活。
2. 生成新的酶。麦芽中绝大部分酶是在发芽过程中产生的。
3. 物质转变。随着大麦中酶的激活和生成，颗粒内容物在这些酶的作用下发生转变。物质转变包括大分子物质的溶解和分解以及胚乳结构的改变。

大麦品种

中国大麦品种

浙江产区

KA4B仍有大面积栽培，但品种已逐渐有所退化，目前苏啤3号、单2、扬农啤5号、9811、花30等品种也得到大面积推广。

• 西北产区

西北区种植品种主要是甘啤3号、甘啤4号和甘啤5号。据报道，新品种甘啤6号通过了甘肃省级科技成果鉴定。科研人员介绍，相比其他品种，甘啤6号产量高，适应性广，具有优良的酿造品质，达到国际优级标准。

• 东北产区

东北地区种植的大麦主要是垦啤麦2号和垦啤麦7号。

国外大麦品种

• 加拿大（最好的麦芽产区）

AC麦特卡夫（Metcalfe）、哈林顿（Harringdon）、斯泰因（Stein）、CDC肯德尔（Kendall）、CDC卡普兰德（Copeland）和莱格西（Legacy）等。加拿大大麦的主要特点是浸出物含量高，且蛋白质含量适中，葡聚糖含量比较低，制成的麦芽溶解度比较好，酶活力也相对较高，出现水敏性的情况比较少。

• 澳大利亚

斯特林（Stirling）、宝黛（Baudin）、哈默林（Hamelin）、盖德娜（Gairdner）、斯洛浦（Sloop）和斯库纳（Schooner）等，澳大利亚大麦的主要特点是粒大、皮薄，蛋白质含量和葡聚糖含量比较低，浸出率比较高，发芽率普遍较高，另一个明显特点是大麦的休眠期比较短。

• 欧洲

品种特别多，因为欧洲生产的啤酒品种也多，而且有些品种指定使用一些专门的大麦品种来酿造。种植比较广的和著名的大麦品种有巴克（Barke）、斯卡莱特（Scarlett）、萨那（Saana）、欧普特（Optic）、雷吉纳（Regina）、普罗斯蒂格（Prestige）和帕萨德纳（Pasadena）等。欧洲大麦的特点是浸出物高，蛋白质含量适中，葡聚糖含量低，因此制成的麦芽黏度比较低。欧洲大麦的酶活力一般比较高，而且酶的耐热性能也好。

根据籽粒生长形态分类

• 六棱大麦

六棱大麦是大麦的原始形态品种，麦穗断面为六角形，但是只有中间对称的两行籽粒发育正常。六棱大麦的蛋白质含量相对较高，淀粉含量较低（浸出率低、色泽深、麦芽溶解性不稳定），不过酶含量很丰富。

• 四棱大麦

四棱大麦是从属六棱大麦，只不过不像六棱大麦那样对称生长，两对籽粒互为交错。四棱大麦和六棱大麦也被称为多棱大麦。

• 二棱大麦

二棱大麦由六棱大麦演变而来，籽粒对称生长。相对于六棱和四棱大麦来说，籽粒整齐均匀饱满，蛋白质含量相对较低，淀粉含量也相对较高，作为啤酒的主要原料。

根据生产季节分类

• 德国

• 夏大麦

在3、4月份播种，7、8月份收割，整个生长期约为4个月。为了快速生长，这类生长期短的大麦需要很多的高效营养物质。著名品种有：Alexis、Krona、Marina、Maresi等。夏大麦颗粒饱满整齐，休眠期短，具有良好的酿造性能。

• 冬大麦

在一年的9月播种，第二年的7、8月收割。生长期很长，但是产量高，多为四棱大麦，少数为二棱大麦。冬大麦经过改良，其酿造性能也越来越接近夏大麦。

• 中国

• 春大麦

在3、4月份播种，7、8月份收割，生长期较短，但成熟度不够整齐，休眠期较长。

• 冬大麦

多在秋后播种，第二年6、7月份收割。生长期长，但是成熟度整齐，休眠期较短。

大麦籽粒结构及其生理特性

大麦籽粒主要由胚、胚乳、谷皮三部分组成。

• 胚

是大麦有生命的部分，是大麦生长发芽最重要的部分。胚约占麦粒干物质的2%~5%，胚中含有低分子糖类、脂肪、蛋白质、矿物质和维生素，作为胚开始发芽的营养物质。当胚开始发芽时，由胚中形成各种酶，渗透到胚乳中，使胚乳溶解，通过上皮层再将胚乳内的营养物质传送给生长的胚，以提供胚芽生长的养料。

• 胚乳

胚乳是胚的营养库，由淀粉、蛋白质、脂肪等组成，约占麦粒质量的80%~85%，在发芽过程中，胚乳成分不断地分解成小分子糖和氨基酸等，部分供给胚做营养，合成新的物质；部分供给呼吸消耗，产生CO2和水，并散发出热量，当胚持续有生命的时候，胚乳物质就会不断分解与转化。

• 皮层

大麦从外到里分别由麦皮、果皮和种皮组成，其质量约占大麦干物质的7%~13%，主要由纤维素组成，还有硅酸、多酚、类脂和一定量的蛋白化合物，其中硅酸和苦味物质等有害于啤酒的口味，但皮壳在麦汁制备时，可以作为麦汁过滤层而被利用。皮壳的组成大多数都是非水溶性的。

大麦的化学成分及其在酿造中的作用

大麦经过发芽之后加工成麦芽是啤酒生产的主要原料，其化学成分与含量直接影响成品啤酒的品质，大麦的化学组成随品种以及自然条件等不同在一定范围内波动，主要成分是淀粉，其次是纤维素、蛋白质、脂肪等。大麦中一般含干物质80%~88%，水分12%~20%。

水分

大麦的水分平均为14%~15%，这与收获季节的天气有直接关系，进行储存的大麦，其水分应当在13%以下，超过14%的水分在贮藏过程中易发霉、腐烂。

碳水化合物

淀粉

淀粉是大麦最主要的、含量最多的碳水化合物，占总干物质的58%~65%（小麦52%~70%）。淀粉含量与蛋白含量成反比，淀粉]含量越高，浸出物越多，制备麦汁时候的收得率也就越高。淀粉的颗粒大小很不均匀，呈元晶体状的大淀粉颗粒的直径为20~40μm，呈球状的小淀粉颗粒直径为2~10μm，小淀粉颗粒包围着大淀粉颗粒。一般来说，蛋白质含量越高，小淀粉颗粒的数量就越多。小淀粉颗粒所含直链淀粉高于大淀粉颗粒，因此小淀粉颗粒的糊化、液化以及糖化较大颗粒淀粉颗粒困难。这在一定程度上与矿物质含量有关，小淀粉颗粒含量较大淀粉颗粒高。

淀粉是以葡萄糖为基本构成的高分子化合物，分子式为（C6H10O5）。淀粉在水中或加热状况下的性能对啤酒酿造有非常重要的意义。淀粉颗粒在冷水中首先不溶解，然后吸水膨胀。将水加热到50℃时，淀粉颗粒膨胀加剧；加热到70℃左右，淀粉颗粒的结构被破坏，颗粒内部组分在水中呈胶体溶液状态，继续下去就产生了糊化（产自寒冷地区的大麦，其淀粉糊化较热带地区的大麦早一些）。淀粉颗粒中的残余水分可通过高温（100℃~120℃）而蒸发掉。在制备深色麦芽时的焙焦期，其淀粉是不变色的，它的褐变只有在150℃~160℃才开始。淀粉的分解破裂温度大约在260℃，在气体从内部迸出时，颗粒出现膨大、液化并碳化，这对于制作黑麦芽非常重要。

有两种不同的结构，直链淀粉和支链淀粉：

直链淀粉

大麦淀粉一般含有直链淀粉17%~24%，直链淀粉一般处于淀粉颗粒的内层，由60~2000个葡萄糖残基以α-1,4糖苷键相连的螺旋状不分支长链，相对分子质量10000~500000。

两个葡萄糖分子以α-1,4糖苷键相连形成二糖，此二糖乘坐麦芽糖。淀粉酶分解淀粉的最终产物为麦芽糖（以及单糖即葡萄糖）。

三个葡萄糖分子以α-1,4糖苷键相连形成三糖，此三糖称为麦芽三糖，以此类推。六环式的葡萄糖，其空间构型为椅形，由此而形成螺旋状的直链淀粉链。

直链淀粉遇碘呈蓝色，葡萄糖残基数为12的淀粉最大吸光值为490nm；葡萄糖残基数为30的淀粉最大吸光值为537nm；葡萄糖残基数在80以上的淀粉最大吸光值为610nm。淀粉碘的反应取决于其分子链的长度。

通过酸或酶的水解，淀粉可分解为无色或黑色的麦芽糖或低分子糊精。直链淀粉容易结晶，在热水中能溶解，但不形成糊化，不过随着时间的延长，会老化沉淀而出现混浊。

支链淀粉

大麦淀粉一般含有支链淀粉76%~83%，除有α-1,4键结构外还有α-1,6键分支结构。

通过α-1,6键相结合的两个葡萄糖残基称为异麦芽糖，因此此键又称为异麦芽糖键。

淀粉酶除了生成麦芽糖和葡萄糖外，尚生成相当数量的糊精和异麦芽糖，这些糖都是不能被酵母代谢利用的。

由于支链淀粉拥有α-1,6键，因此它的构型就像发枝的树一样，每隔约15个葡萄糖单元就有一个分支，葡萄糖残基的空间构型也是螺旋形的。

由于支链淀粉结构的复杂性，因而它的分子质量是直链淀粉分子质量的10倍左右。支链淀粉大约含有0.23%的磷酸酯，它们以酯键的形式而相连，它与淀粉的糊化性能有关，即在加热时，形成黏性溶液。碘遇支链淀粉呈紫红色直至红色。

纤维素

纤维素主要存在于谷皮中，微量存在于胚、果皮和种皮中，是细胞壁的支撑物，在配入内不存在纤维素。纤维素如同半纤维素一样，也是由葡萄糖单元相互以β-1,4糖苷键相连的高分子物质，纤维素基础物质不是麦芽糖，而是纤维二糖。纤维素无色无味，很难与其他试剂进行反应，不溶于水，对酶的分解有相当大的抵抗力。纤维素在麦粒中不参与新陈代谢，仍保留于谷皮中，在制麦过程中它根本没有任何变化，在麦汁过滤时作为过滤介质。在化验分析时作为原纤维，其含量占大麦干物质的3.5%~7%。

• 半纤维素和麦胶物质

• 半纤维素

半纤维素主要参与胚乳细胞的构成，并且决定着细胞的强度。在麦粒的皮层中也存在着半纤维素，它总是与蛋白质连接在一起。半纤维素不溶于水，但溶于稀碱溶液。半纤维素和麦胶物质在结构上无区别，但在分子质量上有区别，麦胶物质分子质量小于半纤维素。半纤维素和麦胶物质约占大麦干物质的10%，此量的波动于麦粒成熟有关，取决于麦粒生长期间的气候条件。在酸性水解时，半纤维素仅像纤维素那样提供葡萄糖，而且还提供五碳糖（木糖和阿拉伯糖）以及糖醛酸。遗照其来源不同（胚乳和谷皮）而分为两种不同的半纤维素：谷皮半纤维素和胚乳半纤维素。谷皮半纤维素主要由戊聚糖所组成，另有少量的β-葡聚糖和糖醛酸。胚乳半纤维素主要含β-葡聚糖（80%~90%），仅含少量的戊聚糖（10%~20%），不含糖醛酸。半纤维素的分子质量大小取决于麦粒的生长条件，当然也取决于其浸出方法。

• β-葡聚糖：它的分子质量大约有200000，葡萄糖残基之间以70%的β-1,4糖苷键和30%的β-1,3糖苷键相连接。在不完全分解时有纤维二糖（β-1,4键）、昆布二糖（β-1,3键）。
• 戊聚糖：戊聚糖在制麦和酿造过程中部分被分解，对啤酒酿造无影响，依照来源不同（谷皮和胚乳）而分为谷皮戊聚糖和胚乳戊聚糖。戊聚糖的主要组分由木糖单元以β-1,4键相连接。除此之外，它的侧链是由木糖、阿拉伯糖和糖醛酸所组成。

• 麦胶物质

水溶性的麦胶物质占麦粒干物质的2%，主要包括：以葡萄糖单独构成的β-葡聚糖、以阿拉伯糖和木糖构成的戊聚糖、微量半乳糖、甘露糖和糖醛酸。它的分子质量比胚乳半纤维素低，但在化学组成上无区别。麦胶物质的检测可根据在热水（40℃）中的溶解度或先借助于木瓜蛋白酶浸出，在借助于硫酸铵的析出沉淀而进行。由于它的高黏性，因此对啤酒泡沫和口感的圆润有利。半纤维素和麦胶物质可通过一系列酶而得以分解。由于细胞膜的溶解或网孔状，以及由此而导致的框架物变松软，因此麦胶就失去了它的坚硬性而变得能搓磨了。所形成的分解物，一部分供给发芽时的呼吸用，一部分合成根芽和叶芽，剩余的部分则储存于麦芽内（有利于提高麦芽浸出率）。

低分子糖

大麦中含有少量的低分子糖类，存在于胚和糊粉层中，主要是蔗糖，约占大麦干物质的2%，棉籽糖约为蔗糖的1/3。另外还有少量的麦芽糖、葡萄糖和果糖。大麦发芽初始阶段，由于大麦颗粒中所含的酶少、活性低，不能大量水解相应底物生成小分子物质，胚只能利用这些低分子物质进行合成代谢，因此，这些低分子糖类在大麦开始发芽阶段起着重要的作用。

酶

制麦和啤酒生产时的众多物质转化过程几乎都要通过酶的作用来完成。酶是高分子蛋白物质，它作为生物催化剂引起或加速特定的反应，浓度很低时也能起作用并决定生化反应的方向和速度。酶的名称来自被分解物质，比如分解蔗糖的酶称作蔗糖酶。 大麦和酵母中含有丰富的酶，但大多数酶的含量很少，同时大部分酶在制麦过程中才形成。

• 植酸酶，最适温度：30~52℃，最适ph值：5.0~5.5

植酸酶能将磷酸残基从植酸上水解下来，因此破坏了植酸对矿物元素强烈的亲和力，所以说植酸酶能增加矿物元素的营养效价，而且由于释放出的钙离子可参加交联或其他反应中去，从而改变了植物性食品的质地。在糖化工艺中，主要是为了降低醪液的酸度，如果麦芽质量不好则可以采用植酸休止（一般情况下很少使用）。

• 脱支酶，最适温度：35~45℃，最适ph值：5.0~5.8

脱支酶可以专一性地催化断裂淀粉中的α-1，6-葡萄糖苷键，将支链淀粉转化为直链淀粉，改善淀粉酶对淀粉的作用效果，提高淀粉利用率。

• 肽酶，最适温度：45~55℃，最适ph值：4.6~5.3

肽酶通常被俗称为蛋白水解酶。肽酶是一种能够水解肽链的酶，他们是所有生物存活所必需的一种酶（主要用来分解蛋白质）。

• 蛋白酶，最适温度：45~55℃，最适ph值：4.6~5.3

蛋白酶是水解蛋白质肽链的一类酶的总称。按其降解多肽的方式分成内肽酶和端肽酶两类。前者可把大分子量的多肽链从中间切断，形成分子量较小的朊和胨；后者又可分为羧肽酶和氨肽酶，它们分别从多肽的游离羧基末端或游离氨基末端逐一将肽链水解生成氨基酸（主要用来分解蛋白质）。

• 淀粉酶

• α-淀粉酶，最适温度：68~72℃，最适ph值：5.3~5.7

该酶形成主要取决于大麦品质和发芽条件。该酶是淀粉分解酶中最重要的酶之一，其活性的高低是衡量麦芽质量的一个重要指标。该酶作用淀粉时是从长链内部开始（所以速度比较快），可以任意切断α-1,4-葡萄糖苷键，但不能水解麦芽糖，它的最小作用底物是麦芽三糖。该酶作用于直链淀粉时最终产物为13%的葡萄糖和87%的麦芽糖，但由糊精变为糖的速度是极其缓慢的，所以水解产物实际上是短链糊精、麦芽糖和葡萄糖的混合物；由于该酶不能作用支链淀粉分支点上的α-1，6-葡萄糖苷键，所以作用支链淀粉的分解产物为界限糊精、麦芽糖和葡萄糖的混合物。（都是不能被酵母代谢的糖类）

• β-淀粉酶，最适温度：55~65℃，最适ph值：5.0~5.5

该酶一部分以游离态存在，另一部分以结合态存在。将大麦粉用木瓜蛋白酶处理后，被束缚的β-淀粉酶也能释放游离出来。该酶分解直链淀粉和支链淀粉是从分子链的一端开始的（所以速度比较慢），作用α-1,4-葡萄糖苷键，依次水解下一个麦芽糖单位，同时发生转位反应，生成β-麦芽糖。作用直链淀粉可将其完全分解为麦芽糖；分解直链淀粉时到α-1,6-葡萄糖苷键附近停止，剩下带有分支点的糊精，称为β-界限糊精。最终产物为麦芽糖和大分子β-界限糊精的混合物。（可被酵母代谢的糖类）

• β-葡聚糖酶

外-β-葡聚糖酶从分子大小不等的β-葡聚糖的非还原端进行分解，产物为纤维二糖。

• 纤维二糖酶

此酶将纤维二糖分解为两个分子的葡萄糖。

• 戊聚糖酶

这是分解戊聚糖的一类酶，包括木聚糖酶、外木聚糖酶、木二糖酶和阿拉伯糖苷酶。

• 磷酸酯酶

大麦中含有此酶，主要在发芽期间将细胞中的有机磷酸盐分解为相应的无机磷酸盐。

蛋白质

在大麦颗粒中，含氮物质大部分是以高分子蛋白颗粒存在。大麦蛋白质含量一般为8%~16%，虽仅有1/3的蛋白质进入啤酒中，但蛋白质对于啤酒酿造的影响是非常大的，特别是对大麦的可制麦性、酵母营养、啤酒泡沫、啤酒口味和啤酒稳定性至关重要。同时，蛋白质含量的增加量与麦芽浸出率的减少量成正比。蛋白质是植物通过吸收铵中的氮和有机酸而合成的。此有机酸是碳水化合物的氧化分解的中间产物。构成蛋白质的最基本单元是氨基酸。

• 大麦蛋白质的化学组成

蛋白质是由多个氨基酸结合在一起的高分子化合物，这种结合是一个氨基酸的氨基与另外一个氨基酸的羧基以肽键连接的，两个氨基酸连接在一起称为二肽，多个氨基酸连接在一起称为多肽。

• 氨基酸

氨基酸是组成蛋白质的最基本单元，在自然界中主要存在α-氨基酸。蛋白质可受酸、碱、酶的催化作用，将高分子蛋白质逐步水解为分子质量较小的胨、肽，最终生成α-氨基酸。在制麦厂，蛋白质的分解是在各种蛋白酶的催化作用下进行的，其产物按分子质量大小而分为高分子蛋白质分解产物、中分子蛋白质分解产物和低分子蛋白质分解产物。各分解产物在酿造过程中的作用和影响是很不同的。

• 大麦中的蛋白质分类（单纯蛋白质）

单纯蛋白质的水解产物是氨基酸。在啤酒生产过程中，大麦蛋白质由于其表现形式不同而被人们分为两组：蛋白质和它的分解产物。大麦中的蛋白质在水中不溶解或者在煮沸时沉淀下来，因此蛋白质进入不了成品啤酒中。大麦蛋白质主要是由高分子、非水溶性的无磷蛋白质所组成。根据它在不同溶剂中的溶解性和沉淀性，将大麦蛋白质划分为以下四个部分：

• 清蛋白（麦白蛋白）

清蛋白属于高分子蛋白质，它溶于纯水中，在稀盐溶液中也溶解，加热时，从52℃开始，能从溶液中凝固析出，麦芽汁煮沸时，凝固加快，与单宁结合沉淀。等电点为ph=4.6~5.8，占大麦蛋白质总量的3%~4%。它还存在于β-淀粉酶中，是唯一能溶于水的高分子蛋白，对啤酒泡持性起重要作用。

• 球蛋白（麻仁球蛋白）

球蛋白不溶于纯水，可溶于稀中性盐溶液及酸碱中，在92℃以上开始凝固，是麦芽汁制备环节的主要热凝固物，等电点在ph=4.9~5.7，占大麦蛋白质总量的31%。球蛋白分为α-球蛋白、β-球蛋白、γ-球蛋白、δ-球蛋白四种，含硫量高的β-球蛋白的等电点很低为ph=4.9，由于在麦汁煮沸时达不到如此低的ph，所以不能完全沉淀。发酵过程中酒的ph值下降时，他就会析出而引起成品啤酒浑浊。β-球蛋白在麦汁煮沸时，碎裂至原始大小的1/3左右，同时与麦汁中的单宁，尤其与酒花单宁以2:1或3:1的比例相互作用，形成不溶解的纤细聚集物。β-球蛋白含硫量为1.8%~2.0%，并以-SH基活化状态存在，具有氧化趋势。在空气氧化的情况下，β-球蛋白的-SH基氧化成二硫化合物，形成具有-S-S-键的更难溶解的硫化物，促使啤酒变浑浊。因此β-球蛋白是引起啤酒浑浊的根源，是对啤酒费生物稳定性有害的主要成分之一。

• 醇溶蛋白（醇溶谷蛋白）

醇溶蛋白不溶于纯水，也不溶于盐溶液，但溶解于浓度为50%~90%的酒精溶液，也能溶于酸碱，加热不凝固，等电点为ph=6.5，占大麦蛋白质总量的38%，是麦糟蛋白的主要构成部分。此类蛋白质在水解中能产生脯氨酸和谷氨酸，按谷氨酸的含量不同，将醇溶蛋白分为α-醇溶蛋白、β-醇溶蛋白、γ-醇溶蛋白、δ-醇溶蛋白、ε-醇溶蛋白五个组分，其中δ-醇溶蛋白、ε-醇溶蛋白是造成啤酒冷浑浊和氧化浑浊的主要成分，是麦汁制备环节的主要冷凝固物。

• 谷蛋白（麦谷蛋白）

谷蛋白不溶于中性盐溶液和纯水，能溶于稀碱溶液，是构成麦糟蛋白的主要成分，此类蛋白质几乎仅存在糊粉层中存在，在制麦和糖化中不分解，并随麦糟排走，占大麦蛋白质总量的29%。

• 大麦中的结合蛋白质

结合蛋白质是由一个蛋白质与一个以上的非蛋白质结合而形成的物质，非蛋白质部分称为辅基。结合蛋白质按其辅基的不同可分为：

• 磷蛋白类：是由蛋白质和磷酸结合而形成的，其水解产物除氨基酸外，还有磷酸。
• 糖蛋白类：是由蛋白质与含糖苷基的物质结合而形成的，其水解产物除氨基酸外，还有糖基部分的各种糖类。
• 脂蛋白类：是由蛋白质与脂类物质结合而形成的，其水解产物除氨基酸外，还有脂类物质。脂蛋白是细胞膜的重要组分，与膜的半渗透性有关。
• 色蛋白类：是由蛋白质和色素物质结合而形成的。此类蛋白质中以铁卟啉为辅基最重要，如生物体中的氧化还原酶属于此类。
• 核蛋白类：此类蛋白质是由蛋白质与核酸结合而成的。当它不完全水解时，其产物是蛋白质和核酸。当它完全水解时，除形成氨基酸外，还有核酸的水解产物（磷酸、核酸、嘌呤）。

• 蛋白质含量高低对啤酒酿造产生的影响

大麦中的蛋白质含量是通过把总氮量乘以6.25而求出的。这个粗蛋白含量会由于不同蛋白质中所含氮的不同而与真正的蛋白质含量有所差距，而目前只能算出平均蛋白质含量。

大麦中的总氮量（无水）为1.30%~2.15%，相对蛋白质含量为8.0%~13.5%（无水）。对于酿造大麦来说，正常情况下，无水含氮量应为1.45%~1.85%，或者无水蛋白质含量9.0%~11.5%。含蛋白质丰富的大麦，对啤酒生产中的制麦和酿造都会带来一系列的缺点，而且蛋白质含量越高，淀粉的含量就越低，不利于麦芽浸出率。每增加1%的蛋白质含量，则麦芽浸出率会减少约0.6%（不过这种关系不一定具有普遍意义）。大麦的年度不同、品种不同、施肥不同，在蛋白质含量增加时，其浸出物损失是不同的。如果某品种在千粒质量很高、2.8mm以上的颗粒分级率很高、麦皮很薄，即使蛋白质含量很高，但此大麦的麦芽浸出率也还是很高的。如果某品种的麦皮很厚、颗粒很小，那么在在氮含量很低时，它所提供的浸出物则处于中等水平。

经验表明，蛋白质含量丰富的大麦，其吸水速度比蛋白质含量低的大麦要慢。特别在大麦颗粒成熟期间和收割期间，气候条件对麦粒水分吸收影响很大。早熟的大麦，其吸水速度大多比均衡生长的大麦要慢，而且在很多情况下蛋白质含量也较高，但是蛋白质含量与吸水速度比例关系并不十分稳定。

现已表明，蛋白质丰富的大麦，其制麦条件要加强，相应的制麦损失当然很高，这种麦芽的可溶性蛋白质同样很多。虽然对泡沫有利，但对啤酒稳定性不利，对酒花香突出的啤酒特性非常不利。

对于生产典型深色啤酒而言，由于要形成着色物质和香味物质，因此选择蛋白质丰富的大麦（12%左右）很合适。蛋白质含量低的大麦适合于生产较细腻的啤酒，特别是用于色泽最浅的比尔森麦芽和啤酒，其大麦蛋白质含量一定要在11%以下。蛋白质含量特别低的大麦（9%以下），由于所能提供的氮源过低，则一方面对啤酒泡沫和口味丰满性不利，另一方面对酵母的营养也不利。

大麦蛋白质含量的高低取决于品种，特别是环境因素。尤其是在生长、成熟期间的气候条件、大麦生长时间、前轮作物情况、施肥等情况对大麦蛋白质含量有重大的影响。大麦颗粒内部构造也很重要。玻璃质状麦粒的蛋白质含量在大多数时候比粉状粒要高。

胚乳的玻璃质状性在一定条件下取决于蛋白质含量；在不利的气候条件下，例如在生长期间和成熟期间气候很热很干燥，则蛋白质丰富的大麦大多呈玻璃质状；在较好的气候下，则此蛋白质丰富可以呈粉状。玻璃质状性比例很大的麦粒，其大麦醇溶蛋白含量较多。在同等生长气候条件下，不同的大麦品种，其蛋白质含量是明显不同的。

酚类物质

大麦中含有多种酚类物质，其含量只有大麦干物质的0.1%~0.3%，主要存在于麦皮和糊粉层中。大麦酚类物质的含量与品种有关，也受生长条件的影响，一般蛋白质含量越低的大麦，其分多酚物质的含量就越高。一般麦汁中多酚物质的80%来自于麦芽。大麦酚类物质含量虽少，却对啤酒的色泽、泡沫、风味和非生物稳定性等影响很大。其中简单的酚酸类，如羰基安息香酸、香草酸、咖啡酸和香豆素等大都存在于谷皮中，对发芽有抑制作用，浸麦时被浸出，有利于发芽和啤酒风味，提高啤酒的非生物稳定性。

对于啤酒酿造而言，在结构上具有磺烷基的多酚物质是对啤酒质量危害最大的，如花色苷、儿茶酸、花青素、翠雀素等。这些物质经过缩合和氧化以后，具有单宁性质，易与蛋白质起交联作用而沉淀出来，是造成啤酒胶体浑浊的主要原因。但如果这一反应发生于麦汁制备、麦汁煮沸或发酵过程中，则可将某些凝固性蛋白质沉淀而除去，有利于提高啤酒的非生物稳定性。

脂类

大麦中所含的脂类主要是脂肪，此外还含有微量的磷脂。大麦中溶于乙醚的脂类含量约为干物质的2%~35，主要存在于糊粉层中。在制麦过程中，部分脂肪在呼吸代谢中被消耗，大部分随麦糟排走。在过滤工作进行的非常好时，则只有少量脂肪进入麦汁中，脂肪对啤酒口味稳定性和啤酒泡沫稳非常不利。脂肪是非水溶性的，大麦中的脂肪主要由甘油三磷脂和卵磷脂组成。

真正脂肪是由脂肪酸和甘油结合而形成的，即：1分子甘油+3分子的脂肪酸→1分子脂肪+3分子水。

不饱和脂肪酸不仅对人的营养意义重大，而且在啤酒生产中也具有重要作用：不饱和脂肪酸是构成酵母细胞壁的必需物质，但其衍生物也会在灌装后导致啤酒老化味，因此后续工艺过程中要注意脂肪酸及其衍生物的变化。

中长链脂肪酸（含5~14个碳原子）主要在发酵前期形成，啤酒成熟过程中更多地由酵母分泌，对泡沫不利。

磷酸盐

大麦中的磷酸盐含量主要取决于大麦品种，自然也与磷肥使用量有关，它的正常值一般为260~350mg磷/100g大麦干物质。大麦所含磷酸盐大约50%为植酸钙镁，约占大麦干物质的0.9%。磷酸基和镁离子都对大麦的发芽起着重要的生理促进作用，有机磷酸盐在发芽过程中水解，形成第一磷酸盐和大量缓冲物质，糖化时，进入麦汁中，对麦汁具有缓冲作用，促进麦汁及啤酒中的酸水平保持恒定。另外，磷酸盐是酵母发酵过程中不可缺少的物质，对酵母的发酵起着重要作用。

在糖化过程中，磷酸盐的水解与蛋白质水解同时进行，在酸性磷酸酯酶的作用下，麦芽中的一部分为溶解的有机磷酸盐被分解，游离出的磷酸继续反应生成第一磷酸盐，使糖化醪的酸度升高，ph下降，有利于糖化的顺利进行。在啤酒发酵的过程中，有机磷化合物也起着很重要的作用，是酵母发酵不可缺少的物质，例如它们参与了蛋白质的合成，同时也参与了能量的转化。可以说，没有磷酸盐就不能进行酒精发酵。

硅酸盐

麦皮中含量特别丰富，淀粉中也有，它呈胶体溶解，啤酒浑浊时总能发现硅酸盐。

无机盐（矿物质）

大麦中的矿物质含量为大麦干物质的2.5%~3.5%。依据施肥状况、气候条件、土壤情况的不同，各种矿物质的含量则有所波动。这些矿物质对发芽、发酵都具有重大的意义。尽管这些矿物质可通过麦粒的灰分来测定，但是约有80%存在于化合物中。在正常发芽过程以及糖化工艺中，这些与无机基团相连的有机物被分解成各种组分。

大麦的灰分大约由以下部分所组成：五氧化二磷（35%）、氧化钾（21%）、二氧化硅（26%），以上三种总共占56%；氧化镁（8%）、氧化钙（3%）、氧化钠（2.5%）、三氧化硫（2%）、氧化铁（1.5%）、氯元素（1%）。这些矿物质中主要是磷酸钾盐。磷酸钾盐又有一级、二级、三级磷酸钾盐之分，并且形成化学缓冲体系，特别是一级酸性磷酸盐对保持麦汁、啤酒的酸性非常重要。

一些微量矿物质对生化反应同样有着重大的影响，比如麦粒中的锌离子、镁离子、铜离子，缺乏矿物质时，酵母的生长繁殖就会收到严重的抑制，导致发酵迟缓。因此在有些生产工艺中，人们会考虑在酵母接种之前，给麦汁中加入适当的锌离子。而相反，含量过高，又会使酵母的形态、数量以及代谢发生变化，有时还会出现啤酒浑浊现象。

维生素

维生素对发芽的生命过程、酵母生长、发酵有着重大意义。它们参与了酶的构成（辅酶或辅基）。磷脂的水解产物肌醇，是酵母的生长物质。大麦和麦芽中富含维生素，它们分布于胚和糊粉层的活性组织中。大麦中含有维生素B，是酵母极为重要的生长素，此外还含有维生素C、维生素H、维生素E、泛酸、叶酸、α-氨基苯酸等。

酿造用大麦的质量标准

• 外观检验

• 纯度

酿造用大麦不应或很少含有杂谷、草屑、泥沙等夹杂物，最好是属于同一产地、同一品种，保证其品质较一致，促使在制麦时能够均匀发芽。

• 色泽

通过色泽可以判断大麦是否成熟、霉腐。一般色泽新鲜、干燥、皮刻薄而有皱纹者，色泽蛋黄而有光泽，籽粒饱满，这是成熟大麦的标识；但是如果带有绿色，则是未完全成熟；如果呈现暗灰色或微蓝色泽的则是长霉或受过热的大麦。白色或色泽过浅的大麦，多数是玻璃质粒或熏硫所致，不宜酿造啤酒。

• 香和味

优质的大麦应该具有新鲜的麦秆香味，放在嘴里嚼尝时有淀粉味，并略带甜味。若有霉腐味，则是污染霉菌所致，不宜用来酿造啤酒。

• 皮壳特征

大麦的皮壳除在麦汁过滤时作为自然过滤层外，所含的物质基本都是对啤酒质量无用甚至有害的。皮薄的大麦有细密的痕纹，浸出无用甚至有害物质少，适于酿制浅色啤酒；皮厚的大麦纹道粗糙、不明显、间隔不密，浸出无用甚至有害物质多。

• 颗粒形态

从大麦的颗粒形态可以粗略判断淀粉和蛋白质含量的高低，颗粒大而饱满、短而肥的谷皮量少，蛋白质含量较低，淀粉含量较高，浸出率高，适合于酿造啤酒。

• 物理检验

• 千粒质量

千粒重与浸出物含量成正比，千粒重高，浸出物高；千粒重低，浸出物低。我国二棱大麦千粒重约36~48g，四棱、六棱大麦千粒重约28~40g。

• 百升质量

即100L大麦籽粒的质量，轻的为63~65kg，中等的为65~68kg，重的为68~72kg。百升质量大的大麦籽粒比较饱满，浸出物含量也高。

• 发芽力和发芽率

发芽力是指大麦在18~20℃发芽3天后，发芽麦粒占总卖力的百分数，发芽力表示大麦发芽的均衡性。

发芽率是指大麦在18~20℃发芽5天后，发芽麦粒占总卖力的百分数，发芽力表示大麦发芽的能力。

一般啤酒酿造中，要求大麦的发芽力不低于85%，发芽率不低于90%，优质大麦发芽力应不低于95%，发芽率不低于97%。

• 沉浮实验

是衡量麦芽溶解好坏的一项指标，与麦芽密度有关。麦芽溶解越好，相对密度越小，沉降麦粒就越少，参考指标：<10%很好、10%~25%好、25%~50%满意，>50%不好

• 脆度值

能综合反映麦粒溶解状况，参考指标：>81%优、78%~81%好、75%~78%一般、<75%差

• 平均叶芽长度

反应发芽的均匀程度。浅色麦芽：0.7~0.8，3/4者占75%左右；深色麦芽：0.8以上，3/4~1者占75%左右

• 再发芽率

一般要求<10%，超过10%说明焙焦温度和时间不够。

• 化学检验

• 水分

一般含水量应该在13%左右，过高存储时易霉腐，过低不利于大麦的生理性能。

• 淀粉含量和浸出物含量

大麦淀粉含量应在60%~65%（占干物质）以上，淀粉含量越高，蛋白质含量则越少，浸出物就越多，麦汁收得率也就越高。优质麦芽浸出率应为78%~82%

• 糖化时间

糖化时间为采用标准协定糖化法时温度达到70℃碘试颜色反应完全的时间，参考指标：浅色麦芽正常值10~15分钟；深色麦芽正常值20~30分钟

• 色度

色度指未煮沸的标准协定糖化法麦汁的色度。参考指标：浅色麦芽正常值2.5~4.5EBC；中等色度麦芽正常值5.0~8.0EBC；深色麦芽正常值9.5~15EBC

• 粗细粉差

粗细粉差反应麦芽的溶解程度，此值越小，说明浸出率越高，糖化速度越快，但过小又说明溶解过度。采用EBC粉碎机评价如下：<1.5优秀；1.5~1.8好；1.9~2.4一般；2.5~3.2差；>3.2特差

• 粘度（mPa·s）

麦汁黏度说明麦芽中半纤维素的分解情况。粘度越低，麦芽溶解越好，麦汁过滤速度越快。以8.6%协定法麦汁的黏度计，其中：<1.53优秀；1.53~1.61良好；1.62~1.67一般；>1.67差

• 蛋白质溶解度（库尔巴哈值）

指麦芽中总可溶性氮与麦芽总氮的比值，是反映麦芽蛋白质溶解情况的一项重要指标，用于判断酿造啤酒用大麦质量系数之一。库尔巴哈值偏低，麦芽溶解度较差，蛋白质组分控制失常，酶活力偏低，麦汁混浊、过滤困难，并且罐装后的成品酒容易出现早期混浊；而库尔巴哈值偏高时，同样破坏了蛋白质组分的正常比例，容易造成酵母衰老、啤酒口味淡薄，泡沫性能较差。

标准协定法麦汁中的含氮量为可溶性氮，麦芽中的含氮量为总氮，评价标准为：41%很好；38%~41%好；35%~38%满意；<35%一般

• 隆丁区分

按照隆丁区分吧麦汁中可溶性氮物质分为高分子氮（A区，为可溶性蛋白质，约占25%），中分子氮（B区，为蛋白质分解的高级产物，约占15%）和低分子氮（C区，氨基酸、短肽和其他含氮物质，约占60%）。高分子氮含量不能过高，否则会影响啤酒的非生物稳定性；中分子氮含量不要过低，否则啤酒口味过于淡薄，泡沫粗大不持久；低分子氮是氮源，含量过低会造成酵母繁殖困难，发酵迟缓。

• α-氨基氮（mg/100g麦芽干物质）

是用茚三酮法测定α-碳原子上联有氨基的含氮物质的总值，是可以被酵母吸收利用的低分子氮。α-氨基氮含量下降15%，发酵时间延长20%~30%。参考指标：>150%很好；135~150好；120~135满意；<120差

• 甲醛氮（mg/100g麦芽干物质）

是利用甲醛滴定法测定的低分子含氮物质量，比α-氨基氮值高。参考指标：>220很好；200~220好；180~200满意；<180差

• 糖：非糖

是麦汁中还原糖与其他成分（非糖）的比例，反应淀粉的分解情况，是控制生产的一项重要指标。根据啤酒类型不同，可以选择不同的糖与非糖比例，常见为：浅色麦芽1:0.3~0.5；浓色麦芽1:0.5~0.7

• 糖化力

反应麦芽中α-淀粉酶和β-淀粉酶共同作用分解淀粉为还原糖的能力。一般浅色麦芽为200~300°WK（糖化力单位），其中>250°WK为优秀，220~250°WK为良好，200~220°WK为合格，深色麦芽为80~120°WK。

• 哈同值

是一种测定麦芽溶解度的方法。将麦芽在20℃、45℃、65℃、80℃下，分别糖化1h，求得4种麦汁的浸出率与协定法麦汁浸出率之比的百分率的平均值，减去58所得的差数即为哈同值。0~3.5表示溶解不足，4.0~4.5表示溶解一般，5左右表示满意，5.5~6.5表示溶解好，6.5~10表示麦芽高酶活力。

• PH

溶解良好和干燥温度高的麦芽，其协定法麦汁的ph值低；溶解不良和干燥温度低的麦芽，其协定法麦汁的ph偏高。浅色麦芽协定法麦汁的ph值约为5.9左右，深色麦芽约为5.65~5.75左右。