冷却

酵母只能在低温下发酵，所以煮沸后的热麦汁应当尽快冷却至酵母生存的合适温度（参照酵母说明书）。

冷却过程

麦汁冷却会出现一系列强烈影响发酵的过程，此外，麦汁的浸出物浓度和数量会发生变化，同时麦汁中发生物质转化，这些物质转化可通过分析色度的加深和其它物质的变化来确定。

麦汁冷却

长时间的缓慢冷却会增加啤酒中有害微生物繁殖的可能性（以及DMS的继续产生），所以快速冷却非常重要。麦汁在煮沸结束打出时是无菌的，如果啤酒有害菌在生产过程中进入了啤酒并得以繁殖，那么这些有害菌会破坏啤酒导致无法饮用。

冷凝固物的形成及最佳分离

麦汁温度降至60℃时，原来清亮的麦汁开始出现浑浊，这些浑浊物由直径约0.5μm的微粒组成，称之为冷凝固物或细凝固物。由于这些颗粒十分细小，沉降很困难，冷凝固物具有附着在其它颗粒（比如酵母细胞或气泡）表面的特点，如果冷凝固物附着在酵母细胞表面，会减少酵母的表面接触面积，影响发酵速度，这种现象称为酵母黏糊。

酵母的重复使用次数越多，冷凝固物的分离越重要，如果不断使用新扩培的酵母，则不一定必须分离冷凝固物。

冷凝固物是蛋白质-多酚物质的混合物，低温时强烈析出，加热时一部分可重新溶解，这意味着，麦汁冷却时，仍有一定量的冷凝固物以溶解的形式存在于麦汁中。而这部分冷凝固物并不需要完全分离掉，它们可以组成啤酒醇厚的酒体以及有利于泡沫。最佳残余量应为120~160mg/L干物质，将冷凝固物含量减少到此值后，人们可以肯定：

• 啤酒的苦味更加柔和
• 啤酒的泡沫得到改善（脂肪酸的分离）
• 啤酒的口味稳定性得到改善
• 发酵比较强烈

麦汁的通风供氧

高温下给麦汁通风可导致强烈的氧化，从而使麦汁色泽加深、苦味加重，但酵母增值必需氧气，在厌氧条件下，酵母增值会立即停止，发酵进程将因此减慢，这个问题可通过对冷麦汁的充分供氧来解决。

麦汁浓度的变化

在开放式的冷却设备中，水分会蒸发，麦汁在冷却盘中静置时间越长，蒸发掉的水分就越多，从而使麦汁浓度升高。在封闭式的冷却系统中，水分不会蒸发，但是需要进水顶麦汁，以减少麦汁的浸出物损失，这会降低麦汁浓度，因此必须高度重视麦汁冷却时的浓度变化，保证麦汁的接种浓度。

麦汁冷却设备

如今用于快速冷却麦汁的设备都是板式热交换器（简称薄板冷却器），在薄板冷却器中麦汁被冷水冷却，热交换通过不锈钢薄板进行。在薄板冷却器中，冷水将热麦汁从95℃~98℃冷却至接种温度，同时冷水被加热到一定温度。在这一过程中，热麦汁的热量传递给冷水。

下面是板式热交换器示意图

麦汁充氧

酵母繁殖必需氧气，为此，我们必须给酵母提供足够的氧气。若耽误或延缓充氧，则不利于酵母的增殖和发酵速度。在啤酒酿造过程中，麦汁通风是唯一一次给酵母提供氧气的机会。酵母可以在几小时内消耗掉提供的氧气，对麦汁质量无损害。

为使空气溶解至冷麦汁中，必须通入很细小的空气泡，并以涡流形式与冷麦汁进行混合，使麦汁中的溶解氧达到10mg/L。要达到此溶解氧量必须使用大量的空气。理论上每百升麦汁需约3L空气，但实际上需要几倍的量。因为：

• 一部分气泡不溶于麦汁
• 空气不能完全均匀分布

问题在于细小气泡的通入，它们必须在麦汁中均匀分布并溶解，上升至麦汁表面的气泡会形成碍事的泡沫，这些泡沫量可能很大，从而阻碍通氧过程。

压缩空气必须无菌。因此通氧前需要安装一个无菌空气过滤器。

气体的溶解取决于温度和压力，每种气体都有由温度决定的特有“技术溶解系数”，下表给出了每ml气体（1kg水·100kpa）的溶解系数：

	0℃	5℃	10℃	15℃	20℃
氧气	47.4	41.5	36.8	33.0	30.0
空气	28.0	25.0	22.0	20.0	18.0
氮气	22.5	20.0	18.1	16.5	15.2
CO2	1658	1378	1159	987	851

麦汁充氧方法

带文丘里管的通风设备

文丘里管中有一管径紧缩段，用来提高流速，空气通过喷嘴喷入，接着在管径增宽段形成涡流，使空气与麦汁充分混合，同时会形成压力损失。

家酿中经常采用的充氧方式

空气泵+滤气瓶+气泡石，空气泵提供源源不断的空气气流，经过滤气瓶中的消毒液对空气进行洗涤，最后由气泡石产生许多细小的气泡进入到麦汁中。滤气瓶一般都有气体流量计（一般为L/min），这样我们就可以通过计算来确定需要充氧的时间，但是更多时候我们都是凭借经验进行（充氧十五分钟到半小时）。

计算示例： 假设打出麦汁20L，计算总需要氧气量为200mg。 比如空气流量计显示3L/min，表示每分钟通过3L的空气，氧气占空气比重的20%，也就是每分钟通入氧气0.6L。下面换算为质量，氧原子质量为16g，氧气由两个氧原子组成，所以1分钟所通过的氧气质量为：16×2×0.6÷22.4≈857mg。 如果将麦汁冷却至20℃，根据技术溶解系数可知，氧气溶解度为30%。由上面计算出的每分钟通入氧气量为857mg，乘以系数后可知每分钟溶解总氧量≈176mg。 根据计算我们可知，技术上两分钟溶解的氧量已经可以达到要求，但是前面也提到通常需要几倍的量，具体是几倍呢，那么最保险的就是十倍：），也就是说需要充氧20分钟就可以保证麦汁中的氧含量了。