大麦芽

来自精酿啤酒百科
K讨论 | 贡献2016年9月21日 (三) 11:50的版本

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  • 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。
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
  • 半纤维素和麦胶物质
  • 低分子糖
  • 蛋白质
  • 酚类物质
  • 脂类
  • 磷酸盐
  • 无机盐
  • 维生素