大麦芽

• 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。

• 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

• 蛋白质
• 酚类物质
• 脂类
• 磷酸盐
• 无机盐
• 维生素