糖化

糖化是麦汁制备中最重要的过程。在糖化过程中，水与麦芽粉碎物进行混合，由此使麦芽中的内容物溶出，获得浸出物。糖化时的物质转化具有重要意义。

目录

糖化时的物质转化

糖化的目的

麦芽粉碎物中的内容物大多是非水溶性的，而浸入啤酒中的物质只能是水溶性的物质，因此我们必须通过糖化，使粉碎物中的不溶物转变为水溶性物质。（所有进入溶液的物质称为浸出物）

水溶性物质包括：糖、糊精、矿物质和某些蛋白质。 非水溶性物质包括：淀粉、纤维素、部分高分子蛋白质以及其它随麦糟排走（麦汁过滤结束时）的化合物。

从经济角度出发，人们总是力求尽可能多地使非水溶性物质转化为水溶性物质，即尽可能获得大量浸出物，分别用糖化车间收得率和麦糟浸出物量来表示。

但重要的不仅是浸出物的数量，还有浸出物的质量，因为某些化合物（如来自麦皮的多酚物质）并不需要，而有的物质却必不可少。

酶的特性

酶最重要的特性是它分解底物时的活力，这种活力取决于各种因素：

• 酶的活力取决于温度

酶的活力随温度的升高而增强，最终在每种酶特定的最适温度下达到最高获利。温度过高时，酶的活性迅速下降，温度超过最适温度越高，失活和死亡的酶就越多。低温下，酶的活力几乎可以无限度地保持。

• 酶的活力取决于pH值

pH值的变化会影响酶的活力，每种酶都会在某一pH值下达到自己最佳的活力值，这一pH值对每种酶而言都是特定的，过高或过低都会使其活力下降，不过pH值对酶活力的影响一般来说没有温度的影响大。

淀粉的分解

啤酒中最重要的组分酒精和二氧化碳是由糖发酵而来的，因此必须将淀粉分解成可被酵母代谢利用的糖类，除此之外，还有其他中间产物和不可发酵的糊精。淀粉必须彻底分解为糖和不会导致碘液变色的糊精，彻底分解淀粉不仅是出于经济性考虑，没有分解的残余淀粉会导致啤酒出现糊化浑浊。

淀粉分解分为三个不可逆的过程，但是他们以几乎没有太明显的界限连续进行：糊化→液化→糖化。

1. 糊化：指淀粉颗粒在热水溶液中膨胀、破裂，这种黏性溶液中的游离淀粉分子相对于未糊化的淀粉而言可以较好地被淀粉酶分解。

在热水中溶解，大量水分子进入淀粉分子中，使其体积增大，密结的的淀粉颗粒膨胀、破裂，形成黏性（黏稠）溶液，其黏度取决于水分子进入淀粉颗粒的多少，而且不同谷物的黏度也不同，比如大米的膨胀要比麦芽淀粉大得多，但在膨胀过程中并没有发生物质分解，因此人们称这一过程为“糊化”，这是日常烹饪工作的重要组成部分（比如制作布丁，使汤或汁变稠）。

糊化后的淀粉不再聚结成固定淀粉颗粒，液体（醪液）中含有的酶可以直接将它们很快分解，而未糊化淀粉的分解则需要很多天。

芽淀粉和大麦淀粉一般可在52~59℃糊化，一般采用的料水比为1:5+。

1. 液化

α-淀粉酶将许多葡萄糖残基组成的淀粉长链（支链淀粉和直链淀粉）迅速分解为许多短链，使已糊化醪液的黏度迅速下降，而β-淀粉酶只能很缓慢地从非还原末端分解长链，因此，如果仅通过β-淀粉酶分解淀粉，则需要几天时间。

液化的含义是：通过α-淀粉酶的作用，使已糊化的淀粉液黏度降低。在实际的生产过程中，这两个过程几乎是同时发生的（可以通过辨别黏度来区分这两个阶段，但是没有什么必要）。

1. 糖化

α-淀粉酶将支链淀粉和直链淀粉的长链分解为由7~12个葡萄糖残基组成的糊精，β-淀粉酶再从这些短链的末端每次切下2个葡萄糖单元，形成麦芽糖，这个过程比α-淀粉酶作用的过程要长。

不同长度的淀粉链除了形成麦芽糖外，还可形成其它糖类，比如：葡萄糖和麦芽三糖。由于α-淀粉酶和β-淀粉酶都不能分解1,6-糖苷键，淀粉的分解会在1,6-键前的2~3个葡萄糖残基处停止，因此正常麦汁中总有界限糊精存在。

麦芽中虽然存在既可分解1,4-糖苷键，又可分解1,6-糖苷键的界限糊精酶，但由于它的最佳作用温度为50~60℃，所以此酶在糖化中没有作用，不过70℃时界限糊精酶还有微弱的活力。

糖化时主要行程下列淀粉分解的产物：

• 葡萄糖：最先被酵母分解（启发酵性糖）。
• 麦芽糖及其他双糖：能又快又好地被酵母发酵（主发酵性糖）。
• 麦芽三糖：能被所有发酵度高的酵母发酵。只有当麦芽糖发酵完成后，酵母才能分解它，即在后酵贮存时分解（后发酵性糖）。
• 糊精：不可发酵。

可发酵性糖占麦汁总浸出物的比例决定了最终发酵度，而最终发酵度又确定了啤酒的酒精含量，从而对啤酒的风味有着重要影响。酶的各种工作决定了可发酵性糖的比例（当然还有原料），因此最终发酵度也在糖化时被确定为。

麦汁中可发酵浸出物的组成在很大程度上取决于糖化工艺，由于麦汁中的个中糖分和糊精会共同影响发酵过程和啤酒质量，因此酿造者在糖化时必须注意影响淀粉分解的各种因素：

• 糖化过程中的温度
• 糖化时间
• 醪液的pH值
• 醪液的浓度

温度对淀粉分解的影响

在62~66℃（β-淀粉酶最适温度）糖化，可以得到最大量的麦芽糖和最高的最终发酵度，麦芽糖含量丰富的麦汁发酵较迅速，酵母也能长时间保持悬浮状态。若超过此温度，在68~72℃（α-淀粉酶最适温度）长时间糖化，则可得到最终发酵度低、糊精含量丰富的啤酒。

尽管过滤过程要在较高温度下进行，使麦汁黏度保持较低水平，以加快过滤速度，但同时必须考虑到温度超过78℃以后，仍有活力的α-淀粉酶会不断失去活力，而过滤过程中会有残余淀粉重新被溶解，需要残余的α-淀粉酶对其进行分解（后糖化），否则，碘检正常的麦汁可能又变得不正常（糊化浑浊）。

糖化时间对淀粉分解的影响

在糖化过程中，酶的作用并不均匀，酶的活力可划分为两个阶段：

• 10~20min后，酶的活力最大，62~63℃时酶的活力要高于67~68℃时。
• 40~60min后，酶的活力下降较快，然后下降变慢。

由此可见，温度的影响与糖化时间总是联系在一起的。

总之：

• 随着糖化时间的延长，浸出物溶液的浓度也在不断提高，但提高过程会越来越慢。
• 随着糖化时间的延长（特别是62~63℃的糖化），麦芽糖含量也在不断提高，即最终发酵度在不断提高，这样的麦汁可使主发酵强烈。
• 随着糖化时间的延长，可以提高收益率，但是效果随时间延长而减缓。

pH对淀粉分解的影响

酶的作用强度取决于pH值，我们知道β-淀粉酶的最佳pH值为5.4~5.5.醪液的pH值在5.5~5.6时，可以视为两种淀粉酶的最佳pH值范围，与较高的醪液pH值相比，这一pH值可增加浸出物的浓度，形成较多的可发酵性糖，提高最终发酵度。

根据糖化用水和麦芽的化学组成，醪液的pH值一般会在5.6~5.9，即偏高。因此，酿造者必须在糖化时将pH值降低至5.2~2.1。

通过对pH值有影响的钙盐、镁盐特别是磷酸盐和其它麦芽成分的共同作用，醪液的pH值稳定在5.6~5.8，但是pH值较低时，一系列的过程和变化会进行的更快和更好。因此人们希望将pH值降低至5.1~5.2，方法有如下：

• 在法律允许的范围内添加矿物酸
• 采用生物酸化方法，也就是说培养麦芽表面本身就有的乳酸菌，不借助外来物质，这些乳酸菌会产生大量可降低pH值的乳酸

根据酸化的时间，人们将其分为：

• 醪液酸化
• 麦汁酸化

这两种方法既可联合使用又可单独使用。在糖化过程开始时进行醪液酸化或对麦汁进行酸化是一项重要措施，它的好处在于：

• 酶的作用大幅度增加，因为除了α-淀粉酶外的其它所有重要酶都被激活
• pH值较低时更多的生长物质会进入溶液，比如锌的含量增加
• 浸出物收得率提高
• 蛋白质的析出得到改善（更好地形成絮状物）
• 还原趋势改善，对氧的敏感性降低
• 麦汁过滤加快
• 减轻麦汁煮沸时的色度
• 促进磷酸酯酶的作用，通过分解磷酸盐提高缓冲能力
• 由于凝固物的析出更好，发酵过程加快，pH值下降迅速，发酵度较高
• 黏度降低，啤酒过滤得到改善
• 口感更加圆润、醇厚、柔和
• 酒花苦味更加舒适，没有后苦感
• 啤酒具有沙口性，口味更加清新、浓厚、有特色
• 泡沫细腻、稳定
• 啤酒的色泽较浅
• 口味稳定性更好，因为当pH值降至5.2以下后，脂氧化酶不再起作用
• 理化稳定性更好，形成蛋白质沉淀的趋势减弱
• 促进消化，乳酸的有利影响
• 减少啤酒生物方面的危险，因为：

• pH值较低：当pH值低于4.4时，啤酒有害细菌不再生长
• 最终发酵度较高，可发酵性糖减少
• 酵母的选择压力增加，作为竞争对手的啤酒有害菌被抑制

所有这些都是在糖化开始时对醪液进行酸化的理由，由于磷酸酯酶可分解出作为缓冲物质主要组成部分的磷酸，pH值的变化被抵消一部分，因此也有必要对麦汁进行酸化，但我们将看到，麦汁酸化最好的麦汁煮沸快结束时或麦汁煮沸之后进行。

• 麦汁生产过程中的最佳pH值为5.1~5.2的酸化方式有：添加矿物酸和生物酸化

• 添加矿物酸

除了遵循《纯酿法》的国家之外，人们有时会往醪液或麦汁中添加酸，一般使用磷酸，常见的还有盐酸或硫酸，但其腐蚀作用会使不锈钢变黑。酸的添加量必须通过滴定准确计算出来，酸在大量的醪液和麦汁中会立即离解，仅以离子的形式存在。要使pH值下降0.1，必须：

• 给醪液添加0.64当量的酸/100kg麦芽
• 给打出麦汁添加0.32当量的酸/100kg麦芽满锅麦汁

由此得出下列每100kg麦芽的酸添加量：

酸	添加至醪液中（g）	添加至醪液中（ml）	添加至麦汁中（g）	添加至麦汁中（ml）
100%的乳酸	58	-	29	-
80%的乳酸	72	60	36	30
37%的盐酸	63	53	32	27
98%的硫酸	32	17	16	9

• 生物酸化

德国《纯酿法》不允许添加其它物质，但麦芽不是其它物质，而且其表面含有大量的乳酸菌。在溶液中，这些乳酸菌在最佳温度48℃下可产生2%的乳酸，更高的浓度乳酸菌自身无法承受。如果使乳酸菌在整个醪液或麦汁中增殖并产生乳酸，就会使整锅麦汁或醪液变酸。为了有目的地降低pH值，必须：

生产乳酸溶液，并精确计算加入醪液或麦汁中的乳酸量。生物酸化的首要前提是合适的乳酸菌种，建议使用的菌种为：

• Lactobacillus amylovorus
• Lactobacillus amylolyticus

• 这两种乳酸菌都可以在啤酒麦汁中迅速繁殖
• 具有很高的酸化能力，乳酸含量达到2%，可将pH值降至3以下
• 与其它乳酸菌不同，这两种乳酸菌可由两个葡萄糖分子形成乳酸（同型发酵，也就是说只生产同类代谢产物）
• 在52℃的高温下还可以生长
• 也可以发酵糊精和淀粉
• 产生大量的有生理营养意义的L型乳酸
• 对啤酒无害（对酒花十分敏感，30℃以下不能生长）
• 不会产生胺或其他毒素，不会产生双乙酰
• 菌种容易处理

扩培在由一个培养罐和一个贮存容器组成的酸化设备中进行，其中贮存容器的体积约等于培养罐的3倍。在培养罐中，酸化麦汁和稀释后的头道麦汁以大约1:1的比例在（48±1）℃的温度下混合，并严格保持这一温度，由于乳酸菌在隔绝空气的情况下会更好地生长，而好氧的污染性细菌（比如Candida野生酵母）会被抑制，因此往酸化物中冲入CO₂气体。

生物酸化的过程最好有一定的规律，根据糖化节奏，当培养罐的一半被倒入贮存容器中后，马上由同样数量的稀释头道麦汁补足，乳酸的含量为0.8%~1.2%。泵入贮存罐中已经开始酸化的麦汁的酸度逐渐上升到1.8%~2.2%，达到最终酸度值后可从底部取出。进行醪液酸化时根据经验：

• 投料时添加1%
• 麦汁煮沸结束时添加1%~2%

只对麦汁进行酸化时：往打出麦汁中添加大约2%

根据每天的糖化次数和产量大小，人们需要配备相应数量的容器，必须考虑的是，哎贮存容器中酸化还在继续，直到乳酸含量达到1.8%~2.2%，过多的自身代谢产物乳酸菌也无法承受，因此酸度是自行控制的。必要的乳酸量可以计算，下列表中可以查出，要使投料量为1t的醪液或麦汁（65hl，11.5%）的pH值下降0.3，需要浓度为0.8%的乳酸溶液在醪液中

3×60ml/kg×1000kg=180000ml=180L

在麦汁中

3×30ml/kg×1000kg=90000ml=90L

使用浓度为0.8%的乳酸溶液时，每1kg麦芽的乳酸需求量（ml）如下：

pH值降低	醪液中添加（ml）	麦汁中添加（ml）
0.1	60	30
0.2	120	60
0.3	180	90
0.4	240	120

1. 确定乳酸浓度 为了测量乳酸的浓度必须首先配置原液：

将4L@46~48℃的自来水同1kg未粉碎的麦芽装入一个5L锥形瓶中，在恒温箱中放置48~72h，烧瓶装上发酵栓。

乳酸浓度的检测：采用滴定法，用0.1mol/L NaOH滴定25ml乳酸原液，此时：

消耗的每1ml 0.1mol/L NaOH相当于9mg乳酸。

滴定时大多用溴百里酚蓝作为指示剂（0.1g溴百里酚蓝溶解于100ml20%的乙醇中），此指示剂在pH值为7.0时变色（遇酸变黄，遇碱变蓝）。

ex：

25ml乳酸原液在滴定至变色时，消耗了14.1ml NaOH。

1ml 0.1mol/L NaOH = 9mg乳酸

14.1ml 0.1mol/L NaOH = 9×14.1=126.9mg乳酸

25ml乳酸原液中含有126.9mg乳酸

100ml乳酸原液中含有126.9×4=507.6mg乳酸

507.6mg/100ml=0.51g/100ml

即：乳酸原液的浓度约为0.51%

1. 乳酸原液的扩培 从乳酸原液中取出2L酸液放入一个10L的容器中，每隔8~12h添加4L@46℃的浓度为8%的麦汁进行扩培，快满10L时，可将其转入另一个温度可以恒定调节的扩大罐中继续扩培，关键是保持48±1℃，因为在较低温度下，其它微生物会形成不利于啤酒口味的代谢产物

1. 乳酸的添加 乳酸应尽早添加，这样可以进一步提高酶的活力，同时限制对酸敏感的脂氧化酶的作用，否则脂氧化酶会立即开始分解容易发生反应的不饱和脂肪酸。当然，为了尽早添加人们可将酸加入投料水中，但这样做需要一个单独的容器，此外《纯酿法》也不允许这样添加。投料时在湿粉碎机中添加酸很有益，同时也是许可的。

醪液浓度对淀粉分解的影响

在稀醪中，更多的浸出物可以溶出，但浓醪可以较好地保护酶，防止其在较高的温度下失活（醪液中颗粒和已溶解物质的胶体保护效应），因此浓醪糖化可以提高可发酵性糖的含量和最终发酵度。但醪液浓度对淀粉分解的影响没有其它因素那么大。

淀粉分解的检查

淀粉的分解情况必须检查，因为没有分解的淀粉和高分子糊精可导致啤酒出现糊化浑浊。淀粉的分解情况可采用0.02mol/L碘液（碘和碘化钾的溶液，请参考碘溶液配置）进行检查,称为“碘检”，之前必须冷却醪液样品。这种方法碘检时由于碘液遇到高分子和中分子的分支糊精后会显现紫色至红色，这一变色过程并不容易辨认，但能表明麦汁碘检不正常。较好的碘检方法是根据W.Windisch法检查此类糊精的存在。这种方法的步骤为：先用乙醇沉淀此类糊精，然后去除乙醇，重新溶解后加碘显色，这种方法多在出现问题时使用。

麦汁煮沸终了时也必须进行碘检（后糖化）。

如麦汁碘检时出现变色现象，说明麦汁碘检不正常，人们称为“蓝色糖化”，由此产生出的啤酒会出现“糊化浑浊”，因为分子质量较大的糊精不能溶解，相应的补救措施是：取麦芽浸出液或头道麦汁添加到发酵麦汁中（补充酶）。

β-葡聚糖的分解

麦粒的细胞壁是由蛋白质、纤维素和半纤维素交织而成的，它们通过β-葡聚糖链连接在一起，在特定条件下，β-葡聚糖容易形成凝胶，从而使啤酒的黏度升高，导致过滤困难，因此人们有必要进一步了解β-葡聚糖。

在制麦过程中，大部分高分子β-葡聚糖已经被分解，对此有利的措施是：

• 采用β-葡聚糖含量低的大麦品种
• 麦芽的内β-葡聚糖酶含量高
• 麦粒的内容物质溶解好（脆度值超过80%）

同螺旋形的淀粉分子（α-葡聚糖）相反，β-葡聚糖分子没有分支，为长形，众多这类分子通过氢键连接、组合，由于其外观不规则，人们将其称为胶束，在这种形式下，它们是可以溶解的，众多这种胶束相互连接，其中一部分同细胞壁中的蛋白质紧密结合，特别是麦粒中未真正溶解的部分，比如麦粒顶端，这也是糖化开始时的状况。

糊化时淀粉颗粒的结构被溶解，部分同蛋白质结合在一起的胶束也游离出来，这样，内切β-葡聚糖酶便可在这些胶束中分解β-葡聚糖。内β-葡聚糖酶的最佳作用温度是35~45℃，如果这一温度下的休止时间较长，麦芽的溶解好同时内切β-葡聚糖酶的含量高，那么大多数β-葡聚糖都会被分解为可溶性的，从而避免形成凝胶的危险。

但如果温度升高，对温度十分敏感的内切β-葡聚糖酶便会失活并失去作用，而对温度不敏感（至70℃）的β-葡聚糖溶解酶则开始产生作用，将高分子β-葡聚糖从蛋白质和未溶解的麦粒顶端溶解出来，而这些高分子β-葡聚糖却不能继续分解，因为内切β-葡聚糖酶在这一温度下早已失活，因此溶解差、酶含量低的麦芽总是含有高分子β-葡聚糖，但它们并不等于β-葡聚糖凝胶。

当温度达到70~80℃以上，结合物中的部分氢键断开后问题才真正出现，即在麦汁煮沸和麦汁冷却时。加热会产生性质活跃的β-葡聚糖，它们在冷却时有着不同的表现。如果无剪切力：

• 采用酶含量高、溶解良好的麦芽
• 缓慢冷却
• 平稳沉淀，不产生涡流
• 避免形成剪切力

分子间便不会重新建立氢键，形成凝胶的危险很小。但是如果有剪切力：

• 在较高的温度下制造很大的剪切力，比如：

• 外加热器中的流速高，方向重复变换
• 泵中形成强烈的涡流
• 回旋沉淀槽中形成强烈的涡流
• 管道横截面积太窄或多变
• 离心力的作用

氢键便会将葡聚糖束结合起来，通过分子的延伸形成凝胶，从而提高粘度并导致过滤困难。

麦芽脆度值、Carlsberg麦粒抛光法和协定糖化麦汁的黏度是反映高分子β-葡聚糖值的主要检查指标，它们同麦汁的β-葡聚糖含量以及啤酒的可过滤性之间有着密切的关系，脆度值最好超过80%，麦粒抛光法检测出的麦芽均匀度至少应达到70%，最好75%。

检测麦汁黏度可以反映出β-葡聚糖含量，由此说明它对麦汁和啤酒过滤造成的难度，检测黏度的方法请参考黏度检测方法。

蛋白质的分解

最迟到麦汁煮沸时，几乎所有的高分子蛋白质（少量除外）都会沉淀下来，啤酒中仅含有酵母增殖和快速发酵所必需的蛋白质。

	有利影响	不利影响
高分子蛋白质分解物	泡沫的形成和口味的丰满性	形成浑浊
低分子蛋白质分解物	酵母营养

酶对蛋白质的分解必须分别看待：

• 45~50℃时会更多地形成低分子蛋白质分解产物，特别是肽和氨基酸
• 60~70℃时会形成更多的对泡沫稳定性有利的高分子蛋白质分解产物。

氨基酸是酵母必须的营养物质，这一点很重要，酵母最少需要消耗10~14mgα-氨基氮/100ml麦汁。由于脯氨酸不能作为α-氨基氮的提供者被酵母利用，麦汁的α-氨基酸含量至少应达到20mg/100ml，如果不能保证这点，则：

• 酵母的繁殖会减弱
• 发酵和成熟会延缓
• 啤酒中会有不希望的嫩啤酒味道

采用溶解好的麦芽生产的麦汁含有足够的α-氨基酸，但使用辅料、糖或糖浆时，由于这些物质不能给麦汁带来氨基酸，必须在45~50℃时进行蛋白质休止，而使用溶解好的麦芽时，鉴于其蛋白质分解情况没有必要进行蛋白质休止。长的蛋白质休止时间会使泡沫变差

脂类物质的转换

糖化时麦芽中含有的一部分脂类被脂肪分解酶分解为甘油和脂肪酸。在此要特别注意容易发生反应的不饱和脂肪酸的氧化和酶分解，在脂氧化酶和氧的作用下这些脂肪酸会转化为中间产物，今后可能作为老化物质对啤酒的口味稳定性产生不利影响。即使只有极少量的脂肪酸进入啤酒，也会给啤酒口味稳定性带来危害，但只有不饱和脂肪酸由于其氧化速度快被视为老化前驱物质。

由于麦芽粉碎物始终含有不饱和脂肪酸，只有通过严格杜绝氧气来避免氧化，但投料装置却将麦芽粉碎物、水和空气强烈混合在一起，因此人们从一开始便努力避免氧的影响。但即使完全隔离氧也不能避免脂氧化酶的分解作用，脂氧化酶在发芽过程中形成，主要聚集在叶芽和根芽中，在麦芽叶芽中这种酶比较丰富，其最佳pH值为6.0，对高温非常敏感，因此这种酶很大部分在干燥时便已失活，深色麦芽比浅色麦芽的失活程度更高，尽管如此还是有1/3有活力的酶留在了麦芽中。通过粉碎存在于叶芽中的脂氧化酶被迅速激活，由于投料温度通常较低并且投料水的pH值较高，脂氧化酶可在相对较短的时间内分解不饱和脂肪酸，产生日后会形成老化物质的自氧化产物。从粉碎开始避免这一氧化和转化过程的方法有三种：

• 添加惰性气体（CO₂或者N₂）隔离氧气
• 采用60℃或更高的投料温度
• 将投料时的pH值降至5.1~5.2

但糖化时也有其它的饱和脂肪酸被溶解，包括淀粉中含有的5%~7%的脂肪，麦汁过滤浑浊以及凝固物分离差会将较多的游离脂肪酸带如麦汁，可能导致过滤问题。发酵时也会形成脂肪酸，贮酒阶段酵母会使其中对泡沫不利影响的中链脂肪酸析出。

其它的分解和溶解过程

一部分仍未溶解的有机磷酸盐可通过磷酸酯酶溶解，这些磷酸盐是酒精发酵所必需的，一部分磷酸盐和水中形成硬度的盐一起转化，这将有助于麦汁的pH值变化和缓冲作用。

随着糖化时间的延长和温度的提高，麦皮和胚乳中的鞣质和花色苷将游离出来，对于这一过程糖化时只能在一定程度上加以控制。特别是高分子鞣质和花色苷物质对于啤酒浑浊有重大影响，它们与高分子蛋白质结合并沉淀下来，同时也不利于啤酒的口味。但低分子的鞣质具有积极的还原作用，这种积极的还原作用可在糖化和过滤时避免氧含量的增加。

锌的游离：微量元素“锌”对酵母的蛋白合成、增殖和发酵具有重大的生理意义，缺锌会导致酵母增殖缓慢、发酵缓慢、双乙酰还原不完全，因此必须高度重视锌，并尽最大可能保住麦芽中含有的锌。麦芽中的锌含量约占最终麦汁中的20%，下料混合时溶于醪液中，随着糖化的进行，锌含量会逐渐减少，如果低于界限值0.15~0.18mg/L，则会出现以上所述的发酵困难。

有利于锌含量的措施有：

• 较低的pH值
• 较低的糖化投料温度
• 料水比：1：2.5

弥补锌含量缺乏的措施还有很多：

• 在其他国家普遍添加氯化锌，但《纯酿法》不允许
• 由于只有一部分锌溶解在醪液中，而大部分锌进入了麦糟，人们可将少量麦糟和生物酸按照1:1的比例混合在一起，一天后将少量这种含锌溶液杀菌，加入生产酵母中，从而获得必要的锌含量
• 由于锌在酸性溶液中相对容易转化，可用锌来制作酸化容器的器壁，但容易出现孔隙和被破坏，因此可在生物酸化容器中放入一块锌板，但这一措施也不符合《纯酿法》的要求

浸出物的组成

75%~80%的投料量会在糖化时溶解浸出，不溶的残余部分随着麦糟被排出，糖化时形成的浸出物主要是糖类（葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖），包括大麦中预先形成的糖（蔗糖、果糖），在11%~12%（浸出物含量）的麦汁中，这些可发酵性糖的含量占浸出物总量的61%~65%，从而决定了同样高的最终发酵度，61%~65%的真正发酵度相当于实际生产中75%~80%的外观发酵度，浸出物中不可发酵的残余部分主要是糊精、蛋白质、麦胶物质和矿物质。

糖化的结论

关于糖化过程有一系列的结论，从投料开始人们就必须注意以下要点：

• 保持酶的最佳作用温度并注意酶的最高温度
• 避免氧对啤酒质量的不良影响
• 利用pH值影响物质的转化和过程
• 避免形成剪切力
• 麦芽在较高的温度下增湿
• 投料时间短
• 混合均匀，不结块
• 从底部进醪
• 使用经过脱气处理的投料水
• 采用无级调频控制的搅拌器
• 加热时采用最大搅拌功率，保温时只用一半功率
• 不接触空气的调频醪液泵
• 避免不必要的剪切力
• 采用弯头较宽的管道（尽量避免弯头和三通）
• 投料温度高（≥60℃）
• 醪液的pH值低于5.4，最好5.2

糖化容器

糖化需要两个容器，因为在煮出法工艺中，要分出部分醪液在一个容器中煮沸，而剩余醪液仍留在原容器中，也就是说，两个容器中至少一个能加热，现代化糖化车间的两个容器均能加热（糖化锅和糊化锅）。 糖化锅的构造与煮沸锅类似，只是尺寸更小，因为醪液总量比满锅麦汁量要少得多，如果采用浸出法糖化工艺，则只需要一个糖化锅。搅拌器的尺寸设计非常重要，它的转速必须与锅体直径相适应，而且不能超过3m/s线速，否则会对醪液产生剪切力，剪切力可改变醪液内容物质。 糊化锅的加热具有特殊意义，过去通用的蒸汽夹套如今已不再使用，蒸汽夹套的表面积很大，煮沸结束时如果忘记打开空气阀门，就容易形成真空，把锅底吸瘪，此外蒸汽夹套的传热效果也很差。 如今，通过焊接在锅底及侧壁的半圆形管加热可使传热效率提高20%。传热效果好的铜材也被廉价的刚才取代，铜不适合原位清洗，而不锈钢的传热效果相对较差，因此有时使用传热较好的碳钢板制作锅体加热部分，里层再用很薄的不锈钢。 有着200~300Pa·s过压的蒸汽进入不同的区域内，与锅壁交换热量后被冷凝下来，由于使用牢固的半圆管，蒸汽阀门关闭后不会出现真空吸瘪现象，煮沸结束时也不用与空气接触，从而避免了乏汽。蒸汽冷凝后出现的冷凝水通过疏水器排出，疏水器大多以浮阀形式工作，以确保加热管中的压力，而冷凝水则在无压状态下被排出。 处理辅料需要一个辅料煮沸容器，辅料同大约10%的麦芽一起被加热、煮沸。辅料煮沸器同糖化和糊化锅的结构相同，但体积小些，以你为辅料醪液较少，以前人们将辅料煮沸器设计为封闭的加压煮沸容器，在超过100℃的温度和过压下煮沸辅料，但由此获得的额外浸出物与消耗的能源量不成比例，因此后来改为敞开式结构。但人们通常采用的并不是单独的辅料煮沸器，而是糊化锅。

糖化下料

糖化下料是指尽最大可能使麦芽粉碎物在预定温度下与糖化用水强烈混合。

糖化用水

麦芽粉碎物与糖化用水的混合比例非常重要，它决定头道麦汁的浓度。100kg糖化投料量加上300L糖化用水，可得到浓度为20%的头道麦汁。

投料温度

糖化用水和麦芽粉碎物的混合

糖化工艺

糖化工作的几个要点

麦芽质量

添加热水升温

酶与麦芽组分的最佳接触

糖化中的氧化过程

浸出法工艺

煮出法工艺

一次煮出法工艺

二次煮出法

三次煮出法工艺

特殊糖化工艺

利用辅料的糖化工艺

采用大麦作为辅料进行糖化

采用糖或糖浆进行糖化

添加酶进行糖化