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大麦芽
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: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。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。
:::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。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。
:*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。:*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。:*无机盐
:*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。维生素B是酵母极为重要的生长素，此外大麦中还含有维生素C、维生素H、泛酸、叶酸、α-氨基苯酸等。
