大麥啤酒的生產
摘要：我公司自2009年底開始，試驗直接用大麥釀製成啤酒，目前取得了較好的成效，不僅降低了啤酒的生產成本，而且啤酒的理化指標沒有明顯差異，口感接受程度較好。本文就大麥啤酒生產過程的一些問題作一個初步探討。
關鍵詞：大麥 普魯蘭複合酶 啤酒
一、概述
啤酒生產的主要原料是大麥芽，我國一般選擇澳大利亞、加拿大以及國產大麥作為大麥芽的原料，不僅對原料大麥質量要求較高，而且大麥芽與大麥的差價在1000元/噸以上。
大麥在發芽過程中，麥粒的溶解過程：首先是胚的活化與分泌植物激素，而後是酶的激活與合成，並自近胚端向遠胚端逐步進行酶分解，即胚乳的溶解。胚乳的溶解過程必須先由細胞壁的分解開始，依次再是蛋白質和澱粉。首先是β-葡聚糖酶和戊聚糖酶對細胞壁的分解，然後蛋白酶進入細胞分解蛋白質，胚乳細胞形成了一種多孔的網狀結構，澱粉酶再進入胚乳細胞分解澱粉。溶解良好的麥芽，大約有75%的β-葡聚糖和40%左右的蛋白質被分解，而澱粉的分解大約在5-10%。由於細胞壁和蛋白質的分解，使胚乳組織十分疏鬆，並且澱粉物質外露呈現粉狀結構【1】。麥芽易於粉碎，在糖化過程中易於溶解。
大麥與大麥芽相比，顆粒堅硬，韌性大，粉粹比較困難；大麥不易溶解，在糖化過程需要外加酶來保證能夠充分的溶解，尤其是大麥的β-葡聚糖含量較高，會造成麥汁粘度高，過濾困難，因此使用大麥時，需要添加大麥水解酶、澱粉酶和β-葡聚糖酶等。儘管如此，由於大麥的基本組成與大麥芽相同，使用大麥作原料生產的麥汁成份與大麥芽麥汁相仿【2】。
大麥與麥芽相比，缺少麥芽香氣，因此在使用全大麥時，可能引起啤酒口感的變化，在糖化過程中添加少量的焦香麥芽，對於提高啤酒的麥芽香氣是有利的。
使用大麥比例較高時，啤酒的總氮水平提高，啤酒的泡沫性能更好，但同時帶來膠體穩定性變差的趨勢。
未發芽大麥粒中不含α-澱粉酶，但含有大量的β-澱粉酶，大麥中還含有一定量的其它酶類，如蛋白酶，β-葡聚糖，木聚糖酶、磷酸酯酶等【3】。諾維信公司推出的普魯蘭複合酶Ondea Pro，與大麥本身含有的各種蛋白酶和β-澱粉酶之間的協同作用，可以使用全大麥直接製備麥汁，從而製備全大麥啤酒。
二、大麥的質量要求
與制麥大麥相比，原料大麥對蛋白質和發芽率要求較低，其它要求與制麥大麥相似。表1是我公司的原料大麥採購標準。
三、設備要求
1、需要增加大麥清選設備
由於大麥含雜物較多，直接使用不僅影響粉碎設備的運行，而且影響啤酒的口感。需要增加清選設備，除去大麥中的雜質，如麥桿、袋繩、木塊、鐵釘、螺絲、金屬線、石塊、雜麥粒、碎大麥粒、灰塵等。
大麥清選設備通常包括：風力粗選機、磁力除鐵器、去石機、除芒機、精選機等。
2、粉碎設備的選擇
粉碎大麥比粉碎麥芽要困難得多。大麥的含水量較高，為了確保有效粉碎，粉碎機需要具備較高的功率。
在使用麥汁壓濾機時，可以選擇錘式粉碎機，粉碎越細越好，可以選擇2mm孔徑的篩網，麥汁過濾速度幾乎沒有變化，而且原料利用率較高。
在使用過濾槽的情況下，大麥的粉碎度直接影響過濾效果。使用全大麥作為原料時，為了形成良好的過濾層，應盡量保持麥殼完整。
當大麥粉碎度達到表2要求時，使用過濾槽可以獲得良好的過濾效果：
為了達到上述指標，可以使用六輥粉碎機。在使用四輥粉碎機時，麥粉會比較粗糙（麥殼成分達 45%），而在使用對輥粉碎機時，麥粉會極粗。儘管所有粗麥粉都可以處理，但是，必須考慮的是，在使用粗麥粉時，必須增加糖化時間和/或酶用量。
當以大麥與麥芽搭配為原料，並使用過濾槽過濾麥汁時，可以將大麥和麥芽分開糖化，再並醪進行過濾。為了提高收得率，大麥以錘式粉碎機或對輥粉碎機粉碎得細一點。麥芽以六輥式粉碎機或濕粉碎機粉碎，為過濾提供過濾介質，保證過濾順利。
、生產流程
1、使用大麥製備麥汁流程設計：
1) 100%大麥獨立糖化製備麥汁；
2) 大麥與大米（或澱粉）共同製備麥汁；
3) 大麥、麥芽分別獨立糖化，混合過濾，製備麥汁；
4) 大麥、麥芽分別獨立糖化製備麥汁，再進行混合；
5) 大麥獨立糖化製備麥汁，澱粉獨立製備糖漿，再進行混合。
2、發酵流程設計：
1) 全大麥麥汁單獨發酵後，單獨過濾，製成全大麥啤酒；
2) 全大麥麥汁單獨發酵後，再與正常啤酒混合過濾，製成部分大麥啤酒；
3) 以部分大麥製備的麥汁單獨發酵後，再單獨過濾，製成部分大麥啤酒。
五、工藝控制點
1、加水比
加水比控制1：2.2～1：3.5，濃醪有利於提高酶的濃度，但是過濾速度會到影響。
2、糖化溫度
3、糖化pH 值
一般不需對糖化過程中的 pH 值進行調節。大麥的自然糖化 pH 值一般大於 5.7。允許的最低 pH 值為 5.6。如果 pH 值高於 6.1，可以添加酸進行調節。
4、糖化時間
可根據實際生產安排的需要，對酶用量和糖化時間進行優化。
5、醪液攪拌
在整個糖化期間，必須持續進行攪拌，防止粉料過早沉澱下來，確保酶有效地發揮作用。
6、碘檢
在糖化過程結束時，碘液測試的結果可能呈陽性。即使在送過濾前，麥汁的碘液測試結果也可能不會完全呈陰性。但是，沒有必要延長糖化時間，因為在麥汁過濾階段，澱粉酶仍然具有活性，最終製成的麥汁的碘液測試結果總是會呈陰性。
7、麥汁的 pH 值
與糖化醪不同，必須對麥汁進行酸化處理，使其在煮沸溫度下 pH 值達到 5.2，控制定型麥汁pH5.5－5.6。
8、酒花用量
經驗表明，在全大麥啤酒中少加 10-20%的啤酒花，即可達到品評結果相同的苦味度。
9、煮沸控制
使用大麥比例較高時，為了提高啤酒的膠體穩定性，可以適當提高煮沸強度，我公司採用低壓煮沸工藝，將煮沸溫度從104～106℃提高到106～108℃。
六、麥汁質量
遊離氨基酸（FAN）是酵母營養和生色所必需的成分，但也是產生Strecker 醛類物質的成分， 因此，FAN也是促使啤酒老化的成分之一。
在麥芽釀製中，推薦的FAN含量為120-220 mg/L，在100%大麥麥芽汁中，FAN的實測值為87-170 mg/L。可通過改變酶用量和54℃糖化停頓時間來調整。
此外，大麥中 FAN 的含量高於酵母發酵所需的量，因此僅需要 9-10 mg FAN/°P/l，就可以確保大麥汁充分發酵。
七、啤酒質量
1、理化指標
使用大麥以後，啤酒的泡持性能明顯提高，濁度和色度略有上升，啤酒的PH較高，在相同的硅膠添加量下，SASPL值有所下降，如果要達到相同的穩定性，必須提高硅膠的添加量。
2、口感品評
如果要達到相同的苦味值，使用大麥釀造啤酒時，要降低酒花的用量。
通過品評小組的對比品評，認為大麥啤酒比正常的啤酒更加醇厚，大多數人更喜歡大麥啤酒的口感。
3、穩定性
通過對比試驗，發現大麥啤酒的保質期完全達到正常啤酒的水平。
八、優勢分析
1. 無須經過制麥工藝，直接將大麥釀製成啤酒，流程更為簡單；
2. 相比於制麥大麥來說，直接用於釀造啤酒的大麥對品質要求不是很高，甚至可以使用飼料大麥，原料的來源更為廣泛，可以實現就近採購；
3. 降低啤酒的生產成本，噸酒（折10度）節約19.2元；
4. 實現節能減排，減少8%的二氧化碳排放量；
5. 可以利用大麥開發全新產品。
【參考文獻】
1、徐斌，《啤酒生產問答》修訂版，北京：中國輕工業出版社，1998，P51-52
2、徐斌，《啤酒生產問答》修訂版，北京：中國輕工業出版社，1998，P7
3、（德）Wolfgang Kunze著，湖北啤酒學校翻譯組譯，《啤酒工藝實用技術》第一版，北京：中國輕工業出版社，1998，P133-138
註：本文發表在《釀酒科技》2010年第6期。
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