作者：谢恩润
出版社：中国轻工业出版社
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高等职业教育酿酒技术专业系列教材·麦芽制备技术试读：
前言
麦芽制备技术是人类最早的生物技术之一。从苏美尔人的原始手工麦芽制作到今天的自动化麦芽生产，它已走过了几千年的历史。在这几千年的历史长河中，它由最初的经验制作发展到今天的科学指导麦芽生产；从隶属于啤酒企业的一个生产车间发展到今天的独立生产行业；从最初的家庭作坊式生产发展到今天规模化的大生产，融合了植物学、微生物学、化学、物理学和工程学等方方面面的知识和技术。
我国啤酒工业发展很快，尤其在我国改革开放后的三十年得到了迅猛发展。2002年我国啤酒年产量达到2386.83万千升，首次成为世界第一啤酒生产大国。啤酒工业的高速发展，从客观上对制麦工业提出了更高的要求。近几十年来，我国制麦工业也在不断发展，截至2011年，中国现有麦芽年生产能力约为590万t，现有制麦企业90多家，麦芽工厂130多家。绝大多数麦芽厂的生产能力比较小，急需走向集团化、规模化。制麦工业无论在发展速度、发展水平、发展规模等方面都远远落后于啤酒工业的发展，成为影响我国啤酒工业发展的瓶颈问题。比如，啤酒大麦品种的质量问题，麦芽质量普遍不高和不稳的问题，麦芽类型单一的问题等，这些问题无一不困扰着我国制麦工业。但最大的问题是，制麦专业技术人员紧缺、制麦技术人员专业水平整体不高、制麦技术相对落后。这些问题需要我们制麦行业人员加倍努力、迎头赶上，为此湖北轻工职业技术学院特委托本人编写《麦芽制备技术》，以飨读者。
二十多年来，本人一直在湖北轻工职业技术学院中德啤酒学院从事制麦技术的教学和科研工作，已为我国许多麦芽企业进行了几十次的制麦技术培训，也经常和麦芽企业进行技术交流和技术咨询，这些工作无疑为编写《麦芽制备技术》打下了良好的基础。在编写中，本人力求将理论和实践相结合，将国外制麦技术和国内实际情况相结合，讲究实用。另外，在编写过程中，还参考了许多中外制麦技术资料，在此谨向这些中外资料的作者表示衷心的感谢。
鉴于本人水平有限，编写中难免有不妥之处，敬请专家和读者提出宝贵意见。湖北轻工职业技术学院中德啤酒学院谢恩润第一章麦芽制备概况
知识目标
1.理解麦芽制备的基本工艺流程。
2.理解麦芽制备的主要生产工序的名称含义及中间产品的名称含义。
3.理解麦芽制备的主要生产车间的任务。
4.理解制麦目的和制麦要求。
5.了解国际国内制麦行业的现状。
技能目标
1.认识麦芽生产的主要设备。
2.认识麦芽制备的主要生产车间。第一节 麦芽制备基本工艺流程
麦芽制备，简称制麦，是指把大麦经过一系列工序制成麦芽的生产过程。制备麦芽的厂家有的称为麦芽厂，有的称为制麦厂。
麦芽生产的原料是原大麦。麦芽厂的任务主要就是给啤酒厂提供质量合适的麦芽。当然，麦芽也可制造其他的产品，如麦乳精、麦芽饴糖、食醋、威士忌等，其各个工序的工艺要求和质量要求是不同的。麦芽制备的基本工艺流程如下:
原大麦→粗选→贮存→精选→分级→浸麦→发芽→干燥→除根→贮存→抛光→成品麦芽
各个国家、各个地区以及各个厂家，可以根据不同的具体情况、具体要求制定出适合自己的麦芽生产工艺流程，因此在有些麦芽厂之间，麦芽生产工艺流程会有一定的微差。比如大麦的贮存，有的麦芽厂是在分级之后进行，有的麦芽厂由于进厂原大麦水分很高，就必须在进厂后立即进行干燥; 对于大麦分级，有少数麦芽厂不进行; 对于麦芽的抛光，大多数国内麦芽厂不进行，但也有国外，包括国内的麦芽厂进行麦芽抛光处理。麦芽在出厂前，麦芽厂一般会按啤酒厂商对麦芽质量的要求进行配比混合，然后再出厂售出; 当然，这也会给啤酒厂带来一定的问题。因为不同品种的啤酒大麦，其啤酒酿造特性是有区别的，所以麦芽厂最好自己不要把不同品种、不同类型、不同质量的麦芽进行混合，尤其是不要把不同品种的大麦制成的麦芽进行混合。但问题是，目前我们还无法对麦芽进行大麦品种的鉴别，这就给麦芽厂在麦芽出厂前进行麦芽混合提供了混沌的操作空间。
在国外，有的把原大麦的预处理单独作为一个厂家，这是社会化的分工越来越精细、越来越发展的具体表现形式之一。未来的中国肯定也会走这条道路。
麦芽制备的过程决定了成品麦芽的类型和质量。麦芽是酿造啤酒的主要原料，有“啤酒的灵魂”之称，在很大程度上决定了啤酒的类型和质量。在啤酒厂的糖化生产之前，首先要根据麦芽的质量、麦芽和其他含淀粉辅料的使用配比、欲酿造啤酒的质量要求、糖化设备情况等因素来制定糖化工艺，其中麦芽的质量情况当居于首要位置。
麦芽制备基本工艺流程见图1-1。图1-1 麦芽制备基本工艺流程图第二节 麦芽制备主要生产工序
1.原大麦
原大麦是指收获后而未加预处理的大麦。
2.粗选
粗选主要是指把进厂后的原大麦中的粗大杂质去除的过程。完成此任务的主要功能设备称为粗选机。在粗选系统中，除了主要功能设备粗选机之外，还有其他次要功能设备。
3.精选
精选主要是指把粗选后的大麦中较小的圆形杂质去除的过程。完成此任务的主要功能设备称为精选机。精选后的大麦称为精选大麦。在精选系统中，除了主要功能设备精选机之外，还有其他次要功能设备。
4.清选
清选是粗选和精选的合称。
5.分级
分级是指按大麦颗粒腹径的大小不同进行分级的过程。完成此任务的主要功能设备称为分级机。
6.大麦贮存
大麦贮存是指新收获的大麦在经过粗选后甚至精选分级后进行适当时间的贮存，才能达到制麦成熟状况的过程。
7.预处理
预处理是指把原大麦进行粗选、精选、分级、贮存处理的合称。预处理后的大麦必须达到制麦成熟状况。
8.浸麦
浸麦是指把已达到制麦成熟状况的大麦经过适当浸麦工艺的处理，使大麦的水分提高至符合发芽水分要求的过程。完成此任务的主要功能设备称为浸麦槽。浸麦后的麦粒称为湿大麦。
9.发芽
发芽是指通过对湿大麦粒进行适当的通风、控温、控水，使麦粒形成并累积各种酶、麦粒适度溶解的过程。完成此任务的主要功能设备称为发芽箱。发芽工艺过程完成后的麦粒称为绿麦芽。
10.干燥
干燥是指把绿麦芽进行热空气处理，使其脱水、生色、产香，停止根芽、叶芽生长的过程。完成此任务的功能设备称为干燥炉或干燥箱。干燥工艺过程完成后的麦芽称为出炉麦芽。
11.除根
除根是指把干燥炉出来的麦粒上的根芽去除的过程。完成此任务的功能设备称为除根机。
12.麦芽贮存
麦芽贮存是指除根后的麦芽必须进行适当时间的贮存才能用以麦汁制备的过程。
13.抛光
有的麦芽企业在麦芽出厂前进行麦芽颗粒表面抛光处理，此过程就是抛光。完成此任务的功能设备称为麦芽抛光机或麦芽打磨机。
14.成品麦芽
出厂前的麦芽称为成品麦芽。进行交易时的麦芽称为商品麦芽。第三节 麦芽制备主要生产车间
由于各麦芽厂的具体情况不同，因此生产车间的划分也会不同。大多数的麦芽厂生产车间的划分如下。
1.预处理车间
预处理车间是指对原大麦进行粗选、精选、分级处理的车间。
2.仓贮车间
仓贮车间是指对大麦贮存、麦芽贮存进行处理和管理的车间。
3.浸麦车间
浸麦车间是指对达到制麦成熟状况的大麦进行浸麦工艺处理，使之达到发芽要求的生产车间。
4.发芽车间
发芽车间是指对浸麦后的湿大麦进行发芽工艺处理的生产车间。
5.干燥车间
干燥车间是指对绿麦芽进行干燥工艺处理的生产车间。
6.后处理车间
后处理车间是指对出炉麦芽进行除根、抛光处理的生产车间。
7.动力车间
动力车间是指为麦芽生产提供电力、制备压缩空气、供蒸汽、供冷及生产用水处理的车间。
8.污水处理车间
污水处理车间是指对麦芽厂产生的污水进行净化处理的车间。第四节 麦芽制备的目的
公元前三世纪《吕氏春秋·任地篇》中有“孟夏之昔，杀三叶而获大麦。”(意为: 农历四月末，在三叶草植物枯死时的季节也就是收获大麦的季节) 的记载，自此始有“大麦”一词。在中国的农村，至今仍有用大麦浸泡、发芽、温火烘干、搓除根、磨碎、加水温火熬成麦糖的习俗。
古苏美尔人把大麦在水中浸泡，再把湿大麦放入陶罐中埋入地下进行发芽，几天后把发了芽的麦粒倒出来晒干，然后再经过一步步的工序酿成古代啤酒。
古埃及人把大麦浸泡后，倒在石板上自然发芽，在太阳下晒干，然后磨碎制成面包，再用面包和水经自然糖化、发酵酿成古代啤酒。
麦芽是酿造啤酒的四种基本原料之一，它的质量状况不仅关系到啤酒质量、啤酒风味，而且还关系到除制麦之外的所有啤酒生产工序的工艺制定、生产操作，此外还关系到每吨麦芽的啤酒制成率、生产成本等。正因为如此，许多啤酒厂宁愿花高价购买高质量的麦芽，也不愿低价买质量次的麦芽。正因为麦芽对啤酒酿造有直接的、决定性的作用，所以才有麦芽是啤酒的灵魂一说。从技术上来说，麦芽制造不外乎要达到以下三个目的:
(1) 通过制麦，最大限度地形成、激活和积累各种酶，以满足制麦过程中胚乳适度溶解，尤其是啤酒酿造中糖化过程对酶的需求。啤酒厂对麦芽质量要求之一是胚乳适度溶解，而大麦粒的胚乳溶解需要酶的生化分解作用才能得以完成; 啤酒厂糖化车间的任务就是要把固体麦芽 (包括部分含淀粉的辅料) 变成液体麦汁，这种转变也主要依靠麦芽中酶的生化分解作用才得以完成。大麦本身酶的活力很低，酶类又不齐全，但大麦形成酶的能力很强，这种酶的形成过程只有通过发芽才能得以实现，因此需要把大麦制成麦芽。
(2) 通过制麦，使麦粒胚乳内容物得到适度溶解。大麦颗粒中的内容物质主要贮存于麦粒胚乳中。大麦颗粒较坚硬，为使麦芽颗粒能得到很好的粉碎，且粉碎物能在糖化时被酶进行很好的分解，需要通过制麦过程把坚硬的大麦粒变成脆性很好即溶解性好的麦芽。但此溶解程度只能适当，否则麦芽中就没有多少内容物，也就谈不上能酿造啤酒了。
(3) 通过制麦，赋予麦芽或啤酒特有的色、香、味。啤酒中的色泽物质绝大多数来源于麦芽。啤酒的香味需要有麦芽香味，啤酒的风味物质需要来源于麦芽。第五节 麦芽制备的要求
对麦芽制备的要求有很多，但从麦芽制备技术的角度来看，对制麦的要求有以下几点:
1.能生产出符合啤酒厂需要的、质量好的麦芽
啤酒厂是麦芽厂的客户，各啤酒厂对麦芽类型及质量的要求是千差万别的。不同的麦芽类型，其质量要求差别很大; 即使是同一类型的麦芽，其质量要求也有一定的不同; 这与啤酒厂所酿造的啤酒价位、啤酒类型、啤酒质量风格、啤酒酿造设备、啤酒酿造工艺等因素有关。因此麦芽厂必须围绕啤酒厂对麦芽的质量要求制定合适的制麦工艺、组织麦芽生产，否则只是闭门造车。为此麦芽厂的技术人员必须熟知各种啤酒酿造工艺技术、各种类型啤酒的质量要求。从经济上来看，只有优质的麦芽，才能卖出优价，才能在麦芽制备行业竞争中立于不败之地。
2.尽可能获得高的制麦率
所谓制麦率是指每处理100 kg精选大麦而制成的成品麦芽量的百分率。在相同麦芽质量的前提下，制麦率越高，麦芽厂所获得的经济效益就越高。不过追求高制麦率的前提是: 务必保证啤酒厂所要求的麦芽质量，不可本末倒置。
3.能生产出质量好和质量稳定的特种麦芽
全世界的啤酒品种十分繁多，其中一个重要因素是使用了类型不同、配比不同的特种麦芽。随着消费者对啤酒口味个性化的不断发展，啤酒新品种会随之不断开发，对特种麦芽的需求与日俱增，市场需求十分广阔。麦芽制造企业不仅要能生产特种麦芽，而且要生产出质量好、质量稳定的特种麦芽，这一点对我国麦芽制造行业十分重要。现在特种麦芽的生产已越来越多地从麦芽厂分化出来而成为独立的厂家。
4.尽可能降低水耗、电耗、汽耗
为使麦芽厂经济效益最大化，除了提高麦芽质量、尽可能提高制麦率之外，还要从技术上和管理上尽可能降低水耗、电耗、汽耗。水耗最大的车间是浸麦车间; 电耗最大的车间是发芽车间、干燥车间和污水处理中心，尤其是发芽车间;汽耗最大的车间是干燥车间。
5.环境友好
环境保护是我国的基本国策之一，作为麦芽厂必须承担环保义务。在制麦厂，主要涉及噪声、粉尘、污水、废汽、废气、烟气等。大麦预处理车间会产生噪声、粉尘; 浸麦车间会产生污水，发芽车间会产生噪声、污水、废气; 干燥车间会产生噪声、废汽; 后处理车间会产生粉尘、噪声; 锅炉车间会产生烟气。
6.安全生产“安全重于泰山”，这绝不是一句口号，而是一种理念、一种行动。每个工作岗位都必须有全面、细致和具体的安全规则; 每位员工上岗前必须学习、弄懂、熟悉其岗位安全规则。安全生产不仅涉及生产的人性化，而且也涉及企业形象、社会责任感、家庭责任感和生产成本等。
7.严格设备管理，尽可能实现高度自动化
严格设备管理，规范设备操作，按各设备管理规则进行建档、使用、操作、维修和保养。设备专人专用、专人专管、专人专修、专人专养。设备自动化程度越高，对生产的连续性和稳定性的破坏力就越大，因此对设备管理的要求也就越高，当然对设备人员的知识和技术水平的要求也越高。随着人力资源成本的不断上升，对劳动强度的要求不断降低，麦芽厂必须不断提高自动化水平，当今由中央计算机控制的全自动化塔式制麦系统也因此越来越受欢迎。第六节 国内外麦芽制备行业的现状
一、国外麦芽制备行业的现状
世界上生产麦芽制造设备的强国为德国 ( Seeger公司和Lausmann公司)、法国 ( Nordon公司) 等; 啤酒大麦生产强国是澳大利亚、法国、加拿大等; 麦芽生产大国是法国、美国等。
(一) 国外大型麦芽制备公司
法国Soufflet麦芽公司;
美国Cargill麦芽公司;
法国Malteurop麦芽公司;
美国Conagra麦芽公司;
法国IMC麦芽公司;
爱尔兰Greencore麦芽公司;
德国Weissheimer麦芽公司;
美国Rahr麦芽公司;
比利时Boortmalt麦芽公司;
澳大利亚Ausmalt麦芽公司。
(二) 国外有关啤酒生产技术的院校
德国慕尼黑工业大学 (始建于1865年，Weihenstephan);
德国柏林工业大学 ( VLB始建于1883年);
美国芝加哥Siebel工艺学院 (始建于1868年);
英国伦敦酿造学院 ( IOB始建于1886年);
德国慕尼黑Doemens啤酒酿造学院 (始建于1895年)。
(三) 国外啤酒生产技术专业杂志和报纸
德国纽伦堡《酿造世界》(1861年创刊);
德国柏林《啤酒厂论坛》(1883年创刊);
德国柏林《啤酒厂日报》(1903年创刊);
英国伦敦《酿造者报》(1864年创刊);
美国纽约《美国酿造者报》(1871年创刊);
美国芝加哥《西部酿造》(1876年创刊)。
(四) 国外著名的啤酒酿造组织
欧洲啤酒酿造协会 (英文简称: EBC);
美国酿造化学家协会 (英文简称: ASBC);
中欧啤酒酿造技术分析委员会 (英文简称: MEBAK)。
二、中国麦芽制备行业的现状
截至2011年，中国现有麦芽年生产能力约590万t (其中啤酒企业自产麦芽能力约60万t) ，产能过剩。现有制麦企业90多家，麦芽工厂130多家，其中前5位制麦企业的产能和产量约占全国总产量的50%。中国永顺泰制麦公司旗下有9家子公司 (广东广州、浙江宁波、江苏宝应、江苏南京、江苏泰州、新疆奇台、甘肃武威、山东昌乐、河北秦皇岛) ，产能近100万t，位居世界制麦企业产能第5位，占中国商品麦芽25%～30%的市场份额。在中国，绝大多数麦芽厂的生产能力比较小，只有几万吨的麦芽生产能力，急需走向集团化、规模化，只有这样才能在市场竞争中处于优势。另外，中国特种麦芽的生产产能低、质量不高、质量不稳。中国江苏江都显业集团具有较强的制造麦芽生产设备的技术和能力，其制造的麦芽生产设备很受我国制麦企业的欢迎，前景远大。
复习思考题
1.请写出麦芽制备的基本工艺流程。
2.什么是原大麦、精选大麦和绿麦芽?
3.预处理车间、浸麦车间、发芽车间、干燥车间、后处理车间、仓贮车间的任务分别是什么?
4.麦芽制备的目的是什么?
5.麦芽制备的要求有哪些?第二章啤酒大麦
知识目标
1.理解选用大麦作为啤酒生产原料的原因。
2.掌握大麦的分类。
3.理解优良啤酒大麦品种必须具备的特性。
4.了解啤酒大麦品种鉴定的方法和啤酒大麦的生长知识。
5.了解国际国内主要啤酒大麦品种的特性。
6.熟知大麦的组织结构和化学组成。
7.理解大麦和麦芽中含有酶的知识。
8.学会判断啤酒大麦的质量。
9.理解啤酒大麦各项质量要求对麦芽制备和啤酒酿造的意义。
技能目标
1.掌握感官区别大麦和其他谷类原料的技能。
2.掌握感官区别大麦和麦芽的技能。
3.掌握感官判断啤酒大麦质量的技能。第一节 选用大麦的原因
在全世界的众多谷类原料中，之所以选用大麦作为啤酒生产的原因有以下几点:
(1) 大麦中的内容物没有毒性。啤酒属于食品饮料类，生产啤酒的原料及辅料必须没有毒性，否则不能用于啤酒生产。
(2) 大麦具有良好的可种植能力，即对种植环境要求相对较低，容易世界性地广泛种植。正因为如此，它才成就了啤酒为世界性的低酒精含量的发酵酒。
(3) 大麦具有很高的酶形成能力和积累能力，这是其他谷类原料所不能比拟的。大麦的这一能力对啤酒生产十分重要。
(4) 大麦具有较高的淀粉含量。酒精是依靠淀粉转变而成的，没有大麦中的淀粉，就没有啤酒中的酒精，也就谈不上酿造啤酒了。大麦中淀粉含量的高低是判断啤酒大麦质量好坏的重要指标。
(5) 大麦中的蛋白质含量比较适中。若生产啤酒的原料中蛋白质含量很低，则发酵时酵母增殖就没有营养，也就不能进行正常的发酵，也不能形成很好的啤酒泡沫，所酿造啤酒的口味丰满性很差。如果生产啤酒的原料中蛋白质含量过高，则所酿造的啤酒的质量稳定性很差，即容易浑浊、失光、沉淀。对啤酒生产来说，大麦的蛋白质含量要求相对适中。即便如此，仍有大麦品种的蛋白质含量过高或过低的情况出现，不过这样的大麦不是好的啤酒大麦。
(6) 大麦的麦皮可作为麦汁过滤 (用过滤槽过滤麦汁) 的天然过滤介质。在发芽过程中，麦皮包裹着叶芽，这样就可防止翻麦过程中碰断叶芽。
(7) 大麦价格比较低廉。正因为如此，啤酒成为价格低廉、世界性的、大众消费的发酵酒。
(8) 大麦中的β-葡聚糖相对小麦中富含的戊聚糖来说容易分解，即细胞壁易降解。
(9) 大麦中的脂肪含量相对较低，这有利于啤酒的泡沫质量和啤酒的风味稳定性。
大麦麦穗见图2-1。图2-1 大麦麦穗
中国的白酒行业从古至今流传着这样一种说法: 高粱香、玉米甜、大米净、大麦冲。这种说法，言简意赅地说明了生产白酒的不同原料，其所酿造的白酒在感官质量上有很大差别。白酒酿造如此，啤酒酿造也是如此。下面列出其他谷物与大麦比较的共同点和不同点 (表2-1)，从中就可理解大麦酿造啤酒的优势所在。
(1) 小麦
共同点: 小麦形成酶的能力和形成的酶系与大麦相近，淀粉含量、脂肪含量也和大麦相近，内容物无毒性，具有良好的可种植能力。
不同点: 小麦无麦皮，因此浸麦时吸水快、浸麦变软的麦粒易被破坏、发芽翻麦时易碰断裸露的根芽和叶芽，蛋白质含量较高，戊聚糖含量高，颗粒较小，浸出率较高。
小麦可制成小麦麦芽，用于小麦啤酒的酿造; 也可小部分用于大麦啤酒的酿造，主要目的是提高啤酒的泡沫质量。
(2) 黑麦
共同点: 黑麦形成酶的能力和积累酶的能力同大麦，化学成分几乎和大麦一样，内容物无毒性。在其他谷类原料中它最适合酿造啤酒。
不同点: 黑麦产量低，种植性能差，麦汁和啤酒的可滤性很差。
(3) 高粱
共同点: 高粱内容物无毒性，具有良好的可种植能力，淀粉含量与大麦相近。
不同点: 高粱无谷皮，浸麦时吸水快，发芽翻麦时易碰断裸露的根芽和叶芽，也易在翻麦时损伤胚部，因此易染菌发霉，没有形成β-淀粉酶的能力，蛋白质含量较低。
在非洲，有用高粱作为辅料酿造啤酒的传统。
(4) 燕麦
共同点: 燕麦内容物无毒性，具有良好的可种植能力。
不同点: 燕麦蛋白质含量高，脂肪含量高，碳水化合物含量低，形成β-淀粉酶的能力很低。
(5) 稻谷
共同点: 稻谷内容物无毒性，具有良好的可种植能力，有谷皮。
不同点: 稻谷淀粉含量很高，脂肪和蛋白质含量很低，酶的形成能力较低，形成的酶系不完整。
在啤酒酿造行业，常利用大米作为酿造啤酒的辅料。
(6) 玉米
共同点: 玉米内容物无毒性，具有良好的可种植能力。
不同点: 玉米无谷皮，淀粉含量高于大麦，蛋白质含量与大麦相近，但脂肪含量很高，发芽能力差。
在啤酒酿造行业，常利用脱胚的玉米 (脂肪含量较低)、玉米淀粉、玉米淀粉糖浆作为酿造啤酒的辅料。表2-1 不同谷物主要化学组成对比表 单位:%第二节 大麦和麦芽的区别
大麦和由大麦制成的麦芽的区别很多，但主要区别如下:
(1) 农药残留 大麦上可能有农药残留，而麦芽则因浸麦过程而洗去麦粒上的可能残留农药。
(2) 粉碎质量 麦芽易于粉碎，且麦皮与胚乳易于分离，麦皮完整性好，胚乳粉碎度易于控制，但大麦在粉碎时却与之相反。
(3) 麦粒浸出物的可分解性 糖化时大麦中的内容物不易浸出分解，而麦芽中的内容物则易于浸出分解。
(4) 香味 大麦有麦秆气味，而麦芽有其独特的麦芽香味。
(5) 颜色 大麦不能赋予啤酒色泽，而麦芽则可赋予啤酒特有的色泽。
(6) 含酶状况 大麦含酶量很低，且酶系不完整，而麦芽则酶量丰富 (特种麦芽如黑麦芽、焦香麦芽除外)，酶系完整。
(7) 所制麦汁特性 大麦所制麦汁浑浊、 黏度高、 发酵度低、 提供的高中低分子的含氮物质少、磷酸盐类等物质少，而麦芽却与之相反。第三节 大麦的分类
大麦属禾本科植物，学名为Hordeum stativum jessen。大麦是古老的培养植物，据有关考古资料表明，公元前6000多年亚洲人就开始种植大麦。自然界最初出现的野大麦是六棱大麦，随后人们从六棱大麦中培育出了二棱大麦。
第一种分类方法: 按大麦使用目的来分类。
1.啤酒大麦
适合啤酒酿造用的大麦称为啤酒大麦。
2.饲料大麦
适合饲料用的大麦称为饲料大麦。这种大麦要求蛋白质含量高。
3.非啤酒酿造大麦
适合非啤酒酿造用的大麦称为非啤酒大麦。如，白酒酿造、威士忌酿造、食醋酿造等。这种大麦要求淀粉含量高。
4.食用大麦
作为粮食用的大麦 (如，种植于青、藏、川、甘、滇等地区的青稞，江苏的元麦，属裸大麦) 和食品加工用的大麦。这种大麦要求淀粉含量高、蛋白质含量高。
在植物学上，以上各类大麦并没有严格的区别。
第二种分类方法: 按大麦籽粒在麦穗上的生长形态来分类 (表2-2和图2-2)。表2-2 按大麦籽粒在麦穗上的生长形态的不同来分类图2-2 大麦籽粒在麦穗上的三种不同的生长形态
(1) 六棱大麦。
(2) 四棱大麦。
(3) 二棱大麦。
我国主要种植二棱大麦。六棱大麦的主产区在华北，如邯郸六棱大麦。由于六棱大麦形成酶的能力很强，在北美啤酒酿造行业因麦汁制备时使用高比例的含淀粉辅料，所以常常使用由六棱大麦制成的麦芽。现在某些六棱大麦经过了改良，其性能和常规的六棱大麦有些不同，比如，加拿大产的Excel六棱大麦，其性能丝毫不亚于一般的二棱大麦，我国有制麦厂使用过。
第三种分类方法: 按大麦的播种季节不同来分类 (表2-3)。
(1) 春大麦 (德国称为夏大麦)。
(2) 冬大麦。表2-3 按大麦播种季节的不同来分类
在欧洲、北美和澳洲，春大麦的质量要好于冬大麦，在中国也是如此。冬大麦在我国主要种植于江苏、云南、湖北、河南、四川、陕西、浙江、山东等地，种植面积按列举的顺序由多到少; 春大麦主要种植于甘肃、内蒙古、新疆、黑龙江等地，在天气允许时，最好尽早播种，因为生长周期越长，越能长出颗粒饱满、质量好、产量高的春大麦。
第四种分类方法: 按麦穗成熟时的形状的不同来分类 (表2-4)。表2-4 按麦穗成熟时的形状的不同来分类
综上所述，制麦企业应优先选用二棱曲穗春大麦作为啤酒大麦。第四节 优良啤酒大麦品种的特性
优良啤酒大麦品种应具有以下特点:
1.优良的可种植性
(1) 产量高。质量好、产量高的啤酒大麦品种对大麦种植者来说具有很高的经济性。
(2) 气候适应性强，如，抗倒伏性、抗寒性、抗热性、抗霜性。
(3) 对土壤营养的吸收力强，对土壤的适应性强。
(4) 低肥性。人工施肥少，这既具有经济性，又可减轻种植者的劳动强度。
(5) 抗病虫害能力强。这既具有经济性，又可使大麦的食用安全性高。
(6) 生长成熟期短。这既有利于田间轮作，又有利于减轻种植者的劳动强度。
(7) 性能稳定性强。任何一个品种都存在性能退化问题，在此要求啤酒大麦品种的性能稳定性尽量长一些，这既有利于啤酒大麦的种植，又有利于啤酒生产。
2.优良的可制麦性和啤酒可酿造性
(1) 休眠期短、水敏性低，吸水力强。
(2) 麦粒大、饱满、整齐均匀。
(3) 麦皮薄，皱纹细腻，谷皮附着性好。
(4) 制麦周期短。
(5) 浸出率高，蛋白质含量适中。
(6) 千粒质量高，百升质量高。
(7) 粉状度高。
(8) 酶形成能力强。
(9) 大麦胚乳的可溶解性好，制成的麦芽可滤性强，色泽浅。
评价一个啤酒大麦品种的特性是否优良，就要看它的特性是否同时具备优良的可种植性和可制麦性、啤酒可酿造性。第五节 啤酒大麦品种的鉴定方法
不同的啤酒大麦品种，其可种植性、可制麦性和啤酒可酿造性是不同的。虽然已经建立了啤酒大麦的通用质量标准，但同样的啤酒大麦质量很难客观反映不同的啤酒大麦品质，只有在了解啤酒大麦品种品质的前提下建立指标才更有意义，否则单纯追求指标，有可能产生中看不中用的啤酒大麦品种。目前我国使用的啤酒大麦品种很多，有国产的，有欧洲产的，有北美产的，有澳大利亚产的。品种多，我们的选择性就强，但品种多了就很容易混淆，因此啤酒大麦品种的纯度性问题已经成为啤酒生产行业的突出问题。目前，啤酒大麦品种的鉴定方法有如下几种。
1.形态鉴定法
不同品种的大麦，其外部形态如基刺、浆片、基座、颖齿和腹沟都不相同，可以区分识别。
这种方法是最常规、最传统的鉴定方法。缺点是: 鉴定周期长、方法很繁琐，经验依赖性很强，对遗传很接近的品种很难区分; 另外，这种方法无法对麦芽检验以确定其原大麦品种名称。
(1) 不同的基刺 如图2 -3 所示，大麦基刺有以下六种。图2-3 大麦基刺
(2) 不同的浆片 如图2 -4 所示，大麦浆片有以下六种。图2-4 大麦浆片
(3) 不同的基座 如图2 -5 所示，大麦基座有以下两种。图2-5 大麦基座
(4) 不同的腹沟和颖齿 见图2 -6。图2-6 大麦的腹沟和颖齿
(5) 不同颜色的糊粉层 大麦糊粉层的颜色一般为白色，但也有大麦糊粉层的颜色为蓝色。
2.电泳法
原理是: 由于构成每个大麦品种蛋白质的氨基酸的种类不同，在一定pH下所带电荷和电荷量不同，在电泳场下运动方向和运动距离是不同的。
电泳鉴别方法通过B类醇溶蛋白与C类醇溶蛋白的组成、清蛋白和球蛋白或过氧化物同工酶等的独特电泳带型对啤酒大麦品种加以区别。但环境可能影响这种鉴别方法的某些鉴别依据，比如，同一个大麦品种，随着总氮含量的增加，醇溶蛋白B组分含量降低，C组分含量增高，C/B组分之比会增高，在这种情况下就会出现品种鉴别失误。
我国GB/T 7416—2008《啤酒大麦》推荐的鉴别啤酒大麦方法是通过聚丙烯酰胺凝胶电泳 ( PAGE) 鉴定大麦品种，用板式凝胶电泳分离大麦的醇溶蛋白部分。
3.HPLC法
此方法的中文名称为高效液相色谱法。这种方法用于大麦品种的鉴定还不成熟，因此实际使用很少。
4.DNA指纹法
近一二十年来，随着对分子生物学领域研究的深入，产生了多种DNA的标记方法，为人们从遗传的角度去认识生物提供了方法。方法有: 限制性片段多态性法 (此方法耗时耗力) ，PCR法。PCR是聚合酶链反应 ( Polymerase Chain Re-action) 的英文简称，是20世纪80年代中期Mullis等人发明的方法。在随后的几年里，通过采用不同的引物与PCR技术的结合，这种体外扩增方法又先后发展为简单序列重复多态方法或微卫星方法、随机引物扩增多态性方法、扩增片段长度多态法。
目前使用较多的方法是扩增片段长度多态法。它是指在短时间内大量扩增特定的DNA片段的分子生物技术方法。第六节 国内外主要啤酒大麦品种
我国使用的啤酒大麦50%～60%是外国啤酒大麦，40%～50% 是国产啤酒大麦。尽管国产啤酒大麦的质量上升很快，但总体上与国外啤酒大麦在质量上仍有一定的差距。
世界大麦主产区: 欧洲 (产量约占42%) ，北美 (产量约占14%) ，澳大利亚 (产量约占4%)，亚洲 (产量约占3%)。
在此，要强调的是，不仅不同的啤酒大麦品种的可制麦性和啤酒可酿造性不同，而且即使是同一品种的啤酒大麦，因种植地区的气候不同、土质不同、种植技术不同等，也会造成啤酒大麦品质的不同，这一点必须注意。另外，任何品种的啤酒大麦，其特性也会随着时间的推移而退化。
1.国外啤酒大麦品种
自20世纪80年代中期以来，我国就开始购买澳大利亚大麦、加拿大大麦和法国大麦，尤其是每年进口数量比例很高的澳麦、加麦等。在进口国外大麦的过程中，由于我国对国外啤酒大麦知之甚少，因此吃了很多亏，给我国造成不少经济损失。为此，了解国外啤酒大麦主要品种就显得尤为重要。
(1) 澳大利亚啤酒大麦品种
主产区: 主要集中在南澳洲、西澳洲、新南威尔士州、昆士兰州。
主要品种及特性:
① Schooner (司库那): 是澳麦的主要品种，皮薄、色浅、颗粒饱满、蛋白质含量适中，制成的麦芽浸出率高、可滤性好、β-葡聚糖含量低、黏度低、糖化时间很短、蛋白质溶解度偏高、糖化力偏低、α-氨基态氮含量较高。我国使用很多。
②Stirling (斯特林): 休眠期过长 (3～6个月)、皮薄、颗粒饱满、色泽偏黄、有水敏性、吸水慢、麦粒难溶解、蛋白质含量偏高、制麦工艺要求复杂，制成的麦芽浸出率一般、α-氨基态氮含量偏低、蛋白质溶解度偏低、糖化力高。
③ Gairdner (盖德那): 细胞难溶解、过滤性很差。
另外还有 Sloop (斯路普)、Baudin (宝定)、Hamelin (哈么林)、Chebec (奇派克)、Franklin (富兰克林)、Whalong (瓦龙)、Arapales、Aus、Gremitt。
(2) 加拿大啤酒大麦品种
主产区: 加拿大南部和西部。
主要品种及特性: 总体上讲，加拿大啤酒大麦品种在性能上很接近，承Harrington (哈林顿) 二棱大麦品种之脉，主种植区在西部，20 世纪90 年代由于西部气候干燥，致使Harrington品种的抗病能力不及新品种，所以20世纪90年代中期后，其种植面积逐步下降，新啤酒大麦品种的种植面积逐年上升。
加麦质量较稳定，总体特点是: 品种纯度高、皮薄，但易脱皮、麦粒均匀饱满、休眠期短、发芽率高、发芽力高、吸水快、萌发快、制麦工艺简单易控、麦芽质量稳定、酶形成能力很强，酶系构成好，但蛋白质含量高。制成的麦芽浸出率高、β-葡聚糖含量低、糖化力很高、含酶量丰富。麦芽总体质量好。除Har-rington外，还有下列品种。
①AC-Metcalf ( AC-麦特卡夫): 早熟、单产量高、抗病能力强，吸水快、水敏性低、浸麦容易，β-葡聚糖含量低于哈林顿，溶解比哈林顿和肯德尔快，在浸麦度和温度偏高时可能会导致过度溶解。1997 年此品种在加拿大注册，是Manley大麦和Oxbow大麦的杂交产品，是哈林顿的替代品种之一。
② CDC-Kendall ( CDC-肯德尔): 哈林顿的替代品种之一。β-葡聚糖含量低于哈林顿，吸水力和溶解性相近于哈林顿，溶解过程易控制、溶解好、蛋白质含量一般，无明显水敏性。
③ CDC-Copeland ( CDC-卡扑兰德): 制麦性能稳定、吸水率较高但略低于Metcalf和Harrington，溶解性好，与Harrington溶解性相近，蛋白质含量中等，脆度高，β-葡聚糖含量中等，水敏性不明显。
④ Newdale: 为CDC -Stratus (斯泰托斯) 和TR236 的杂交品种，于2001年在加拿大注册，单产量极高、抗病能力强，谷皮附着性得到改善，吸水率中等，β-葡聚糖含量低，脆度有所提高、浸出率一般、蛋白质可溶性好、溶解快、酶含量好。
⑤ Excel: 为六棱大麦，颗粒小、腹径2.5 mm 以上大麦分级率约为80%、千粒质量低、蛋白质含量中等、发芽率高、发芽力高、水敏性极低、浸麦时间短、露点率较高、叶芽较整齐、蛋白质溶解较快，制成的麦芽糖化力高、糖化时间短、色度适中、α-氨基态氮适中、蛋白质溶解度较高、蛋白质隆丁区分正常，过滤快、浸出率较高。
另外还有其他加麦品种，如，Manley (曼丽)、Stein (斯坦因)、CDC -Stratus、Meret (莫瑞特)、Oxbow、KAB。
(3) 美国啤酒大麦品种
主产区: 主要集中在北达科它州、蒙大拿州、爱达荷州、华盛顿州、明尼苏达州。
主要品种及特性:
① 大部分品种和加拿大大麦相同，但另种植六棱大麦，这些六棱大麦品种是: Robust (罗伯斯特)、Stander (斯坦德)、Foster (富仕达)、Morex (莫瑞斯)、Galena (哥莱娜)。
② 主要特点: 品种纯度高、籽粒饱满、色泽浅、蛋白含量适中、糖化时间短、糖化力高、浸出率高、浊度低。
(4) 法国啤酒大麦品种
欧盟主产大麦国家有: 法国、德国、英国、丹麦等，其中法国年产量最高。
主产区: 主要集中在法国七大产区，位于法国中部和北部，中部产的啤酒大麦质量好于北部，这七大产区为: Beauce - Gatinais、Paton Berry、Charentes、Nord、Champagne Ardennes、Est、Bourgogne。
法国大麦品种体系比加麦、澳麦复杂丰富，品种更新换代较快。法麦有春大麦和冬大麦; 春大麦皆为二棱大麦，质量好于冬大麦，价格高于冬大麦，种植面积和产量都少于冬大麦; 冬大麦分为二棱大麦和六棱大麦; 二棱大麦占法麦总产量的60%左右。六棱冬大麦占法麦总产量的40%左右，自1996年开始推广Es-terel至2000年以来，已完全取代Plaisant，成为六棱冬大麦唯一品种。
主要品种及特性:
① 法国二棱春大麦的特点是: 颗粒饱满整齐、发芽率高、水敏性较低、千粒质量高、粉状性好，某些品种有蓝色糊粉层，制成的麦芽浸出率高、蛋白质含量适中、糖化力高、色浅、细胞溶解好、蛋白溶解度偏高，总酿造特性较好，主要供应法国和欧盟; 其品种主要是Scarlett，其次是Aspen、Sabel、Barke、Asto-ria、Optic、Alexis几个品种。而Prisma、Nevada、Cork品种将被淘汰。
② 法国二棱冬大麦品种有Sunrise、Labea、Maeva、Clarine。
③ 法国六棱冬大麦品种是Esterel，特点为: 胚乳结构精密难分解、发芽率较高、3d发芽力较低、萌发慢、露点率低、千粒质量较小、整齐度较好、蛋白含量偏低、粉状性、水分偏高、水敏性高、β-葡聚糖酶形成能力很差、过滤慢、滤出麦汁不清亮、α-淀粉酶活力偏低、酶系构成很差，但糖化力高、色度浅。
我国使用的法国大麦绝大部分是Esterel品种。
(5) 英国啤酒大麦品种 自20 世纪90 年代中期以来，在英伦三岛建立和实施了已被英国所有大麦商和麦芽商所承认的ACCS体系 (农作物联合收割保证体系)。它的宗旨是: 建立大麦收获时的加工和贮存标准，并监督生产者实施。它的要求是: 大麦种植者必须记录大麦的生长、加工和贮存过程中的所有情况。
主产区: 英国东北和东南地区。
主要品种及特性:
① 二棱春大麦: Optic、Prisma、Chariot，以Optic为主。
② 二棱冬大麦: Regina、Pearl、Fanfare，以Pearl为主。
③ 英麦一般特点是: 颗粒饱满、品种纯正、休眠期较短、发芽力较强、蛋白质含量一般、麦芽浸出率较高、糖化力较高、浊度较低、α-氨基态氮含量较高。
2.中国啤酒大麦品种
近20年来，我国加大了啤酒大麦品种的研发，取得了很大的成绩，不仅啤酒大麦品种的数量在增加，而且啤酒大麦品种的质量提高也很快，出现了以甘啤大麦系列、垦啤大麦系列为代表的高质量春啤酒大麦品种，以苏啤大麦系列为代表的质量较好的冬啤酒大麦品种。
我国种植大麦的地区很多，但相对质量较好的啤酒大麦主产区在西北、东北及内蒙古等地。近些年我国啤酒大麦的主产区及主栽品种如表2 -5 和表2 -6所示。表2-5 中国春啤酒大麦种植情况（2008年数据）2
注: 1亩=666.6m。表2-6 中国冬啤酒大麦种植情况（2008年数据）2
注: 1亩=666.6m。
我国啤酒大麦生产中存在的主要问题:
(1) 优良品种少，优质高产栽培技术的推广遭遇“高产牺牲优质”传统势力的抵制和阻碍。
(2) 总产量与市场供应量不足且不稳定。
(3) 各产区缺乏科学的区划与规划。
(4) 啤酒大麦产品存在质量缺陷，主要表现在制麦品质均一性差，导致发芽率、颗粒整齐度、蛋白质含量等不均匀，进而表现出浸麦时麦粒吸水力不均匀，发芽时呼吸强度差别大，发芽时酶促反应的进程不均匀，最终导致麦芽溶解不均匀，有些指标不达标，增加了制麦的水耗与能耗，延长了制麦周期，降低了制麦率，增加了啤酒酿造中许多环节的难度，最终不利于啤酒质量。
造成以上问题的主要原因: 育种和高产栽培技术研究滞后。小农经济兼业生产方式为主。缺乏啤酒大麦种植技术服务平台。各啤酒大麦选育机构之间缺乏合作机制，未形成合力。第七节 啤酒大麦生长条件
大麦是对自然界有很强抵抗力和适应力的谷类作物，非常适合于大陆性气候生长。但啤酒大麦的种植有其自身的要求和技术。
1.气候
(1) 阳光充足、气候温暖，对大麦生长有利。日照时间长、太阳辐射强，有利于光合作用 (尤其在大麦生长灌浆期)，种出的大麦颗粒饱满、千粒质量高、浸出率高、色泽浅。我国西部地区、内蒙古很适合啤酒大麦的种植。
(2) 高温、干燥、土壤缺水会导致大麦减产，且麦粒小，呈玻璃质，蛋白质含量高。
(3) 在大麦颗粒成熟期和收获期，如雨量多 (或空气湿度大)，则会导致大麦水敏性高、发芽率低、发芽力低、色泽发暗、带菌多、水分高。
2.种子处理和种植密度
种子包裹技术用于抵抗土壤中的害虫、病菌，但被化学制剂杀菌处理的大麦种子最好不要用于制麦，因为会把化学制剂带到产品麦芽中。种植密度太高，会导致麦苗太密，造成种子浪费; 密度太低，会导致大麦减产，且在麦苗间会生长过多的杂草; 种植行间距18～20cm，埋深3～4cm。
3.土质
(1) 土质不能偏酸性 (pH>6.5)，但也不能偏碱性 (导致减产)。
(2) 黏性带沙质的土壤较好，白垩土质较好。
(3) 保持土壤轮作以改善土质。和啤酒大麦保持良好轮作的植物是土豆、萝卜、白菜。
4.施肥
针对我国啤酒大麦种植情况 (氮肥使用过多)，总体施肥要求是增磷保钾减氮。
(1) 磷肥 在麦粒形成期，它有利于麦粒形成，但也不能过多使用，否则麦粒蛋白质含量高。
(2) 钾肥 在大麦生长早期，它有利于生根且使土壤疏松。
(3) 氮肥 在麦苗生根分蘖期，早施氮肥，有利于生根、 分蘖，使麦苗长得高大 (但秸秆易倒伏)，并且分蘖增加，麦穗增加，颗粒饱满，由此增加大麦产量，但可能会推迟大麦成熟时间、麦粒不均匀。也应注意氮肥不能使用过多，否则大麦蛋白质含量高。氮肥施得太晚，不仅麦粒小，成熟不好，而且大麦蛋白质含量高。我国农民在种植啤酒大麦时，氮肥过度使用，产量虽然高，但大麦蛋白质含量往往过高，这是目前国产啤酒大麦的通病。
5.成熟与收获
根据大麦收获时的麦粒成熟情况，一般分为:
(1) 绿色成熟 此大麦外观仍呈绿色，不仅水含量高，而且大麦颗粒未完全生长成熟，不宜收割。即使收获，此大麦根本发不了芽。
(2) 黄色成熟 大麦在田间因土壤缺水而停止生长，麦粒收缩导致粒小，麦粒内水分较高。此大麦质量不好。
(3) 完全成熟 水分合适，适宜收割。
(4) 过度成熟 因大麦收割延迟造成过度成熟。 此大麦因水分过低造成麦皮皱纹很粗，麦粒胚乳坚硬，易破损，不好制麦。
在此要强调的是:
(1) 在啤酒大麦种植时，不同品种的大麦不得混种。
(2) 在啤酒大麦收获时，一定要在大麦完全成熟时收获。最好在天气晴朗时收获大麦。
(3) 在啤酒大麦收获时，不同品种的大麦一定不能混收混装。
(4) 在大麦脱粒时，尽量不要破损麦粒。第八节 大麦的组织结构
大麦的组织结构分为外部结构和内部结构。
一、大麦的外部结构
从麦粒的外表来看，大麦颗粒有谷皮，有腹沟的一侧是腹部，无腹沟的一侧是背部。在背部，与谷皮连着的是麦芒的残体，大部分的麦芒在大麦脱粒时已去除，这部分麦芒残体需要在麦芽厂预处理时通过除芒机除去，如图2-7所示。图2-7 大麦籽粒的外形
1—麦粒的底端 2—麦粒的顶端 3—腹沟 4—基刺 5—麦皮皱纹 6—腹部麦皮 7—背部麦皮
二、大麦的内部结构
大麦籽粒的内部主要组织结构由以下三部分组成: 胚、胚乳、麦皮。详见图2-8。图2-8 大麦麦粒的内部结构
(一) 胚
胚部由胚芽、胚根、上皮层、盾状体、胚营养物质组成，占麦粒质量的2%～5%。
(1) 胚是麦粒具有生命的部分，具体来讲就是胚芽和胚根。失去或损伤胚部，则大麦就不能发芽。
(2) 在发芽时，胚芽会长成叶芽，胚根会长成根芽。
(3) 胚营养物质，作为麦粒开始发芽的营养物质 (蔗糖、棉籽糖、氨基酸、矿物质、脂肪、维生素等)。
(4) 盾状体和上皮层，形成脉管输送系统，将胚分泌的赤霉酸输送至胚乳的糊粉层，并刺激糊粉层产生酶，酶分解胚乳中的内容物，其分解产物的一部分通过输送系统输送给胚，使胚芽胚根生长。上皮层和盾状体由栅栏状的薄细胞所组成，它分隔着胚乳和胚。上皮层中的线粒体是呼吸作用的场所，也是酶的起源地。
(二) 胚乳
(1) 胚乳是大麦的主要内容物所在地，占麦粒质量的70%～75%，主要化学物质是淀粉。
(2) 主要由胚乳细胞层和糊粉层组成。
(3) 糊粉层是由2～4层长方形、壁厚的糊粉细胞组成，它包围着胚乳细胞层; 它的化学组成主要是脂肪，其次是胶质蛋白，另外还含有多酚物质、磷酸盐和色素物质; 它是制麦中酶形成的主要产生地。糊粉层也是有生命的组织，其中的线粒体和上皮层中的线粒体是呼吸作用的场所，可视为酶的起源地。
(4) 胚乳细胞层由许多胚乳细胞所组成。由于胚乳细胞中的主要化学物质是淀粉，因此此细胞又称为淀粉细胞，胚乳细胞层又称为淀粉细胞层。在糊粉层和胚乳细胞层之间有一层很薄的贮存蛋白质层。胚乳细胞的细胞壁由半纤维素所组成，胞壁的外层是组织蛋白。胚乳细胞中含有大量的淀粉颗粒，有大淀粉颗粒和小淀粉颗粒，大淀粉颗粒的平均直径为20～30μm，小淀粉颗粒的平均直径为3～5μm，小淀粉颗粒占总淀粉颗粒数量的70%～95%，但其质量仅占3%～10%。淀粉颗粒的外表被一层少量的蛋白质所包围; 包围小淀粉颗粒的蛋白质含量高于大淀粉颗粒，小淀粉颗粒中的支链淀粉含量高于大淀粉颗粒 (约占60%) ，因此含小淀粉颗粒多的大麦，其蛋白质含量高，淀粉较难分解。在胚乳细胞层与上皮层之间有厚薄均匀、压缩的、溶解了的空细胞层，是麦粒在成熟期间被胚所消耗了的死胚乳细胞，消耗越多，则空细胞层数就越多，胚根、胚芽就发育得越大。
(三) 麦皮
从外到里，麦皮由谷皮、果皮和种皮所组成，占麦粒质量的7%～13%。谷皮主要由纤维素组成; 另外还含少量但对啤酒质量不利的物质，如，多酚物质、硅酸及其盐分、苦味物质、脂肪等。麦皮保护着麦粒不被微生物所破坏，但也阻碍麦粒对水分的吸收; 在过滤槽过滤麦汁时，作为天然的过滤介质; 果皮上有蜡质层，对赤霉酸和氧具有不透性，蜡质层和麦皮多酚与休眠期相关，随着它们的氧化，麦皮的透气性和透水性会大大增加; 种皮是一层具有半渗透性的膜，它只让水通过，而盐分、麦粒内的物质、微生物难以通过。第九节 大麦的化学组成和性质
一、水分
适于贮存的大麦，其水含量应 <13%。原大麦水含量一般波动在11%～20%。大麦绝干物质的化学组成见表2-7。表2 -7 大麦绝干物质的化学组成
二、碳水化合物
大麦绝干物质主要由C、H、O元素构成。根据各组成物质的不同可分为:① 淀粉; ② 纤维素; ③ 半纤维素和麦胶物质; ④ 糖分。
(一) 淀粉
大麦在田间生长过程中，在大麦开始生长阶段，大麦种子中的淀粉为胚的呼吸提供能量，待叶绿素形成和同化开始后，大麦就依靠自身的能量提供光合作用形成葡萄糖，葡萄糖分子之间再通过聚合形成淀粉，继而以淀粉颗粒的形式贮存于麦粒的胚乳中。大麦麦粒中含量最多的化学成分是淀粉，对啤酒酿造影响最大的也是淀粉。淀粉含量的高低是判断啤酒大麦质量的重要指标，淀粉含量占绝干物质的55%～66%，与蛋白质含量成反比例关系; 淀粉含量低的大麦，在啤酒酿造时其糖化收得率和啤酒制成率低。统计表明，大麦蛋白质含量每上升1%，则麦芽浸出率含量会下降0.6%。
大麦中的淀粉颗粒并不是纯净的淀粉，纯淀粉含量约占淀粉颗粒质量的98%，残余部分是蛋白质、脂肪、纤维素、矿物质等。大麦胚乳中的淀粉颗粒如图2-9所示。大麦淀粉颗粒中脂肪越多，其淀粉在糖化时就越难以糊化。淀粉遇碘液呈蓝色。淀粉颗粒在冷水中不溶解，将水温升至50℃时，淀粉颗粒吸水膨胀; 加热至70℃时，淀粉颗粒的结构开始被破坏，呈胶体溶液状态，继续加热，则会产生糊化。淀粉颗粒中的水分可通过高温 ( 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，它的褐色只有在150～160℃时才开始形成 (生产焦香麦芽和黑麦芽时需要); 淀粉的分解破裂温度约为260℃，水汽从颗粒内部迸出，淀粉颗粒出现膨大、液化并炭化，这对黑麦芽的生产很重要。图2-9 大麦胚乳中的淀粉颗粒
光合作用形成葡萄糖的反应式:
葡萄糖分子聚合形成淀粉的反应式:
纯淀粉按其结构不同又分为: 直链淀粉和支链淀粉。
1.直链淀粉
在淀粉颗粒的中心部位，被支链淀粉包围，占淀粉量的20%～25%，可溶于热水中。它是由200～400个α-葡萄糖分子通过α-1 ，4-糖苷键连接而成的螺旋卷曲无分枝的高分子碳水化合物。它不糊化，遇碘液呈蓝色。
α-葡萄糖分子结构式如下:
∗表示还原基。
两个α-葡萄糖分子之间通过α-1，4-糖苷键相连便形成一个分子的麦芽糖和一个分子的水。
麦芽糖分子结构式如下:
直链淀粉链片段如下:
呈螺旋状的直链淀粉如下:
2.支链淀粉
它在淀粉颗粒的外部，包围着直链淀粉，占淀粉量的75%～80%，非水溶性，在较高温度下糊化成黏液。它是由许多的α-葡萄糖分子通过α-1，4-糖苷键 (主要) 和α-1，6-糖苷键 (次要) 连接而成的网状多枝状的高分子碳水化合物。每隔15～30个α-葡萄糖残基之间就有一个分枝; 含α-葡萄糖残基可达6000个。支链淀粉遇碘液呈紫红色直至红色。因碘不能越过α-1 ，6 -糖苷键，只能和支点外部的二十几个葡萄糖残基结合。
2个α-葡萄糖分子之间通过α-1，6-糖苷键相连便形成一个分子的异麦芽糖和一个分子的水。
异麦芽糖分子结构式如下:
支链淀粉分支结构的表达式如下:
支链淀粉的树枝形结构如下:
(二) 纤维素
含量占大麦绝干物质的3.5%～7%，主要存在于谷皮上，微量存在于胚、果皮和种皮内。基础物质为β-葡萄糖，通过β-1，4-糖苷键相连。无味、无臭、不溶于水。在制麦和酿造中不分解，对制麦和酿造无影响。
(三) 半纤维素与麦胶物质
大麦中的半纤维素与麦胶物质含量约占大麦绝干物质的10%，主要是半纤维素，麦胶物质含量很少。它们主要参与胚乳细胞壁的构成，是构成胚乳细胞壁的框架物质，决定细胞的强度，总是和组织蛋白连接在一起。
半纤维素和麦胶物质在分子结构上无区别，但分子质量有区别，麦胶物质的分子质量小于半纤维素。
化学成分主要由 β -葡聚糖 (占80%～90%) 组成，其次是戊聚糖
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]