小麥在啤酒釀造中的應用

夏建萍

(江蘇金山啤酒原料有限公司，江蘇 鹽城 224015)

我國的小麥產量僅次于水稻，尤其在一些小麥產區，小麥價格遠低于大麥，其中有許多品種蛋白質含量較低，能滿足啤酒釀造的要求，而且這些低蛋白小麥在產量和農藝性能方面都明顯優于高蛋白小麥及大麥，非常適合用作啤酒釀造的原料。近年來，由于啤酒消費者的愛好，用小麥芽釀制的啤酒倍受歡迎。因而釀制小麥的培育和小麥芽啤酒的制作也成為啤酒釀造領域的一個分支，受到人們的重視。

大家都知道，啤酒是以大麥芽為主要原料，添加酒花，經酵母發酵釀制而成的含二氧化碳、起泡的、低酒精濃度的釀造酒。目前，面對原料價格，尤其是啤酒大麥價格飛漲的壓力，各啤酒廠家都在積極尋找大麥替代品。提高輔料使用比例，已成為廣大啤酒生產企業及相關技術人員關注的熱點。在眾多可釀造啤酒的輔料中，使用部分小麥替代大麥，既可以充分利用我國小麥的資源優勢，解決大麥資源的不足，又降低生產成本，提高啤酒企業的市場競爭力。因此，小麥在啤酒生產中的應用試驗在啤酒廠家相繼展開，并陸續取得了一定的經驗。

1 用小麥釀造啤酒的特點

(1)二氧化碳含量高，賦予消費者清涼爽快的口感。(2)具有典型的小麥麥芽香味，脂香味。(3)苦味較低。(4)小麥啤酒中富含蛋白質、氨基酸、維生素等，營養豐富。(5)可增強食欲，易于消化。

2 小麥品種的選擇

小麥按播種季節，可分為冬小麥和春小麥兩種。我國以冬小麥為主。冬小麥秋季播種，次年夏季收獲，分布廣泛;春小麥春季播種，當年夏、秋季收獲。春小麥籽粒兩端較尖、腹溝較深、皮層較厚，出粉率較低。

若按小麥皮色的不同，可分為白皮小麥和紅皮小麥兩種。白皮小麥呈黃色或乳白色，皮薄，胚乳含量多，出粉率較高;紅皮呈深紅色或紅褐色，皮較厚，胚乳含量少，出粉率較低。按籽粒胚乳結構呈玻璃質或粉質的多少，可分為硬質小麥和軟質小麥。一般來說，優良的啤酒小麥應符合下列標準:(1)籽粒飽滿，腹徑大，體形短，無蟲蛀，無霉變，千粒重一般不低于35 g。(2)高產、低肥、抗病蟲害，成熟期早、休眠期短。(3)蛋白質含量適中，一般在11.9% ～13.0%(絕干)。(4)發芽力強，發芽率不低于90%。(5)麥粒顏色為白色，胚乳為粉狀、松軟、非玻璃質。

實際上，能夠同時滿足以上條件的小麥品種并不多。多數情況下，只能依據生產情況綜合考慮。從整體來看，冬麥優于春麥;軟質麥優于硬質麥。軟質白皮冬小麥最適合啤酒的釀造，其余依次為軟質紅皮冬麥、硬質紅皮冬麥、硬質紅皮春麥。

3 小麥中的主要物質

3.1 淀粉

小麥中淀粉含量因品種、產地和栽培條件等因素的不同而存在差異。一般認為，谷物中小麥的淀粉含量僅次于大米且稍高于大麥。小麥淀粉顆粒的形狀與大麥相似，有凸鏡形和球形兩種，其中支鏈淀粉的含量與大麥、大米基本相同，為23%左右，但糖化溫度僅為54～62℃，明顯低于大麥 (70～80℃)和大米 (68～78℃)。因此，小麥芽用作輔料時可以不經過單獨糊化，直接與麥芽混合后進行糖化。

3.2 蛋白質

小麥的蛋白質含量通常高于大米和大麥，這對于啤酒的釀造有著重要的影響。其不利之處表現為:(1)隨著蛋白質的增加，麥粒中淀粉的含量會相應降低，從而影響麥汁收得率。(2)隨著蛋白質的增加，玻璃質及半玻璃胚乳的比例也越來越高，這兩種胚乳難以溶解，一般不宜于啤酒釀造。(3)小麥蛋白質的組成與其它谷物有所不同，其中醇溶蛋白和谷蛋白的含量較高，達80%～90%，而且隨著蛋白質含量的升高，這兩種蛋白質所占比例也會增加。它們難以溶解，容易導致麥汁過濾困難，并嚴重影響啤酒的非生物穩定性。

小麥用于啤酒釀造的主要優點是能有效改善啤酒的泡沫性能。其機制較為復雜，與小麥中蛋白質的含量及構成有直接關系。使用小麥芽后，啤酒中高分子氮的比例較高，而泡沫的穩定性也明顯得到改善。小麥芽的糖化力和α-N普遍高于大麥芽，這對于啤酒釀造是非常有利的。

3.3 非淀粉多糖

小麥中的戊聚糖和β-葡聚糖具有比較重要的意義，因為它們與麥汁的黏度有關。大麥與小麥所含戊聚糖總量相差不多，但小麥中可溶性戊聚糖的含量高于大麥。它在糖化過程中形成的凝膠，可能是導致麥汁過濾困難的主要因素之一。從β-葡聚糖的含量來看，二者非常接近，但大麥中β-葡聚糖大部分不溶于水;而小麥中β-葡聚糖幾乎全部是水溶性的，這對于制麥及糖化過程中β-葡聚糖的降解是非常有利的。

4 小麥酶系的特點

未發芽的小麥中，α-淀粉酶的活性極低。只有在小麥開始萌發后，糊粉層才在赤霉素的刺激下開始大量合成。發芽過程中，α-淀粉酶活力的產生受多種因素影響，其中赤霉素是主要的促進因子。與α-淀粉酶不同，成熟的小麥在未發芽時即具有較強的β-淀粉酶活力。

小麥中的蛋白酶實際是一個復雜的酶系，總體上可分為內切酶和外切酶兩大類。在成熟的未發芽小麥的糊粉層中即有明顯的內切酶。之后，在發芽過程中激素的調節下，又合成了大量的內切酶，由此導致了其活力在發芽后期急劇上升，并使小麥中的儲藏蛋白劇烈降解。

5 小麥芽生產工藝控制

小麥在發芽期間的生化變化與大麥非常相似。小麥芽生產工藝的關鍵在于以小麥的制麥特性為中心，深入了解胚、糊粉層、胚乳這三個重點區域在發芽期間的生化變化情況及其相互間的聯系。在此基礎上，尋找浸麥時間、浸麥度、發芽時間、發芽溫度、通風條件，干燥溫度等工藝因素的最佳組合。

由于小麥無外層皮殼，發芽比大麥旺盛，容易導致內層溫度過高而產生較高的制麥損失，以及麥芽的溶解過度現象。所以小麥的發芽溫度應比大麥低，溫度應控制在12～16℃，發芽周期5 d，另外，由于小麥沒有外皮，吸水速度較快，所以浸麥周期也比大麥短，一般20 h左右就能達到預期的浸麥度39%左右，浸麥度過高會影響發芽。發芽期間翻麥時再補水，將浸麥度升至45%～46%。發芽溫度采用先高溫后低溫的方式，發芽前2 d每12 h翻麥一次，由于小麥沒有外皮，在翻拌過程中根芽容易斷落，所以發芽后3 d每天翻麥一次，但必須保證發芽溫度12～13℃。在烘干過程中，排潮期一般為13 h左右，采用大風量通風，進風溫度50～65℃;干燥期3 h左右，風機風速比排潮期低些，進風溫度為65～75℃;焙焦時風機風速最慢，進風溫度80℃，時間2 h。

采用低浸麥度、低溫發芽、低溫焙焦等生產工藝生產出的小麥芽，其浸出物可達84%以上，α-N可達160 mg/L以上，糖化力可達330 wk以上，α-淀粉酶活力可達90 u左右，完全可以用于釀造啤酒。

6 使用小麥生產啤酒的工藝控制

6.1 使用比例

小麥芽一般蛋白質含量較高，色度偏深，沒有皮殼，因而在釀造過程中會帶來許多不便。宜選用蛋白質含量低、色度和黏度較低的原料。小麥芽由于沒有皮殼，添加過多會出現過濾困難。同時小麥芽中含氮量較高，添加過多會影響啤酒保質期。由于以上原因，小麥芽的添加量一般控制在30%以下。

6.2 小麥芽粉碎

由于小麥芽沒有谷皮，粉碎可適當細些，以增加酶與底物的接觸面積，提高糖化反應速度?？紤]到大麥芽粉碎時應做到皮殼破而不碎，以提高過濾效率，故要盡量使用濕法粉碎或增濕粉碎，以保持小麥芽種皮的完整性。

6.3 糖化

糖化工藝必須考慮加強蛋白質的分解。小麥芽含有大量的高分子氮，投料溫度宜采用35～40℃。使用中性蛋白酶，促進蛋白質分解，既提供了足夠的低分子氮，滿足酵母的生長需求，又降低了麥汁中高分子氮的含量，特別是可凝固氮的含量。

小麥芽中含有較高β-葡聚糖和戊聚糖，因此，糖化時應添加適量的小麥專用的β-葡聚糖酶和戊聚糖酶，以加強β-葡聚糖和戊聚糖的分解，以降低麥汁黏度，提高麥汁澄清度，改善過濾效果。

麥汁煮沸階段，應提高煮沸強度，延長煮沸時間。酒花應選用富含多酚物質的酒花制品，以加強麥汁中高分子蛋白質的凝聚，并且適量增加麥汁澄清劑，使多量的熱凝固物較好地沉積，以提高麥汁清亮度，降低麥汁的可凝固性氮含量，從而提高啤酒的抗冷能力。

添加小麥芽的麥汁與全部使用大麥芽麥汁相比，有更多的熱、冷凝固物，故需分離，以除去麥汁中的熱、冷凝固物，這樣不僅有利于酵母發酵，而且有利于提高啤酒的非生物穩定性。

6.4 發酵

工藝主酵6 d左右即可開始回收酵母。零度時及零度以后，每2 d各排渣1次，以防止酵母自溶。零度后約3 d左右進行倒罐，以去除過多的蛋白質、多酚。倒罐完畢后，嚴格控制貯酒溫度、壓力，每天進行排渣一次。啤酒冷貯的溫度和時間對啤酒的冷穩定性影響較大。啤酒的冷貯溫度為0～10℃，時間3 d以上，同時在貯酒過程中溫度不得回升。

6.5 過濾

為提高啤酒的非生物穩定性，延長產品保質期，過濾前先將酒液進行急冷處理，同時過濾過程中添加澄清劑 (硅膠)和抗氧化劑 (異Vc-Na)，以除去多酚、蛋白質等混濁物質，防止較早出現口感老化。

7 小麥釀造啤酒要注意的問題

(1)小麥芽的溶解度一般較大麥芽低，表現為小麥芽的粗細粉差偏高、庫值偏低，這就要求在糖化過程中加強蛋白質的分解。(2)小麥芽沒有皮殼，在糖化過程中容易結團，過濾時缺乏松的濾層，糖化醪過濾時會遇到困難。(3)由于沒有皮殼，小麥芽與大麥芽相比，其無水浸出率高5%左右。(4)小麥芽的多酚含量，尤其是花苷的含量低，與常規的全大麥芽糖化醪相比，過熱的洗糟對浸出皮殼風味物質的危險性較小。(5)小麥芽與大麥芽相比含有非常多的蛋白質。小麥蛋白質中的谷蛋白可引起大量的混濁，造成麥汁混濁，啤酒的穩定性較差。(6)小麥芽糖化力、蛋白質含量較高，促進形成極好的泡沫和泡持性。

8 討論

用部分小麥芽替代大麥芽釀造啤酒，可以充分利用我國小麥的資源優勢，解決我國大麥資源不足、啤酒原料短缺的問題，降低生產成本，提高啤酒企業的市場競爭力，促進啤酒技術的發展。由此可見，使用部分小麥芽代替大麥芽釀造啤酒勢在必行。