小麥在啤酒釀造中的應(yīng)用

夏建萍

(江蘇金山啤酒原料有限公司，江蘇 鹽城 224015)

我國(guó)的小麥產(chǎn)量?jī)H次于水稻，尤其在一些小麥產(chǎn)區(qū)，小麥價(jià)格遠(yuǎn)低于大麥，其中有許多品種蛋白質(zhì)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(chǎn)量和農(nóng)藝性能方面都明顯優(yōu)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(lái)，由于啤酒消費(fèi)者的愛(ài)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(lǐng)域的一個(gè)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(jīng)酵母發(fā)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(duì)原料價(jià)格，尤其是啤酒大麥價(jià)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(chǎn)企業(yè)及相關(guān)技術(shù)人員關(guān)注的熱點(diǎn)。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(guó)小麥的資源優(yōu)勢(shì)，解決大麥資源的不足，又降低生產(chǎn)成本，提高啤酒企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。因此，小麥在啤酒生產(chǎn)中的應(yīng)用試驗(yàn)在啤酒廠家相繼展開，并陸續(xù)取得了一定的經(jīng)驗(yàn)。

1 用小麥釀造啤酒的特點(diǎn)

(1)二氧化碳含量高，賦予消費(fèi)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(zhì)、氨基酸、維生素等，營(yíng)養(yǎng)豐富。(5)可增強(qiáng)食欲，易于消化。

2 小麥品種的選擇

小麥按播種季節(jié)，可分為冬小麥和春小麥兩種。我國(guó)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(dāng)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(jié)構(gòu)呈玻璃質(zhì)或粉質(zhì)的多少，可分為硬質(zhì)小麥和軟質(zhì)小麥。一般來(lái)說(shuō)，優(yōu)良的啤酒小麥應(yīng)符合下列標(biāo)準(zhǔn):(1)籽粒飽滿，腹徑大，體形短，無(wú)蟲蛀，無(wú)霉變，千粒重一般不低于35 g。(2)高產(chǎn)、低肥、抗病蟲害，成熟期早、休眠期短。(3)蛋白質(zhì)含量適中，一般在11.9% ～13.0%(絕干)。(4)發(fā)芽力強(qiáng)，發(fā)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(zhì)。

實(shí)際上，能夠同時(shí)滿足以上條件的小麥品種并不多。多數(shù)情況下，只能依據(jù)生產(chǎn)情況綜合考慮。從整體來(lái)看，冬麥優(yōu)于春麥;軟質(zhì)麥優(yōu)于硬質(zhì)麥。軟質(zhì)白皮冬小麥最適合啤酒的釀造，其余依次為軟質(zhì)紅皮冬麥、硬質(zhì)紅皮冬麥、硬質(zhì)紅皮春麥。

3 小麥中的主要物質(zhì)

3.1 淀粉

小麥中淀粉含量因品種、產(chǎn)地和栽培條件等因素的不同而存在差異。一般認(rèn)為，谷物中小麥的淀粉含量?jī)H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(shí)可以不經(jīng)過(guò)單獨(dú)糊化，直接與麥芽混合后進(jìn)行糖化。

3.2 蛋白質(zhì)

小麥的蛋白質(zhì)含量通常高于大米和大麥，這對(duì)于啤酒的釀造有著重要的影響。其不利之處表現(xiàn)為:(1)隨著蛋白質(zhì)的增加，麥粒中淀粉的含量會(huì)相應(yīng)降低，從而影響麥汁收得率。(2)隨著蛋白質(zhì)的增加，玻璃質(zhì)及半玻璃胚乳的比例也越來(lái)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(zhì)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(dá)80%～90%，而且隨著蛋白質(zhì)含量的升高，這兩種蛋白質(zhì)所占比例也會(huì)增加。它們難以溶解，容易導(dǎo)致麥汁過(guò)濾困難，并嚴(yán)重影響啤酒的非生物穩(wěn)定性。

小麥用于啤酒釀造的主要優(yōu)點(diǎn)是能有效改善啤酒的泡沫性能。其機(jī)制較為復(fù)雜，與小麥中蛋白質(zhì)的含量及構(gòu)成有直接關(guān)系。使用小麥芽后，啤酒中高分子氮的比例較高，而泡沫的穩(wěn)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(duì)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?yàn)樗鼈兣c麥汁的黏度有關(guān)。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(guò)程中形成的凝膠，可能是導(dǎo)致麥汁過(guò)濾困難的主要因素之一。從β-葡聚糖的含量來(lái)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(duì)于制麥及糖化過(guò)程中β-葡聚糖的降解是非常有利的。

4 小麥酶系的特點(diǎn)

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

小麥中的蛋白酶實(shí)際是一個(gè)復(fù)雜的酶系，總體上可分為內(nèi)切酶和外切酶兩大類。在成熟的未發(fā)芽小麥的糊粉層中即有明顯的內(nèi)切酶。之后，在發(fā)芽過(guò)程中激素的調(diào)節(jié)下，又合成了大量的內(nèi)切酶，由此導(dǎo)致了其活力在發(fā)芽后期急劇上升，并使小麥中的儲(chǔ)藏蛋白劇烈降解。

5 小麥芽生產(chǎn)工藝控制

小麥在發(fā)芽期間的生化變化與大麥非常相似。小麥芽生產(chǎn)工藝的關(guān)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(gè)重點(diǎn)區(qū)域在發(fā)芽期間的生化變化情況及其相互間的聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上，尋找浸麥時(shí)間、浸麥度、發(fā)芽時(shí)間、發(fā)芽溫度、通風(fēng)條件，干燥溫度等工藝因素的最佳組合。

由于小麥無(wú)外層皮殼，發(fā)芽比大麥旺盛，容易導(dǎo)致內(nèi)層溫度過(guò)高而產(chǎn)生較高的制麥損失，以及麥芽的溶解過(guò)度現(xiàn)象。所以小麥的發(fā)芽溫度應(yīng)比大麥低，溫度應(yīng)控制在12～16℃，發(fā)芽周期5 d，另外，由于小麥沒(méi)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(dá)到預(yù)期的浸麥度39%左右，浸麥度過(guò)高會(huì)影響發(fā)芽。發(fā)芽期間翻麥時(shí)再補(bǔ)水，將浸麥度升至45%～46%。發(fā)芽溫度采用先高溫后低溫的方式，發(fā)芽前2 d每12 h翻麥一次，由于小麥沒(méi)有外皮，在翻拌過(guò)程中根芽容易斷落，所以發(fā)芽后3 d每天翻麥一次，但必須保證發(fā)芽溫度12～13℃。在烘干過(guò)程中，排潮期一般為13 h左右，采用大風(fēng)量通風(fēng)，進(jìn)風(fēng)溫度50～65℃;干燥期3 h左右，風(fēng)機(jī)風(fēng)速比排潮期低些，進(jìn)風(fēng)溫度為65～75℃;焙焦時(shí)風(fēng)機(jī)風(fēng)速最慢，進(jìn)風(fēng)溫度80℃，時(shí)間2 h。

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

6 使用小麥生產(chǎn)啤酒的工藝控制

6.1 使用比例

小麥芽一般蛋白質(zhì)含量較高，色度偏深，沒(méi)有皮殼，因而在釀造過(guò)程中會(huì)帶來(lái)許多不便。宜選用蛋白質(zhì)含量低、色度和黏度較低的原料。小麥芽由于沒(méi)有皮殼，添加過(guò)多會(huì)出現(xiàn)過(guò)濾困難。同時(shí)小麥芽中含氮量較高，添加過(guò)多會(huì)影響啤酒保質(zhì)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(méi)有谷皮，粉碎可適當(dāng)細(xì)些，以增加酶與底物的接觸面積，提高糖化反應(yīng)速度。考慮到大麥芽粉碎時(shí)應(yīng)做到皮殼破而不碎，以提高過(guò)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(qiáng)蛋白質(zhì)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(jìn)蛋白質(zhì)分解，既提供了足夠的低分子氮，滿足酵母的生長(zhǎng)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(shí)應(yīng)添加適量的小麥專用的β-葡聚糖酶和戊聚糖酶，以加強(qiáng)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(guò)濾效果。

麥汁煮沸階段，應(yīng)提高煮沸強(qiáng)度，延長(zhǎng)煮沸時(shí)間。酒花應(yīng)選用富含多酚物質(zhì)的酒花制品，以加強(qiáng)麥汁中高分子蛋白質(zhì)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(fā)酵，而且有利于提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。

6.4 發(fā)酵

工藝主酵6 d左右即可開始回收酵母。零度時(shí)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(jìn)行倒罐，以去除過(guò)多的蛋白質(zhì)、多酚。倒罐完畢后，嚴(yán)格控制貯酒溫度、壓力，每天進(jìn)行排渣一次。啤酒冷貯的溫度和時(shí)間對(duì)啤酒的冷穩(wěn)定性影響較大。啤酒的冷貯溫度為0～10℃，時(shí)間3 d以上，同時(shí)在貯酒過(guò)程中溫度不得回升。

6.5 過(guò)濾

為提高啤酒的非生物穩(wěn)定性，延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期，過(guò)濾前先將酒液進(jìn)行急冷處理，同時(shí)過(guò)濾過(guò)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(zhì)等混濁物質(zhì)，防止較早出現(xiàn)口感老化。

7 小麥釀造啤酒要注意的問(wèn)題

(1)小麥芽的溶解度一般較大麥芽低，表現(xiàn)為小麥芽的粗細(xì)粉差偏高、庫(kù)值偏低，這就要求在糖化過(guò)程中加強(qiáng)蛋白質(zhì)的分解。(2)小麥芽沒(méi)有皮殼，在糖化過(guò)程中容易結(jié)團(tuán)，過(guò)濾時(shí)缺乏松的濾層，糖化醪過(guò)濾時(shí)會(huì)遇到困難。(3)由于沒(méi)有皮殼，小麥芽與大麥芽相比，其無(wú)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(guī)的全大麥芽糖化醪相比，過(guò)熱的洗糟對(duì)浸出皮殼風(fēng)味物質(zhì)的危險(xiǎn)性較小。(5)小麥芽與大麥芽相比含有非常多的蛋白質(zhì)。小麥蛋白質(zhì)中的谷蛋白可引起大量的混濁，造成麥汁混濁，啤酒的穩(wěn)定性較差。(6)小麥芽糖化力、蛋白質(zhì)含量較高，促進(jìn)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(guó)小麥的資源優(yōu)勢(shì)，解決我國(guó)大麥資源不足、啤酒原料短缺的問(wèn)題，降低生產(chǎn)成本，提高啤酒企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)啤酒技術(shù)的發(fā)展。由此可見(jiàn)，使用部分小麥芽代替大麥芽釀造啤酒勢(shì)在必行。