解决麦芽短缺的方案选择

 众所周知，2002年由于全球性的气候异常，造成世界上三个主要大麦产区中的两个即加拿大、澳大利亚产区均减产50%以上，出口量的减少更为严重。这大大加剧了70%以上啤酒大麦依赖进口的中国啤酒业的供需矛盾。根据统计数据测算，2002/2003年度啤酒大麦总缺口量应在60-80万吨，中国啤酒业面临前所未有的考验。
 如果说02年8月份啤酒大麦告急还是“山雨欲来风满楼”的话，时至今日的价格飚升则大有“黑云压城城欲摧”之势。啤酒大麦大幅减少以至必然会出现的麦芽供应短缺迫使我们寻求对策。可能选择的解决方案中有增加辅料用量、降低原麦汁浓度、增加麦芽替代品，如糖浆、大麦、小麦芽的使用等。经济学告诉我们，选择的同时就意味着放弃，这些选择方案的可行性如何，其利弊得失如何评估，以及哪种是最佳选择，是我们至为关心也是最具现实意义的问题。我们首先从各种措施的分析入手，进而抽象出切实可行的方案。
增加大米、玉米楂、淀粉等淀粉质辅料用量本论文由论文同学网()整理，更多论文，请点毕业论文范文查看
大米
 大米是啤酒业相沿成习的传统辅料，其淀粉含量远高于麦芽，浸出率达92%以上，蛋白、多酚和脂肪含量比麦芽为低，因而增加使用大米辅料，可使啤酒色泽浅、口味清爽，酒花香突出，非生物稳定性好，但也正因为如此，如过量添加，可导致啤酒典型风格弱化，色泽过淡，泡持性减弱。
 粳米、籼米、糯米三类大米中，前两者可用于啤酒酿造，为使增加辅料后有利维持酒体和泡沫，选择支链淀粉含量多的粳米更为适宜。
 大米的蛋白质含量为5-8%，经麦芽蛋白酶作用，仅有少量分解为麦汁的可同化氮，因此，大米辅料的增多，会带来氮源不足的问题。
 大米的糊化温度较高，随种植地区气候不同，在65-85℃。当然，这在目前普遍使用细菌耐高温α-淀粉酶的情况下，并不额外增加工艺负担。
 从降低成本考虑，使用碎米为佳。但碎米中往往胚芽部分含量较高，导致脂肪含量增高，因此使用碎米应特别控制脂肪含量以及新鲜度，以利减轻对泡沫及口味的负面影响。
脱脂玉米楂
采用玉米加工制品作啤酒辅料在国外较普遍，在我国玉米资源丰富、靠近加工基地的地区，也有一些企业采用。但近年来，玉米楂作辅料的比较优势正在丧失，其原因是：
在东北，碎米价格仅1100元/吨，而玉米楂却达1400元/吨左右。
玉米楂尽管脱脂，但脂肪含量仍有0.8%左右，与大米相比仍偏高，而且脂肪含量不稳定。玉米贮存过程中，胚中脂肪会逐渐向胚乳渗透，导致脱胚后的玉米楂脂肪含量偏高。这不但严重影响泡沫，且容易给啤酒带来老化味。
加工性能不如大米，特别是对过滤有一定负面影响。
玉米的蛋白质在糖化过程中更难分解，因此增加用量更易导致氮源匮乏。
玉米淀粉
 玉米淀粉由玉米精加工而成，其无水浸出物显著提高，可达100%左右。它的脂肪含量和蛋白含量甚微，因而使用它可有利于啤酒口味的纯净，但它几乎无氮源的特点又限制了使用量的增加。
玉米淀粉价格较高，因而使用者较少。
 以上淀粉质辅料的共同缺陷是缺乏氮源。这在正常配比如35%以内使用一般对改善酒体有利，但如超过40%，则对麦芽的品质特别是氮源水平要求更高，否则就需另外补充氮源及酶制剂。
 淀粉在麦芽酶系的作用下，分解产物为麦芽糖、麦芽聚糖以及糊精等，不改变麦汁原有组成的种类，有利于发酵和保持典型风味。
 增加使用淀粉质辅料对总投料量影响不大。由于浸出率增加，可略增加麦汁产量。它基本上维持原有的产能平衡，操作较便利。但在目前普遍采用一次糖化法的条件下，为保证兑醪后的糖化温度，需调整糊化、糖化的加水比，以及适当降低蛋白休止温度。（这恰好适应了增加氮源的要求。）
配比糖类及糖浆
糖类和糖浆是含糖类原料精加工或淀粉质原料的转化产物，因而具有使用便捷、简化工艺的特点。具体种类有：
蔗糖
 可用于啤酒酿造的蔗糖为白砂糖。蔗糖含量至少在90%以上，其还原糖甚微。蔗糖可全部被酵母发酵，对提高啤酒发酵度有利，因而可简化制造干啤酒的工艺。
转化糖浆
 转化糖浆是用50-60%的蔗糖溶液在稀盐酸作用下于82-90℃下转化而成，经中和、过滤和真空浓缩至含83%左右的固形物，其转化糖含量为77%，含有等比例的葡萄糖和果糖。
 转化糖浆一般是糖厂自用于绵糖制造，也有作商品出售者。低色泽的转化糖浆可用于淡色啤酒酿造，但其葡萄糖含是过高的特点使其使用量大受限制。
麦芽糖浆
 根据不同原料和工艺方法，可用淀粉质原料经酶法制成各种规格的糖浆。如用玉米及玉米淀粉、大麦等可制成葡萄糖浆、果葡糖浆、麦芽糖浆等。但从啤酒性能和风味上考虑，以麦芽糖浆最优。
 目前国内生产麦芽糖浆厂家较多，但尚未形成统一标准。各用户可根据自身条件和使用特点，要求质量指标。通过改变酶制剂的配方，可方便地控制各种糖的比例。为贮存方便，可要求固形物浓度达到75%以上，这种浓度的渗透压较高，不易染菌；而要使用方便，要求60-65%即可，因为这种浓度的糖浆流动性较好。
 选择麦芽糖浆较重要的指标除上述外，还应注意色度应≤3.0EBC，否则引起啤酒色度超标，葡萄糖≤10%也很重要，以避免在发酵过程中产生葡萄糖效应，对酵母产生抑制。
 以上三种糖质原料，均可直接加于煮沸锅内。从节约能源考虑和降低色度考虑，也可用计量泵直接流加于热麦汁管道中进入旋流槽。这样会自然完成杀菌过程，但应有在线检测，以控制原麦汁浓度。从贮存、运输、使用的角度，蔗糖最为方便，而对酒体风味的影响，麦芽糖浆为最佳，从价格考虑，蔗糖和麦芽糖浆如按固形物折算则相差不多，含75%固形物的麦芽糖浆目前售价为1700元/吨左右。
 麦芽糖浆的价格高于淀粉质原料，但它适合糖化能力已饱合而发酵能力有剩余的情况，因而其边际效益不会比使用淀粉质原料差。一般情况下，添加量为原麦汁量的10%以内。如能有效地补充氮源，则可增加添加量。
 最近，也有的厂家开发出α-氨基氮含量在140mg/100g左右的麦芽糖浆，价格2400元/吨左右，这种糖浆的使用比例可达20%或更高。
添加未发芽谷物
大麦
 以未发芽大麦为辅助原料，国际上早有先例，如英国的一些厂家生产的Ale啤酒和黑啤酒，就使用部分焙烤大麦。大麦胚乳细胞壁中含有2.5-4.0%的β-葡聚糖，由于未经发芽分解，只靠糖化过程难以分解，因此制麦的麦汁粘度高，易导致麦汁和啤酒过滤困难。但限量添加，所制啤酒泡沫较好。一般用量不宜超过10%。
 近年来，随着酶制剂工业的发展，采用多种酶配伍的复合酶的出现，可望为增加大麦用量创造条件。
小麦
 采用未发芽小麦作辅助原料国际上也有先例，比利时的Lambic啤酒就是以小麦作辅助原料的。
 小麦的可溶性高分子蛋白质含量高，泡沫好；小麦富含β-淀粉酶，有利于糖化；小麦的花色苷含量较低，口味更纯正。但小麦胚乳细胞壁主要由戊聚糖组成，未经分解粘度较高，会影响过滤。小麦的总氮一般比大麦还高，因此产生非生物稳定性问题更严重，这些都限制了小麦的添加量，其改善措施与大麦类似。
 至于其它未发芽谷物，如高梁等也曾被一些研究者关注，笔者认为如使用风险较大。非洲确有一些国家如尼日利亚，使用高梁加酶制剂制作啤酒，这是该国特定的资源限制的不得已所为。高梁中高含量的单宁物质会严重损害啤酒风味。
 使用未发芽大麦或小麦的可取之处是经糖化后麦汁主要成分与麦芽相似，可使啤酒风味更靠近传统，它的缺点是易引起过滤、浊度和保质期问题，使用后引起啤酒质量的不确定因素增加，质量风险加大。
降低原麦汁浓度
 单纯从节约原料考虑，降低原麦汁浓度无疑是最直接、最简单的办法。低度啤酒还有很多其它优势，如口感更清爽，更易进一步改造成特色啤酒，并扩大消费者群体等。随着生活节奏的加快和生活质量的提高，喝啤酒并不单纯为“过瘾”，饮料化的趋势越来越明显。低度与饮料化是一对如影相随的孪生兄弟，因此，降低原麦汁浓度从宏观上讲是符合流行趋势的。问题的另一方面是，地域气候、文化传统及饮酒习惯的不同，使低度啤酒在各地被接受的程度不同，如山东特别是胶东半岛，仍以传统的12°P为主，消费者对11°P以下的啤酒认可度不高。
 添加各种浸出液的特色啤酒较适应低浓度的酒基，可更好地突出特色风味，如姜汁、苦瓜、人参啤酒等。
 降低原麦汁浓度应谨慎行事，其中的重要原则是逐降，不可跨度太大。力求采取工艺措施达到低而不淡的效果，浓度虽低，但仍有啤酒的质感和骨感，如出现水味则是降度的败笔，另外还要注意泡沫性能的保持。
使用小麦麦芽
近年来，小麦芽的性能和优越性渐被国人认可。小麦芽的使用方兴未艾，大有星火燎原之势。其实在欧洲，小麦芽早已是除大麦芽之外最重要的啤酒原料。因它的成份与大麦芽相似，工艺处理过程也与大麦芽相似。小麦芽优异的泡沫性能和独特香气，使不同配比酿制的啤酒风格各异，啤酒家族更加异彩纷呈。
 小麦芽的成分尽管与大麦芽相似，但仍有不同之处。小麦芽的总氮较高，为使其对非生物稳定性的影响减到最低程度，控制较高的库值是必要的，如在50%左右。但不要担心它对泡沫性能的影响，因为小麦芽可溶性氮中，高分子氮含量较高。也正因如此，小麦芽的隆丁区分与大麦芽不同，其被磷钼酸氨沉淀的部分偏低，而被单宁沉淀部分偏高，这应是小麦芽蛋白质结构特性所致，是完全正常的。
 小麦芽因是裸麦，经发芽后物质损耗，干燥后外观呈干瘪状态，有人由此产生疑惑，认为是质量问题。这完全是一种误解。如果小麦芽外观还如小麦一样圆润饱满，那就只有一种解释，即溶解度过低。裸麦的特性还使小麦芽易着色，故小麦芽的正常色度范围应在4.0-5.5EBC，煮沸色度在7.0-9.0EBC。
 小麦的戊聚糖含量偏高，经发芽过程降解，粘度可控制在1.6CP以下，但由于没有皮壳，仍在一定程度上影响麦汁过滤。一般在糖化下料时添加宁夏夏盛实业公司生产的小麦芽专用复合酶万分之三至五即可顺利解决。
 浊度偏高也是小麦芽指标容易出现的问题。如小麦芽用量在7%以内，可调整辊距0.35mm，将其粉碎得细一些。如用量多，粉碎过细可能会影响过滤速度，可适当增加麦汁澄清剂降低浊度，用量为25-30ppm。降低浊度的同时也有利于非生物稳定性的提高。
 为进一步提高非生物稳定性，可在清酒过滤前或过滤中添加硅胶、鱼胶、单宁等措施，但没必要加PVPP，因小麦芽的多酚含量很低。
 为控制色度在可接受范围，小麦芽的焙焦温度不可避免地会适当降低，一般为78-80℃，这将使小麦芽的DMS-P比大麦芽偏高。国人对这一指标并不敏感，在加量少的情况下，可不采取特殊措施；如加量多，则需考虑增大煮沸强度，减少在旋流槽中的滞留时间，以及发酵期间进行CO2洗涤等。有的厂家采用二次发酵法制做高档小麦芽啤酒，其口感非常纯正。虽小麦芽配比达40%，但DMS气味并不明显。
 要顺利使用小麦芽，应全面了解、深入分析小麦芽的特性。首先它不是“瓜菜代”，更不是旁门左道。我们目前使用小麦芽的范围和用量与欧洲相比尚有很大差距。另一方面，不能用大麦芽的标准要求小麦芽，小麦芽由于特性带来的新问题必须辅之以相应的工艺措施解决，这里没有捷径可走。
 小麦芽不但能强化啤酒的质量和口感，而且大幅度降低生产成本，目前价格比大麦芽低600-800元/吨。这令人砰然心动的差价即使减掉有限增加的加工费用，收益也非常明显。
 在目前大麦短缺的条件下，不失时机地使用小麦芽，完善其工艺，不但会解决燃眉之急，也为今后更广泛地开发新产品带来了契机。
 
讨论
 6.1由上所述，2002/2003年度麦芽短缺虽然不可避免，但其替代方式还是有多样化的选择。但具体到个案，则要结合自身的设备状况、技术条件、原料来源、市场特点、产品类型、边际成本等作综合考虑，不能有病乱投医，饮鸩止渴。淀粉质原料其分解产物糖类的组成与麦芽类似，风味接近传统；而糖类和糖浆不增加糖化过程负担，糖化满负荷条件下仍可提高产能。这两类原料都有利于提高啤酒发酵度，适宜制造干啤。未发芽谷物大麦小麦等会带来酿造过程复杂化，但麦汁组成更接近经典产品，适宜于浓醇型啤酒或稀释啤酒。单纯降低原麦汁浓度有前稀释和后稀释两种方法，前稀释耗能较大，但酒体尚丰满，而后稀释效率高，但易出现“水味”。
 6.2以上所讨论的各种方法中，麦汁中氮源减少是一个共性问题，这将严重影响发酵过程，并给啤酒风味带来致命缺陷，如酵母增殖慢、降糖慢、还原双乙酰不力、酵母悬浮、自溶加剧、高级醇含量过高、口味寡淡、泡沫粗劣等。因此补充氮源是急需解决的问题。有人尝试过加酵母水解液、植物蛋白水解液等，笔者认为均不可取。前者不可避免地给啤酒带来酵母味，后者会严重影响啤酒的非生物稳定性，甚至还会带来三氯丙醇超标问题。小麦的蛋白质含量一般比大麦高，在12-15%之间，在常规工艺下，小麦芽的总可溶性氮、α-氨基氮均高于大麦芽。如可溶性氮可达≥700mg/L，α-氨基氮可达165-180mg/100g。故补充小麦芽特别是高蛋白小麦芽与增加淀粉质和糖质辅料可形成强有力互补，起到点石成金、化腐朽为神奇之效，而且这也最符合自然酿造的法则。
 小麦芽与淀粉质、糖质原料的互补指标还不仅局限在氮源上，其糖化力高达400WK以上也是互补的重要方面。至于小麦芽与淀粉质、糖质原料搭配比例达到多少合适，应根据原料指标和啤酒类型决定，并无固定模式。但要保证顺利发酵，应使配比后的麦汁按11°P折算，α-N达到170mg/L左右为宜。
 6.3未经发芽的大麦和小麦在当今酶制剂条件下，虽能解决过滤和非生物稳定性问题，但还有两个问题难以解决，这就是生长因子和包括麦芽香气在内的典型风味问题。
 大麦或小麦在发芽过程中由自身复杂的酶体系作用，不但降解了生物大分子，而且产生出如甾醇、磷酸盐、生物素等各种生长因子，这对酵母的生长发育、代谢平衡都是至关重要的。麦芽经过焙焦，其降解产物又进一步合成复杂的香气成分和风味物质，这都是构成啤酒典型风格不可或缺的部分。可见，在可选择的大麦芽以外的原料中，惟有小麦芽具有此项功能。
 6.4加各种除小麦芽之外的辅料以及降度后出现麦芽香气不足及典型风味弱化的问题，应首先从大麦芽本身解决。大麦芽量减少的同时而品质更高才能弥补增加辅料的缺陷。这就要求大麦芽应有浓郁的香气、较高的还原力、高糖化力以及丰富的可溶性氮和α-氨基氮，并适当提高色度。如由于增加辅料导致啤酒色度及香气过低，还可添加一定比例的结晶麦芽或焦香麦芽进行弥补。但我们必须看到，增加辅料后，不论采取哪种弥补方法，也难免会改变原有风格，市场风险加大，对此必须预先做好调研。降低麦芽用量的极端例子就是日本的发泡酒。它所以能被日本的消费者接受，当与他们的文化传统有关，我们应谨慎模仿。
 通过各种节约麦芽措施的补充，我们乐观而审慎地估计，如果整个啤酒行业增加淀粉质及糖质辅料平均达到全部原料的8-10%，增加小麦芽量平均达到2-3%，再加上降低原麦汁浓度平均节约3-5%，则2002/2003年度在啤酒原料供应上可能做到有惊无险，平稳渡过危机。当然，这亟切需要行业主管部门的有利指导、厂家的自主积极性以及供应商与之的良性互动。