小麥在啤酒生產中的應用
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的替代品。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,又可以降低生產成本,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許多啤酒廠家相繼展開,并陸續取得了一定的經驗。筆者現結合本企業小麥的使用,談談自己的體會,供同行參考,并愿與同行作進一步的交流。
一、小麥品種的選擇
我國小麥種植面積廣泛,產量僅次于大米,同時在一些小麥產區,小麥價格遠低于大麥。其中有些小麥品種蛋白質含量較低。它們并非食品行業的上選原料,卻恰恰能滿足啤酒釀造的要求,同時這些低蛋白小麥在產量和抗逆性等方面都明顯優于高蛋白小麥及大麥,且種植效益顯著。
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、秋收獲,多分布在緯度較高的地區。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,可分為白皮小麥與紅皮小麥兩種。白皮小麥呈黃色或乳白色,皮薄,胚乳含量多,出粉率較高;紅皮小麥呈深紅色或紅褐色,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.粒大飽滿,腹徑大,體形短,籽粒大小均勻整齊,無蟲蛀,無霉變,千粒重一般不低于35g;
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;
6.所制得的麥芽酶活力高,品質優良,制麥損失小。
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,以選擇適宜的品種。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(見表1),其余依次為軟質紅皮冬麥、硬質紅皮冬麥、硬質紅皮春麥。
二、小麥中的主要物質
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;麥汁浸出物則高于大麥低于大米。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—620℃,明顯低于大麥(70—800℃)和大米(68—780℃)。因此,小麥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。
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,玻璃質及半玻璃質胚乳的比例也越來越高,這兩種胚乳難以溶解,一般不宜用于啤酒釀造;
(3)小麥蛋白質的組成與其他谷物有所不同,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產品的泡沫性能。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。摻用小麥后,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。此外,有研究證實,蛋白質含量與小麥的發芽力,以及發芽過程中所形成的β-淀粉酶活力呈顯著的正相關性。因此,小麥芽的糖化力和α-氨基氮水平普遍高于大麥芽,這對于啤酒釀造是非常有利的。
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,因為它們與麥汁的粘度有關。大麥芽與小麥所含戊聚糖的總量相差不多,均遠高于大米,但小麥中可溶性戊聚糖的含量高于大麥芽。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。從水溶性β-葡聚糖的含量來看,三者非常接近,但大麥中β-葡聚糖的總量顯著高于小麥,且大部分不溶于水;而小麥中的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。
三、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-淀粉酶活力的生產受多種因素影響,其中赤霉素是主要的促進因子。Ca2+在α-淀粉酶的分解和釋放過程中具有重要作用,而且是它發揮活力和維持穩定所必需的。
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。還有一部分酶以酶素的形式存在,在發芽過程中被激活。小麥中的β-淀粉酶也有A、B、C三種形式,它們都含有四個巰基,并形成一對二巰鍵,巰基是其活性中心的組成部分,但三者的活力、最適pH值以及電泳速度都不相同。其中A可溶于水,B、C則通過二巰鍵與麥谷蛋白連在一起而溶于水。在發芽過程中,新生成的蛋白酶將麥谷蛋白水解,B、C才得以游離。

