煮沸麦汁的目的和作用

  在篇文章中，我们将详细介绍麦汁煮沸的目的和作用。事实上，麦汁煮沸有许多重要作用。从化学角度来讲，麦汁煮沸是整个酿酒过程中最复杂的一个环节。

  下面列出了麦汁煮沸的目的，随后是对这些目的进行的讨论：

· 钝化酶的活性· 提取酒花树脂· 异构化酒花成分· 蒸发及浓缩麦汁· 对麦汁灭菌· 加入液体辅料或者香料· 蒸发掉不需要的挥发物· 凝聚蛋白质· 蛋白质与多酚聚合· 色度形成· 风味形成· 降低pH值

钝化酶的活性

或许可以这样讲，煮沸麦汁的最重要作用是钝化糖化过程后残留酶的活性。煮沸可以终止将淀粉转化为糖类的糖化过程，同时稳定麦汁中可发酵糖的成分。因此，钝化酶的活性可以保持麦汁中所需的糖/糊精的比例。这个比例在糖化过程中就已明确定义, 它是得到最终发酵度目标值的必要条件.

如果任酶促反应过程继续下去，将会产生口味特性极差的“淡薄”啤酒。虽然有时会刻意生产这种啤酒（例如我们的淡啤酒），但仍需对酶化过程加以控制。

酒花成分的浸出与异构化

   煮沸麦汁的一个主要作用是从酒花中提取所需的成分。

   在煮沸麦汁的过程中，热量和剧烈的沸腾使酒花中的黄色腺体脱离原酒花, 从而树脂得以溶于麦汁。这些腺体中包含大部分（并非全部）啤酒所需的酒花成分。

  其中最重要的两种酒花成分是：

· 酒花树脂

· 酒花油（精油）

    酒花树脂含有α酸和β酸，正是这两种成分最终赋予啤酒以苦味。酒花树脂还含有一定量具有重要作用的多酚，但酿造过程中的大部分多酚主要来自麦芽。

α酸与异α酸

    酒花中的α酸的最终作用是赋予啤酒苦味和提高泡沫稳定性。然而，在成品啤酒中，我们只能发现α酸的踪迹，却察觉不到β酸的存在。这是因为在麦芽汁沸腾的过程中，α酸已经转变（或异构化）为异α酸。

    α酸仅微溶于麦汁，浓度约为3 ppm。然而，异α酸极易溶于麦汁（可高达120 ppm）。正是异α酸造就了成品啤酒干净、爽口、转瞬即逝的苦味特性。

    α酸的异构化不仅发生在麦汁煮沸的过程中，而且也发生在随后的热麦芽待冷却期间。异α酸的浓度与麦汁滞留在高温下的时间成正比。煮沸时间越长、沸腾越剧烈，异构化反应就越彻底。

    除了提供苦味之外，异α酸还是稳定啤酒泡沫的主要因素。因此，有必要认识到，任何影响异α酸的因素都会对啤酒的泡沫特性产生影响。

    煮沸过程中除了α酸的异构化之外，还发生包括酒花成分氧化在内的其他反应。

    在大量酒花成分沉淀或挥发时，煮沸麦汁过程中会发生另一个反应。当然，从数量来讲，大部分酒花成分都已失去效能,形成酒花糟。    

麦汁浓缩

    麦汁是煮沸过程的又一个重要作用。在糖化与过滤过程中，添加额外的水可使浸出物提取回收达到最大化。煮沸过程将这部分水分充分蒸发以取得理想的（目标）麦汁糖度。决定最终糖度的主要因素是初始糖度和煮沸的时间。煮沸的时间越长，最终糖度就越高，糖化和过滤过程中加入的水量与麦汁煮沸时间之间的关系是决定啤酒配方中最佳煮沸时间的重要因素。由于设备的差异，实际的煮沸时间因各酿酒厂而异。

杀菌

    对麦汁灭菌是煮沸麦汁过程的另一重要作用。麦汁实质上是一种富含营养成分的糖液。在为酵母和发酵提供理想的环境和温度的同时,也为细菌的滋生提供了温床。总而言之，如果不加以控制，麦汁中的所有细菌都会疯狂滋长，其中包括正常存在于谷物中的细菌。这些细菌将导致啤酒变质和风味问题。

    一般来说，麦汁中的细菌在煮沸过程中都会被杀灭。十五分钟的沸腾时间足可以杀灭几乎所有类型的细菌。一些生存在低温环境下的细菌在低温时具有较大破坏性。例如，乳酸杆菌在低于120°F的环境下会迅速腐败麦汁。幸运的是，大部分细菌在糖化过程的高温下都难以存活。如果低温细菌带到煮沸锅中，也无法逃过麦汁煮沸这一关。

蒸出不良的挥发物

煮沸麦汁过程的另一个作用是蒸发掉某些不良的挥发性化合物。这些化合物包括：

· 含硫化合物，例如二甲基硫(DMS)。

· 缘于绿麦芽和制麦过程的蔬菜异味。

由于煮沸过程还会形成更多的DMS，因此清除DMS更为重要。

蛋白质絮凝沉淀

   麦汁含有大量的蛋白质化合物，其中有些会影响啤酒的口味和稳定性，因而是不受欢迎的成分。然而，这些蛋白质的特性并未完全为我们知晓。事实上，煮沸可促使一些蛋白质成分发生变化（变性），溶解度降低，进而导致蛋白质呈絮状物沉淀。这些絮状物被称为热凝固物或煮沸凝固物。热凝固物在麦汁煮沸过程中形成，随后在回旋沉淀槽中被除去。

    蛋白质颗粒通常聚集在沸腾的麦汁泡沫表面。蛋白质聚积后便从麦汁中分离（沉淀）出来。影响蛋白质絮凝的主要因素是麦汁的煮沸时间和强度。沸腾强度越高，絮凝的效果越好。蛋白质絮凝与麦汁pH值也有一定关系，形成絮凝的最佳pH值为5.2。然而，在实际操作中,大部分麦汁的pH值都略高于这个值。不过，没有必要通过刻意调节pH值来控制蛋白质絮凝。

    如果蛋白质絮凝的效果不好，那么热凝固物便不会沉淀。未除去的蛋白质之后会引发起啤酒混浊问题，并使口味变得苦涩。

    应该注意的是，煮沸过程并不是要除去所有蛋白质，而且不含任何蛋白质的麦汁也不是我们所想要的。事实上，在蛋白质“恰到好处”的去除与过量去除之间存在着一个微妙的平衡点。有些蛋白质在一定程度上有益于保持良好的泡沫和形成所需的口感特性。

聚合蛋白质和多酚（单宁）

除了蛋白质外，多酚是另一类复合化合物。从酿酒的目的来看，多酚和丹宁被认为同义词。多酚对啤酒有积极和消极两方面的影响。有些多酚是我们所期望的，因为它们有利于啤酒的色泽、苦味、醇厚感等特质。还有些多酚起到抗氧化剂的作用。然而，因其与蛋白质的反应会导致啤酒冷混浊，故通常情况下我们并不期望有这些多酚存在。此外，多酚还会导致啤酒产生粗糙的苦涩味。

    这些多酚带有负电荷，易于同蛋白质的正电荷结合在一起。有些多酚的反应过程非常缓慢，以至于在酿酒过程结束啤酒装瓶后仍继续进行。在这种情况下，啤酒在出厂时可能是清亮的，但在后来会出现冷混浊问题。

    煮沸麦汁的一个重要目的就是促使蛋白质和多酚在煮沸锅内反应，而不是在以后的过程中反应。这个目标需要剧烈沸腾翻滚来达到。单体多酚在麦汁煮沸过程中经历氧化和聚合作用。大多数由蛋白质和多酚或氧化多酚复合生成的化合物，不溶于麦汁，而且在回旋沉淀槽内作为热淀物沉淀。另一些由蛋白质降解物和多酚反应形成的化合物，并在煮沸麦汁的过程沉淀。这些化合物随后将以冷凝固物形式沉淀。生产出清酒之前，不以热凝固物或冷凝固物形式沉淀的化合物残留在啤酒中可能导致冷混浊. 

色泽形成

    煮沸麦汁的过程对于麦汁色泽的形成（色度加深）具有重要影响。色泽的形成是由复杂的美拉德反应引起的。它取名自一位法国化学家，有时也被称为”棕色反应”。这一反应通常发生在某些氨基酸和糖之间, 生成一种叫类黑素的产物。类黑素是一种黑色素的名字。

    在实际操作中，麦芽烘干会提供大约三分之一的麦汁颜色，而剩余的三分之二则来源于美拉德反应。如图14所示，麦汁颜色与煮沸时间成正比。煮沸时间越长，形成的颜色越深；反之，煮沸时间较短则产生浅色麦汁。

风味形成

    引起色泽形成的美拉德反应同时也影响着啤酒的风味。该反应产生的类黑素的气味取决于哪种氨基酸化合物同糖反应。例如，同葡萄糖反应, 氨会产生苦味，氨基乙酸会产生面包焦香味，缬胺酸则会产生麦芽的味道。亮氨酸产生宛如新鲜面包的香味，而苯胂则产生如凋谢的玫瑰的味道。

    同时产生的还有作为美拉德反应中间产物的醛类物质。它们具有非常强烈的风味，但大部分都转化为类黑素，被“蒸发掉”或在发酵阶段被还原。任何在酿酒过程中残留下来的醛类都会加速啤酒的老化反应。来自麦芽或辅料的油脂也会在煮沸过程中分解为味道浓烈的

醛类物质。