大麦经过发芽过程，虽然内含物有了一定程度的溶解和分解，但远远不够。这些大分子物质不能作为酵母的底物，酵母生长繁殖所需的营养物质和发酵所需的糖类都是低分子物质。麦汁制备就是将固体的原辅料（如麦芽和大米）通过粉碎、糖化、过滤过程得到清亮的液体——麦芽汁，麦芽汁再经煮沸、冷却成为具有固定组成的成品麦芽汁。
1、麦芽和辅料大米的粉碎：粉碎是一种纯机械加工过程，原料通过粉碎可以增大表面积，使内含物与介质水和生物催化剂酶接触面积增大，加速物料内含物的溶解和分解。
麦芽和大米在进行糖化前必须要进行粉碎，原料的粉碎程度对糖化制成麦汁的组成原料利用率的高低有密切的影响，应根据下达糖化配料及粉碎的工艺要求进行严格操作，经常观察粉碎的均匀度，以此判断粉碎效果。麦芽的皮壳在麦汁过滤时作为自然滤层，因此不能粉碎过细，应尽量保持完整。若粉碎过细，一方面滤层压的太紧，增加过滤阻力；另一方面皮壳中的有害物质如多酚、苦味物质等容易溶出，使啤酒苦味粗糙、色度加深。麦芽胚乳部分从理论上讲粉碎的越细越好，特别是对溶解不好的麦芽，采用机械粉碎的方法可以使内含物在糖化过程中最大限度的溶出，提高糖化收得率。但过细也会增加耗电量，操作费用增加。反之，麦芽粉碎要求“皮壳破而不烂，胚乳尽可能细些”。
麦芽的粉碎方法分为三种，即干法粉碎、湿法粉碎、增湿粉碎。
本设计使用增湿粉碎法。增湿粉碎法（或称回潮粉碎）是介于干法粉碎和湿法粉碎之间的一种粉碎方法，即将麦芽在粉碎之前用水或蒸汽进行增湿处理，使麦皮水分提高，增加其柔韧性，粉碎时达到破而不碎的目的。增湿的方法是在粉碎机上加一个螺旋推进器，麦芽经过螺旋推进器，并通过饱和蒸汽，麦芽和饱和蒸汽在螺旋推进器中的接触时间为30～40s，蒸汽压力为50kPa（110℃），麦芽温度提高到40～50℃，平均吸水0.7～1.0%，麦皮略高为1.2%。
具体粉碎的流程如下：
进料?自动秤?缓冲罐?增湿?粉碎机
粉碎采用的粉碎机选择为五辊粉碎机，因为辊式粉碎机的粉碎程度容易控制，并可保证皮壳磨碎适当。
其中影响麦芽粉碎的因素有 1、麦芽性质对粉碎细度的影响：麦芽的溶解状态和麦芽中的水分含量都对粉碎情况有影响。 2、粉碎机对粉碎细度的影响
3、糖化方法对粉碎度的影响：目前的糖化方法主要有两大类，即浸出糖化法和煮出糖化法。浸出糖化法要求胚乳粉碎的细些，依靠机械粉碎破坏植物细胞壁，增加酶与底物的接触面积；而煮出糖化法则可以粉碎的粗些。
4、过滤设备对粉碎度的影响：当使用过滤槽过滤时，麦芽的皮壳作为自然滤层，因此不能粉碎过细，应尽量保持完整.
第二节 糖化制取麦汁
糖化是麦芽内含物在酶的作用下继续溶解和分解的过程，麦芽及辅料粉碎物加水混合后，在不同的温度段保持一定时间，使麦芽中的酶在最合适的条件下充分作用相应的底物，使之分解并溶于水。即利用麦芽所含的各种水解酶，在适宜的条件下，将麦芽和辅料原料中不溶性的高分子物质逐步分解为可溶性的低分子物质的过程。糖化过程应尽可能多地将麦芽干物质浸出来，并在酶的作用下进行适度的分解。 一、 糖化过程中主要物质的变化
1、 淀粉的分解：淀粉的分解是糖化过程中最主要的酶促反应，糖化是否彻底，换句话说淀粉分解是否完全，直接影响着淀粉的利用率，最终发酵度等指标。 ⑴、 淀粉酶的分解
淀粉酶包括α-淀粉酶、β-淀粉酶、麦芽糖酶、蔗糖酶、界限糊精酶、R-酶等，这些酶的作用方式、作用条件和产物是各不相同的。
① α-淀粉酶 能迅速将大分子淀粉水解为糊精，使溶液黏度降低，但还原糖生成少，所
以又称液化酶。利用α-淀粉酶对淀粉溶液的液化性质，在处理辅料大米时，向大米醪中添加适量的α-淀粉酶，促进大米淀粉的液化。
② β-淀粉酶 该酶水解淀粉时还原糖生成多，溶液还原能力上升快，黏度下降慢。β-淀
粉酶的最适作用PH略低于α-淀粉酶，但对温度较敏感。 ⑵、 淀粉的分解
糖化过程中淀粉的分解是发芽过程中淀粉分解的继续，淀粉在淀粉分解酶
协同作用下分解，分解速度大大快于发芽时期。大麦淀粉主要是在糖化阶段分解的。 ⑶、 淀粉分解的检查
糖化过程中淀粉分解是否完全，需要靠一些检验项目来确定，这些指标从不同监督反映了淀粉的分解情况。
① 碘反映 无论是实验室还是实际生产中，淀粉与碘液的呈色反应都是检验淀粉分解是否
完全的最重要、最常用和最简单的手段。
② 最终发酵度 最终发酵度是指麦汁发酵前与发酵后浸出物含量的差值占发酵前浸出物
含量的百分数，发酵度越高，说明麦汁中可发酵性糖的含量越高，淀粉分解的越好。 ③ 糖与非糖之比 糖是指用菲林试剂测定的麦汁中的还原糖，非糖是指麦汁中除还原糖
以外的所有浸出物。与最终发酵度一样，糖与非糖之比是通过测定麦汁中可发酵性糖与非可发酵性糖的比例来检查淀粉的分解状况。淡色啤酒一般控制在1﹕0.3左右。 ⑷、 影响淀粉分解的因素 ① 麦芽溶解度的影响 ② 粉碎细度的影响 ③ 淀粉酶活性的影响 ④ 糖化方法的影响 ⑤ 糖化醪浓度的影响 ⑥ 糖化温度和时间的影响 ⑦ 糖化醪PH的影响
2、 蛋白质分解：与淀粉分解不一样，蛋白质溶解主要是在制麦过程中进行，而糖化过程主要起修饰作用，制麦过程中与糖化过程中蛋白质溶解之比为1﹕（0.6～1.0），而淀粉分解之比为1﹕（10～14）。糖化过程中蛋白质分解的好坏，即各部分蛋白质所占的比例，直接影响啤酒发酵和最终产品的品质。
高分子蛋白质可以提高啤酒的圆润性和适口性，增强啤酒的泡沫，但过多也会降低啤酒的非生物稳定性，导致啤酒早期混浊；低分子氮作为酵母的营养物质，也会直接进入到成品啤酒中去，糖化过程中蛋白质分解适中，酵母生长繁殖期间无需人为补加氮源。 ⑴、蛋白分解酶
分解蛋白质的主要酶类有：内肽酶和外肽酶，其中内肽酶又包括蛋白酶、二肽酶和三肽酶等；外肽酶包括氨肽酶和羧肽酶。 ⑵、蛋白质的分解
糖化过程中大麦蛋白质的分解同样是发芽过程中分解的继续，不同的是蛋白质分解主要是在发芽过程中进行，糖化过程起调整作用。如果发芽时蛋白质分解很差，糖化过程中也很难调整过来。
⑶、蛋白质分解的控制
蛋白质的分解成都会影响到酵母的生长繁殖、啤酒的发酵和啤酒的质量。所以蛋白质的
分解要控制在一定范围内，既不能分解不足又不能分解过度。
① 氮区分 采用隆丁区分法，可将蛋白质区分为三部分，即高分子氮（A区）、中分子氮（B区）、低分子氮（C区）。在未煮沸的麦芽汁中它们之间比较合适的比例为：1﹕1﹕3。 ② 蛋白分解强度 是指热麦汁蛋白溶解度与加酒花煮沸的标准协定法麦汁蛋白溶解度之比。一般控制在85%～120%,平均为104%。
③ α-氨基氮 其正常值应在200～250mg/L之间，最低不超过180mg/L。 ④ 甲醛氮 含量一般在300～350 mg/L之间。 ⑷、影响蛋白质分解的因素 ① 麦芽溶解度的影响 ② 休止温度和时间的影响 ③ 糖化醪PH的影响 ④ 糖化醪浓度的影响
3、 半纤维素和麦胶物质的分解
半纤维素和麦胶物质的分解实际上是指β-葡聚糖的分解。 ⑴、β-葡聚糖
⑵、β-葡聚糖的分解 ⑶、β-葡聚糖分解的评价
⑷、影响β-葡聚糖分解的因素 ① 麦芽溶解度的影响 ② 麦芽粉碎细度的影响 ③ 糖化方法的影响
④ 休止温度和时间的影响 ⑤ 糖化醪PH的影响 4、 多酚物质的变化
多酚存在于大麦皮壳、胚乳、糊粉层和储藏蛋白质层中，占大麦干物质的0.3%～0.4%。麦芽溶解的越好，多酚物质游离得也越多。糖化过程中多酚物质的变化通过游离、沉淀、氧化、聚合等形式表现出来
糖化过程中，在浸出物溶出和蛋白质分解的同时，多酚物质游离出来，相对分子量在600～3000之间的活性多酚具有沉淀蛋白质的性质，温度高于50℃时与蛋白质一起沉淀。 5、 脂类的分解
脂类在脂酶的作用下分解，生成甘油脂和脂肪酸，82%～85%的脂肪酸是由棕榈酸和亚油酸组成。糖化过程中脂类的变化分为两个阶段：第一阶段是脂类的分解，即在脂酶两个最适温度段通过酯酶的作用甚成甘油酸和脂肪酸；第二个阶段是脂肪酸在脂氧合酶的作用下发生氧化，表现在亚油酸和亚麻酸的含量减少。
滤过的麦汁混浊，可能有脂类进入到麦汁中，会对啤酒的泡沫产生不利的影响。 6、 磷酸盐的变化
在磷酸酯酶的作用下，麦汁中有机磷酸盐水解，将磷酸游离出来，使糖化醪PH降低，缓冲能力提高。磷酸酯酶的最适作用温度为50℃～53℃，超过60℃迅速失活；最适作用PH5.0。 二、 糖化过程 1、 糖化目的
对麦汁进行糖化的目的主要是通过酶的作用，促使麦芽及其辅料内含物的有效溶解，制成符合要求的麦芽汁，即要有较高的收得率，物质的分解和分离较快，最低限度的能量消耗。
为了达到糖化的目的，必须对酿造原料的质量和生产条件有所要求，糖化过程中酶的分解和麦汁组分取决于麦芽质量和糖化工艺条件——温度、时间、PH 、浓度和粉碎细度等。
2、 糖化设备
糖化过程中需要两个容器：糖化锅和糊化锅，用来处理不同的醪液。
⑴、 糖化锅 糖化锅用于麦芽粉碎物投料、部分醪液及混合醪液的糖化。锅身为柱体，带有保温层。锅顶为球体，上部有排气筒。锅内装有搅拌器，以便使醪液充分混合均匀。麦芽粉碎物通过混合器与水混合进入糖化锅。
⑵、 糊化锅 用于辅料投料及其糊化和部分浓醪的蒸煮。锅体为圆柱形，上部和底部为球形，内装搅拌器，锅底有加热装置，外加保温层。
⑶、 糖化设备组合 糖化车间是将糖化锅、糊化锅和后面的过滤槽、煮沸锅等组合在一起的。传统的小型啤酒厂采用两器组合，但现在已经基本淘汰。四器组合是将糖化锅和过滤槽安装在同一个平面上，糊化锅和煮沸锅安装在同一个平面上，前者高于后者，糖化醪从糖化锅到糊化锅及麦汁从过滤槽到煮沸锅是利用自然压差。回旋沉淀槽单独安装。
现代糖化大多采用五器组合，即糖化锅、糊化锅、过滤槽、煮沸锅和回旋沉淀槽。设备全部安装在同一个平面上，流体的输送全部采用动力输送，设备趋于大型化，操作向着自动控制方向发展。
3、 糖化工艺条件的控制 ⑴、配料比
① 原辅料配比 辅料添加量的多少，要考虑麦芽酶活性的高低和麦汁中可溶性氮含量的多少，随着辅料添加量的提高，麦汁中氨基酸含量下降。本设计用大米作为辅料，其添加量为25%。
② 糖化用水和洗槽用水 糖化过程中使用的水有两部分：一部分是在配料时加入，称为糖化用水；另一部分是用于洗出残留在麦槽中的麦汁的水，称为洗槽用水。其用量由下列条件决定：糖化的用料量及其浸出率、制成麦汁的容量和浓度、糖化方法和洗槽方法、麦汁煮沸时的蒸发量。糖化用水大米醪的加水比一般为1﹕5.0左右。而洗槽用水一般为400L/kg。 ⑵、投料温度
投料温度于麦芽溶解状况和糖化方法相关联，主要有两种投料温度，即较低的温度35℃～40℃和较高的温度50℃。麦芽溶解的好，含酶就多，糖化时间就短，不需要强烈的糖化方法，因此投料温度可高些；相反，如果麦芽溶解不足，投料温度可适当低些，使麦芽在较低的温度下浸泡、吸水软化，有利于酶的浸出，并使酶的作用时间延长。 ⑶、各糖化阶段休止温度和时间
在某种酶的最适作用温度下维持一定时间，使相应底物尽可能多的分解，这段时间称为休止时间，温度称为休止温度。糖化阶段的休止温度要尽量适应不同酶的最适作用温度，发挥各种酶的最大潜力。
糖化过程中最主要的酶是蛋白酶、α-淀粉酶和β-淀粉酶。蛋白酶在糖化醪中的最适作用温度为50℃～55℃，在此温度范围内保温进行蛋白质休止，使蛋白质分解到要求的程度，蛋白质的休止时间一般不会超过一个小时。β-淀粉酶的最适作用温度为60℃～65℃，在此温度下保温糖化，使醪液中还原糖迅速增加，醪液中淀粉与碘反应所呈现的颜色逐渐变浅，直至无色，糖化完全。这段时间的休止是真正的也是最重要的糖化休止阶段，也称麦芽糖休止，一般为一个小时。α-淀粉酶在较高的温度下如70℃～75℃仍有活性，在此温度下保温一段时间，充分发挥α-淀粉酶的作用，产生糊精可继续被残余的淀粉酶作用，提高淀粉利用率，这段时间不需要太长，20min已经足够。
糖化结束后升温至过滤温度76℃～78℃。液体黏度是温度是指数函数，提高过滤温度，会降低黏度，提高过滤速度，78℃时糖化醪的黏度仅为40℃时的一半。 ⑷、糖化醪的PH
麦芽含有丰富的酶系，各种酶都有各自的最适作用PH范围，要全部照顾到是不可能的，
到要使糖化醪PH 适合或接近主要酶类的最适PH 是可以做到的。一般约为5.9左右。 ⑸、酶制剂的应用
随着酶制剂工业的发展，啤酒酿造应用酶制剂也越来越多。糖化过程中添加酶制剂不外乎两个目的，一个是处理未发芽的谷物（辅料）,另一个是弥补麦芽中某些酶活性的不足。实际生产中可根据不同的情况加入相应的酶制剂，常用的有α-淀粉酶、β-淀粉酶、β-葡聚糖酶、复合酶等。
① α-淀粉酶 α-淀粉酶是用来促进未发芽谷物的液化，如大米醪的糊化和液化。
② β-淀粉酶 β-淀粉酶（食品级）大多是从植物中提取出来的，添加量100～200U/g，可以改善麦汁糖类组成。
③ β-葡聚糖酶 β-葡聚糖酶由芽胞杆菌提取出来，最适作用温度55℃左右。添加量随产品不同而各异。试验认为，在麦芽溶解不良时，添加β-葡聚糖酶，麦汁过滤速度可加快，麦汁量增加。
④ 复合酶 复合酶中含有几种酶，一般含有β-葡聚糖酶、α-淀粉酶和蛋白酶等。外加复合酶辅助麦芽糖化，会起到协同和立补作用。 ⑹ 添加剂
用麦汁澄清剂（如DHG澄清剂、单宁等）代替甲醛，酿造出的啤酒更有优势。 4、 糖化方法
根据是否分出部分糖化醪进行蒸煮来分，将糖化方法分为煮出糖化法和浸出糖化法；使用辅料时，要将辅料配成醪液，与麦芽醪一起糖化，称为双醪糖化法，按双醪混合后是否分出部分浓醪进行蒸煮又分为双醪煮出糖化法和双醪浸出糖化法。 ⑴、煮出糖化法
糖化过程中在某一特定的时间停止搅拌，短时间静置后从糖化锅中取出部分浓醪至糊化锅，用蒸气加热至沸腾并蒸煮一定时间，使淀粉颗粒崩解，再送回糖化锅与保留的稀醪混合后继续糖化，更利于酶的作用，这种糖化方法成为煮出糖化法。根据部分醪液煮出的次数不同又分为三次煮出糖化法、二次煮出糖化法和一次煮出糖化法。 ① 三次煮出糖化法 是指三次取出部分糖化醪并进行蒸煮。适用于处理溶解不好的麦芽和酿造深色啤酒。
② 二次煮出糖化法 是由三次煮出糖化法引申出来的，去除了第三部分煮醪，只两次分出部分醪液进行蒸煮。该法适应性较强，可用来处理各种性质的麦芽和酿造各类啤酒。 ③ 一次煮出糖化法 是指只一次分出部分醪液进行蒸煮。 ⑵、浸出糖化法
浸出糖化法是由煮出糖化法去掉部分糖化醪蒸煮而来的，每个阶段的休止过程与煮出糖化法相同，投料温度大约为35℃～37℃，浸出糖化法适用于溶解良好，含酶丰富的麦芽。糖化过程在带有加热装置的糖化锅中既能完成，无需糊化锅。 ⑶、双醪糖化法
是指未发芽的谷物粉碎后配成的醪液和麦芽粉碎物配成的醪液。根据混合醪液是否煮出分为双醪煮出糖化法和双醪浸出糖化法。双醪煮出糖化法又分为双醪一次煮出糖化法和双醪二次煮出糖化法。
① 双醪一次煮出糖化法 经糊化的大米醪与麦芽醪混合后，一次取出部分混合醪液再一次煮沸的糖化方法。
② 双醪二次煮出糖化法 经糊化的大米醪与麦芽醪混合后，两次取出部分混合醪液进行 煮沸的糖化方法。
③ 双醪浸出糖化法 经糊化的大米醪与麦芽醪混合后，不再取出部分混合醪液进行煮沸，而是经过70℃升温至过滤温度的糖化方法。