该作者以生物工程人士专业的的视角，为我们消息描述了啤酒酿造过程中的各种原料的作用以及原料在酿造过程发生的各种变化。具有技术资料性的文字让我们可以一窥啤酒酿造的乐趣，实为不可多得的资料。
啤酒原料
我们下面来学习用于酿造啤酒的各种原料的具体内容。酿造啤酒的原料很简单：麦芽，水、啤酒花、酵母。 但是不要小看这些简单的玩样。 其实越简单的东西里面的学问越深。 正是因为每种原料都千奇百怪，各有千秋，他们组合在一起，才能形成各种风格的啤酒。
1。麦芽
麦芽，顾名思义就是发芽的麦子。 麦芽一般就是大麦芽和小麦芽，当然，所有谷物都可以发芽，也被称为麦芽。所以，在看啤酒商标的时候，一定要看是否标示的是大麦芽，小麦芽，还就笼统的麦芽。 如果没有标明麦芽的种类，这种麦芽很可能是见不得人的东西发芽得来的。
麦芽的结构如上图所示，最外面是麦麸，最里面是胚乳组织。胚乳组织的成份是淀粉和蛋白质，这是我们酿造啤酒的主要原料。 但是想得到它们不是那么容易的。 除了最外面的麦麸外，在麦麸和胚乳之间，还有一层由大分子蛋白和碳水化合物组成的保护层。 麦芽在浸泡后，适当的温度下就会发芽。当麦子发芽时，保护层里会释放各种生物酶。 有了这些酶，淀粉才有可能在热水里转换为糖。 在发芽的过程中，这些酶可以把保护层中的大分子蛋白质和碳水化合物结构分解成小分子的碳水化合物，氨基酸和磷脂。 让大麦发芽的目的就是三个：
让麦芽内部产生各种酶；
破坏保护层的大分子蛋白质／碳水化合物结构；
使淀粉做好被发酵的准备。
发芽程度
麦芽发芽的程度对于麦芽也很重要。 如果发芽程度不够，很多发酵所需要的物质还没有形成，还不能够用于酿制啤酒，这样麦芽利用率就很低。 如果发芽过度，很多原来应该出现在啤酒里的营养就被麦芽给消耗了。 发芽程度可以肉眼通过麦麸下面的芽头的长短来判断。 一粒发芽完全的麦芽头的长度应该是谷粒长度的3/4至1倍长。 比这个短，就标明发芽不完全，比这个长就是发芽过度了。上图中左边的一堆英文写的就是这个内容。
发芽程度不同的麦芽的最大区别在于酶的含量，以及对保护层的破解程度不同。 各种发酵程度的麦芽在酿造中都会被使用。 笼统地说，发芽程度高的麦芽，淀粉转化出糖的步骤比较简单，发芽程度低的麦芽的出糖工艺略为繁琐，但它可以给啤酒增加其独有的风味。
糖化能力
麦芽生产的过程就是使大麦发芽，然后在适当的时机停止发芽，最后烘干，并通过震荡的方法除掉麦芽颗粒上的芽头和小须根。 处理完的麦芽看上去像颗饱满的麦粒，放在嘴里应该像烤花生一样香脆。 加热烘干的过程中，有一些麦芽内部的酶也同时消失，留下部分活性酶。 活性酶含量越高的麦芽，他的糖化能力（Diastatic Power）也就越高。 它就能转化更多的淀粉成为麦芽糖。 这些活性酶对麦芽淀粉转化为糖的各个步骤又有不同的作用。
没有发芽的谷物
酿酒的谷物原料中，除了麦芽外，还有一部分原料没有经过发芽处理，被称作“Adjunts”. （我实在想不出来适当的中文翻译，在今后的读物中还会有很多这种词汇。） Adjunts 包括大米，淀粉，蔗糖，燕麦，小麦，大麦等等。 我们前面说了，很多低质啤酒中掺有大米和淀粉，但是这些原料不能被一棒打尽。比如燕麦、小麦、大麦等谷物在很多传统啤酒中使用。 比利时的蓝比克Lambic、爱尔兰的世涛、德国的小麦酒都是依赖这些原料才成为它们自己的特色。
麦芽发芽后， 胚乳里面的主要成份依然是淀粉。 淀粉在热水浸泡时，会激发里面的酶，然后使淀粉转化为糖，再用于发酵。 酿酒使用的麦芽有两种，一种是需要通过“出糖”步骤，使淀粉转化成糖，另外一种麦芽则不需要“出糖”而直接使用，这是因为这些谷物中的淀粉已经通过其他方式转化为糖， 比如说烘烤麦芽可以使淀粉转化为结晶糖。 需要“出糖”的麦芽是酿制啤酒的主要成分，是糖份的主要来源。 不需要“出糖”的麦芽一般是烘焙过的，在烘焙过程中将淀粉直接转化为各种糖。 他们可以增加啤酒的各种口味，如巧克力、咖啡、太妃糖，等等。
麦芽出糖率
我们用热水浸泡麦芽，麦芽里的淀粉被转化为糖，然后糖又溶在水中，形成了麦芽汁。 那么每公斤麦芽里我们能得到多少糖呢？ “麦芽出糖率”就是表明从麦芽中获得糖的多少。
麦芽出糖率% = （麦芽汁中的糖重量/ 麦芽重量） X100%
麦芽的重量，就是我们在配方里列出的各种麦芽的用量。由于麦芽的糖最后都进入了麦芽汁，我们可以通过测量麦芽汁的比重来测量其中糖的含量。我后面要告诉大家如何测量麦芽汁的比重，以及麦芽汁比重与麦芽汁中糖的重量的关系。
如果某款麦芽的出糖率为50%， 则说明从一公斤麦芽中将获得0.5公斤糖。不同麦芽的出糖率不同。 我们前面提到过不同的麦芽含有淀粉数量不同、蛋白酶的数量不同、发芽程度不同，所以麦芽转化的能量有大小之别。 一些浅色麦芽出糖后，理想产率可以达到80%。 有些麦芽的理想产率只能达到40%左右。 为了表明各种麦芽的出糖能力，麦芽生产商都会在质量报告上标明麦芽出糖率的大小。这些数值都是在实验室的完美环境下得到的，属于理想值，我们姑且称它为最大产率。 汽车生产商们在表示汽车时，往往采用同样的“夸大”方法来标示一款车的性能，比如每百公里耗油量，零到１００公里提速时间等等数据，都是在几乎完美的情况下才能达到的。麦芽其实也是一样，在实际操作中，达到最大产率几乎不可能。 一般家庭酿酒师要在最大出糖率上再打个八五折。
知道自己使用的麦芽实际出糖率是酿酒师需要掌握的一项基本工作。 出糖率是在设计啤酒时选择谷物的重要因素。知道这些数据，才能最有效地设计原料的成份，找好所需要的口感。
上面说了因为麦芽汁中糖的重量关系到出糖率的大小，我们来看看如何通过测量麦芽汁的比重来计算糖的重量。
麦芽汁浓度的测量
我们通常所看见的啤酒标签上标明的啤酒度数有两个，一个是麦芽汁比重，一个是酒精浓度，一般外行人常常把这两个概念混淆。 麦芽汁度数就是麦芽汁在发酵前的比重，更准确地说，是麦芽汁中糖的比重。啤酒瓶上标志麦芽汁浓度的单位为P, 代表其发明人Plato. Plato为了方便算术不好的酿酒师们测量啤酒的比重，他根据自己的经验，以纯净葡萄糖水的浓度为参照物而发明的一种比重表示方法。如果麦芽汁度数为12 °P, 它表明，该麦芽汁中糖的比重等同于浓度为12%的纯麦芽糖水溶液的比重。 在酿造中，我们可以粗略地认为，12 °P的麦芽汁中糖的浓度为12%，即麦汁重量的１２％是糖。这个“粗略地”其实很粗略，但是作为家庭酿酒师，这个粗略已经绝对够用了。
测量糖度，一般我们使用比重计。比重计是一个玻璃仪器，他长得有点像温度计，下面有个大个的玻璃泡， 杆子很长，并标有刻度。 这是酿酒师们手中必备的武器。 在使用时，把比重计放入麦芽汁中。 比重计先会下沉，然后在浮力的作用下浮在麦芽汁上。此时液面漫过的比重计长杆上的刻度值，就是要测量的麦芽汁比重。 越浓的麦芽汁，浮力越大，比重计下沉比较浅，刻度度数越大，比重越大。反之亦然。
麦芽汁的比重直接关系到酿造完成后的啤酒酒精度数。 麦芽汁比重高，表明可以被发酵的糖份多，所以产生的酒精也多。 测量麦芽汁浓度不仅仅让我们知道麦芽的浓度，通过测量麦芽汁的浓度我们可以判断“出糖”的准确率和发酵的进展过程。
这里列出一些常用麦芽谷物最大产率，这些都是厂家给出的数据。 家庭酿造使用率在此基础上再乘85%，算做家酿的使用率。这些麦芽在中国可以买到各种结晶麦芽、拉格大麦芽、巧克力麦芽和小麦麦芽。
麦芽种类 最大出糖率
双排拉格大麦芽 80
六排大麦芽 76
双排淡色艾尔麦芽 81
维多利亚麦芽 75
维也纳麦芽 75
慕尼黑麦芽 75
棕色麦芽 70
糊精麦芽 70
淡结晶 (10 – 15L) 75
浅色结晶 (25 - 40L) 74
中度结晶 (60 – 75L) 74
深色结晶 (120L) 72
Special B 68
巧克力麦芽 60
烤大麦 55
黑帕顿麦芽 55
小麦麦芽 79
黑麦麦芽 63
糖的计算和转化效率
我刚才说家庭酿造啤酒是，麦芽的使用效率要在理想出糖率上再打个八五折。也就是说，实际的转化效率只有８５％。 我们现在通过一个例子来更好地理解转化效率这个概念。 通过比重计测量我们试验室的一款麦芽，实测40公升麦芽汁比重为13.2 °P。这时，我们可以粗略地认为麦芽汁中糖量的浓度为13.2%， 求麦芽汁中的糖的重量。
糖总量 = 水重量X测量浓度/（1-测量浓度）
水的重量是指纯净水的总量。纯净水总量是每升重1公斤。 测量浓度就是比重计测量的P值，转换为%,(即除以100)。
在我们的例子中，糖的总量 = 40X13.2%/（1-13.2%）= 6.1公斤。 实际使用麦芽10公斤，我们这次试验的出糖率为 6.1/100= 61 %，
我们在这个试验中使用的麦芽是双排拉格大麦芽，根据上表查阅，其最大出糖率为80%。 所以，我们获得的麦芽出糖效率为 61%/80% = 76.25% ，也就是说，我们只获得了可以获得的糖量的76.25%，浪费了其余的23.75%。
在实际操作中，浸泡时间、水的酸碱度、浸泡麦芽的温度等等因素对麦芽产率有很大的影响。 如果时间不够，就可能有部分淀粉还没有来得及转化为糖，温度偏高或者偏低，会影响到酶的催化作用，也降低出糖率；酸碱度太高或者太低，都会影响到蛋白酶的转化能力，影响到麦芽出糖率。（我们将在后面酿造工艺的段落里谈到这些问题）一般啤酒厂都很难做到最大出糖率，家庭酿造者们就更不要想了。 家庭酿造者的损失一般在15%以上，也就是说，一款最大出糖率为80% 的双排拉格大麦芽，在家庭酿造者的手中，只能得到68%的产率。 在我们的案例中，我们的产率为61%， 可以说损失惨重。
在实际操作中，如果麦芽转化效率低，获得的麦芽汁的浓度也就会低，这样酿出的啤酒就可能与原先的配方设计有出入。 那怎么解决这个问题呢？ 我有一个很聪明的办法，就是在投料的时候多投入些麦芽，加大其用量。
为什么我们的试验中只获得了62%的产率呢？ 原因很简单，我试验的目的是为了获得40公升13.5%左右的麦芽汁，而不是为了提高麦芽产率。 所以我在计算麦芽用量的时候为了保证我能得到目标浓度，我故意增加了麦芽的使用量。 （听起来很像是我在给自己的无能找借口。）麦芽使用量大了，产率自然就被拉下来了。 这种故意增加原料使用量来保证麦芽浓度的方法在家庭酿酒师中间很常见。 这种方法可以保证出糖浓度一次到位，毕竟麦芽不是很贵重的原料。
出糖的效率取决于酿造设备、各种原料的使用情况、操作手法等因素，或者直接说，它的高低反映出一个酿酒师操作的水平高低。 经验丰富的酿酒师们，首先可以做到没有泄漏，这就节省了不少麦芽汁。他们知道自己设备的优缺点，并知道如何克服缺陷。 新手需要靠经验积累来摸索这些窍门， 在操作中不断地总结和提高。为了每一次都有一个数据作为今后的参考和比较，一定要做好操作记录。
麦芽汁起始比重（Original Gravity）
麦芽汁的起始比重指麦芽汁在发酵前的比重。一般啤酒瓶标签上所说的麦芽汁浓度酒就是这个浓度。 有两个时候可以测量比重，一是过滤结束后，煮沸开始前； 一个是熬煮结束后测量。两个测量的数值有所不同。 这是因为在熬煮过程中，有部分水会挥发掉。 根据熬煮设备的不同，这份消失的水分的多少也不同， 从5%到15%不等。 第一次酿酒你可能没有经验，所以你可以测量一下熬煮前的比重，然后再测量一下熬煮后的比重。 煮沸前后的比重比重升高的比例，可以当作你水蒸发的比例。比如比重由１３Ｐ升高到１４Ｐ，则你的麦芽汁比重升高了（１４－１３）／１３＝７．７％， 那么表明煮沸中你的水损失了７．７％。 如果水分挥发的太多，你可以在熬煮结束时，加入开水稀释麦芽汁。我们制作家庭自酿啤酒的起始比重（发酵前）一般在12.6 – 13.5°P左右。
工业啤酒酿造时的麦汁起始比重也大约在13度左右。 但是在酿制完毕后再兑水稀释，形成7度，5度的啤酒。兑水后的啤酒里的酒精浓度也相对降低。所以，现在很多啤酒瓶上的浓度并不是发酵麦汁的比重，而是在兑水后再换算出来的起始比重。
发酵终点比重 （Final Gravity）
麦芽汁发酵后，糖转化为酒精，麦芽汁中的含糖量逐渐减少，酒精的含量逐渐增大。当发酵全部结束后，测得的啤酒浓度就是发酵终点比重。 比如欧菲棕拉格啤酒的终点浓度为0.8P。 发酵结束后，产生了大约5%的酒精。因为酒精的比重比水小，所以终点比重的读数比糖度要低。但是低的也不是很多，所以也可以看作是终点时的糖含量。
如何确定麦芽的用量
还记得我说我会告诉你怎么设计啤酒吗？设计啤酒的第一步是选择麦芽的种类和各自的用量。 我们刚才说的如何计算出糖率的方法，反过来使用，就可以计算出所需的麦芽量。
麦芽重量 = （麦汁比重x 麦汁体积） / （麦芽出糖率 x 出糖效率）
首先，我们设计一款全大麦芽匹森纳的麦芽用量。我们的目标是酿造18升啤酒，麦芽汁起始比重为13度，或者说，麦芽浓度大约为13%。 查阅上表中拉格大麦芽的出糖率为80%。 我们自己的出糖效率打八五折。那么
大麦芽重量 = （13% X 18） / (80% X 85% ) ＝ 3.44公斤
计算结果表明，如果需要酿制18升13度的大麦芽匹森纳，我们需要准备3.5公斤的大麦芽。
如果需要使用多种原料怎么计算所需重量？
我们想设计一下酵母小麦啤酒的麦芽用量。 我们的麦芽里含有大麦芽和小麦芽。 查阅资料，德国的小麦啤酒中，一般小麦芽占４０％的比例，并且我希望获得麦芽汁浓度为１３度， 共２０升。
我们察看表 ，大麦芽的最大出糖率为８０％，小麦芽为７９％，由于我们是家庭操作，所以我认为我们的出糖效率为７５％。设大麦芽的重量为ｘ，小麦芽的重量为ｙ．
麦芽重量 = （（麦汁浓度x 麦汁体积）/出糖效率）X （重量百分比1 /麦芽出糖率1 + 重量百分比2 / 麦芽出糖率2 + 。。。）
使用此公式， 计算结果为
（13% x 18/ 75%） X ( 60%/80%+40%/79%) = 3.9公斤
其中小麦芽为40%， 即1.6公斤， 大麦芽 2.3公斤
记得我们第一个酵母小麦啤酒的原料选择上，我给出了３公斤大麦芽，２公斤小麦芽吗？那是我放大了麦芽的用量以保证你第一次就成功。现在你知道真像了，亲爱的你不会怨恨我吧？
2。水
很多啤酒的广告噱头在于他们的水源。 比如哈尔并啤酒声称自己的冰点水源、青岛啤酒的崂山水、银子弹啤酒宣称的落基山泉。 我们在前面说到在没有化学的年代里，水对于啤酒是相当重要的，Pilsn地区的软水和Burton地区的硬水造就了两款世界级的啤酒。 但是当一切都真相大白的时候，水源对酿造啤酒也就不那么神秘了。
当然，对于你这么一位初学者来说，水的选择还是相当重要的。 我很有幸生活在南京，这里的水源几乎不需要处理就可以酿制各种啤酒。 而我在上海的朋友向我抱怨说，那里的水怎么做都有一股漂白粉的味道。 北京的朋友则抱怨北京的开水里有一股氨水味。中国地域宽广，水源不同。那么我们就一起来看看到底是水中的什么物质关系到啤酒的质量，然后怎么去解决这些问题。
水质，或者更准确地说，水里的矿物质和负离子基团，对于麦芽出糖有很大的影响。而一旦出糖完成后，水的影响就没有那么明显了。 当然，我们常说GIGO (garbage in, garbage out 圾进，垃圾出)，如果你空口都无法喝下你的水源，那么无论如何这种水都酿制不出来好的啤酒。 这也就是为什么，在我们的速成课程中，为了避免水质引发的问题，我要求大家都使用桶装纯净水。 如果你不幸生活在水质不好的地区，不要难过，认真地看完这段水处理的描写，你会很开心的。
水中的离子。
水中的有些金属离子，比如钙、镁离子以氯化物或者硫酸化合物的形式溶解在水中。 他们直接影响水的酸碱值，也就是水的软硬度。 酿造专业中，可能影响到啤酒质量的离子有很多， 但我不想花上几天时间给大家讲水化学。 作为一个初学者，我想大家有必要知道下面几个主要的水离子对啤酒的作用。
钙离子
钙离子广泛地存在于各地的水源中。它在很大程度上是决定水源酸碱度的离子。 含量过多的钙离子会提高糖化是的碱值，不利于一些蛋白酶的作用。 一般降低钙离子的办法是加入磷酸，使钙离子沉淀，同时磷元素也可以为酵母提供所必需的养料。
镁离子
镁离子对水的影响不如钙离子大，镁离子同时也是酵母繁殖时所需要的养分。一般认为，少量的镁会让啤酒产生涩味，但是没有碳酸钙导致的涩味明显。
钠离子
钠离子不会影响出糖所需的酸碱度。 如果在啤酒有含有75-100 ppm的钠离子，啤酒的甜味会很柔和。 但是如果此时的硫酸根离子过多，啤酒会不柔和；所以最好的情况就是有钠离子的时候，硫酸根离子要少，反之亦然。
硫酸根离子
硫酸根离子在蛋白和淀粉降解过程中有很大的作用，但是它可能降低啤酒花的利用率。 而且，如果硫酸根的含量太高，啤酒会显得很粗燥。
氯离子
氯离子主要以氯化钠，氯化镁等形式存在。刚才说了，钠离子可以使啤酒更甜一些。在啤酒中加入氯化钠，（即食盐）可以让啤酒更甜一些。你不妨试试。我的几个墨西哥朋友喝啤酒的时候都喜欢加几粒盐。在盐粒沉到瓶底的过程中，会有一串串的气泡，很漂亮，啤酒的苦味也不会那么明显了。
对于啤酒来说，水中的三种矿物质对啤酒的口味比较重要，他们是，钠离子，氯离子和硫酸根离子。钠离子和氯离子可以使甜味更加突出，硫酸根离子可以使啤酒花的苦味更加清脆。但是这些对于一个初学者来说可能很难体验到。 你可以通过不断地酿制同一款啤酒，然后再每次酿造时进行细小地改动来体验这样变化。
水处理
如果水闻起来很难闻，或者有一股金属味，一般通过煮沸就可以解决。 煮沸后再冷却，这样一些化合物就可能挥发，或者以水垢的形成沉淀。这种方法简单，而且有效。 还有一个方法就是买一些大块木炭，洗干净后浸泡在在你要使用的水中，不时地搅动。木炭可以吸附水中的异味气体和有机物质杂质。 这也是很有效，很简单的方法。 记住最后要把小木炭屑与水分离。 如果有条件，可以在水龙头上安装一个碳过滤器，达到同样的效果。
一般城市使用的自来水中添加漂白粉来杀菌，漂白粉中的主要物质是氯气，或者是氯胺（NH２Cl）。 氯气通过煮沸就可以解决，氯胺很麻烦，煮沸没有用，如果水中残留的话会让啤酒有股药味。 一般处理氯胺是使用偏重亚硫酸钾。在一些化学品店里可以买到。但是主要一定要用纯度高的，或者食品级的。
水中的离子主要影响到麦芽出糖的过程，以及发酵的过程。 比如钙离子，镁离子的含量会影响到酸碱度，水的酸碱值直接关系到出糖时的pH值，也就会影响到出糖率和出糖的种类。这些问题我们在下面的出糖专节中会详细地提到。 对一般初学者来说，出糖率，出糖比例似乎都不很重要，我们现在要的就是把啤酒从自己家里酿出来，就算大功告成了。
在酿造前，应该对自己要使用的水有一个基本了解。 在美国的每一个城市，自来水公司负责定期的把水的质量测试报告公布于众，所以家庭酿造者们就会很有把握地使用各种化学品来处理自己的水源。 中国是个发展中国家，目前可能还无法做到这点，至少在南京市还没有做到。 我为这件事情曾经给南京自来水公司去电话询问，无效。 后来再委托一位做水处理的朋友打听，终于找到了相关人士。 很可惜， 在他们的检验报告中不包括我想知道的钙，镁，鉀等离子，所以我最终
3。啤酒花
最早有关啤酒的记录产生于公元前3000年的古埃及。 中国商代甲骨文（距今4000年）上记载有“醴”，一种谷物麦芽酿造的啤酒，可以说是中国记载的最老的啤酒。 但是啤酒花在1079年才被第一次记录使用在啤酒中，直到十三世纪才开始广泛使用。 啤酒花在啤酒中的作用有三个：
增加苦味来平衡麦芽的甜味，
增加啤酒的口感和香味，
增加啤酒的保质时间和稳定性。
啤酒花给啤酒增加苦味和香味（口感香和嗅觉香）。 不要试图在雪花或者青岛啤酒中找到香味，它们没有。 你如果是雪花啤酒的爱好者，你当然可以把鼻子几乎贴在酒瓶里面，然后使劲地吸，然后强调说自己闻道了香味。 我有一次应一位南非美女的要求，给她的学生们讲关于啤酒知识的英文课，也就带去了两桶啤酒做样品。 当我刚把啤酒桶打开，隔壁的几位外教就闻到味了，伸着鼻子就找过来了。。。这才是啤酒的香味。
不知道多少人问我：“没有啤酒花是不是就没有啤酒泡沫？” 啤酒花和啤酒泡沫之间没有关系的。 啤酒花，又称为蛇麻子，是一种灌木的花蕾。 啤酒花的花瓣叠加排列成尖锥球形，其形状有些像一个非常松软的松果，个头有大拇指第一个关节这么大。 在花瓣的根部，含有精油和树脂，这些就是酿酒师们最喜爱的东西了。树脂增加苦味，精油增加香味。
树脂
啤酒花里含有硬和软两种树脂。 硬树脂不溶解，所以对酿造啤酒几乎没有贡献。软树脂才是我们要的宝贝。 软树脂里面主要是a-酸，它保证了啤酒的苦味，同时可以延长啤酒的保质期。 在我们前面提到的印度哌艾里就是因为啤酒花中的a-酸，让不远万里的英国军队喝上了啤酒。
a-酸受热后，分子结构发生了变化，成为异-a-酸。 其实异-a-酸才是啤酒苦味的真正来源。 这个把a-酸变成异-a-酸的过程，被称为异构化（Isomerization）。 异构化不涉及分子式的改变，只改变分子的结构，就好比“士”字变成了“土”，“日”变成了“曰”。 在熬制麦芽汁的过程中，啤酒花熬制的时间越长，就会有更多的a-酸被异构化，结果就是啤酒就越苦。
树脂中还有一种是b-酸，b-酸对啤酒的苦味贡献比较小，大约占10%。
精油
我们啤酒中的香味主要来自精油。精油可以增加口感和嗅觉，它也可以增加一些苦味。 像其他植物中的精油一样，啤酒花中的精油也是会挥发的。 你还记得在你的处女做的过程中，满屋子的香味吗？那就是来自精油的香味。
不知道你的烹饪水平怎么样？（我发现好的酿酒师，都会做一手好菜。）烹饪中常用的香料都含有精油，比如说大蒜。大蒜可以在几个时段中加入菜肴里。 你可以在热锅的时候用大蒜炝油爆锅，或者是烹饪结束的最后一分钟，撒入蒜末，翻炒装盘。 这两种方法的结果都可以在菜肴中增加蒜香，但是前者主要是入口的蒜香，后者主要是嗅觉上的蒜香。
啤酒花的使用也是同样的，如果在熬制麦芽过程中，加入啤酒花熬制30分钟，香味就会体现在酒体中，呈现在口感上；如果在熬制结束前最后一分钟加入啤酒花，香味就会是嗅觉。那如果我们又想要口感，又要有嗅觉，那该怎么办呢？你如果实在不知道答案，你就去问个厨师吧。
啤酒花的种类：
有一些啤酒花中的精油含量多一些，有些a-酸的含量多一些。精油含量多的啤酒花，又被称为“贵族啤酒花”，或“香味啤酒花”。a-酸含量高的啤酒花俗称“苦味啤酒花”。
香味啤酒花
不同的啤酒花或多或少地有着不同的香味。这些啤酒花中的a-酸的含量在2%-5%， 而精油的含量却要高很多。 不同的香味啤酒花组合在一起，就好比烹饪中的各种调味品一样， 可以调和成很复杂口味的啤酒。比如欧菲啤酒的棕拉格中使用了四种啤酒花。而且在添加时间和添加方式上的不同，是口感更加微妙，可以呈现水果、辛辣等口味，享受无穷。啤酒花的味道很难用语言描述，这个有点像茶叶，说不出了所以然来。
苦味啤酒花
一般用于添加啤酒的苦味。这些啤酒花种ａ-酸的含量可以达到10%以上。
双重酒花
就是又香又苦的酒花。对于家酿啤酒爱好者来说，我建议除非你喜欢它的某种香型，一般尽量避免这种啤酒花，因为你很可能顾了这头忘记那头，很容易被它的“多功能”所困惑。
产地命名
很多啤酒花是以产地命名的。这些地方都是传统的啤酒花产地，一般位于欧洲的中北部。比如哈拉道啤酒花（Hallertau），就是产于慕尼黑北部的哈拉道地区。Sazz就是产于捷克的Sazz地区。 有些啤酒花虽然发源于某一地区，后来又在其他地区生产了，一般把生产地标在前面，发源地在后面，比如Hallertau Hersbruck, 表示哈拉道生产的赫斯布鲁克酒花。
啤酒花的形状：
啤酒花的原形是花蕾，但是为了便于运输和保存，啤酒花加工厂把他们烘干压缩后制作成颗粒。很好地保留了原有的香味，同时增加了其使用效率。有些啤酒花是以啤酒浸膏的形式销售的。这种浸膏一般没有什么香味。
匹森纳的配方
4.5公斤澳洲大麦芽
0.25公斤小麦芽
40克Saaz啤酒花
在这个配方中，我们的目的是体验啤酒花除了苦味之外的香味和口感。步骤同前酵母小麦啤酒的步骤，啤酒花分成三份，在熬煮麦芽汁的步骤中，熬制结束前60分钟加入10克啤酒花，熬制结束前30分钟加入15克啤酒花，熬制结束时，关闭火源，在投入其余的15克啤酒花。
一般认为，60分钟的熬煮时间可以将所有的a-酸异构化。30分钟可以将50%的异构，最后加入的a-酸没有异构发生。
啤酒苦味和计算方法
啤酒苦度单位
测量啤酒苦味的单位是IBU（International Bitterness Unit, 国际苦度单位）。一个IBU相当于在一公升啤酒中含有1毫克异-a-酸。 在我们第一次酿制的酵母小麦啤酒中，在我们酿制的20公升啤酒中，我们使用了10克含有5%a-酸的啤酒花熬煮了60分钟。我们认为这时全部a-酸被异构化了，所以该啤酒的理论IBU为 10000*0.05/20=25 IBU. 实际上的苦度没有这么多，这关系到啤酒花的利用率和异构化的过程。
ＩＢＵ＝ 1毫克异-a-酸／１升啤酒
大型啤酒厂有完好的设备，他们可以准确地测量出啤酒中异-a-酸的数量，然后确定IBU值。由于啤酒花是天然农作物，a-酸的含量每个花蕾都有不同，所以一般大型啤酒厂是把很多批次的花蕾混合在一起，以求平均，然后再酿制结束后再用啤酒花浸膏来调节IBU到目标数值。
HBU
家庭酿造和小型精工啤酒厂没有大型啤酒厂的设备，也没有这么做的必要。 家庭酿造爱好者一般只注重加入的a-酸数量，而不是异-a-酸的数量。这样的苦度单位就是HBU (Homebrew Bitterness Unit，家酿啤酒苦度单位)。这个数值比实际IBU要高，但是一旦使用习惯了，也可以很好地说明问题，同样具有实用性。有些书籍和论坛上会使用这个单位，但是我一般不用。
ＨＢＵ＝ 1毫克a-酸／１升啤酒
啤酒花的利用率而苦度计算
我们说了熬煮的时间长短直接关系到a-酸异构化的程度，比如说熬煮60分钟会比30分钟多产生异构a-酸。异构化的程度还同麦芽汁的浓度有关。不难想象在浓度越高的麦芽汁中，产生a-酸异构结构就更加困难，a-酸被异构的数额也少。 这样我们需要知道啤酒花在这些状态下被异构化的比例。 由于在不同的熬煮情况下，由不同的利用率，所以在计算IBU的时候，需要查阅不同的利用率参数。利用率与麦芽汁的浓度和熬煮时间直接相关。某种啤酒花对啤酒的苦度贡献，可以如下计算：
IBU = 啤酒花重量 X a-酸百分比 X 利用率 /体积
注意，重量的单位是毫克，体积的单位是升。
a-酸在不同麦芽浓度和熬煮时间下的利用率
左边直排为熬煮时间，第一横排为麦芽汁比重。熬煮时间越长，利用率越高。麦芽浓度越高，利用率越小。 在60分钟之后，利用率的增长不很明显。
时间 \ 比重 7.5 10 12.5 15 17.5 20 22.5 25 27.5 30
0 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
5 0.055 0.050 0.046 0.042 0.038 0.035 0.032 0.029 0.027 0.025
10 0.100 0.091 0.084 0.076 0.070 0.064 0.058 0.053 0.049 0.045
15 0.137 0.125 0.114 0.105 0.096 0.087 0.080 0.073 0.067 0.061
20 0.167 0.153 0.140 0.128 0.117 0.107 0.098 0.089 0.081 0.074
25 0.192 0.175 0.160 0.147 0.134 0.122 0.112 0.102 0.094 0.085
30 0.212 0.194 0.177 0.162 0.148 0.135 0.124 0.113 0.103 0.094
35 0.229 0.209 0.191 0.175 0.160 0.146 0.133 0.122 0.111 0.102
40 0.242 0.221 0.202 0.185 0.169 0.155 0.141 0.129 0.118 0.108
45 0.253 0.232 0.212 0.194 0.177 0.162 0.148 0.135 0.123 0.113
50 0.263 0.240 0.219 0.200 0.183 0.168 0.153 0.140 0.128 0.117
55 0.270 0.247 0.226 0.206 0.188 0.172 0.157 0.144 0.132 0.120
60 0.276 0.252 0.231 0.211 0.193 0.176 0.161 0.147 0.135 0.123
70 0.285 0.261 0.238 0.218 0.199 0.182 0.166 0.152 0.139 0.127
80 0.291 0.266 0.243 0.222 0.203 0.186 0.170 0.155 0.142 0.130
90 0.295 0.270 0.247 0.226 0.206 0.188 0.172 0.157 0.144 0.132
100 0.298 0.272 0.249 0.228 0.208 0.190 0.174 0.159 0.145 0.133
110 0.300 0.274 0.251 0.229 0.209 0.191 0.175 0.160 0.146 0.134
120 0.301 0.275 0.252 0.230 0.210 0.192 0.176 0.161 0.147 0.134
多种啤酒花的使用：
给啤酒增加苦味其实不难，认定了自己想要的苦度范围后，就在60分钟时选择一款啤酒花，计算好苦度直接投入就好了。 香味比较讲究，什么时候投入香味啤酒花，投入多少、什么种类，等等，很难理论上表达，完全靠经验。 这是因为啤酒花中的精油始终在挥发，无法准确的计算其含量。 而且一款啤酒花给啤酒带来的香味是无法用语言表达的，试想，你如何能表达茴香带来的口味？这一切都要靠不断地总结经验才能掌握。 为了给啤酒增加不同的香味，你需要在不同的时间里投入啤酒花，甚至是不同的啤酒花。这些投入的啤酒花或多或少的都会影响到啤酒的最后苦味。
如果啤酒花投放的时间，可以通过下面的算式计算出啤酒的苦味：
IBU = （啤酒花重量1X a-酸百分比1 X 利用率1 ） + （啤酒花重量2X a-酸百分比2 X 利用率2 ）+ … / 体积
我们来计算一下上述匹森纳重点苦度 IBU，该麦芽汁的原始比重为12 P， 体积为20公升。
啤酒花种类 a-酸 （%） 重量 熬煮时间 利用率 IBU 贡献
Saaz 5 10 60 0.231 5.775
Saaz 5 15 30 0.177 6.64
Saaz 5 15 0 0 0
总IBU 12.4
啤酒花的形式与保存
酿酒用啤酒花的原形是干燥，蓬松的植物花蕾。 啤酒花收获后a-酸，还有精油等成分会立即开始发生变化：比如精油挥发，a-酸被氧化等问题。 所以，在啤酒花的产地，啤酒花加工厂将啤酒花压制颗粒状，然后在真空包装保存。一般来说，冷冻，真空，避光都可以减少啤酒花的储存损失。当你拿到你的啤酒花的时候，可以放置在冰箱里密封保存。
啤酒花的利用
刚才说了，a-酸在加热后发生异构，形成了异-a-酸，才能使啤酒产生苦味。所以异构过程是酿制啤酒的关键步骤。 我们来看看什么因素会影响啤酒花的异构化、影响异-a-酸。
１． 啤酒花的形状
整形的啤酒花比较难异构，而成为颗粒状的比较容易。 这是因为颗粒啤酒花在浸泡后立刻分离成很小的颗粒，更加利于反应。
２． 熬煮的条件
熬煮时间越长，异构化反应进行的越彻底，但是如果时间过长，被异构的a-酸会返回到原来的结构。一般在酿造中，加热时间不超过60分钟。
３． 酒花用量
啤酒花用量越大，被异构化的比例越低。 酿酒师们为了提高利用率， 往往在不同的时段里分批加入苦味酒花。
3． 发酵
异构化的a-酸会吸附在啤酒酵母上，然后随着酵母残留物排出，降低啤酒花的利用率。这在后面的工艺段落中会详细讨论。
4． 啤酒过滤、储存
这些步骤都会影响到啤酒的苦度。 有研究表明有些啤酒在储存6个月之后，异-a-酸含量下降25%，降低了啤酒的苦味。
对于家庭自酿者来说，啤酒花的存储、熬制时间和啤酒的保存方法是影响啤酒花利用率的关键。啤酒花要低温密封保存，熬制时间不要超过60分钟，啤酒避光低温保存，这些方法可以提高啤酒花的使用率。
啤酒原料之4．酵母
啤酒酵母是所有神奇力量的源泉，是它把糖变成了酒精。 但是古代人不知道啤酒酵母为何物。 比如1516年的德国啤酒纯净法中就没有列出酵母。 直到19世纪人们才发现啤酒酵母，所以之前人们并知道是什么力量把粮食变成了酒精。 北欧的维京人每个家庭都有一个用于搅拌麦汁的棍棒。维京人发现不同的棍棒可以酿造出不同口味的啤酒，所以人们对棍棒产生了迷信，将最好的棍棒封为神灵。 今天看来， 这些棍棒就是沾有酵母的木棍。
啤酒酵母是真菌的一种。酵母繁殖的方法有点像长水泡。 他在细胞壁上出了小泡，然后小泡脱离母体再自由成长。 不同于其他微生物，他同时可以在有氧和无氧的条件下生存。 在有氧的情况下，酵母菌吃下糖，呼吸入氧气，排出二氧化碳。 在无氧的情况下，他吃下去糖，把它们分解后排出酒精和二氧化碳，获得能量赖以生存。
酵母种类：
艾尔酵母
艾尔酵母又被称为桶上发酵酵母，因为在发酵时，酵母浮在麦汁的上面，形成一个很浓，很厚的泡沫层。艾尔酵母的发酵温度在10-25度，而且很多艾尔酵母在12度以下就休眠而根本就不起作用。由于艾尔酵母发酵温度较高，它可以产生高脂香，高酒精度的啤酒。所有的艾尔啤酒都有其独立的特点。
拉格酵母
拉格酵母发酵温度在7-15度。在这个温度范围内，他的发酵速度很快。由于拉格酵母不像艾尔酵母那样浮在上面，而且酵母沉淀性很好，所以又被称为“桶底酵母”。 拉格啤酒的口味很大程度上取决于发酵酵母的种类和发酵温度。
关于酵母的一些术语：
酵母的发酵程度 （Attenuation）
酵母把糖转变成酒精，但是到达某一点的时候，由于麦汁中的糖的浓度不够它继续存活，它将停止发酵，自己转入休眠状态。 我们在前面讲过麦汁的终点比重，也就是发酵反应停止时的麦芽比重。 酵母发酵程度可以用以下公式表示：
发酵程度 ＝（OG-FG）/ＯＧ Ｘ １００％
比如，某款啤酒的起始比重为１３Ｐ，重点比重为2P, 其发酵程度a,
A = ( 13-2) /13 = 84.6%
一般认为，酵母的发酵程度分为高中低三个等级，65-70%为低，71-75%为中等，76-80% 为高。
沉淀效果 （Flocculation）
沉淀效果表明酵母结块沉淀的效果。 有些酵母即使在发酵完成后依然悬浮在啤酒中，有些酵母则可以在发酵桶底部形成一层薄饼似的沉淀。 沉淀效果高的酵母在啤酒中的悬浮数量小。 这类酵母酿造出来的啤酒会很透明。 有些沉淀效果不好的酵母会很长时间悬浮在啤酒中。 但是有些酵母会在发酵还没有完全结束时就沉淀下去，使发酵不完全，并且很容易产生大量的双乙酰。 有些啤酒，比如我们开始介绍的小麦酵母啤酒中的有些口味是直接来自啤酒酵母，这类酵母我们希望他们长期地悬浮在啤酒中。
酵母的发酵
影响发酵的因素
啤酒发酵的好坏，取决于三个因素：酵母、麦汁的营养、发酵温度。
酵母：
酵母是一种微生物，他是一种生命。用于发酵的酵母首先必须是健康的酵母。这种酵母需要年轻、有生命力、没有被其他细菌污染。而且数量上要足够多得可以完成任务。
获得酵母的方法有两个，一个是从酵母厂购买。 这种酵母一般都能保证他们的生命力和无菌。但是数量上可能不够。所以在使用前需要做一些活化和扩培工作。还有一种方式就是从原先的酿造罐中保留酵母在下一次酿造中使用，或者从其他的啤酒中获得。 具体的方法我们在工艺部分中会详细描写。
酵母的形式
有两种，干酵母和液体酵母。
干酵母有些像超市卖的酒药。他们可以在低温下储存很长时间），而且在使用时也很容易准备。由于干酵母是鲜酵母通过脱水得来的，所以种类很少，一般都是艾尔酵母，几乎没有拉格干酵母。 有些厂家声称自己是拉格干酵母，但是这些酵母的性质更像艾尔酵母。
液体酵母，或者称为鲜酵母，指生活在培养液中的活性酵母。由于不受包装的限制，这类酵母的种类很多。 由于湿酵母没有被压缩，其单位体积内含有酵母的数量不如干酵母多，所以用量也比较大。这些酵母拿到手之后，需要在营养液的“起子”里扩培后才能扩充到一定数量，投入麦芽中使用。
不同口味啤酒的不同点主要在于使用了不同品种的酵母。设想不同的酵母具有不同的饮食习惯、不同的生活环境和不同的代谢能力，这就反映在不同的发酵程度、沉淀效果、发酵温度和发酵副产物上。比如说我们开始接触的酵母小麦啤的酵母，就是一款发酵程度中等、沉淀效果弱、发酵温度高和可以产生大量酯的酵母。 就是有了这些千奇百怪的酵母，啤酒才形成了各种口味风格。
之所以有不同的啤酒酵母，是因为酵母自身会发生异变。 酵母像所有的生物一样，他们会为了适应环境而自身变异。 由于酵母的生命周期很多，这种变异的速度就会很快。就是因为这个原因，很多欧洲的老啤酒厂都有自己独特的啤酒酵母，最后形成了独特的啤酒风格。欧菲啤酒厂里的酵母来自德国巴伐利亚地区，在我们实验室里发发生变异，居然形成了一种发酵程度很高，而本身又带有水果香型的酵母，实为难得。这是上天对我们的厚爱。 传统啤酒厂很注重保存和培养自己的酵母，并成为自己的风格。对于家庭酿造者来说，随着更多的人加入酿造爱好者团队，有一些酵母商开始在全世界收集各种酵母，然后再培养、包装后出售。 在中国目前还没有一个这样的企业。如果你想在想购买啤酒酵母，目前市面上有些厂家提供干酵母。我本人也希望通过同国外专业厂家的合作，今后能向国内的自酿爱好者们提供更多的酵母种类。
一般的酵母品种有
艾尔酵母
 美国艾尔
 酵母小麦酵母
 比利时艾尔酵母
拉格酵母
 波希米亚拉格酵母
 捷克匹森纳拉格
 德国巴伐利亚拉格酵母
 慕尼黑拉格酵母
关于各种酵母的风味和使用方法，你可以参看各个供应商的具体说明，在此不多说了。
麦汁的营养
酵母菌需要氨基酸、糖等物质来维持生命。不同种类的酵母菌需要不同的营养组成，所以酿制不同的酒的酵母种类是不同的。 对于啤酒酵母来说，如果麦汁完全来自麦芽，麦汁中含有足够的营养。但是如果麦芽汁部分来自adjunts(未发芽的谷物)，或者是纯糖，此时麦芽汁中可能缺少必须的氨基酸等营养物。 同时，为了维持酵母在等待阶段和成长阶段的有氧呼吸，麦芽汁中还需要含有一定量的氧气。因为在熬煮过程中麦汁中的氧气几乎被赶了出去， 所以一般我们在发酵前需要对麦芽汁充氧。具体的工艺流程会在工艺段落讨论。
温度：不同的啤酒酵母有不同的最佳发酵温度。我们前面提到的艾尔和拉格就是两种不同的发酵温度。如果发酵温度低于酵母的适应温度，酵母还处于休眠状态，无法开始工作。 如果温度过高，酵母就是过度的兴奋，大量地产生如高级醇、双乙酰等副产品，影响啤酒的质量和稳定性。由于家庭作坊很难做到绝对无菌，啤酒中多多少少会混入其它的菌类，而高温正适合这些菌类的繁殖，所以高温下也很容易使啤酒腐败。
对于家庭酿造啤酒来说，控制温度是个有挑战的项目。所以一般家酿者冬天酿拉格，拉格的温度为8-12度；春秋酿艾尔啤酒。艾尔需要的温度为16-20度。 如果家里有足够大的冰箱，那就什么都不怕了。
发酵的副产品
酵母发酵的目的是把糖变成乙醇酒精，但是这个过程是个很复杂的微生物反应，不可能像在化学实验室那样做到准确无误，所以，在这个过程中产生了很多副产品。
1． 高级醇
除了我们要的两个碳的乙醇外，发酵过程中还会产生一些三到五个碳原子的更大个“高级醇”。 高级醇喝在嘴里会让口腔感到“温暖”、“发辣”。 高级醇含量高的啤酒（或者是其他任何酒类），会使人头疼，长时间宿醉。 但是，同时高级醇是产生各种酯的最好原料。 各种高级醇可以形成不同的酯香。 各种不同的酵母有不同的产生高级醇的能力，一般来说，发酵快速的酵母产生的高级醇比较多。 比如艾尔酵母的高级醇要比拉格酵母多。
2． 酯
酯是啤酒芳香的另外一个主要来源。它来自酒精和有机酸之间发生的酯化反应。 在很多啤酒中，尤其是艾尔酒中，常常伴有很浓烈的酯香。 酯香给人的第一个感觉就是水果香。我们前面酿制的酵母小麦啤酒中的水果香几乎完全来自酯香。
3． 二甲基硫醚 （Dimethyl Sulfide DMS）
DMS给啤酒增加更多的麦芽口感，常常出现在拉格啤酒中。 如果DMS的含量超过了50微克/升，啤酒就会有一种烤甜玉米的香味，口感很令人不快。 DMS还主要出现在麦芽出糖熬煮的过程中。一般通过沸腾熬煮可以使之挥发。我们在出糖工艺一段中会详细讨论这个问题。
4． 双乙酰
双乙酰是酿造啤酒过程中产生的最多的酮，它对啤酒口味的影响也是最大。 少量的双乙酰可以使啤酒口感更加成熟。在一定量之下可以使啤酒带有奶油味。 在诸如爱尔兰世涛、苏格兰艾尔就中需要有这些特殊的味道来增加其绵厚的口感。 但是如果过量，双乙酰会被很快氧化，产生腐烂的味道。 所以控制双乙酰含量，尤其是在淡味的拉格啤酒中的含量对啤酒的质量尤其关键。
5． 各种酸
啤酒发酵过程中会产生部分脂肪酸，这些酸在后期的成熟阶段可以通过反应形成其他的物质，比如酯。 脂肪酸也很容易被氧化改变啤酒的口味。 啤酒发酸就是因为产生了太多的酸，包括醋酸，乳酸等等。
6． 其他物质。
其他物质还有硫化物，含氮物质等等，一般与我们家庭酿造无关，在此不细说了。
如果发酵温度高，发酵的很快，就会产生大量的高级醇。80%的高级醇在发酵前期产生。 高级醇是酒发辣，入口感到热。 高级醇进入人体体能，不会像乙醇那样被快速吸收，而残留在血液里，对人体作怪。 酿酒过程中想避免高级醇的产生有两个方法：1。低温发酵，使发酵过程延长，减少在发酵的初期高级醇的产生，2， 延长储存时间， 让更多的高级醇转变成酯， 增加酒香。
工艺考究的啤酒高级醇含量少、饮后不头疼、不宿醉。 这是因为好的啤酒在工艺上采用长时间发酵、采用长时间储存，减少了高级醇的产生，并随时转化了高级醇。这也就是为什么茅台、五粮液等高档白酒不会头疼和宿醉得原因。 啤酒也是一样。 我们的客户曾经赞扬欧菲啤酒， 说它“一杯就飘，千杯不倒。”也就是说，欧菲啤酒浓烈到喝一口就有感觉，而可以喝一晚上也不会醉倒。 说法有些扩张，但是也反映了精工细酿的啤酒的特点。
出糖原理与工艺
万能的生物酶
麦子发芽了，释放出了一些生物酶，破坏了一些大分子的保护层，使淀粉做好了被转化为糖的准备。 如果此时再将麦芽碾碎，就可以使水立刻接触到淀粉层，让它更好地暴露在温水中。 出糖的过程，就是用温水浸泡碾碎的麦芽，使麦芽在一定的温度下激发其中的生物酶来把淀粉分解成各种颗发酵糖的过程。
出糖中需要的生物酶
一粒麦芽里含有大分子的淀粉，还有各种各样的酶。 生物酶是个奇妙的东西，他们负责对生物体中的生物反应起到催化作用。 生物酶的分工又很细致，一种酶一般只负责一个催化反应。 由于淀粉分子的个头很大，要把淀粉分解成了小分子的糖，生物酶们需要齐心合作，各自发挥作用，把淀粉给攻破。了解各种生物酶的活化环境和简单的转坏机理可以让我们更加灵活而有效地做好麦芽出糖的步骤。
John Palmer在他的《How to Brew》一书中，对生物酶的功能作了一个很好的比喻。他说：设想一场狂风把后院的大树给刮倒了。 我们需要把树枝切成小块后装入垃圾袋处理掉。 首先需要强力电锯把大的树干锯成小段，再用手锯把一些较细的树干锯断，再用园艺剪刀把树枝末梢剪成小段。 我们还需要耙子来收集这些碎树枝，再装入垃圾袋中。 各种工具对庞大的树枝的各个部位开展了破解工作，缺一不可。 即使这样，有些树杈，树结等地方还是无法处理到最小。
在麦芽中，这些工具就好比各种生物酶，他们中有些负责把淀粉的大分子结构给断裂掉，有些负责把淀粉转化成葡萄糖，有些负责降解蛋白质，使之溶解于水中。
各种酶需要在不同的温度和酸碱度下才能发挥他们的最大作用。 麦芽中各种主要的酶及其作用陈列在下表中。最佳温度和最佳酸碱度表明这些酶可以发挥作用的外部环境。 如果不能达到这些环境要求，这些酶或者还没有生成、没有被激发，或者已经失去活性。
酶 最佳温度 最佳酸碱度 功能
植酸酶 30-52 5.0-5.5 降低出糖的酸碱值
各种分解酶 35-45 5.0-5.8 使淀粉分解并可溶于水
Beta-葡糖酶 35-45 4.5-5.5 破坏麦芽外部的保护层胶质
肽酶 45-55 4.6-5.2 打破蛋白质中的肽链，产生自由氨基氮
蛋白酶 45-55 4.6-5.3 降解大分子蛋白
Beta-淀粉酶 55-65 5 5.0-5.5 把淀粉转化为麦芽糖
Alpha-淀粉酶 68-72 5.3-5.7 产生包括麦芽糖在内的多种糖。
我们把各种酶看成一个公司内部的所有员工，每个人都有自己喜欢的室温要求（温度）和办公桌的（pH值）大小要求。 如果不能满足这些要求他们就无法工作。 这些要求就是他们各自的最佳工作环境。 明眼人可以从这个表中可以看出，如果选择一种尺寸的办公桌来让所有的酶都能处于最佳工作状态的话，这个数值是5.3。当pH=5.3的时候，它能让所有的酶（除了肽酶略嫌桌子有些大以外）都很开心地工作。 但是室温要求比较复杂。老板说我们房间有限，不可能给每个人不同的房间，于是就把人员集中在三个房间里， 而室温则分别控制在45度（植酸酶，枝解酶、beta-葡糖酶、多肽酶、蛋白酶、beta-淀粉酶）；60度（beta-淀粉酶）和68度（alpha-淀粉酶）。 选择这些温度的前提是：
1。尽可能地减少房间数量。
2。尽可能地使用低温节约加热成本，
3。在不能使用同一温度的情况下尽可能地拉大两者的差距，避免他们走错房间，发生越俎代庖的事件。
其实，老板还有两个更加糟糕的问题：所有的办公室的温度都由一个温控开关控制，也就是说，他一次只能满足一个房间的温度要求。第二个问题是，喜欢低温的人，在高温环境下就会。。。呃。。。昏厥。 所以，老板就从低温开始控制温度，当低温的人完成了他们的工作后，他就残忍地调高温度，让其他房间的人开始工作，也让喜欢低温的那些人昏死过去。
在出糖过程中，我们在这三个温度下浸泡麦芽。 浸泡麦芽的温度可以首先设在45度，再上升到60度，最后达到68度
酶 最佳温度 最佳酸碱度 功能
植酸酶 30-52 5.0-5.5 降低出糖的酸碱值
各种分解酶 35-45 5.0-5.8 使淀粉分解并可溶于水
Beta-葡糖酶 35-45 4.5-5.5 破坏麦芽外部的保护层胶质
肽酶 45-55 4.6-5.2 打破蛋白质中的肽链，产生自由氨基氮
蛋白酶 45-55 4.6-5.3 降解大分子蛋白
Beta-淀粉酶 55-65 5 5.0-5.5 把淀粉转化为麦芽糖
Alpha-淀粉酶 68-72 5.3-5.7 产生包括麦芽糖在内的多种糖。
但是无论老板多么仁慈，他的心中一直在考虑着减少雇员和减少房间的计划。 比如说植酸酶，他的作用是释放植酸来提高麦芽汁的酸度（降低pH值）。 一个半世纪前，酿酒师们在30度左右浸泡麦芽长达数小时来进行“酸休止”。 但是今天在中学化学的课本里已经告诉你如何提高水的酸度了，所以目前几乎没有人使用酸休止。 Beta-葡萄酶的功能是分解高分子的保护层--矩阵式的网状有机物，同时降解蛋白质的粘性。 这些工作其实在上游加工厂，也就是麦芽厂内已经完成。 我们前面讨论过，发芽的过程就可以破解保护层。 同时经过加热和振动后，麦芽中遗留下来的分解蛋白酶就很少了。 现在的啤酒厂里，要求在45度温度以下工作的人员已经被淘汰了。 但是，有些时候我们又不能相信麦芽厂百分百地干完了这些粗活，而我们家庭酿酒师们又无法检测原料是否可靠。 最可怕的是，如果我们使用了没有发芽的谷物， 如燕麦，黑麦，元麦等，他们的细胞壁没有受损，其中含有大量的粘性物质，可以让麦芽粘得想面团一样。 我们这个时候又得需要beta-葡糖酶出马解决问题。 所以，一般凭经验来说，如果你不想激发肽酶和蛋白酶来降解蛋白质，在40度的温水中浸泡20分钟可以降低麦芽的粘度并增加淀粉的可溶性，提高麦芽的整体出糖率。
蛋白质休止
我们看看这些在45度房间里的肽酶和蛋白酶能干什么。 他们专门分解蛋白质。 其实在麦芽出芽的时候，对于出芽程度比较深的麦芽来说，几乎没有什么大个蛋白质残留下来。 如果你对你的麦芽原料很有把握，这间房子里的人也可以让他们滚蛋。（资本家们很残忍！）但是，资本家们又一想，留着他们，他们可以分解一些长链蛋白，为今后的酵母提供所必需的氨基酸等营养。 他们进一步分解蛋白质后，可以防止啤酒中出现蛋白质引起的混浊，还可以使啤酒泡沫显得更加丰满细腻。 资本家们想啊，想啊，终于有了一个好的方案：你们当零时工吧。 有工作就叫你们来，没有工作你们就在家歇着。 如果你们来上班，我就把房间温度调整为50度，让你们更加开心，提高工作效率。 由于50度的时候主要是分解蛋白质的生物酶在工作，所以这个温度下浸泡麦芽， 又被称为“蛋白质休止”。
当然，如果你的谷物中含有没有发芽的谷物原料， 老板还是需要beta-葡糖酶来打工。 这时它会选择把他和肽酶、蛋白酶集中在45度的房间里。 设置45度为“蛋白质休止”温度，降解蛋白质的同时也降解细胞壁里的高分子物质。
蛋白质休止的主要目的是：
1． 在发芽程度不高，或者有非发芽谷物出现时，蛋白质休止可以降低麦汁的黏度。
2． 它可以防止出现冷雾现象。冷雾现象是指啤酒在冰冻后液体混浊，但升温后即可变清的一种现象。出现这种现象就说明啤酒中含有长链蛋白。除了外观需要外，啤酒中的蛋白质过高会影响到啤酒的保质。
3． 可以使啤酒的泡沫更加细腻。
淀粉转化
出糖的主要步骤是把淀粉转化为麦芽糖。所以，最重要的生物酶是两个分解淀粉的家伙：alpha-麦芽酶和beta-麦芽酶。一个好的企业，一定要为最有用的员工创造最好的工作条件和环境，让他们最大化的发挥作用。 所以老板决定，让alpha-淀粉酶和beta-淀粉酶的工作环境要是最佳环境，同时又要尽可能地区别他们的温度环境，防止他们走错房间，不好控制。 老板决定，他们的房间的温度分别为70度和60度。 在60度的时候，beta把淀粉分解成麦芽糖， 在70度的时候，alpha把淀粉分解成其他的糖，相互不插。
这两个淀粉酶兄弟的工作内容都是把长长的淀粉链分解成短糖。 Beta只能做些枝节末梢的工作，它能把淀粉分子链上的叉枝剪成小段的麦芽糖，但是无法涉及到主干部分。 Alpha可以随意的攻击淀粉主干和末梢上的任意环节，他可以形成麦芽糖，也可以形成其他的较小的分子团后，再交给beta去慢慢加工成麦芽糖。 Beta拿着这些原料，看到上面有能剪的就剪下来，不能剪的随他去了。这样，我们获得了大量的麦芽糖，还有一些不是麦芽糖的糖类。
Beta是老员工了，在谷物还没有发芽的时候他就呆在里面了。 Alpha是发芽后才产生的新手。 所以，你能想到，如果使用了太多的没有发芽的谷物，Alpha的数量要少一些，工作能力要差一些。 我们注意到，beta和alpha两人的工作环境是不同的，并且这个环境是不交叉的。也就是说，beta忙得时候，alpha还在休眠，而等到alpha忙起来，beta已受不了高温而停止工作了。这样通过控制温度就可以控制他们各自的工作内容。
可发酵糖vs不可发酵糖
麦芽糖，还有蔗糖、等糖都是可以被发酵后产生酒精。这类就是可发酵糖。 而其他一些糖，比如果糖，他们则不能够被酵母所利用，所以一直以其原有形式保存于啤酒中。这类糖被称为不可发酵糖。
因为淀粉酶两个兄弟能把淀粉断解为不同的糖，老板很开心。他想，如果我想要有很多的麦芽糖，我就让beta多干一些工作。 Beta干活细心，分解出来的都是麦芽糖。 麦芽糖可以全部发酵为酒精，这样啤酒中的酒精含量就会高一些。 Alpha干活干得比较粗燥，分解出来的东西中包括很多不可发酵的糖。 这些不可发酵的糖可以提高啤酒中的糖分，啤酒就会甜一些，酒精度低一些。
在实际应用中，酿酒师们选择两个温度出糖，一个是60度，一个是70度。 如果60度中浸泡20分钟，然后70度中泡40分钟，这样麦芽中不可发酵糖的含量高一些，啤酒中的含糖量就会高一些，啤酒的口感就会较甜；如果60度泡40分钟，70度泡20分钟，口感较干，但酒精度高一些。
一步温度 vs 多步温度
自出糖的过程中，完全可以按照“酸休止”、“蛋白质休止”、beta淀粉酶出糖、alpha淀粉酶出糖这个步骤顺序来逐渐升温。 45度温度下浸泡30分钟，升温至60度，浸泡30分钟，再70度，浸泡30分钟。在升温过程中，升温速度以每分钟升高一度为适当。
在实际操作中，有些酿酒师，一般都是采用一个温度出糖，温度选择alpha和beta的中间值 67度浸泡60分钟。尽管这个温度下，两种酶都是半死不活的，但是他们的数量足够保证他们完成任务。
作为家庭酿酒师，你可以从这个温度开始做第一批啤酒，如果感到略甜，或者略干， 你可以再调整出糖的时间和温度。 但是，我要告诉你，90%的啤酒都是在67度一步温度出糖。
影响出糖的其他因素：
除了我们讨论的pH值，温度之外，时间、麦芽种类、麦芽与水的比例也会影响到出糖。 如果水的比例较高，超过1公斤麦芽4升水的比例，酶的浓度较稀，此时淀粉转化速度慢，而此时可以产生较高含量的麦芽糖。 如果比例低于每公斤麦芽2.5升水，蛋白质休止加快，麦汁内不可发酵的糖多，啤酒口味略甜。
根据麦芽种类的不同、出糖时的酸碱度、谷物和水的比例不同，麦芽出糖所需要的时间也不同。 有些时候30分钟内可以完全出糖，有些时候需要90分钟。我曾经犯过一个错误。我当时试图通过对出糖温度和时间的调控来控制不可发酵糖的含量，结果发现没有什么区别。后来发现我所使用的麦芽其实在30分钟内淀粉就已经全部转化为糖了，再在后面调解出糖时间的多少根本就没有用了。
9.3 出糖终点的测试
出糖就是把淀粉全部转化为糖的过程。出糖完成之后，麦芽汁中应该没有淀粉存在。 中学化学里有一个碘酒测淀粉的试验，就是淀粉遇碘会变黑。 把一滴碘酒滴入纯净的麦芽汁中，如果在麦芽汁中形成黑色蓄状，即表明还有残余的淀粉，出糖需要继续。 如果只是简单地融入麦汁中而没有明显颜色变化，说明淀粉转化全部完成。 如果麦芽颜色较黑，你需要把麦芽汁浅浅地倒在一个白色的碗中， 滴入碘酒观察颜色的变化。
9.4 出糖相关的测量与计算
9.4.1 pH值测定
你可以到化学试剂店里购买精密pH试纸。 将一滴麦芽滴在试纸上，观察试纸颜色的改变，再将试纸的颜色和试纸本上附带的色谱图对照，找到同样、或者相近的颜色。 该颜色下面标示的数值就是该麦芽的pH值。注意购买的试纸要精密试纸，因为有些试纸只能告诉你很粗略，比如5.0、5.5、6.0。 精密试纸的标示为5.0、5.2、5.4。 还有买来的试纸一定要包含5.3，因为精密试纸都有测量范围。 如果有些试纸只能标示5.2，5.4。你使用时要观察颜色在5.2和5.4之间就可以了。 在购买试纸的时候可以向店员询问“如果测量5.3pH值使用什么试纸”，并请教使用方法。pH试纸很便宜，很常见。
9.4.2 添加水的温度计算
对于家庭酿造师来说，控温是个麻烦的问题。比如在投入麦芽的时候，我们希望向热水中投入麦芽之后的温度立刻能达到我们预定的温度，不需要再调节。
第十章 水处理的原理与操作：
10.1 了解水的作用
在我们前面的“白啤 vs黑啤”的小知识段落里，我们说道了什么因素决定啤酒的颜色。 在人们还不懂水化学的时候，人们不懂pH值，不懂得水中离子对酿造的作用。 所有对水的理解都是通过经验得来的，人们需要不同颜色的麦芽来降低水的硬度，所以就形成了各地的风味和啤酒的颜色。 现在我们来看看世界上两款著名的啤酒：啤森纳，和爱尔兰世涛和两款就的产地水源。
啤森纳产于捷克共和国境内的啤森地区，当地水源属于超级软水。 爱尔兰世涛中著名的代表是健力士，是一种浓黑的啤酒，原产于爱尔兰的都柏林市，当地水源为超级硬水。两个地区的水源分析如下：
城市 Ca2+ Mg2+ HCO3- Cl- Na+ SO42-
啤森 10 3 3 4.3 4 -
都柏林 110 4 319 19 12 53
From "American Handy Book", 2:790, Wahl-Henius, 1902
水的酸碱度pH值主要是由水中溶解的钙离子和镁离子决定的。 我们从表中看到，都柏林水源中的钙离子是啤森市的11倍。而且其水中的碳酸氢根离子的含量也相当地高。如果使用都柏林的水源，完全采用原色拉格大麦芽是无法完成出糖的，因为出糖时无法达到所需要的最佳值pH=5.1 - 5.3。 有些时候我们咬咬牙5-5.8也可以说得过去，但是都柏林的水一点也不配合。如果出糖的pH值过高，就会造成麦芽壳中的单宁物质和酚醛物质溶解，使啤酒的味道苦涩，无法下咽。对于这种超硬度的水源，只能使用烘焙后的麦芽来降低出糖时的pH值。
麦芽的本身也有降低水硬度的功能。 当麦芽被加入水中之后，麦芽中所含有的磷酸氢二钾（K2HPO4）溶入水中，释放出HPO42-离子。
K2HPO44 -> 2K+ + HPO42-
HPO42-离子再与水中的钙镁离子反应，
3Ca2+ + 2HPO42- <-> 2H+ + Ca3(PO4)2
这个反应释放出两个当量的氢离子，以及磷酸钙沉淀。
实验表明，如果你在出糖时使用过滤水（纯水），即pH=7.0的水，加入原色麦芽后的pH值可以下降到5.7-5.8。 这个实验证明麦芽本身就就可以使酸碱度降低。 如果同样使用过滤水，分别与同样数量的100%的结晶麦芽、巧克力麦芽和黑麦芽混合，得到的pH值分别为4.5-4.8，4.3-4.5，4.0-4.2，说明越深色的麦芽含有的酸性物质越多。
都柏林的酿酒师们硬是凭自己的摸索，在没有化学的年代，找到了最佳的酿造啤酒的办法。 他们在麦芽的成分中加入大量的烘焙过的麦芽，使用一款超出寻常的硬水，酿造出了世界著名的浓黑啤酒。 同样的道理，啤森地区的水源也要求它只能使用原色麦芽，因为稍微带些颜色的麦芽都会使pH值下降到5.0以下，无法酿造啤酒。 看完这段，如果还有人相信啤酒商说的他们的水源如何如何得好，我就要揍你了。 什么水源都能酿出不同风格的啤酒来。 矿泉水中的钙镁离子含量一般比较高，所以不可能直接使用来酿造像青岛啤酒这类淡色啤酒。 这样，你还相信青岛啤酒是崂山矿泉水酿造的吗？。
今天，水处理是中学课本里的内容了，所以在哪里都可以酿造出各种颜色和风格的啤酒。 比如，在中国销售的健力士啤酒都产自马来西亚二而不是其原产地爱尔兰。 如果青岛啤酒一定要使用崂山水，它在全国这么多的分厂能把崂山喝干。
麦芽出糖的最佳pH值在5.1-5.3之间，如果水比较硬，我们可以通过添加深色麦芽来达到这个范围。 如果我们不准备使用深色麦芽，或者我们想使用任意量的深色麦芽，我们也可以通过人工调节pH值来达到这个范围。 出糖时的pH值直接关系到麦芽汁的颜色，通过人工调节pH值，我们就可以任意地酿造出各种款式的啤酒出来。 下面我们来说说如何调节pH值以期帮助我们获得最佳出糖状态和目标啤酒色度。
10.2 水中的离子
我们知道，为了使各种催化酶能发挥他们的最大的作用，温度和出糖的酸碱度起了很大的作用。 注意，我说的是出糖的酸碱度，就是把麦芽和水混合之后获得的酸碱度，而不是水的酸碱度。 水中的离子，对酿造的酸碱度有直接影响的是钙（Ca2+）、镁(Mg2+)和碳酸氢根（HCO3-）离子。 这些离子决定了出糖时的pH值和主要的口味。 其他的离子，如氯离子、硫酸、钠离子等，对啤酒的口味会有影响。磷酸、钾离子对酵母发酵的营养有直接影响。
钙离子 Ca2+
在水中的钙离子，主要是以碳酸氢钙Ca（HCO3)2的形式存在。 这种形式在遇到氧气后发生化学变化，形成碳酸钙沉淀。加热可以促进这个反应过程 这些受热后沉淀的钙离子叫做“临时硬度”。 还有一部分钙离子即使受热也不会沉淀的，这些钙离子被称为“永久硬度”。 这些钙镁离子可以以碳酸氢盐和硫酸盐的形式溶解于水。 水中“永久硬度”的钙离子对啤酒出糖和发酵，以及最后的酵母沉淀都有作用。 由于中国大多数地区的水属于硬水，所以一般通过加热就可以降低临时硬度、可以使用蒸馏水稀释水源，降低硬度，也可以使用化学方法降低水的硬度。
镁离子 Mg2+
作用几乎和钙相同，但是在水中的含量没有钙多。
碳酸氢根离子 HCO3-。
中国的自来水标准要求pH<8.5。在这种水中，碳酸氢根是钙镁离子的主要存在形式，如碳酸氢钙，碳酸氢钙等。在受热后，酸酸氢钙变成碳酸钙沉淀，使钙离子脱离水溶液。 碳酸氢根的含量对啤酒的颜色有着决定性的作用：含有0-50ppm （HCO3-）水只能酿制淡色啤酒，50-150ppm 只能酿制琥珀到浅棕色的啤酒，150-250ppm 的水只能酿造深黑色的啤酒。我们后面会说到如何估算啤酒的颜色。
硫酸根(SO42-):
水中的钙镁离子除了以碳酸氢盐的方式存在外，还以硫酸盐的方式存在。 硫酸根可以加重啤酒的苦味， 在含量为50-150ppm时增加啤酒的苦味，在含量为150-350 pm时，可以用来酿制很苦的啤酒，如英国苦艾，印度哌艾等啤酒。 据说当含量超过400ppm是，啤酒发苦发涩，超过750ppm是会导致腹泻。
水中的常见离子以及适用酿造啤酒的范围
离子名称 适用范围 （ppm） 效果
钙离子Ca2+ 50-150
镁离子Mg2+ 10-30
碳酸氢根离子HCO3- 0-50 适用酿原色，淡色麦芽
50-150 适用酿琥珀色，淡棕色麦芽啤酒
150-250 适用酿深黑啤酒
硫酸根 50-150 一般苦味啤酒
150-350 非常苦的啤酒
400+ 苦味令人不愉快
700+ 导致腹泻
钠Na+ 0-150 正常范围
70-150 更加显示啤酒的甜味
200+ 啤酒太咸
氯离子Cl- 0-250
300+ 有药味
10.3 水计算与处理
在pH小于8.5的水中，水的碱性主要是由Ca（HCO3）2和Mg( HCO3)2的含量决定的。加热可以很好地降低pH值。 一个好的啤酒师需要对水化学有足够的了解才能使啤酒酿制的更加精确，稳定。所以，我们来学习一下如何处理水。
我们前面认识到，如果不对水源进行处理，调节其酸碱度（硬度），那么我们很可能只能酿出一种色度的啤酒。 如果想要对水源进行处理，我们必须先知道如何看水源的质量报告。
在美国的每个城市你都可以轻松地获得水源报告，列出各种微量金属元素的含量，以及酸碱度等数值。 我在南京致电几个自来水厂都没有获得这些信息。 我认真地在网上搜身了一番，找到了一个2008年的比较可行的自来水报告：
合格率 % 100 100 100 100 100 100 100 100 100
序号 检测项目 单位 《生活饮用水卫生标准(GB5749-2006) 检 测 结 果
1 总大肠菌群 cfu/100mL 不得检出 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2 耐热大肠菌群 MPN/100mL 不得检出 0 0 0 0 0 0 0 0 0
3 大肠埃希氏菌 MPN/100mL 不得检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出 未检出
4 菌落总数 cfu/mL 100 1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 2
5 砷 mg/L 0.01 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
6 镉 mg/L 0.005 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
7 铬(六价) mg/L 0.05 <0.004 <0.004 <0.004 <0.004 <0.004 <0.004 <0.004 <0.004 <0.004
8 铅 mg/L 0.01 <0.003 <0.003 <0.003 <0.003 <0.003 <0.003 <0.003 <0.003 <0.003
9 汞 mg/L 0.001 <0.0001 <0.0001 0.0004 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 <0.0001 0.0002
10 硒 mg/L 0.01 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
11 氰化物 mg/L 0.05 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002
12 氟化物 mg/L 1.0 0.23 0.24 0.24 0.31 0.38 0.24 0.23 0.21 0.20
13 硝酸盐(以N计) mg/L 10(地下水限制时为20) 1.6 1.0 1.6 0.1 0.2 1.0 1.5 1.5 1.6
14 三氯甲烷 mg/L 0.06 <0.01 0.014 <0.01 0.014 0.011 0.02 <0.01 <0.01 <0.01
15 四氯化碳 mg/L 0.002 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001 <0.001
16 色度(铂钴色度单位) 15 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5 <5
17 浑浊度 NTU 1(水源与净水技术条件限制时为3) 0.46 0.42 0.53 0.98 0.38 0.42 0.69 0.38 0.49
18 臭和味 无异臭、异味 无 无 无 无 无 无 无 无 无
19 肉眼可见物 无 无 无 无 无 无 无 无 无 无
20 PH 不小于6.5且不大于8.5 7.8 7.7 7.9 7.6 7.6 7.7 7.9 7.7 7.7
21 铝 mg/L 0.2 0.02 0.026 0.013 0.05 0.07 0.053 0.046 0.035 0.031
22 铁 mg/L 0.3 <0.08 <0.08 0.28 <0.08 <0.08 <0.08 <0.08 <0.08 <0.08
23 锰 mg/L 0.1 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04 <0.04
24 铜 mg/L 1.0 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 <0.05
25 锌 mg/L 1.0 0.03 0.07 0.10 0.06 0.05 0.02 0.06 0.10 0.03
26 氯化物 mg/L 250 15 12 15 24 38 12 17 14 15
27 硫酸盐 mg/L 250 33 29 34 32 35 28 34 33 35
28 溶解性总固体 mg/L 1000 192 186 168 200 188 160 146 188 202
29 总硬度(以碳酸钙计) mg/L 450 130 122 132 119 142 118 136 132 136
30 耗氧量 mg/L 3(水源限制,原水耗氧量＞6mg/L时为5) 1.3 1.1 1.1 2.6 2.5 2.1 1.1 1.3 1.2
31 挥发酚类(以苯酚计) mg/L 0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 <0.002
由于我们啤酒厂位于南京浦口高新开发区，所以我对江浦自来水厂的数据更加关心，它是我们的水源供应商。 在江浦水厂的数据下，直接关系到啤酒的酿造的有：pH值：7.9； 氯化物：17； 硫酸盐：34；总硬度(以碳酸钙计)：136。
10.4 调整水的pH值：
除了烘焙的深色麦芽外，单使用原色麦芽也能降低水中的pH值。 就拿江浦自来水厂的水来说，其pH值为7.9。 在使用中如果直接投入原色双排大麦芽，混合后的出糖pH 值为5.4，正好适用于麦芽出糖。 麦芽中的菲汀（phytin）中含有磷酸根基团，它可以和水中溶解的钙、镁离子结合，施放出酸（H+）来中和水的碱性。 这些施放出来的氢离子势必将减少水的总硬度，最后得到出糖时的以碳酸钙计的剩余硬度。
根据菲汀反映方程式，我们可以得到
剩余硬度(以CaCO3计) = 总硬度(以CaCO3计) – （Ca2+浓度/1.4+Mg2+浓度/1.7）
剩余硬度(以碳酸钙计)的数值与出糖时pH值的关系可以表示为：
pH =（剩余硬度/600）+5.7
由此看来，水中钙镁离子的含量也关系到出糖时的pH值。 在水中钙、镁离子一般会以硫酸盐、氯化盐和碳酸氢盐的形式存在。 如果想降低出糖时的pH值，我们可以适量地增加钙离子或镁离子的含量来增加菲汀反应中施放的酸离子，减少剩余硬度 （镁比较贵，硫酸钙又增加硫酸盐含量，使啤酒变苦，所以一般就使用氯化钙CaCl2。）在实验室中，我们不难获得钙镁离子的含量，但是对于家酿大师们来说很难，而且自来水公司的人都像国家公务员似的一问三不知，再问就发火。所以，在此我告诉大家一个计算添加钙离子数量的方法：
根据上式，我们可以知道pH值改变的范围和剩余硬度改变范围的关系，即
d-pH = d-剩余硬度/600
d-pH表示pH值的变化范围，即起始pH减去目标pH. d-剩余硬度为剩余硬度的变化范围。
例如，某原色麦芽出糖时的pH值为5.8， 需要降低到5.6以利于出糖，d-pH=-0.2。利用上式，计算出需要调整剩余硬度的范围为：剩余硬度=（-0.2）X 600 = -120。剩余硬度需要减少120。为了使之减少120，即根据剩余硬度的计算，我们演绎成：
d-钙离子浓度 = -d-剩余硬度X1.4
加大钙浓度120X1.4 = 168 ppm 即可。
在确定出糖时的pH值时，一定要测量加入麦芽后的水溶液pH值。你可以把麦芽按比例混合入温水中。等待五分钟，让系统恒温，取出少量样品，冷却至室温后再用pH试纸测量pH值。一般家庭酿造都存在升高pH值得问题。方法有两个：
1． 如果距离目标pH值差距不大，可以适用CaCl2盐调整。Ca离子对今后酵母的成长，以及啤酒酵母的沉降有帮助。同时Cl-离子可以增加啤酒的甜味。
2． 加入磷酸。磷酸也是酵母生产时所必须的养料。具体加入多少可以通过试验获得。取少量麦芽，加入比例的温水，然后测量pH值，再不断地加入磷酸溶液，并测量pH值，直到达到目标pH值即可。记录适用磷酸量，按照出糖时的体积准备好，在加入麦芽前一次性地加入水中。
第十一章 出糖的操作方法
11.1 温度控制
前面讨论了，出糖的温度可以是一步温度，即67度；或者是两步升温，60度和70度，也可以在到达这些温度前，增加45-50度蛋白质休止。每个温度需要至少恒温30分钟使各种酶有足够的时间来完成他们的任务。
升高温度的办法一般有两种，一是通过加入热水来使麦芽升温，二是通过直接加热来升温。 加热热水升温的好处在于升温速度快，不容易烧糊，温度容易控制。 但是有些时候你会发现如果全部通过加入热水升温的话，需要的水量太大，超过了目标啤酒的总体积。 直接加热的时间比较长，需要细心照看，但是仍然容易过热，或者产生受热不均的情况。 最好的办法是把直接加热和加热水两种方法联合使用。 在出糖的前期可以通过加入热水的方法，后期采用直接加热。
比如使4公斤澳麦芽出糖，计划使用45度蛋白质休止，60度和70度各30分钟出糖，60度出糖时的水用量需要达到为每公斤3升。出糖的步骤如下：（根据水温和室温的不同，具体数据都不同。）
1． 烧煮7公升水至50度。
2． 加入麦芽，拌匀，测量温度，再用冷水或者热水把温度调节到45度。
3． 恒温30分钟进行蛋白质休止，其间可以加入热水保持温度。
4． 烧煮3公升水至100度。
5． 缓缓注入麦芽中，调解温度至60度。恒温30分钟。
6． 加热麦芽，搅拌防止粘锅。升温至70度，恒温30分钟。
我在步骤2，5中使用了加入热水的升温方法，而后再步骤6种采用了直接加热升温法。这是因为，当我使用完了10升水之后，为了保证每公斤麦芽2.5升水的比例，我在出糖的时候只能用10升水。 在完成步骤5之后，我已经没有水可用了。所以，我选择了直接加热。 加热的步骤时间较长，还会有受热不均、容易烧糊等问题。加热时把加热速度保持在每分钟上升1度，注意缓缓搅拌使受热均匀，不会烧糊。
我一般在采用直接加热时，升温温度不会超过10度。比如在这次的出糖方案中存在60-70度升温的计划，对于我来说有些大了。 我会尽量采取62-68度这么一个升温幅度，让加热的时间缩短。因为加热的确很烦人的事情。
你可能会问，我是怎么知道上述步骤１和步骤４里的数据的呢？也就是说，我怎么知道7升50度的水，在加入麦芽后，混合物的温度会正好是４５度呢？我后面有水温和出糖温度的计算方法。 你只要输入当天的温度和水温等数据，它就会告诉你加热到多少度来达到你想要的目标温度。这时的误差不会很大，你然后再用冷水热水调节一下就可以了。
还有一种升温的方法叫做Decoction。比如在上例中，在完成步骤6之后，我们没有多余的水可以用了，这时我们可以将部分麦芽汁移至另一锅中加热到沸腾，然后再混入原麦芽汁锅中，使之达到70度，再恒温30分钟。这种方法可以使更多的焦糖结晶，使焦香麦汁的味道更加浓厚。德国人很喜欢这种方法，最后的啤酒中有一种可乐的甜味道。
大多数的情况下家庭酿酒师们采用67度一步出糖的方案。 在这个方案里，酿酒师们可以把10升水加热到75度之后再倒入麦芽搅拌，使温度达到67度，然后再恒温60分钟。 在家庭酿造中，我建议新手们尽量避免直接加热法，它很容易烧糊锅底。 而且如果搅拌得太频繁了，也容易混入空气，使麦芽中的单宁被氧化，麦汁颜色变深，并且有涩味。 所以在家庭中很少使用直接加热的方法。
但是在家庭酿造中，想使用钢精锅来恒温67度长达60分钟似乎也不可能。 此时就需要一个很好的保温设备来恒温。棉被，草褥子等等都可以，但是太繁琐。 在美国很多人使用大的野餐冰盒（15升左右）。 冰盒可以保温使冰块不化，同样也可以保持高温不降低。 使用冰盒时的出糖方法是将热水倒入冰盒后，再拌入麦芽，调解温度至67度。 20分钟后观察温度，如果低了，可以在倒入少许热水升温至67度。 这个方法很实用。 60分钟之后可以打开冰盒下方的阀门排出麦芽汁，使得过滤也简单多了。 这种冰盒在麦德龙等大型超市里有卖，网上也有卖。
11.2 过滤和洗糟工艺
11.2.1 过滤：
出糖步骤完成之后，你想得到的东西是麦汁。 过滤就是把麦芽固体残渣和麦芽汁分离。 麦芽汁中含有大量的固体和大分子的蛋白等物质，流动缓慢，极容易造成过滤堵塞。无论是家庭酿制还是啤酒厂酿制啤酒都不使用过滤设备分离麦汁，而是直接使用麦麸自身形成“床垫”过滤。由于麦麸壳自身形状就是弯曲的，相互支撑后可以形成很多的空隙，它们就会形成一个松软的“床垫”。 我们不难想象如果麦麸越完整，麦麸之间的空隙越大，麦芽“床垫”就会越蓬松，过滤效果就越好，麦汁流动速度也会越快。如果麦麸太碎，相互之间接触的太紧密，无空隙，这样麦芽汁几乎无法流动通过“床垫”，则永远起不到过滤的作用。
要想有个好的“床垫”，就要在麦芽粉碎时尽量保持麦芽外壳的完整性。 一般麦芽都是被挤压碾碎的。 碾碎的力度要正好使麦芽内部的淀粉碎裂而涨破麦麸。被涨破的麦麸需要尽量保持完整，而不是断裂。所以在粉碎麦芽时千万不能用搅拌机之类的机械粉碎。 干燥的麦麸很脆，很容易断裂。 所以在粉碎麦芽前，可以在麦芽上淋上少许水，醒5分钟左右，使麦麸湿润后更有韧性而不易断裂。淋水量要少，时间要短。否则如果把麦芽淀粉也弄湿了，麦芽就不容易破裂了。
我在啤酒酿制速成课中提到用擀面棍和面板把麦芽碾碎。这对初学者来说很有效。但是擀面杖碾碎麦芽还是需要不少时间和力气。 如果你打算频繁地酿酒，我建议如果有条件就买一个手摇粉碎机。我现在在中国还没有看到过，如果有了，我会第一时间通知你。
在过滤麦芽前，有些酿酒师喜欢把麦芽汁的温度升高到78度。 你可以倒入热水，或者直接加热时麦芽汁温度升高。到78度后所有的生物酶都停止了催化作用，这样就可以保持麦芽汁中各种糖的比例不在发生变化。 但是这对家庭啤酒酿造师们来说不是很重要。升高温度的另一个好处是可以使麦芽汁的黏度降低，流速加快，更容易过滤。 你如果决定这么试试，你要记住水温一定不能高过78度，否则麦麸里面的大量单宁将会被溶解在麦汁中，使麦汁苦涩。
过滤麦汁的初期，你得到的很浑浊的麦汁是很正常的。 此时麦芽床结构还不稳定，流动的液体会在麦芽床上形成较大的缝隙，并带出杂质。 同时在麦芽床垫的下部存在有大量的渣滓，它们没有机会通过厚厚的麦芽床垫过滤就溜出来了。这个时候要降低麦汁排出量来控制过滤速度以使麦芽床的结构稳定。 还有每次翻动麦芽床的时候也会产生不少的浑浊物，所以我们一般尽量避免大动作翻动麦芽床。 如果你感觉过滤流速很慢，在麦汁还漫过麦芽床的时候，你可以小心地用根筷子在麦芽上划上几个十字来松动麦芽床。如果麦汁液面低于麦芽床时则需要先补充水再松动麦芽床。记得把浑浊的麦芽汁收集起来再小心地倒回去重新过滤。总之，过滤初期的速度要慢，然后可以逐渐增大。液体流动的速度以不带出浑浊物为准，不要太快。
11.2.2 洗糟
在喝茶的时候，我们第一杯的茶水都比较浓。喝完之后再注入热水泡第二杯，口味就会淡一些，第三杯就更谈。除非你喝的是铁观音，在三杯之后，你基本上把茶叶里的精华给榨干了。 我们在给麦芽出糖的时候，经过60分钟的热水浸泡，你在第一杯中就把几乎所有的糖分都溶入了麦芽汁中。 但是你还是忍不住要再泡一杯，因为你知道还有很多的糖躲在旮旯里没出来。 然后你还想再泡一杯，想确保它们一网打尽。 这个后面的两杯水在酿制啤酒时就称为“洗糟”，顾名思义，就是把麦芽糟里面的糖分都给洗出来。
如果你在第一次过滤没有使用78度的水，在洗糟的时候，你可以考虑使用78度的水来加快流动的速度。高温水可以提高溶解度，同时使麦芽汁不过于粘稠。
洗糟的方法有几个。一种方法称为“批次洗糟”。 在每次麦汁完全排尽之后再注入新的热水去溶解麦芽糟里残留的糖分。 这种方法洗糟的效率很高，用少量的热水洗两次就几乎可以洗出所有的糖分。 所得到的麦芽汁的浓度也很高。 但是一次性地排干所有的麦汁会导致麦芽床塌陷，影响过滤的速度。 有人就干脆在洗糟的时候先关闭排水阀门，加入热水使之漫过麦芽３公分，然后将麦芽糟和洗糟水好好地混合一次，再让他们花点时间重新沉淀下来形成麦芽床，最后再打开阀门排除麦汁。 这种方法每次开始时都会产生一些浑浊的麦汁需要重新过滤。
还有一种方法叫做“连续洗糟”。 在第一次过滤时，每到麦芽汁液面下降到离麦芽床还有1公分的时候就注入少许热水，把液面维持在离麦芽床1-3公分的高度。 洗糟水需要不断地添加，直到收集到目标体积的麦芽汁，或者麦芽汁的比重低于2P才停止洗糟。 这个方法也能得到很高的产率，但是就是需要酿酒师无微不至的关爱，工作量大。
比较这两种方法，我可以举一个生活中的实例来看它们的优缺点。 在洗衣服的时候，我们最后需要漂洗衣服，使衣服里的洗衣粉之类的脏东西被水漂洗干净。一种方法是先把洗衣粉洗过的衣服甩干（拧干），然后再用清水漂洗。 另一种办法就是不甩干，而是直接注入干净的水，而同时排放脏水。 哪种方法漂洗的更快，更节省水呢？ 我想大家比较喜欢第一种方式。 这种方式可以很好地掌握用水量，而且漂洗的很干净。 当然，如果你没有甩干机，或者不愿意动手拧干衣服，第二种方法也是很实用的。 有些人采用连续洗糟是因为他们不愿意破坏已形成的麦芽床。 每次重新建立麦芽床后，又会有大量的混浊麦芽汁排出，需要循环。 其实重新形成新的麦芽床需要大约5分钟，而劳累这５分钟可以使你后面的时间里不需要再照看过滤的过程。 这种方法几乎时一劳永逸。 同时这种方法得到的麦芽汁浓度较高，体积较小。 这样你在下面的煮沸工序里能节省很多空间和加热能源。 理论上说，批次洗糟两次就可以洗出全部的糖分。
采用哪种洗糟方法同时用的设备也有关系。 如果你的洗糟桶比较深，麦芽床比较厚实，采用第二种方法持续添加水比较频繁，工作量大，这是可以使用批次洗糟。 厚实的麦芽床比较容易很快地重新形成。 如果洗糟桶开口较大，麦芽床较浅，每次加入水的量比较大，你完全可以使用连续洗糟的方法洗糟。
为了加快过滤速度、减少循环过滤的次数、防止麦芽堵塞出口，我们还可以在排出口和麦芽床之间使用物理方法留出一些较大的空隙。 最简单的方法就是在出口处倒扣一个网状漏勺，防止麦芽直接接触排出口。 还可以在洗糟桶底部放置一个蒸锅用的笊篱，使桶底形成一层空隙。这些方法更加容易过滤。注意不要使用木质的器具，不锈钢最好。
第十二章 熬制与啤酒花的使用
12.1 蛋白质的热降解
还记得炖牛肉的时候在表面会有一层泡沫，如果再继续炖下去，泡沫就会消失，形成絮状的沉淀物。 这个实际上就是高温降解牛肉汤里的蛋白质。 熬制麦芽的确像熬制高汤，长时间的高温沸腾也会使蛋白质沉淀。 熬制麦芽汁有三个目的。
1． 使用高温造成蛋白质沉降
2． 通过添加啤酒花来调节口味
3． 提高麦芽汁的比重。
把过滤后的麦芽汁放在炉子上熬制时要保持液面沸腾翻滚。 如果翻滚的太厉害，可能漫出锅缘。这时候要降低火候，或者用冷水浇入，防止漫出。 麦芽汁在加热翻滚时可以破坏麦汁中蛋白质分子之间的排斥力，使他们结合在一起。当他们结合的越来越多的时候，就会形成沉淀。这道工序称为“热降解”。 这也就是熬制牛肉汤的时候锅边上都会有泡沫的原因。在熬制麦芽汁时5-20分钟就可以看到有“热降解”现象发生。 一般需要熬至麦芽汁三十分钟使热降解充分。 有些人对这道工序不是很关心因为后面还有大约60分钟的熬煮时间，足够让更多的蛋白质沉淀。 但是真正的问题在于，如果麦芽汁没有充分地热降解，在投入啤酒花，尤其是颗粒状的啤酒花是， 麦芽会像海啸一样地漫出锅来，造成巨大的浪费。 这件事情发生在我身上一次。我几乎浪费了半锅麦芽汁。从那以后我就很老实地先熬30分钟麦芽汁，再投入啤酒花。
12.2 投入啤酒花
当蛋白质热降解完成后，可以投入啤酒花了。你还是应该小心地加入啤酒花，并小心地搅拌防止麦芽汁溢出。颗粒啤酒花一旦接触热水，就像茶叶一样立刻在水中分散开来。第一道啤酒花一般是苦味啤酒花。 这时加入的啤酒花将在麦芽汁中熬制60分钟，保证a-酸充分地溶解于麦汁中，同时尽可能多地被异构化。（见前段啤酒花段落）。然后根据啤酒配方（或者你自己的设计）要求，在还有30分钟时加入口味啤酒花，15分钟时在加入香味啤酒花，等等。整个熬制麦芽汁和啤酒花的时间不要超过90分钟。
90 60 30 0 分钟
--------------------------------------------------------------〉 90分钟熬煮时间
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开始沸腾（热降解） 投入苦味酒花 投入口味酒花 投入闻香酒花
在家酿爱好者之间，大家习惯上说30分钟投入某种酒花，15分钟投入某种酒花，说得都是剩余时间，或者说某种啤酒花加入麦芽汁后还要熬制的时间。
异a-酸的数量可以计算出来，所以苦度可以计算出来。 精油是挥发的物质，而且不同的啤酒花中的精油含量无法准确测量，所以其在麦芽汁中的数量几乎无法计算。啤酒的香味多靠经验和事后的口感判断，多次使用后酿酒师才能不断地掌握某种啤酒的特性。所以，一般酿酒师的手中往往有那么几个自己喜欢的啤酒花，用起来很熟练。比如说美国的哌艾啤酒中主要使用佩勒作为苦味酒花，卡斯凯特作为香味酒花，所以，很多美国的精工啤酒师们对这些啤酒花的使用相当的熟悉。
在熬煮的过程中，你一直会看到好像有很多不明物体从锅底被卷上来。你不用担心，这些物质主要是沉淀的蛋白质，还有啤酒花沫子、麦芽汁中的漏网麦芽粒等。 我们后面还有办法要处理它们。
在熬煮的整个过程中，锅盖需要半掩在锅上。 这样可以控制水分挥发，保持沸腾，同时也让二甲基硫醚（DMS）挥发出来。 如果密封锅盖的话，二甲基硫醚在锅盖上冷凝后会再进入麦芽汁中，最后使啤酒有一股大白菜汤， 或者南瓜的味道。 一般家酿啤酒和专业啤酒的主要区别就在二甲基硫醚上。有些啤酒一喝就知道是家酿的，就是因为它含有较高的二甲基硫醚。 消除二甲基硫醚除了让麦芽汁使劲地沸腾，蒸发以外，更重要的是对麦芽的快速冷却。（下面谈到）
回旋沉淀：
在加热结束后，麦芽汁中有大量的被分解的蛋白质沉淀，啤酒花沉淀还有残余的麦芽颗粒等需要派出系统以保证今后的发酵。家庭酿制啤酒由于不适用热交换器，所以不担心这些固体物质阻塞管道。但是如果增加一道回旋沉淀步骤，可以大大地降低麦芽汁中的固体物质。
回旋沉淀的方法是人们通过对茶叶的观察发现的。欧洲人在喝茶的时候喜欢加入方糖，然后用调羹搅动。 这时候就会发现茶叶很快地集中的茶杯的中间部分，并快速沉淀。（大家不妨观察一下。）如果我们在麦芽煮沸结束后也这么搅动一下，是不是也可以达到同样地效果呢？
所以，在沸腾结束后，立刻用勺子顺着一个方向搅拌麦芽汁，先慢后快，像煮水饺一样推动麦芽汁旋转起来，速度越快越好。注意不能动作太大激溅起水花，不要让麦芽汁外漏。盖好锅盖，等十分钟左右即可。这些固体物质最后都会停留在锅底的中间。 如果你是新手，这个步骤可以先用自来水练习一下。这样到了实用的时候不会手忙脚乱地犯错。
回旋沉淀的操作，可以在降温前做，也可以在降温后做，也可以同时做。这要看你选择何种方式来降温冷却麦芽汁。
12.3 冷却
滚烫的麦芽汁必须冷却后才能投入酵母菌。冷却的过程一定要快！在高温的时候，麦芽汁中的单宁很容易被氧化。单宁存在于所有的植物中。苹果切开后放置在空气中会变“锈“就是单宁被氧化的结果。 我们在熬制的过程没有强调这点是因为沸腾的麦芽汁在不断地排出水蒸气，抵御住了空气的入侵。 当沸腾停止后，空气就可能很快地进入麦汁中，使单宁氧化，让啤酒的颜色变深， 同时造成一股涩味。 而高温正好加快了氧化的步伐。 这也就是为什么在出糖和过滤的过程中我反复强调要慢慢地搅动，防止渐水的原因。
麦芽汁在高温时还产生前面说到的二甲基硫醚。 即使加热沸腾停止了，高温会促使麦芽汁中继续产生二甲基硫醚。 当麦芽汁不再沸腾时，这些大白菜味的化合物就不再挥发而留在麦芽里了。 当温度降低后它也就不再产生了。 所以，我们希望尽量地缩短高温时间，最大化地减少二甲基硫醚的产生。由于在90摄氏度以下麦芽中就不会再产生二甲基硫醚，我们希望麦芽汁尽快地降到90以下。
快速降温的另外一个原因就是细菌的侵入。在60度以上的时候，细菌无法在热麦芽汁上生存。但是他们最喜欢的温度在25-37度左右，所以在投放酵母之前我们要尽快地避免这段时间，防止麦芽汁感染细菌。
快速降温还可以使另外一组蛋白质在骤然受冷后团聚成固体而结晶沉淀。 这个工序叫作“冷降解”。 如果降温的速度缓慢，蛋白质不会受到骤然的环境改变而立刻聚合， 它们也不会形成永久的沉淀。 如果麦芽汁没有被快速冷却，啤酒中就会依然带有这种长链蛋白质。这种蛋白质在啤酒受冷的时候会结晶，而后再温暖的环境下结晶溶化。发生这种问题一来影响啤酒的美观，二来也说明这种啤酒的稳定性不强，很快会变坏。
回旋沉淀与冷却的先后。
回旋沉淀需要大约10-20分钟的时间。如果沸腾结束后立刻开始回旋沉淀，麦芽汁将被在100度的温度下保留10-20分钟，这个时候就会产生我们上面说的的二甲基硫醚。为了减少二甲基硫醚的产生，我们也可以先降温，在进行回旋沉淀。如果在降温后回旋沉淀，这时在打开锅盖和搅拌的过程中比较容易感染细菌。
我们知道在90度以下就基本上不会在有二甲基硫醚的产生了，而当温度在60度以上时细菌无法在麦芽汁中存活。所以，最佳方案是立刻将熬煮麦芽汁的锅浸入冷水中，冷却至90度以下，然后用消毒后的勺子推动麦芽汁，使之旋转，盖上锅盖后依然留在冷水中冷却。当冷却到室温后，麦芽汁中的固体自然就沉淀在锅底中央了。
如果我们使用浸入式的冷却盘管，我们同样可以先把麦芽汁冷却到90度以下，然后再推动麦汁使之回旋。当然这个时候需要盘罐的直径几乎和锅一样大，利于麦汁产生回旋漩涡。 如果盘管放入锅中后无法产生回旋，那么则可以省略回旋沉淀这一步，直接冷却后装入发酵罐中发酵。 在冷却的过程中，会有一部分的固体物质沉淀下来的，只是没有回旋沉淀那么彻底
第十四章 发酵工艺
酵母发酵期，从酵母投入麦芽汁的那一刻开始，到最后倒入酒杯中，总共要经历五个阶段：等待阶段、成长阶段、发酵阶段、沉淀阶段、成熟阶段。由于这些阶段是连续的，在上一个阶段还没有完成时，下一个阶段已经开始，所以他们之间的分界线不时很清晰。在有些书中把发酵分为三个或者四个阶段，只是对整个发酵过程的不同划分而已，没有什么实际上的不同
14.1 等待阶段（Lag Time）
这个阶段一般为投入酵母后的12-24个小时。 等待阶段是酵母进入一个新的空间后适应和扩张阶段。 这个阶段酵母的势力还不强，甚至说很微弱，需要韬光养晦。之所以称这段时间为等待阶段，是因为从表面上看酵母似乎没有工作。 其实在麦芽汁的深处，酵母在做它的准备工作。 酵母在获得了充足的养料前，它的主要任务就是繁殖。 在等待阶段里，酵母首先要开始自身的繁殖。它需要消耗氧气，还要消耗掉麦芽中的磷酸物质，这样会导致麦芽汁的pＨ值要下降。 酵母菌的细胞间释放出糖份，然后再被分解为葡萄糖，供酵母作为繁殖的养料。需要有充足的养料以保证它的繁殖。
投入发酵的酵母在未来的十多天里将几百倍地繁殖。为了保证今后发酵的有力有序，酵母的健康十分重要。 如果第一批酵母不能健康地生长并繁殖，他们的后代同样也会病歪歪地，不能胜任。 保证健康需要有充足的酵母数量、无菌环境，适当温度，养料和大量的氧气。如果不能满足这些条件，酵母就会活得有气无力，直接影响到后面的发酵工作。
影响酵母健康的第一个就是营养问题。营养中除了麦芽汁中的养分外，最容易被忽略的就是氧气。由于在前期酵母需要氧气，足够的氧气可以让酵母进行有氧呼吸而迅速繁殖的同时消灭一些厌氧菌。 阻碍酵母健康的因素除了营养问题外，还有外来微生物侵犯的问题。 虽然我们反复强调了消毒，但是系统中不可能做到绝对无菌。 厌氧菌在有氧状况下无法存活，但是系统中依然存在其它的需氧菌。当遇到外来菌群侵犯时，尤其是在酵母刚刚被投放到一个新的环境中时，数量上的优势是酵母们保证竞争胜利的主要手段。 如果投入酵母的数量不足，酵母很可能在刚开始就无法占领新的地盘而被其它的微生物消灭，毕竟麦芽汁是一个谁都喜欢的营养源。
如果酵母数量不够，充氧不足，酵母的生命力就不够旺盛。 很容易在发酵还没有完成时 就“出师不利身先杰”了。 酿出的啤酒酵母很混浊、有大量的酯味。 一个好的酿酒师很注重酵母数量和充氧的过程。他们一般都会坚持做酵母“起子”以保证足够的酵母数量（见第十三章），也会制造各种设备保证麦芽汁中的氧气。
14.2 麦汁充氧
经过沸腾加热后的麦芽汁里面几乎不含有任何气体。所以在投放酵母前，麦芽汁中没有氧气。 由于麦芽汁中溶解的氧气多少与温度，容器形状，充气部位和速度等等很多因素有关，我们很难判断具体的需要充氧数量。 有些人认为充氧过量会影响啤酒的口味。但是又有研究指出，即使氧气过量，在等待阶段中酵母菌无法消耗所有的氧气，但是随后的发酵阶段中产生的二氧化碳可以将过量的氧气驱赶出麦芽汁。所以没有必要担心氧气过量的问题。
家庭酿造啤酒最简单的充气设备就是养金鱼的充气泵，最好配有那种像筛子一样的出气头。 这种出气头充气时释放出很微小的气泡，好像在水中形成了一团雾气，效果最好。 空气中大约20%的气体是氧气，直接充入空气就可以给麦芽汁中充氧气。 空气中还悬浮着很多的微生物和病毒，我们不希望他们也进入麦芽汁。 我们可以在管道上加过滤片，也可以采用酒精洗涤的方法消毒空气。（酒精洗涤方法见示意图）。
我建议大家连续充氧３０分钟以上，充氧部位一定要在麦芽汁的底端，让气泡上升时穿过麦芽汁。 如果第一次充氧之后没有发现问题，下次可以再减少５分钟的时间。使用药房的氧气袋配合鱼缸的充气头一起使用效果会更好。 这种氧气袋的氧气几乎是100%，而且很干净，可以直接使用。 充气时间需要自己摸索或者与朋友交流。
在投放酵母是还要注意温度。一定要等到麦芽汁温度达到投放酵母的目标温度后再投放，否则就可能产生大量的双乙酰。有些家酿者投放酵母的时候常常迫不及待，还不等到达温度就投放。这个时候一定要按住性子，等到最佳时机
14.3成长阶段
这个阶段也称为“呼吸阶段”。 此时酵母所需要的养料已经充分，酵母有氧呼吸，消耗氧气，开始产生少量的二氧化碳，在麦芽上部产生泡沫层。 这个阶段里，酵母利用氧气来氧化各种酸性物质，导致麦芽的pH值进一步下降。 如果氧气不充分的话，成长阶段就会很难开展， 即使开展了也很难继续。 这就再次说明了氧气的重要性。
14.4 发酵阶段 （主发酵阶段）
当麦芽里面的氧被消耗完了之后，就开始了发酵阶段。 发酵是一个无氧反应过程，在酵母的作用下，各种糖被分解为酒精，并释放出能量和二氧化碳。 二氧化碳在排出的过程中，也会把其余的氧气带出液体。 这个阶段最明显的就是开始产生大量的二氧化碳，发酵罐的出气口出二氧化碳几乎是喷射出来，并伴有酒精味和啤酒香味。啤酒酵母此时都是悬浮在液体里，上下滚动，最大化地接触麦芽汁。 对于艾尔酵母来说， 发酵阶段维持2-6天， 拉格酵母7-10天，酵母会在此期间连续悬浮。 在发酵阶段的后期，麦芽汁的比重可以下降2/3至3/4，然后反应趋于缓和，在发酵阶段的后期开始下沉，随即即如沉淀阶段。
在这个阶段，麦芽汁上面会出现一层“泡沫”。 这层泡沫主要是麦芽汁中的蛋白质在气体的鼓动下的膨胀。如果你使用的发酵罐是透明的，你可能会注意到液面上还漂浮着一些小块墨绿色的“霉”，挺让人不舒服的。 这些绿色的东西，主要是蛋白质，啤酒花的树脂和死亡的酵母。 这些东西如果混入啤酒就会影响口味。 不过你不用担心，他们一般浮在上面。当发酵趋于缓和后，泡沫液面下降，绿色的物体会粘在发酵桶壁上，不会混入啤酒中。
很多的发酵副产品也在发酵阶段产生。这是主要的副产品有高级醇、双乙酰，芳香酯等。控制温度可以有效地控制高级醇的产生。 啤酒发酵是个放热反应。如果不进行温度控制，发酵可以使系统温度在室温下上升1-2度。 这种生物，尤其是对拉格酵母来说，可能会影响将来的啤酒口味。 高温下发酵还会增加高级醇和双乙酰的产生、以及野生微生物的繁殖。可以采用冰箱，制冷计，或者水浴等方法来恒定目标温度。
14.5沉淀阶段 Attenuation
随着二氧化碳气体逐渐减少，麦芽汁的浓度快速下降，导致酵母已无法继续悬浮，遂开始下降。 酵母此时知道自己的时间不多了，就开始准备它的休眠状态。此时酵母细胞内会社放出糖原，作为他休眠是的养料储备。
在发酵阶段进入尾声时，大量的酵母开始沉淀。啤酒中的一些大分子蛋白质，啤酒花的杂质等也沉淀下来，在发酵桶底部形成一个“饼”。 这个饼中含有死亡的酵母，和一些休眠的酵母。 长时间存放的死亡酵母会发生自身分解（酵母自溶），释放出酸性物质，还有一些蛋白质分解后的常见物质，比如硫化氢气体，使啤酒中有异味。 所以这些酵母需要尽快地排出系统。 工厂用的发酵桶的底部一般都是锥形，这样酵母沉淀后打开底部阀门就可以排放掉沉淀的酵母。 家庭酿酒时没有锥形发酵罐，但是我们可以同过转移啤酒（倒罐）来达到脱离死亡酵母的目的。
14.6 倒罐和二次发酵
当麦芽汁的比重降低2/3或者3/4时，我们就要考虑倒罐转移啤酒了，把啤酒转移至一个消毒的新发酵桶中以减少系统中的酵母含量。 这样做的目的，还可以立刻获得下一次酿造所需要的啤酒酵母。 我们可以使用虹吸管来倒罐，并小心地尽量避免桶底的酵母饼被带入。还要注意不能击溅啤酒，导致空气进入啤酒使之变味。记住，与发酵前期不同，发酵后的麦芽汁（啤酒）最害怕氧气。 还有，永远记住，时刻防止外部微生物进入系统，随时注意对所有的器件消毒并保持无菌。
还有一种方法就是将此时未发酵完的麦芽汁直接装瓶，使之在瓶中继续发酵。这些方法我们将在后面讨论。
有研究指出，酵母在摄氏２７度的温度下在啤酒中呆上一个月才会发生自溶。所以，酵母自溶的问题对于家庭酿造者来说来不是一个急于考虑的问题。 有些时候，如果发酵太快，或者装瓶太早，还会产生过多的双乙酰导致口味的损坏。所以我认为，对于家庭酿制，一般在发酵后两到三个星期装瓶即可。无需倒罐。
我认识的酿酒者一般都很懒，我不知道这是不是一个共性。我在家酿时很讨厌倒罐，又要消毒，又害怕倒罐时被细菌污染，得不偿失。 我唯一倒罐的原因是我想要收获一些桶里的酵母，要不是送给朋友，要不是就又有一批新的啤酒要做，否则，我的啤酒就一直放在发酵桶里。 如果环境温度较低，我可以放上一两个月，直到被消耗光为止。有些时候也会装瓶，毕竟发酵桶里的啤酒没有什么气泡，没有杀口感。
现在在家庭酿酒师，以及职业酿酒师们中间还存在有是否需要倒罐的争论。有人发誓说倒罐后的啤酒更加好喝，尤其是那些浓烈的啤酒如世涛、伯克、海拉等种类。 我站在另外一帮人中间，倒不倒罐无所谓。如果选择不倒罐，在酵母沉降后一定不要剧烈地摇晃它，否则啤酒又会很混。
但是，读者们请注意，如果你使用的发酵桶还是那个塑料桶， 我建议你在2-3周后立刻瓶装，或者倒罐到一个大的玻璃瓶中进行二次发酵。 这是因为塑料桶壁还是可以让氧气渗透，而玻璃瓶就可以避免这个问题。 如果换玻璃瓶倒罐，请注意一定要用虹吸管慢慢地倒，装满后不要在上部留出太多的空间容纳空气。 空间越大，越多的空气进入系统中，也很容易使啤酒变坏。 同样道理，除非你决定装瓶，否着一旦开启发酵桶，就请你尽快地把酒消耗掉。
酒花投放 （Dry Hoping）
前面在熬煮的段落里面谈到了干酒花投放的方法，也就是直接把啤酒花不经过熬煮直接投入啤酒中的方法。 我们知道啤酒花里有很多精油，加热后这些精油会很快地进入麦芽汁中。 同时精油也会受热挥发，造成了浪费。 而且，无论如何，在熬煮时投放啤酒花都会增加啤酒的苦味。精油可以溶于酒精。麦芽汁发酵后产生部分酒精， 我们如果此时投入啤酒花也可以是精油溶入啤酒里。干啤酒花投放就是把啤酒花在啤酒中浸泡让精油进入啤酒中，增加香味。
如果投放时间太早，啤酒中的酵母会吸附啤酒花，吸附异a-酸等成分，降低啤酒花的使用率。 所以在投放啤酒花之前需要尽量排出酵母。 倒罐之后就是投放啤酒花的最佳时机。在倒罐之后，啤酒花无需消毒就可以直接投放。 这是因为啤酒花上的精油和a-酸具有抵抗微生物的功能，所以直接投放啤酒花不要担心细菌感染。 但是接触啤酒花的器具和手一定要把手消毒干净
14.6 成熟阶段 Aging/Condition
在这个阶段中，由于所有的可发酵糖都已经被转化为酒精，酵母的活力大大降低。生存下来的酵母四处觅食，开始消耗大分子糖和发酵过程中的副产品。 在这个阶段中，一些高级醇，双乙酰，二甲基硫醚，还有各种酸等都可能成为他们的食物。 这样可能影响啤酒口味的化合物减少了，一些醇被酯化了，啤酒的口味更好了。 这也就是为什么葡萄酒等酒类越存越香的原因。如果啤酒中没有了酵母，啤酒的成熟阶段也就终止了。 所以，市面上的百威、青岛啤酒只能越放越坏。带有酵母的啤酒却越放越好。
如果你选择在2-3周时装瓶，这时由于啤酒中还残留一些糖份，发酵还会再进行下去，产生的二氧化碳使啤酒内部充满气泡。 当糖分全部消失后，就开始进入成熟阶段，此时的啤酒会越放越好喝。 我在美国家酿的时候，有一次搬家时偶然发现6瓶一年前装瓶的啤酒，打开后依然香浓无比。长期存放可以大大地改变啤酒的口味。 在美国每年举办的家酿啤酒比赛中，常常有人拿出瓶装后一年的啤酒入选，让一些零时抱佛脚的人望尘莫及。在美国的朋友中，常常说这么一句话，就是时间能改变一切 （Time changes everything）。 但是由于家庭酿制条件的限制，我建议存放时间不要超过６个月，保存温度不能高于２５度。 当然你可以永远挑战你的幸运极限。做12瓶酒放着，每个月喝一瓶，看他们到底能放多少时间。
录自天涯论坛。 作者：雪菲啤酒
