谷物发酵醪的制备

谷物中并不含有酵母所需数量的现成糖分。原料的大部分是淀粉。因此,谷物发酵醪不能按“水、谷物加酵母”的方案来配:首先要把淀粉转化为可溶性糖,然后把麦汁冷却并发酵。[2][5]
下面介绍两种可行的方案:用麦芽糖化和用工业酶糖化。两者的开头相同,都是准备原料和水。温度和时间只作为工作参考给出:具体的工艺取决于谷物、粉碎程度、麦芽的比例、水质以及酶制剂的说明书。
你需要准备什么
- 食品级谷物,无霉味、无虫、无霉斑痕迹;
- 干净的饮用水;
- 粉碎机或磨;
- 留有余量容积的糖化容器;
- 精确的温度计,最好再有 pH 计或合适的窄范围试纸;
- 用于检测淀粉的碘溶液;
- 带水封的发酵容器;
- 糖度计或比重计和量筒;
- 适用于谷物麦汁的酵母。
与麦汁接触的部分请使用食品级材料:不锈钢、食品级塑料、玻璃或合适的铜。容器和工具要提前清洗、冲洗并消毒。残留的洗涤剂、铁锈、来历不明的密封件,以及曾装过化学品的容器,都不适合用于发酵醪。
谷物与粉碎
小麦带来柔和的谷物风味,黑麦通常会让糖化醪更黏稠,玉米需要更充分的蒸煮,而大麦则有明显的麦芽香。选择谷物不只关系到出酒率,也关系到未来蒸馏酒的风味。
粉碎必须让水和酶能够接触到淀粉。谷物太粗,糖化效果差;而粉太细,会形成难以搅拌和过滤的稠密团块。对于浓稠的糖化醪,更实用的做法是先用细粒,再根据结果调整粉碎度。厂家预处理过的谷物片,如果标签允许,可以不经完整蒸煮直接使用。
发霉的、有哈喇味或化学气味的谷物不能使用。霉菌可能深入谷粒内部,某些霉菌毒素在后续加工中也不会被破坏。刮掉看得见的霉层,再把其余部分放进发酵醪,是一种不安全的“挽救”原料的做法。[9]
取多少水
第一次尝试时,方便的做法是每 1 kg 谷物取约 3 l 水。更浓的糖化醪需要充分搅拌,也更不耐过热;更稀的则更容易处理,但散热更快。实际用水量要根据容器大小和分离酒糟的方式来调整。
不要试图按别人给的用量,提前加酸、石膏或缓冲剂,把任何水调到唯一“正确”的 pH。成品糖化醪的 pH 受水的碱度、矿物质含量、麦芽、谷物以及水与谷物的比例影响。如果要控制 pH,请在水和谷物混合之后测量糖化醪本身,而不只是测原水。对于酶法糖化,工作参考是略偏酸的环境,约 pH 5.2–5.8。[2][3] 目标值要对照酶的说明书来核实。
方案一:用麦芽糖化
麦芽是发芽后烘干的谷物,其中已经形成了酶。α-淀粉酶把淀粉的长链切短,β-淀粉酶则产生相当一部分可发酵糖。[2][3] 如果所有谷物都是未发芽的,单靠它们通常不够:需要麦芽或额外添加的酶。
糖化

这套流程适用于基础麦芽和预糊化的谷物片。未发芽的粗粒要先按所选谷物的工艺处理。如果需要蒸煮,主要部分的麦芽要等冷却后再加:煮沸会破坏其中的酶。麦芽的比例取决于它的糖化力,也就是糖化淀粉的能力。烘焙麦芽或焦糖麦芽不能代替有酶活性的基础麦芽。[2]
- 把水加热到这样的温度:加入谷物后,糖化醪大致落在 60–65 °C 的范围内。
- 加入粉碎的谷物和麦芽,把结块彻底打散。
- 让糖化醪在约 62–65 °C 下保温约 60 分钟。温度较低时,通常得到可发酵性更好的麦汁;温度较高时,糊精的比例和酒体的醇厚度会增加。
- 如果用了很多小麦、黑麦或燕麦,糖化醪变得黏稠,可能需要按所选工艺的说明增加一个休止阶段。不要盲目升温:酶过热时会很快失去活性。
- 做碘检测。在干净的白色表面上,把一滴液体麦汁与一滴碘混合。蓝色或蓝黑色表示仍有淀粉;再保温一段时间后重复反应。不要把碘倒回食品容器。
各种酶的活性范围相互重叠:大致来说,β-淀粉酶在约 54–66 °C 起作用,α-淀粉酶在约 66–71 °C 起作用。[2][3] 所以,在约 63–65 °C 做一次休止是为了得到可发酵性好的麦汁而做的折中,并不是适用于任何麦芽的通用法则。
方案二:用工业酶糖化
酶法对未发芽的谷物很方便。通常用耐热 α-淀粉酶做液化,再用葡萄糖淀粉酶继续生成葡萄糖。不同厂家的名称和工艺不同,所以用量、pH 和温度只能取自具体产品的技术说明书。
总体流程是这样的:按谷物的要求蒸煮或使淀粉糊化,在规定的温度下加入 α-淀粉酶,然后把醪液冷却到葡萄糖淀粉酶的工作范围,并保持所需的时间。有些产品允许糖化与发酵同时进行——这是另一种单独的工艺,不是“凭感觉”加酶的理由。
对于玉米和某些黑麦糖化醪,简单加热到 63–65 °C 可能不够:淀粉的糊化温度取决于谷物。如果淀粉没有变得可以被水接触,酶就无法正常工作。这是不能把小麦的工艺原样照搬到玉米上的原因之一。
论坛帖子中的小麦糖化醪示例
Ian Smiley 配方的译文给出了 4 kg 预处理的小麦片、0.75 kg 粉碎的小麦麦芽和 23 l 水。糖化在约 65 °C 下进行 90 分钟。折合每公斤谷物总量约 4.8 l 水——比上面 1:3 的参考更稀。作者所说的 30 l 糖化醪,并不等于分离酒糟后得到的纯麦汁体积。[1]
发酵时,原文指定的是添加了淀粉葡萄糖苷酶(AG)的酵母。所以这不是一个经过验证的纯麦芽配方:额外的酶参与了可发酵糖的生成。如果你用生的粗粒代替谷物片,需要不同的准备方法;如果你换了麦芽,要检查它的酶活性。来源中所述的出酒率和发酵时间并无保证。[1]
冷却与发酵前的准备
糖化结束后,把麦汁迅速冷却到厂家规定的接种温度。不要把酵母加进热的糖化醪:高温会伤害酵母。不同菌株的工作范围可能不同,所以某个商业配方中的“30 °C”不能视为通用值。
如果所选工艺允许,浓稠的糖化醪可以连同酒糟一起放置,也可以把液体麦汁分离出来。转移之前,确认发酵容器干净,并留有容纳泡沫的空间。必要时,在接种酵母之前给麦汁充氧,但发酵开始之后就不需要再额外接触空气了。
发酵

按具体菌株和麦汁体积规定的量,加入健康的酵母。用水封封住容器:二氧化碳必须能够逸出,但空气和污染物不能随意进入。发酵容器绝对不能完全密封。[6]
- 把温度保持在酵母厂家推荐的范围内;
- 每次用同一台仪器测量比重,并做温度修正;
- 不要只看水封里的气泡——盖子漏气也可能让气泡停下来;
- 不要急于按日历判断发酵醪已经好了:时间取决于起始比重、糖的组成、菌株和温度;
- 如果出现毛茸茸的霉菌、彩色斑点、黏液或刺鼻的腐臭味,这一批就不能蒸馏,也不能品尝。
再次检查比重,例如在 24–48 小时之后。这是实用的观察间隔,不是必须的发酵时间。把稳定的读数与具体麦汁的预期发酵度比较:比重高而且不变,可能说明酵母已经停止工作。这时要检查温度、pH 和菌种的状态。测量时,取不含酒糟的液体样品,去除气泡,并考虑仪器的校准温度。碘检测只能回答淀粉的问题,并不能说明酒精发酵是否已经结束。
澄清与发酵醪的准备
发酵结束后,让固体沉淀下来。必要时,把发酵醪冷却,或按说明书使用食品安全的澄清剂。把酒脚分离出去可以减少悬浮物,但不能把有问题或被污染的发酵醪变成安全的。
谷物悬浮物可能沉积在受热的表面上而烧焦。在进一步加工之前,按设备结构所允许的方式分离浓稠的酒糟。不要让稠密的物料堵塞过滤器和蒸汽通道:蒸汽通道堵塞会导致压力升高,非常危险。
安全
- 热的糖化醪和蒸汽会造成严重烫伤。只用合适的设备转移,不要打开正在加热的密闭系统。[6]
- 发酵时会释放二氧化碳。不要把大容器放在不通风的小房间里,也不要把脸凑到瓶口上方。
- 在进行任何后续蒸馏之前,检查蒸汽通道是否畅通、各接口、冷却情况,以及是否装得过满。蒸汽通道绝对不能被堵塞。
- 乙醇蒸气极易燃。杜绝吸烟、明火和火花;设备附近的燃气火焰尤其危险。
- 不要让加热和冷却无人看管。如果停水、出现异常声响、液体喷出或有过热的气味,请以安全的方式关闭加热,并等到完全冷却。
- 发霉的谷物和有霉变迹象的发酵醪不能使用:加工后霉菌毒素仍可能残留。
常见错误
- 把酵母加进了热麦汁。先测温度,再按说明书加入菌种。
- 麦汁里还残留淀粉。用碘检查,并调整粉碎度、温度、pH 或酶的工艺。
- 用量照搬了别人的配方。酶和酵母的活性各不相同;请遵循产品技术说明书。
- 把容器封得严严实实。发酵需要让二氧化碳通过水封逸出。
- 根据气泡就开始了后续加工。发酵结束要通过重复测量比重来确认。
- 用了发霉的谷物。这样的一批无法靠煮沸或蒸馏来“治好”。
- 加热前留下了很多酒糟。浓稠的悬浮物可能烧焦并堵塞蒸汽通道。
批次日志里该记什么
记录谷物及其质量、麦芽的类型、水的体积、产品名称和用量。工作过程中记下实际温度和各休止阶段的时长、pH 及样品温度、碘检测的结果、起始和最终比重,以及发酵温度。这些记录能帮你找出发酵不完全或出酒率低的原因,并重复一次成功的批次。
简明工艺单
- 选择干净的食品级谷物并粉碎。
- 准备水和干净的设备。
- 如果谷物和所选的酶需要,先蒸煮淀粉。
- 在工作范围内用麦芽或酶对糖化醪进行糖化。
- 用碘检测确认没有淀粉残留。
- 把麦汁冷却到接种温度。
- 加入酵母,在水封下发酵。
- 通过重复测量比重确认发酵结束。
- 在进一步加工之前澄清,并分离多余的酒糟。
资料来源与局限
本文的实践基础是 HomeDistiller 论坛上关于小麦糖化醪的讨论。工艺参数与 Distiller Magazine 和 American Homebrewers Association 关于淀粉糊化、α-和β-淀粉酶作用以及温度和 pH 影响的资料做了比对。关于原料和霉菌毒素的一般信息则对照了 WHO 的资料。具体酶制剂、酵母和设备的规则,优先于本文的一般性参考。
[1] HomeDistiller:全谷物小麦伏特加及工艺讨论 [2] Distiller Magazine:糖化醪化学入门(Mash Chemistry 101) [3] American Homebrewers Association:啤酒中的酶 [5] Chattermark Distillers:我们的工艺 [6] DistilCalc:安全蒸馏实践 [9] WHO:霉菌毒素本文介绍的是为个人使用制备谷物发酵醪。在进行任何后续加工之前,请核实你所在国家和地区的法律要求。不要饮用成分不明的产品,如怀疑中毒,请就医。
