糖化，为酵母准备食物
酵母是真菌家族的一员，是靠细胞膜的扩散作用收养分，只能吃单糖（葡萄糖，Glucose），双糖（麦芽糖，Maltose）与麦芽三糖（Maltotriose）这三种形态的糖分。而麦芽中所包含的长链结淀粉是无法让酵母食用的，因此，我们必须借由「糖化」这个步骤来分解淀粉，方便酵母消化吸收。
「糖化」（Mash）指的是将碾碎的麦芽与热水混合后，利用麦芽内部的糖化酵素（Enzymes），将麦芽中的淀粉分解为短链结糖的过程。麦芽中因为含有分解淀粉的酵素：Alpha淀粉酶，以及Beta淀粉酶，两者会在不同温度区间中各自发生作用。正因为如此，糖化时的热水温度会影响糖化过程的结果：不同的糖化温度会得到不同的糖类比例。简单的说，当糖化温度偏低（约摄氏60~64度）时，会产生较多的可发酵糖，糖化温度越高（约摄氏68~72度），则会得到较多的不可发酵糖。
当麦汁所含的可发酵糖比例越高时，得出的啤酒成品会偏向清爽不甜腻的口感，因为这些糖分会在发酵的过程中被酵母给消耗殆尽，反之，若不可发酵糖的比例越高，则成品会因为更多的糖分残留在酒里，酒质更趋饱满粘稠。糖化的时间与温度有很多种选择，从半小时到数小时皆有可能，有些方式甚至需要熬煮麦芽来进行糖化，但在一般情况下，我们会以60分钟作为标准糖化时间。
糖化酵素
我们拿来酿酒的谷物属于植物的种子，植物的母株在种子内储存了足够的养分，以利种子在适当环境下发芽并生长，这些养分是以自然界中很有效率且稳定的淀粉型式存在着。当春天来临，谷物启动发芽的过程，产生根芽与糖化酵素来分解淀粉，以转换成糖类，让细胞能够直接获取所需的能量，接着就是长大成新的植株，让植物繁衍过一代又一代。
早期人类从反复经验中，得知发芽过的麦子才能酿成带有酒味的液体，喝来让人欢愉轻松，所有开始走上种植大麦与酿酒的不归路，开启了啤酒文化与历史的巨轮。早期的酿酒师借由认为来诱使大麦发芽，接着烘干麦芽让细胞死亡，其内的糖化酵素因干燥而停止活动，烘干的同事也会去除掉麦根，再将之储存起来。等到酿酒师要开始酿造啤酒时，再让糖化酵素的动作继续进行。而重新启动此神奇过程的关键就在于：
碾碎麦芽，在混入适当温度的热水，也就是此处要讨论的糖化作用。
因为谷物的生长所需，麦芽内包含有许多的酵素类型，而每种酵素都有不同的功能，团队合作把淀粉转换成糖。而酿酒师们就借助了这些酵素，将原本种子要拿来成长只用的能量来酿造啤酒。下表列出麦芽中主要包含的酵素种类：
温度区间与酵素作用
当麦芽与水混合的瞬间，不论水温高低，酵素作用就已经展开了。即便是在室温下，糖化作用也能缓慢地进行。
接着，我们由相对低温到高温来解释酵素作用的内容：
40~45℃
酸休止
我们先来探讨在45摄氏度十分活跃的两种酵素：植酸酵素与Beta葡萄糖酵素。植酸酵素会降低整体的PH值，创造出适合其他酵素工作的环境。但在现代的酿酒遇程中，由于能妥善控制麦芽与水量的比例，在大部分的情况下，糖化过程的PH值都可以控制在合适的5.x左右，所以植酸酵素的作用对现代的酿酒师来说意义并不大。而另一个Beta葡萄糖酵素则是应用在破坏麦芽的糊粉层，这项工作在麦芽厂将麦子进行发芽时便已处理完成，除非你的麦芽配方中含有大量的未发芽谷物（像是燕麦与未发芽小麦）才需要额外操作此动作。但由于大量未发芽谷物的配方其实并不多，绝大多数可以省略45℃糖化温度此一步骤。
50~55℃
蛋白质休止
活跃于50-55℃的两种酵素，基本上都与分解蛋白质有关。分解掉过多的蛋白质可降低
啤酒的混浊现象，再加上分解蛋白质时产生的氨基酸也是酵母必须的营养素之一，既然
有这么多好处，我们似乎应该认真进行蛋白质休止这项工作？
但由于多数酿酒用的大麦品种，其蛋白质含量比一般饲料用的大麦来得少，再加上现代发芽技术进步，麦芽中的蛋白质在大麦发芽的过程中，就会被适度分解，并控制在理想的11%左右，因此，让蛋白质休止步骤在现金的酿酒过程中可以被省略。
但若发生了一下几种情况，仍建议进行蛋白质休止操作：
·麦芽配方中，含有大比例（大于40%）未发芽谷物（例如：未发芽小麦，燕麦，裸麦）。
·因自行发芽造成麦芽中的蛋白质含量偏高
·啤酒出现冰冻时混浊，但升温后又会有所改善的冷浊现象，这表示酒体中的蛋白质含量偏高，此时，若进行蛋白质休止将有助于澄清酒体。但由于造成啤酒混浊的原因很多，并非每一种情况都能以蛋白质休止来改善。
60~70℃
淀粉转化
这是糖化最重要的温度区间，在此区间中，Beta-淀粉酶（60~65℃）舆Alpha-淀粉酶（60~70℃）会进行协同作业，经由酵素的催化，把淀粉转换成麦芽糖。但这两种淀粉酶的工作稍有不同，Beta-淀粉酶在大麦还未发芽前就存在了，它的工作是把短链淀粉分解成麦芽糖，但无法分解淀粉链的主干结构；而Alpha-淀粉酶则是在大麦发芽后才出现的，Alpha-淀粉酶具备能分解淀粉主干的能力，可将淀粉分解成各式各样的短链结构，或是不同结构的糖，然后再交由Beta-淀粉酶去加工分解成麦芽糖。而醇酒师就可以利用不同淀粉酶的特性来取得所需要的麦汁。
62~64℃
希望啤酒具有相对清爽的口感，不甜的尾韵
在此温度区间内，由于Beta-淀粉酶与Alpha-淀粉酶一起工作，造成麦芽中的淀粉能被完整地转化成各式各样的短链糖类，而这些酵母可以分解食用的糖，最后都会转化成酒精。这也造就最终啤酒中残糖量的下降，得到清爽的口感与不甜的尾韵。
66~69℃
希望啤酒具有相对饱满的酒质，稍甜的尾韵度
在此温度区间，只有Alpha-淀粉酶可以工作，并在分解淀粉主干时会产生各式各样不同链接的糖类，其中仍会包含短链的麦芽糖与酵母无法分解食用的不可发酵糖。但道这样的结果将使啤酒所含的残糖量上升，让口感变得丰润与饱满，有着偏甜的尾韵。
除了水温，PH值也会影响淀粉酶是否能正常工作，而水和麦芽的比例正是控制PH值的重要因素。对于自酿玩家来说，请依下列的麦芽与水量的比例来做为准则：
1公斤的麦芽搭配约3~4公斤的水
水量少一点、酵素的浓度就高，糖化效率也好，但因水量太少需要增加洗槽（Sparge）的份量，以取得目标的麦汁量。水量多一点，酵素会被稀释，糖化效率也下降，但因保留下来的水量多，故可以减少洗槽的水量，甚至直接省略洗槽的动作，操作过程会变得比较简单。如何取决，则看酿酒师的主观意识与偏好，但仍需要注意PH值的控制，太高的水麦比例，容易让糖化遇程脱离最佳的PH 5.2-5.4范围。
除了水量外，我们还可以经由调整水中的矿物质含量来改变PH值（如：加入镁离子，钙离子等）。水质的不同也会改变啤酒的口感，世界上有许多啤酒其特殊风格的形成大多与其使用的水质有关。如果你所处地区的水质适合用于酿酒，个人建议不妨直接使用自来水酿造，多酿几次，除非有清楚指向因为水质问题而影响到啤酒品质，才来想办法改善水质。基本上当要酿造浅色的啤酒时，可以使用过滤水来取得较软的水质，如果要酿造深色的啤酒，可以选择水质比较硬的水。对于新手来说，改良水质是困难的，先用自来水酿酿看吧。
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麦芽萃取率
你一定会很想知道，到底在用了这么多麦芽之后，最后的比重要如何预估呢？为什么别人写配方都能列出起始比重（OG，Original Gravity）的预估值，而自己却完全没有概念呢？现在由于有许多辅助软件的帮忙，估算比重这件事较以往来得容易许多，但有时候自己动手算也是一件好玩的事，这能让你更深人地了解这些数字的意义为何。
要计算萃取率，首先要认识PPG（Points per Pound per Gallon）。
PPG指的是：一磅的麦芽+一加仑的水可得到多少糖分的比重值
以一罐白砂糖为例，一磅的白砂糖在一加仑的水中比重含是1.046，此时，PPG就是46。千万不要看到数学就眼花了，虽然这些都是我们平常不习惯使用的计量单位，但因为酿啤酒这件事情源自于西方，因此，除了多阅读原文资料以增进对理论知识之外，有时候，习惯使用这些英制与美制单位也是很有帮助的。我非常推荐自酿玩家就以最常见的5加仑（19公升）做为基本酿酒单位，因为资料最为齐全，有助于各项数量与单位的的快速换算。
认识纯糖的PPG后，你大概会想，那么，每种麦芽的PPG都相同吗？答案是不一定。一般而言，理论上，一磅的基础麦芽大多为37PPG，但这些属于实验室里的数据，在现实环境中不可能得到100%的产出效率。若以一般自酿玩家75%的糖化效率来计算，一磅的基础麦芽会从37PPG变成只剩28PPG。
以下列出常见的几种麦芽萃取率：
接着，以实际的麦芽配方来计算起始比重：
酿造批次19公升（5 gallons）
皮尔森麦芽（Pilsner Malt）：4.54公斤（10磅）
慕尼黑麦芽（Munich Malt）：0.45公斤（1磅）
焦糖麦芽（Crystal Malt 60L）：0.45公升（1磅）
巧克力麦芽（Chocolate Malt）：0.22公斤（0.5磅）
从PPG公式计算出结果如下：
皮尔森麦芽（Pilsner Malt）：4.54公斤（10磅）→10*28（PPG）/5=56
慕尼黑麦芽（Munich Malt）：0.45公斤（1磅）→1*26（PPG）/5=5.2
焦糖麦芽（Crystal Malt 60L）：0.45公升（1磅）→1*25（PPG）/5=5
巧克力麦芽（Chocolate Malt）：0.22公斤（0.5磅）→0.5*21（PPG）/5=2.1
因此，在19公升（5 gallons）中得到的总计PPG为G8，起始比重就是1.068。这是在糖化效率75%下求得的数值。在了解原理之后，便可以使用好用的酿酒模拟软件，如：BeerSmith或BeerTools来帮助我们快速方便地计算出各式数值。我们只需了解原理，费时费力的计算就交给工具来帮忙即可。
糖化方式
糖化的方式有好几种，基本上的差异是要不要多段升温呢？最推荐新手朋友的糖化方式是单步浸出糖化法，即简单又好操作。
单步浸出糖化法
这种糖化方式广泛地运用在自酿界与商业酿酒厂。基本上，是把碾碎的麦芽与水混合后，保持在62~70℃之间（请选择一个温度，温度的高低对于糖化结果的影响请看前几页的讨论）维持一段时间后，再滤出麦汁。操作方式相当简单，只要让麦芽与水混合后的温度保持在目标温度即可。
相关温度与水量的操作建议如下：
多步浸出糖化法
除了前面提及的单一温度糖化法，我们可以选择以不同段不同温度的方法来做糖化，以达成某些特殊效果。例如，当有以下需求时，就可以选择使用蛋白质休止（Protein Rest，50~55℃）：
·麦芽配方中有大量未发芽的谷物
·使用自行发芽的麦芽
·啤酒出现冰冻时混浊，但升温后又改善的冷浊现象
以下示意图为蛋白质休止，加上正常的67℃糖化温度，并搭配出糖所组成的多步浸出糖化法：
熬煮糖化法
回溯以下历史，那么，在未发明温度计之前，以前的酿酒师是如何进行糖化的？此时就得来谈谈所谓的「熬煮糖化法（Decoction Mash）」了。当时的人们发觉，如果将碾过的麦芽混合室温下的水后，再取出一部分的麦芽将之煮沸，然后投回糖化锅之中，反复几次这样的步骤，便能得到最好的结果，而这个神奇的过程其实就是「熬煮糖化法（Decoction Mash）」。
但以现代酿酒师的眼光来看，熬煮式糖化法相较于前面介绍的浸出式糖化法，既耗时又耗力。要知道，把部分的麦芽捞出来煮熟，本身就是件吃力的工作，因为真的很重，但熬煮糖化法仍然有其优点：
更好的淀粉转化率：
借由将麦芽煮熟的步骤，可让麦芽细胞壁破裂以萃取出更高比例的淀粉，让糖化酵素更易接触到更多的淀粉并转换成糖，让糖化效率得以提升。这是因为早期发芽时常有发芽不全的情况：有些麦芽发芽过头而造成麦根过长，消耗过多淀粉；有些麦子尚未发芽，导致糖化酵素不足与其内淀粉难以利用。再次借由煮麦芽的过程，让未发芽完全的麦子能够进行完整的糖化。在现代的优良制麦技术下，这项优点已经不存在。
增加麦芽香气：
再此所指的麦芽香气，是在熬煮麦芽过程中，麦芽内的蛋白质在高温下与糖类作用，这就是梅纳反应（Maillard Reaction）所产生的结果。熬煮麦芽会让麦汁的颜色变深，还会得到更为饱满的麦芽香气，而这也是现代仍有酒厂钟情于熬煮糖化法的重要原因。
对现代的酿酒业与自酿玩家而言，熬煮糖化法因为费时费力，所以并非多数酿酒师们的选择，这是因为提升糖化效率的诱因在现代已不复存在。提升麦芽香气，则可以借由使用某些特殊麦芽来达成，例如，欧麦（Melano Malt）就能带来类似的风味。不过，仍有部分的酒厂坚持熬煮糖化法，认为其有不可替代的风味价值。
熬煮糖化法需要多段升温来进行糖化，其升温是借由麦芽取出熬煮至沸腾后，再加回糖化锅来达成。
分段式糖化法
「分段式糖化法（Parti-gyle Mash）」属于相对特殊的糖化方式，它的特殊之处并非是指在温度上或是加热方式特别，而是在一次糖化操作下可以做出雨种、甚至三种不同比重的麦汁。此种糖化方式可回朔至数百年前，当时英国本岛有许多酿酒厂都采用此种糖化法，时至今日，著名的英国酒厂富勒（Fuller's）仍然依循使用这样的传统糖化方式。
请想像一下，过去的酒厂如果有着硕大的糖化槽，但搭配使用的却是数个小型煮沸锅，这时，分段式糖化法就派上用厂了。酿酒师们会将第一道流出的麦汁（拥有最高的起始比重）注入第一个煮沸锅，接着将第二道或甚至第三道借由洗槽（Sparge）所收集起来的麦汁注入第二个糖化锅，这样就可以拥有两锅比重大不相同、但麦芽配方却一样的麦汁。在这两锅麦汁中，分别加入不同的酒花并以不同的时间来煮沸，甚至还能够在冷却后投入不一样的酵母，这样就能借由一次糖化制作出两种啤酒了！对惯用此方式的英国酒厂来说，这样的糖化法便能同时做出糖度20plato的英式大麦酒（English BarleyWine）与糖度11 Plato的英式淡啤酒（English Mild），是不是既方便又省力呢。
使用分段式糖化法时，针对温度的控制与前述的糖化方式并无不同，差别之处仅在于使用这种方法必须要加大总麦汁的收集量，而糖化结束后的第一道麦汁、第二道+第三道麦汁要分别处理。所需进行的是将第一道麦汁收集在第一个煮沸锅中，接着持续洒水，等收集到足够数量的麦汁，或是此时比重已经低于糖度2plato即停止，并将两锅进行后续的分别煮沸与投入不同的啤酒花，这样就可以酿出两批不同酒精度的啤酒了。
如果你要一次做出两种啤酒，而两种啤酒的批次量都是一样的话。一下图表可以帮助你了解批次量与麦汁起始比重的关系：
一般来说，分段式糖化法做出的两批啤酒，虽然酒精度高低不同，但麦芽配方的比例则是一样的。但如果想要做出两种啤酒，而且就连麦芽配方都不相同呢？建议尝试一下改良方法：在收集完的一道麦汁是，将粉碎的深色麦芽或是增加的焦糖麦芽投入糖化槽中并开始洒水，由于深色麦芽的用量少，只需短暂的时间就能充分浸泡出味道。在此，可以将第一道麦汁做成琥珀色的英式大麦酒，而与深色麦芽/焦糖麦芽一同洒水收集来得麦汁则做成深色的世涛啤酒，这样一来，两种啤酒的麦芽配方/味道就大不相同了。
节选自《自酿啤酒完全指南》作者：宋培弘
