半纖維素和麥膠物質約占大麥幹物質的10%，此量的波動與麥粒成熟有關，取決於麥粒生長期間的氣候條件。在酸性條件下半纖維素徹底水解時，產生葡萄糖和五碳糖(木糖和阿拉伯糖)。
半纖維素的分子質量大小主要取決於麥粒的生長條件，當然也取決於其浸出方法。生長條件不同、半纖維素浸出的方法不同，其分子質量也是不同的。水溶性麥膠物質大約占半纖維素的20%。
麥膠物質黏度高，有利於啤酒泡持性、口味豐滿性，但不利於麥汁、啤酒的可濾性。半纖維素和麥膠物質可通過一係列酶作用而分解，使澱粉細胞壁溶解或出現網孔狀，因此麥膠物質就失去了它的堅硬性，胚乳變得鬆軟，變得易“搓磨”了。半纖維素的水解產物一部分供給麥粒發芽時進行呼吸作用，一部分用於合成根芽和葉芽，剩餘的部分則貯存於麥芽內，有利於麥芽浸出率。
（4）低分子的碳水化合物在原大麥中含有少量的低分子碳水化合物：如含有1%～2%的蔗糖，主要存在於胚部和糊粉層中；在胚部和糊粉層中還有棉籽糖，大約是蔗糖的1/3；在胚乳中亦存在少量的麥芽糖和果糖。這些低分子碳水化合物在麥粒胚部萌發時提供第一級能量。
2.蛋白質
大麥蛋白質含量一般為8%～16%，僅有1/3的蛋白質及其水解產物進入啤酒中。蛋白質對啤酒釀造的影響非常大，特別對大麥的可製麥性、酵母營養、啤酒泡沫、啤酒口味、口味穩定性、非生物穩定性和啤酒釀造過程至關重要。同時，蛋白質含量的增加量與麥芽浸出率的減少量成正比。
蛋白質是植物通過吸收銨中的氮和酮酸而合成氨基酸，最終形成蛋白質。丙酮酸是碳水化合物氧化分解的中間產物，構成蛋白質最基本的結構單元是氨基酸。
（1）大麥蛋白質的化學組成及氨基酸由於合成蛋白質的氨基酸的種類、連接方式及連接順序不同，蛋白質種類也隨之不同。對最主要的植物蛋白和動物蛋白進行元素分析的界限值如下：C元素為50%～52%；N元素為15%～18%(為16%～17%)；H元素為6.8%～7.7%；S元素為0.5%～2.0%。另外還有P、Fe、Ca和鹵族元素，其他元素則很少。
大麥蛋白質中氮元素占16%～17%，因此在凱式定氮法中(Kjedahl)中將氮含量乘以係數6.25，即為蛋白質含量，這種粗蛋白含量包括了許多非蛋白物以及其他核苷酸。
由於蛋白質的化學結構和內部組成異常複雜，至今仍有許多未被人類認識，因此目前還不能進行精確的蛋白質分類。隻能根據蛋白質的物理化學特性以及它的來源而進行分類。
（2）大麥中的蛋白質分類大麥蛋白質主要由高分子、非水溶性的無磷蛋白質所組成，是主要由α-氨基酸構成天然的蛋白質。
在啤酒生產過程中，大麥蛋白質可分為天然的蛋白質和相應的蛋白質分解產物。蛋白質分解產物溶於水，其中絕大部分在麥汁煮沸時不沉澱，在成品啤酒中幾乎隻有蛋白質分解產物。蛋白質分解產物僅約占大麥蛋白質的8%，但經過製麥和釀造後其比例會上升。
①按分解產物中氨基酸的多少分類：在酸、堿、酶的催化作用下可將高分子蛋白質逐步水解為不同的蛋白質分解產物，包括蛋白質、蛋白、蛋白腖、多肽、二肽、α-氨基酸。
②按分子質量大小分類：製麥和糖化時蛋白質在各種蛋白質分解酶的催化作用下，按分子質量大小而分解為高分子蛋白質分解產物、中分子蛋白質分解產物和低分子蛋白質分解產物。但各分解產物在釀造過程中所起的作用和影響不同。
③按蛋白質在大麥中的分布貯存：麥粒中的蛋白質並不是均勻地分布在胚乳中，而是貯存於大麥的幾個部位。
a.糊粉層中的膠質蛋白：3～4層糊粉層中的膠質蛋白，延伸範圍在果皮和種皮之下，在發芽過程中僅部分被分解，未被分解的膠質蛋白和組織蛋白的殘餘部分隨麥糟一起被排除掉。
b.糊粉層和胚乳之間的貯存蛋白或生理蛋白：主要影響大麥蛋白質含量的高低，在製麥過程中大部分將被分解成為水溶性蛋白分解產物。
c.胚乳中的組織蛋白：組織蛋白作為原生質的殘餘物主要貯存於胚乳細胞的細胞壁上，並和半纖維素、麥膠物質一起參與胚乳細胞(澱粉細胞)細胞壁的構成。隨著組織蛋白含量的增加，胚乳細胞的溶解也就越困難，發芽時借助酶的分解作用，使澱粉細胞變得可通透或易溶出，最終未分解的組織蛋白質隨麥糟排走。
④按大麥蛋白質的溶解性分類：根據蛋白質在不同溶劑中的溶解性能，根據Osborne劃分法，將大麥蛋白質劃分為以下四部分。
a.清蛋白(也稱麥白蛋白)：屬於高分子蛋白質，溶於純水和稀鹽溶液中。在52℃時清蛋白從溶液中大量凝結析出，也能被鹽析沉澱(如硫酸銨鹽析)出來。大麥中的清蛋白約占大麥蛋白質的4%，在麥汁煮沸時全部沉澱，在製麥和釀造過程中部分被分解，形成相應的蛋白質分解產物。
b.球蛋白：在純水中不溶解，溶於稀鹽酸溶液和糖化醪中，在90℃以上會開始出現高溫凝聚。通過電泳分析，它由四種不同相對分子質量的組分所構成：α-球蛋白（26000）；β-球蛋白（100000）；γ-球蛋白（166000）；σ-球蛋白（300000）。
球蛋白的等電點在4.9～5.7，其中含硫量高的β-球蛋白在工藝上具有特別的意義。由於這種β-球蛋白的等電點僅為4.9，煮沸時麥汁pH遠高於4.9，難以在煮沸時凝聚析出，因此β-球蛋白是導致成品啤酒出現渾濁的原因之一。球蛋白也稱為麻仁球蛋白，占大麥蛋白質含量的15%。人們常把清蛋白和球蛋白一起並稱為鹽溶性的蛋白質。這是因為在通常工藝條件下它們總是一起溶於鹽溶液中，所表現出的物理化學特性非常接近。據最近免疫學分析，它至少由14～15種組分所組成。
c.醇溶蛋白：醇溶蛋白不溶於純水，也不溶於鹽溶液，但溶於50%～90%的酒精溶液。水解時能產生脯氨酸和穀氨酸。借助電泳分析和色譜分析，大麥中醇溶蛋白可分為5種組分，其中的δ-醇溶蛋白組分和ε-醇溶蛋白組分是造成啤酒可逆渾濁和不可逆渾濁的原因之一。它占大麥蛋白質含量的37%，大部分存在於膠質蛋白中，部分隨著麥糟一起排走。
d.穀蛋白：大麥穀蛋白不溶於中性溶劑和乙醇，隻有在堿中結構改變後才溶解(即堿溶性)。此類蛋白質幾乎僅存在於糊粉層中，在製麥和糖化中基本不分解，隨麥糟排走。
除根據蛋白質在不同溶劑中的溶解性能區分上述四類蛋白質以外，還有許多不同數量的蛋白質分解物，就是指一係列分析中的所謂水溶性氮或鹽溶性氮。這些可溶性氮的數量一般占大麥幹物質的120～175mg/100g，占大麥總氮的6.5%～10%。其中16～60mg/100g幹物質或1/7～1/4的可溶性氮是甲醛氮，α-氨基氮占甲醛氮的50%～90%。
⑤大麥中的結合蛋白質與單純蛋白質：蛋白質又可分為單純蛋白質和結合蛋白質，清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和麥穀蛋白是單純蛋白質。單純蛋白質的水解產物是氨基酸。
結合蛋白質是由一個蛋白質與一個或多個非蛋白質分子結合而形成，非蛋白質部分稱為輔基。結合蛋白質按其輔基的不同可分為磷蛋白、糖蛋白、脂蛋白和色蛋白。從啤酒釀造角度來說，人們更關注由蛋白質與含糖苷基的物質結合而形成的糖蛋白，糖蛋白有利於啤酒泡持性。
（3）大麥蛋白質含量對啤酒釀造的影響及意義大麥中的總氮量(無水)為1.30%～2.15%，相應的蛋白質含量為8.0%～13.5%(無水)。對於釀造大麥來說，一般無水含氮量應為1.45%～1.85%，或者無水蛋白質含量為9.0%～11.5%。
大麥蛋白質含量取決於麥粒的顆粒大小、胚乳狀況、品種和環境等因素，大多數情況下玻璃質麥粒的蛋白質含量比粉狀粒要高：粉狀顆粒的大麥蛋白質含量為8.6%～14.1%；半玻狀顆粒的蛋白質含量為10.7%～15.2%；全玻狀顆粒的蛋白質含量為12.4%～16.6%。
麥粒顆粒大小不同，其蛋白質含量也是不同的。同質量的大顆粒蛋白質含量比中等及小顆粒要低。因此應對原大麥進行分級處理，去除小於2.2mm的大麥，分級後的大麥平均蛋白質含量比原大麥低。一級大麥(＞2.5mm)的蛋白質含量為10.7%；二級大麥(2.2～2.5mm)的蛋白質含量為11.3%；等外大麥(＜2.2mm)的蛋白質含量為12.9%。
在同等生長氣候條件下，不同的大麥品種，其蛋白質含量明顯不同。而同一品種的各個麥穗上，同一麥田的各個麥穗上，甚至同一麥穗上的各個麥粒，其含氮量也常是不同的。同一麥穗上的上半部麥粒大多比下半部麥粒的蛋白質含量要高。
大麥生長、成熟期間的氣候條件、大麥的生長期和前輪作物情況等對大麥蛋白質含量的影響非常大。大氣相對濕度、灌漿期降雨、灌漿期日均氣溫和積溫、成熟期氣溫都直接影響大麥的蛋白質含量和組成。海拔高度可通過灌漿期、成熟期的溫度間接影響蛋白質。一般而言，大氣相對濕度、灌漿期降雨與蛋白質含量呈負相關；灌漿期、成熟期的溫度在水分滿足供應的情況下與蛋白質含量呈負相關或無顯著相關。在生長和成熟期間氣溫很高、很幹燥等不利的氣候條件下，大麥蛋白質含量高且呈玻璃質狀；大麥生長後期嚴重缺水，玻璃質比例很高且醇溶蛋白比例上升；高海拔地區晚熟大麥的籽粒皮厚，蛋白質含量高。
現代研究結果和生產實踐表明，土壤肥料高（有機質含量高、堿解氮高）、施氮肥量大、中後期增施氮肥、氮素肥與磷鉀肥比例失調，會明顯提高大麥的蛋白質含量。
各類蛋白質在麥粒中的存在部位、數量，既取決於大麥品種，又取決於種植環境和收割時麥粒的成熟狀況、種植地區等因素。
①總氮含量：對一定大麥品種來說麥粒含氮物質的組成取決於總氮含量的高低，如果總氮含量高，則鹽溶性氮(亮氨酸+麻仁球蛋白+其他蛋白分解物)絕對量會增加，但鹽溶性氮所占比例卻降低。大麥醇溶蛋白絕對量和所占百分比都同步上升，穀蛋白所占百分比仍保持很高。
②大麥品種：通過區分大麥品種可以明顯反映出大麥蛋白質組分的不同。大麥品種對大麥醇溶蛋白的影響比其他因素高出幾倍，這也是測定醇溶蛋白能反映大麥品種、大麥純度的緣故。但大麥品種對穀蛋白比例的影響並不明顯。
③氣候條件：良好的生長條件，足夠長的生長時間，可提高穀蛋白含量。反之，則會降低。如大麥在較好的前期生長階段之後突然出現幹燥，則影響到後期生長，會減少穀蛋白含量。大麥成熟期的氣候條件非常強烈地影響含氮物質的組成。如果麥粒依然很潮濕、未及時轉化為幹燥的狀態，那麼在高溫下會導致麥穗上麥粒的可溶氮升高。如果麥穗上的大麥過熟，則會導致鹽溶性氮的上升。大麥醇溶蛋白也受成熟期氣候狀況的影響。
④種植地區：主要取決於種植地區的氣候條件以及種植的因素。較多氮肥並不會明顯影響大麥醇溶蛋白的數量和組成，與此相反，種植地區對大麥醇溶蛋白的數量和組成有很大的影響。
大麥的蛋白質含量越高，則大麥中澱粉含量越低，又影響麥芽的浸出率。多年的統計表明，每增加1%的蛋白質含量，則麥芽浸出率會減少約0.6%。不過通過一係列檢測表明，這種關係不一定具有普遍意義。大麥生長年份、品種、施肥的不同，在蛋白質含量增加時，導致浸出物損失是有區別的。
如果某一大麥品種的千粒重很高、2.8mm麥粒比例高，即使蛋白質含量較高，但由於麥皮含量低，大麥的麥芽浸出率也會很高。如果某大麥品種的麥皮很厚、顆粒很小，盡管總氮含量很低，它所提供的浸出物則並不會很高。
蛋白質含量高的大麥，在製麥和啤酒釀造過程中會帶來一係列的缺陷。首先，蛋白質含量高的大麥，其吸水速度比蛋白質含量低的大麥要慢。特別在大麥成熟期間和收割期間，氣候條件對麥粒水分吸收的影響很大。早熟的大麥，大多數情況下其吸水速度比均衡生長的大麥要慢，而且通常情況下蛋白質含量也較高。但是蛋白質含量與吸水速度的比例關係並不十分穩定。
其次，含蛋白質豐富的大麥，發芽時胚乳細胞溶解的負擔重，必須加強製麥條件，相應的製麥損失會上升，隻有這樣才能生產出溶解好、溶解均勻的麥芽。但麥芽的可溶氮也會很高。雖然對泡持性有利，但不利於啤酒的非生物穩定性，對酒花香突出的啤酒特性也非常不利。
對於典型的深色啤酒生產而言，由於要形成較多的著色物質和麥芽香味物質，所以蛋白質豐富的大麥(12%左右)非常適合。蛋白質含量低的大麥適合於生產口味細膩的啤酒，特別是用於色澤最淺的比爾森麥芽和比爾森型啤酒，要求大麥蛋白質含量一定要低於11%。如果大麥蛋白質含量過低(9%以下)，由於提供的氮源過低，一方麵對啤酒泡持性和口味豐滿性不利，另一方麵也滿足不了酵母營養的需要。
3.脂肪
大麥中脂肪(類脂)的含量約占麥粒幹物質的2%左右，主要存在於糊粉層中，脂肪的1/3則存在於胚中。在製麥過程中，部分脂肪在呼吸代謝中被消耗，大部分隨麥糟排走。如果麥汁過濾效果好，則隻有少量脂肪進入麥汁中。脂肪對啤酒口味穩定性和啤酒泡持性非常不利。大麥中的脂肪主要由甘油三磷酯和卵磷脂組成。
4.磷酸鹽
大麥中的磷酸鹽含量一般為260～350mg/100g大麥幹物質（以P計）。大約一半的磷酸鹽是肌醇六磷酸鈣鎂(也稱植酸鈣鎂或非丁)，它屬於類脂。肌醇六磷酸鈣鎂大約占大麥幹物質的0.9%，由環狀糖、肌醇(又稱環己六醇或纖維糖)和磷酸酯組成。
大麥中的磷酸鹽含量主要取決於大麥的品種特性，也取決於磷肥施加的多少，但磷肥的施加量並不與麥粒中磷酸鹽含量存在一定的比例關係。
麥粒中肌醇酸是以鈣鹽、鎂鹽的形式存在的，殘餘的磷酸鹽以及鎂離子對發芽具有重要的意義。在發芽階段通過水解肌醇六磷酸鈣鎂，可提供第一級磷酸鹽以及數量很多的緩衝物質，而這些緩衝物質的多少會直接影響麥汁、啤酒pH的變化，以及成品啤酒的pH。
有機磷化合物在許多新陳代謝過程中起著非常重要的作用。含有磷酸的核酸參與了蛋白質的合成。核苷酸中的AMP(磷酸腺苷)能與1個或2個磷酸殘基結合，從而轉化為ADP或ATP。所以ATP作為最重要的能量貯備者和能量轉移者，出現在許多生物化學的轉化過程中(如發芽、發酵)。可以說，沒有磷酸鹽就不能進行酒精發酵。
5.礦物質
大麥中的無機鹽含量為大麥幹物質的2.5%～3.5%。依據不同的施肥狀況、氣候條件、土壤情況，各種無機鹽含量會有所波動。這些無機鹽對發芽、發酵都具有重大的意義。大麥的無機鹽含量通過麥粒灰分來測定，但是約80%的無機鹽存在於化合物中。在通常的發芽以及糖化過程中，這些無機鹽伴隨相連的有機物分解，遊離為各種溶解態的組分。
比例高的無機鹽主要是鉀、磷酸，即磷酸鉀鹽。這些磷酸鉀鹽類分為一級、二級、三級，形成麥汁、啤酒的主要緩衝體係，特別是一級酸性磷酸鹽對保持麥汁、啤酒的酸性環境非常重要。一些微量無機鹽對生化反應同樣有著重大的影響，比如麥粒中的Zn2+、Mg2+、Cu2+。
6.維生素
維生素對發芽過程、酵母生長、發酵來說具有非常重要的意義，並參與了酶的構成(輔酶或輔基)。大麥和麥芽富含維生素，包括維生素C、維生素B、維生素H(又稱生物素)、泛酸、葉酸和α-氨基苯酸維生素，主要分布於活性組織胚和糊粉層中。通過大量的鉀肥和少量的氮肥可提高大麥維生素C含量。維生素B是酵母極為重要的生長素。大麥中的維生素B1(硫胺素)含量為0.12～0.74mg/100g幹物質；通過發芽可提高維生素B2(核黃酸)含量，且為原大麥的1.5倍(原大麥中含0.1～0.37mg/100g幹物質)；煙酸(尼古酸)含量為8～15mg/100g大麥幹物質，其中維生素B6（吡哆醇)含量僅為0.3～0.4mg/100g幹物質。
7.酚類物質
大麥中的酚類物質僅占大麥幹物質的0.1%～0.3%，但對啤酒的特性、色澤、泡沫、啤酒穩定性和口味的影響很大。一般可分為不可聚合的酚酸類和可聚合多酚。
（1）大麥中的酚酸類包括香蘭酸(在麥皮中有遊離狀和結合狀香蘭酸)，以及苯酚酸、咖啡酸(二羥基肉桂酸)、香豆素等。其中一些與葡萄糖苷、酯結合的結合態酚類化合物，在發芽過程中對發芽有抑製作用，它們在浸麥時部分被浸出。
（2）大麥中的可聚合多酚大麥中的麥皮和糊粉層中存在多酚物質。其中的花色苷在鹽酸溶液中加熱後轉變為花色素，花色素為花葉的色素物質。糊粉層中的花色苷包含在大麥醇溶蛋白中。大麥醇溶蛋白含量越高，則花色苷的數量就越少。
在某些大麥中，特別是帶綠紫色的冬大麥顆粒中，則含有花色素或翠雀素。花色素屬於黃酮鞣質係列物。花色素苷和翠雀素苷在失水分解後形成著色物質，如花青素和翠雀素，因此二者又被稱為藻蘭花色苷。
活性黃烷-3,4-二醇以及其他物質並不是鞣質，因為分子很小，不能通過脫水作用與蛋白質結合沉澱，但它們是鞣質的前驅物質；黃烷二醇以及兒茶酸能縮合成具有沉澱蛋白質的低聚多酚（鞣質），並繼續通過縮合、聚合或氧化方式形成高聚合度的高分子化合物。
通過上述一係列變化來看，低聚多酚（鞣質）能對已溶蛋白質起很大的影響，比如在麥汁煮沸時沉澱高分子氮，更值得人們關注的是，麥芽和大麥中的鞣質導致成品啤酒膠體渾濁的趨勢很強。另外，由於多酚的抗氧化性，因而也屬於大麥或麥芽中的還原物質。
非常重要的低分子聚酚，從數量上來說，取決於大麥品種、氣候和種植條件；也強烈地受到製麥成熟度和大麥發芽的影響。蛋白質的含量也起很大作用，蛋白質含量越低，則多酚物質的含量就越高。鞣質豐富的大麥在製麥和釀造過程中，可導致色澤上升、口味粗糙、刺口的苦味和非生物穩定性差等不良後果。
六、啤酒大麥的品種和質量要求