這篇的系統指的是”麥汁製作”的系統。麥汁製作是釀酒過程中，釀酒人花最多力氣的部份，也是初入釀酒最先面臨的問題。這篇是我在考慮轉換系統的過程中，所做的研究和比較分析，主要針對各系統的優缺點、特性以及自動化的可能性。對新手採購器材可能有些幫助。
大部分的系統都可以採用不同的加熱方式；主要是瓦斯或電熱。電熱自動控制比較方便，所以自動化系統比較常見用電熱，瓦斯對大批量有優勢，但自動化比較難一點點，危險性似乎也高了點。電熱以220v/240v為佳，一般的110v/120v用到15A的電流只有接近1800w的電力，用在20升左右的大小算是勉強可用。(一般家用迴路上限通常在15A或20A。）
糖化時的麥醪(Mash)流動性不佳，所以如果在糖化時要對麥醪加熱，除了攪拌就是需要用pump循環。
3.三桶
HLT(Hot Liquid Tun)：熱水桶。可以加熱。
MLT(Mash Lauter Tun)：糖化過濾桶。需要假底之類的過濾裝置。
BK(Boil Kettle)：煮沸鍋。可以加熱。需要過濾裝置過濾酒花。
三桶系統可大可小，小到20公升，大到100加侖以上都有。可複雜可簡單，可以全手動，也可以接一堆管線用pump，所以很常見。
操作：
1.是先在熱水桶HLT加熱水。
2.水導入糖化過濾桶MLT和麥芽混合做糖化。
3.熱水桶HLT加入洗糖水加熱（也可以在一開始就加入足夠糖化和洗糖的水）。
4.糖化結束後，麥汁入煮沸鍋BK。
5.洗糖，水從熱水桶HLT到糖化過濾桶MLT。
6.最後麥汁全部在煮沸鍋BK煮沸。
水的移動可以靠重力或pump，大於20L以上的，靠pump比較多。通常需要兩個pump。
糖化控溫，控溫可以分成維持溫度和升溫兩個方面。維持溫度最簡單的方法是用保溫桶做MLT糖化過濾桶，或是包棉被。
升溫則需要加入熱水或直接加熱麥汁，還有傳說中的decoction。加熱麥汁又可以分為:RIMS、HERMS、R-HERMS。也是可以直接加熱MLT，但實務上家釀比較少人這樣做。
HERMS(Heat Exchange Recirculating Mash System)是將麥汁導入HLT中的盤管做熱交換，藉熱水桶HLT的水間接加熱麥汁。
RIMS(Recirculating Infusion Mash System)是麥汁導入一個加熱管，直接加熱麥汁。
不考慮移動加熱器的情況下，HERMS只需要加熱HLT和BK，但RIMS還要多一個加熱管。
三桶式系統大部分的自動化就是自動控溫，液體移動用pump但人工操作居多，要做到自動開始或停止需要能夠偵測水量的裝置，實做上比較複雜。
3a.三桶變型：只用一個加熱桶
把熱水桶HLT當成煮沸鍋BK，但需要一個保溫桶來暫存洗糖水。在糖化時煮好洗糖水 ，然後放到保溫桶，接下來HLT變成BK的功能。
[個人意見]
三桶式的系統優點是彈性很高，批次可以做很大，有些微型酒廠也是用類似的系統，只是一個批次的量是用桶(barrel=31.5加侖＝119.2升)為單位的。缺點是需要三個桶以及移動麥汁的設備。
相對於其他系統，三桶可以連續釀造或做pari-gyle。在第一批次在煮沸時，就可以在HLT中加水開始煮下一批次的糖化水。
1.一桶BIAB
基本的設計就是用一個桶或鍋，用一個袋子把麥芽包起來。先煮水，然後加麥芽，糖化後把麥芽取出煮沸。
袋子也不需要是真的袋子，可以是不鏽鋼網袋，也可以是一個下方開洞的桶子。
BIAB可以不洗糖，也有不少人會洗糖，要洗糖就需要用另一個鍋子煮洗糖水。
BIAB在糖化過程中如果有加熱，通常會需要讓麥汁流動，除了手動，pump是比較常用的方式，但據說在德國和英國也是不少人用自動攪拌器。
E-BIAB就是用電熱的BIAB，加上自動控溫和麥汁循環，就成了Braumeister、 Grainfather。一樣用pump循環麥汁，Braumeister是由下往上沖、 Grainfather則是把麥汁打上去流經麥芽床。
用一般真正的袋子，麥芽無法形成麥芽床，麥汁是靠袋子來過濾。但像Braumeister、 Grainfather的”袋子事實上是一個桶子，底面有假底，有機會形成麥芽床，可以得到麥芽床的效果。但值得注意的是，Grainfather麥汁循環方向會造成堅實的麥芽床，優點是麥汁一直經過麥芽床，缺點是麥芽床會影響麥汁流動的速度，也就造成溫度變化緩慢的問題。Braumeister是把麥芽往上沖，溫度一致性應該會好很多，但是麥芽桶取出時，前段麥汁就不會經過麥芽床。
BIAC:Brew In a Conical，把錐形發酵桶當成BIAB的鍋子，煮完冷卻後不用轉移麥汁。用錐形發酵桶的重點在於接種前可以排渣。
如果把煮沸的鍋子直接蓋上蓋子拿來發酵，叫FIAK(Ferment in A Kettle)。
[個人意見]
BIAB最大的問題是把麥芽取出的這個動作。這動作限制了BIAB的最大批量；用麥芽吸水比率約1.04L/kg來算，以最常見的20公升批次abv 5%用的麥芽約4.5公斤上下，以糖化率80%算，剩下20%重量，吸水後接近5~6公斤，而一開始袋子內還有大批的麥汁，很容易超過8~9公斤。如果釀40公升，20公斤就接近大部分人可以輕鬆提起來的上限。事實上，比較大的批量會需要一個吊輪，而且要用很堅固的”袋子”。提起袋子的讓麥汁滴回鍋子時，造成了另一個問題：HSA(Hot Side Aeration)，就是會造成大量接觸空氣，麥汁氧化。
形成麥芽床對麥汁的清澈度有很大的幫助，但對成品的影響大小倒是有不同的看法。麥芽床對洗糖也有間接的影響，如果沒有辦法形成麥芽床，大概是不能做fly sparge。
2.二桶式 k-RIMS(kettle-RIMS)
在三桶系統中，如果不要洗糖，HLT熱水桶可以直接拿來當BK煮沸鍋，少用一個桶；k-RIMS是更進一步地把麥汁在兩個桶子中循環來做溫控；把一個鍋子（通常是糖化桶）放高一點，只需要一個pump；也很像是BIAB中把”袋子”拿到外面獨立成一個桶。K-RIMS通常不洗糖，簡化了三桶系統外，是解決BIAB中麥汁滴回鍋中，可能造成氧化的問題，也不會有BIAB需有要把很重的”袋子”提起來的問題。K-RIMS也使用糖化桶，也會建構麥芽床。
代表性的產品是 Blichmann BrewEasy 及 DIY的Brutus-20.
K-RIMS一定需要pump。只要有Recirculating，就需要pump。
[個人意見]
K-RIMS系統的DIY跟E-BIAB，相比差異不大，只需要一個pump把麥汁從下鍋打到上鍋。但有一個問題必需解決；pump打麥汁速度比麥汁靠重力及需要經過麥芽床的速度快很多，所以需要個能控制上桶麥汁的水位的機制。實做上有人是用用調整pump流速以達到兩桶水位變化不大，但如果麥芽床流動變慢了，還是需要持續觀察調整。Blichmann BrewEasy是用AutoSparge，一種跟馬桶滿水停止一樣的機關。另一個可能是像GrainFather一樣做一個溢流管，如果超過一個水位就直接流回BK/HLT。
另一個問題是監控溫度的位置，加熱在BK/HLT，但麥醪在MLT，如果麥汁流動速度變慢了，麥醪升溫速度就會變很慢，持續加熱BK/HLT可能會造成BK/HLT中麥汁溫度過高（Decoction?）。Blichmann BrewEasy的監控點在PUMP入口處，也就是BK/HLT出口處。不過，糖化酵素主要是存在麥汁的部分，所以監控BK的溫度是比較合理的。
自動化的討論
三鍋和一鍋的關鍵性差別在於：三鍋是移動水和麥汁，而一鍋則是移動麥芽。二鍋可視為三鍋的不洗糖簡化，也是移動液體。
液體的移動可以很簡單地用pump達成；但麥芽的移動則困難許多，對大批次來說更是不切實際。所以目前的半自動BIAB就是手動移動麥芽，而僅是自動控溫和提醒手動移動麥芽的時間。
三鍋和二鍋式的自動化除了控溫，就是液體的移動。液體的移動本身是用pump，算是某種程度的自動化。而起動和停止的時間點要自動化，需要液位或水量等感測器。在使用pump的情況下，起動和停止的動作並不費力，所以自動化的需求也就比較低；換個角度想，停止糖化或洗糖的時間點，通常也需要一些確認，都自動了，反而有些不方便。
綜合以上，再上洗糖會增複雜度，全自動化的系統基本上以二鍋式的最為可行。目前市面上全自動的機器，似乎都可以歸為二鍋式：一個糖化桶和一個煮沸鍋。一開始就把麥芽放到糖化桶，水加到煮沸鍋，然後水煮到一個溫度，機器就可以把水打到糖化鍋， 等糖化（時間）結束，再把水打回煮沸鍋，開始煮沸。
（以下是我的推論）Brewie就是典型的架構。picoBrew比較特別一點，是使用加熱塊，雖然沒有傳統意義上的”煮沸鍋”，卻也是需要一個容器來進行煮沸的動作；也就是外加的那個keg。
附註：需要多大的桶？
HLT熱水桶: 能夠容納Striking water + sparge water；通常sparge water = 總用水 – Striking water
MLT糖化過濾桶: 死角 + 糖化水 (通常用3L/kg 或 1.25~1.5 qt/lb)+ 麥醪中麥芽增加的體積；要注意的是，據書上說，麥芽床的厚度應該至少要有4英吋才有作用。所以也不是愈大愈好。
BK煮沸鍋: 煮沸前麥汁量 ＝ 最終麥汁量 + 蒸發量 + trub(酒花熱渣等) + 器材死角 + 麥汁冷縮 ~= 總用水 – 麥芽吸水量；煮沸鍋還需要一些空間，在沸騰的時候麥汁才不會濺出來。
BIAB不洗糖：需要全部水+麥醪中麥芽增加的體積。
幾個需要用的參數（概約值，YMMV)：
麥芽吸水率 0.5 qt/lb 或 1.04 L/kg
麥醪中麥芽增加的體積 1lb 10oz 或1kg 325 ml
蒸發量可大可小，看火力大小及鍋子的形狀，業界據說是控制在5%，家釀我看到的有人說差不多是1 gallon/hr，實際上也有人只有0.5gallon~0.8gallon。
酒花熱渣等在 20L(5 gal)批次中通常在在0.5L左右，酒花用得多，就更多。
器材死角，視器材而定，大部分20L(5 gal)的可能在1L~2L之間
麥汁冷縮，一般是4%，5gal批次約0.8qt。
剩下的就是加減乘除就可以得到答案。但糖化桶值得仔細研究；不考慮死角，糖化桶大小要看用多少麥芽，因為糖化用水基本上是和麥芽成比例（例如常用的3:1) ，而要用多少麥芽，除了看想釀的OG多大外，又跟糖化效率有關。
例一：假設是5gal批次，OG 1.080, 效率 60% （以下用美式的ppg算法計算)，糖化用水用1.5 qt/lb
80 * 5 /0.6=666.6667 pt (80pt x 5 gal / 60%)
667/36 = 18.5278 lb 18.5 lb
18.5 * 1.5 + 18.5 * 10/32 = 33.5313 qt = 31.7 L 所以需要32L再加上一些空間，我想35L~38L是一定要的。
例二：台灣常見的27L保溫桶：27L ~ 28.5 qt，不計假底空間
用1.5 qt/lb來算 28.5 / (1.5+10/32) = 15.7241
用1.25qt/lb來算 28.5/(1.25+10/32) = 18.24
上限約在18lb，如果以糖化效率 70%來算，最大OG
18 * 36 * 0.7 /5 = 90.72 => 1.091
16 * 36 * 0.7 /5 = 80.64 => 1.081
附註二：商業釀造用幾個桶？
我參觀過一、兩家相對小型酒廠都是用三個桶；而在書上有看到的系統最多有五個桶：熱水桶、糖化桶、過濾桶、煮沸、旋沈槽。也就是把”糖化過濾”分開，再加一個專門的旋沈槽。有時候甚至不直接打到發酵桶，而另外使用冷卻桶，如果冷卻也算進來，就是6個。更大的設備據說有冷熱渣分離的設備。這些在家釀的範圍比較少見，但是也沒什麼理由要自我設限，尋求自己的最佳配置的沒必要有限制。
參考資料：
- http://www.theelectricbrewery.com 很多人參考的電熱三鍋系統。有詳細的教學。
- http://www.homebrewtalk.com/showthread.php?t=131411 K-RIMS系統介紹。