关于啤酒科学的问题

在所有真正喜欢啤酒的人(而且有很多这样的人)中，大多数人并不真正了解它是如何制造的。当然，酿酒是一门艺术，但也有科学。为了了解更多关于啤酒的科学，我们挑选了约翰·谢泼德是一位在啤酒上进行研究的NC国家生物加工科学教授。（你可能有读到他使用野生酵母酿造新的啤酒。）

继续读下去，下次你喝啤酒的时候，用啤酒科学让你的朋友大吃一惊吧。

摘要：我们如何定义啤酒?

John Sheppard：啤酒被定义为基于麦芽麦芽和啤酒花酵母发酵的酒精饮料。只有德国的某些国家，不允许其他糖来源替代大麦，如米饭，小麦或玉米。

TA：你是什​​么意思“麦芽”大麦？

谢泼德:酿制麦芽是一种处理大麦种子发芽的过程——它们实际上是发芽的根。这会激活种子中的淀粉酶，将储存的淀粉分解成种子生长所需的糖。但是在窑中干燥种子可以阻止种子的萌发。根会脱落，但酶却完好无损，并在捣碎过程中被重新激活。

TA：好的，糖化的过程是什么?

谢泼德:将种子研磨成面粉，并将被称为醪曲调的容器，以及热量足以激活酶但不足以破坏酶的水。

捣碎的过程也有一些变化，但它们都有两个共同点。首先，这个过程给了酶将剩余的淀粉转化为糖所需的时间和条件——主要是麦芽糖，但也有一些其他的糖，如葡萄糖。在大规模的商业酿造中，他们通常会添加额外的酶，以确保所有的淀粉都被转化。第二，糖化过程将种子中的蛋白质分解成酵母生长和繁殖所需的氨基酸。捣碎后形成的液体叫做麦芽汁，麦芽汁就是发酵的东西。

TA：发酵是如何工作的?

谢泼德:在没有氧的情况下，通过发酵过程将酵母细胞用于将糖（如麦芽糖）转化为乙醇和二氧化碳。酵母代谢的副产物 - 例如化学品酯类-帮助确定最终产品的味道。[编者按:酵母是真菌的一种，是单细胞生物，肉眼是看不见的。]

TA：啤酒和啤酒之间有什么区别，为什么不同类型的酵母需要不同的温度来完成他们的东西？

谢泼德:啤酒酵母,酿酒酵母，是一个所谓的“顶级发酵”酵母，使房间温度相对快速地使啤酒 - 高达25摄氏度（77华氏度）。啤酒酵母，酿酒酵母酵母菌是一种“底发酵”酵母，喜欢较低的温度- 7至15°C(45至59°F)，从而降低发酵速率。味道更浓的麦芽酒更能忍受异味，可以通过更快的发酵产生，而贮藏啤酒口味更细腻，需要缓慢的发酵和较长的成熟期。

TA：味道来自哪里 - 麦芽，啤酒花，et eeta？

谢泼德:啤酒的特征风味是三个主要成分的结果。

首先，未发酵的糖可以提供甜味。其次，啤酒花可以通过芳香化合物提供自己固有的味道和香气 - 产生草地或果味的笔记。这主要是通过“干跳”进行的，其中发酵后啤酒花将啤酒花添加到啤酒中。但啤酒花也可以添加到麦芽汁中并在发酵前煮沸。这溶解来自啤酒花的酸，并异构化它们，或者将它们缩小。这些酸会产生与啤酒相关联的苦味。第三，酵母新陈代谢提供痕量的风味组分，例如乙醇以外的各种酮，酯和醇。

此外，麦芽发酵过程还会产生一种叫做糊精的糖类化合物，这种化合物在发酵过程中通常不会分解。这些糊精在一些啤酒中产生甜味和麦芽味。

TA：那我们在波特酒和黑啤酒中联想到的咖啡或巧克力口味呢?

谢泼德:当啤酒厂在麦芽过程中使用窑中的高温时产生那些口味 - 有些人称之为麦芽的“烤肉”。

TA：虽然我们在味道的主题时，风险如何导致“臭鼬”啤酒？

谢泼德:当啤酒暴露在光线下时，它会导致光氧化。光的能量有助于涉及硫化合物的化学反应，产生称为硫醇的挥发性硫化合物。其中一种化合物，丁基硫醇，负责臭臭的气味。

TA：啤酒中的碳酸盐来自哪里？

谢泼德:二氧化碳气体是发酵产物 - 酵母产生酵母 - 随着发酵进展，气体变得溶解在啤酒中。这种天然碳酸化通常通过在装瓶期间在压力下加入额外的二氧化碳来补充或补充。

TA：有些啤酒对水的来源非常在意。水对啤酒有什么影响?

谢泼德:水质最重要的方面是溶解矿物质的水平，特别是碳酸氢盐离子，这决定了水的“硬度”。水中的矿物的类型和量可以影响麦芽酶的酶促转化为麦芽糖，酵母的代谢以及糖和跳酸的代谢如何影响最终啤酒的味道。例如，英语啤酒基于矿物质含量非常高的水，而中央欧洲遗产使用非常柔软的水进行酿造。

TA：我听说过“澄清蛇麻痹症”，但并不真的知道这意味着什么。它是什么，它是如何工作的？

谢泼德:有时啤酒花残留物会沉淀在啤酒中，它们会附着在悬浮物和其他物质上，然后沉到发酵罐或槽的底部，从而有助于澄清过程。这通常只适用于酿酒师使用整个啤酒花，而不是地面啤酒花。

TA：对不同酵母菌株的酒精毒性的上阈值是多少？例如，不同啤酒类型的体积（ABV）的醇的上百分比？

谢泼德:乙醇开始成为大多数酵母的抑制或毒性，水平低3-6％的ABV。然而，专门选择用于乙醇耐受性的酵母菌菌株用于高重力酿造（7-10％ABV）和竞争酒（12％ABV）的特种啤酒。

TA：使用麦芽提取物与全谷物大麦（或其他谷物）之间有什么区别？为什么人们会用另一个？

谢泼德:全谷大麦在酿造前需要麦芽。正如我们之前说过的，麦芽发酵过程会激活大麦种子中的酶从而将淀粉转化为糖。麦芽提取物是一种浓缩的糖溶液，它是将大麦麦芽捣碎或蒸煮后的产物，然后蒸发以除去部分水分。

你可以自己捣碎麦芽，而不是用麦芽提取物，因为这样你可以更好地选择大麦麦芽和捣碎过程，这将影响最终啤酒的特性。

TA：我知道酿酒师经常使用细菌来创造酸啤酒。这是如何运作的？

谢泼德:一些酸皿的具体特征是在发酵过程中使用混合培养的结果。除了传统的酿酒师的酵母外，啤酒厂有时会使用叫做酵母Brettanomyces或各种各样的乳酸菌细菌以提供独特的风味组分 - 包括酸性给予啤酒的酸性。

TA：最后一个问题，而不是严格地说 - 关于啤酒。我知道一些其他发酵饮料 - 包括Chicha和Mead - 传统上使用唾液制成。那是什么？

谢泼德:唾液天然含有淀粉酶，可以把淀粉物质分解成可发酵的糖。唾液有效地取代了糖化和制造麦芽的过程。