酸啤酒如此酸的化学成分

酸啤酒已经有几个世纪的历史了，最近几年已经成为手工酿酒商的最爱。但酿造过程可能是不可预测的。为了帮助酿酒商更好地了解酸啤酒是如何形成其独特的复杂风味的，加州雷德兰兹大学(University Of Redland)的化学家们一直在跟踪影响这些风味特征的各种化合物，监测它们的浓度在陈化过程中如何随着时间的变化。他们在上周举行的美国化学协会2020年秋季虚拟会议暨博览会上展示了他们的初步发现。

标准啤酒的酿造商仔细控制他们使用的酵母菌株，小心确保其他微生物不会潜入混合物，以免它们在发酵过程中改变味道。酸啤酒酿造商使用野生酵母，让它们在麦芽汁中自由生长，有时还会加入水果来增加一点酸度。然后，麦芽汁被转移到木桶中，让它们成熟几个月，有时甚至几年，因为微生物会产生各种代谢产物，这些新陈代谢产物有助于酸啤酒独特的风味。但是酿酒商并不总是确切地知道哪些化合物最终会出现在最终产品中，或者它会如何影响整个风味特征。这就是酸啤酒酿造商的困境，合著者大卫·索尔斯比(David Soulsby)在一次虚拟新闻发布会上说。

酸味啤酒的味道与普通啤酒非常不同，但它是一种非常复杂和浓郁的风味体验。这些不同的味道来自于衰老过程中发生的复杂过程，该研究的合著者特蕾莎·隆金说，她恰好也嫁给了索尔斯比。这些过程很难控制，也很难复制。我们的研究重点是了解这些过程是什么，随着时间的推移正在发生什么，以便酿造商最终能够理解它们并生产出更好的啤酒。

大约六年前，龙金和索尔斯比开始对这个课题感兴趣，当时索尔斯比决定把他的休假时间花在研究商业酸啤酒的成分上，并说服龙金她的经历将有助于这项研究。它很快发展成为一个更大的研究项目。去年，这两个人与布莱恩·多蒂(Bryan Doty)合作，他是加利福尼亚州附近兰乔库卡蒙加的Sour Cellars的酿酒大师，他提供了几个自己酿造的酸啤酒的样品。

朗金说，科学家们对啤酒特别是酸味非常感兴趣，因为它们是非常复杂的系统。在此之前，已经有几项关于成品酸啤酒成分的研究。我们的研究的不同之处在于，我们已经能够从许多不同批次获得正在进行中的啤酒样品。

在本科生亚历克西斯·库珀(Alexis Cooper)的帮助下，索尔斯比追踪了9批多蒂的酸啤酒的陈化过程，在一年的时间里，每批从特定的桶中收集了大约15个样品，每隔两到四周收集一次。利用核磁共振波谱，他们研究了醋酸、乳酸和琥珀酸的水平，所有这些都是酵母发酵产生的，对酸啤酒独特的风味特征有贡献。隆金说，有机酸的平衡会产生非常不同类型的酸啤酒。它可以更像香醋，有酸/甜的味道，也可以是酸的。因此，有机酸的混合对于理解风味特征非常重要。

索尔斯比跟踪了每批啤酒中这些化合物随时间的变化。他发现，尽管Doty的批次遵循相似的配方，但化合物的开发速度仍然有相当大的差异。负责的细菌可能需要一段时间才能站稳脚跟，这就是我们认为这些结果背后的原因，索尔斯比说。但桶本身似乎也是造成这种变化的重要因素。

与此同时，隆林和另一名本科生艾米丽·圣安娜(Emily Santa Ana)使用液相色谱和飞行时间质谱来识别和跟踪痕量化合物的变化，这些化合物也可能对整体风味特征做出贡献，如酚类或香草醛，这些物质可以在一些酸啤酒中找到。隆金的分析揭示了微量的Hordatine，它们来自大麦，众所周知具有抗菌特性，以及氨基酸色氨酸(通常与吃了一顿丰盛的感恩节火鸡晚餐后感到困倦有关，尽管科学家认为这是一个神话)。虽然随着时间的推移，山楂碱的水平保持相当稳定，但隆林发现色氨酸水平通常会随着时间的推移而下降。

酸啤酒样品可能是混浊的，这不是核磁共振分析的问题。但在研究的液相色谱/质谱部分，隆金确实需要过滤啤酒。她说，你不会想让大颗粒进入样品盒的。作为对照，她运行所谓的空白方法，让水通过她用来过滤啤酒以建立比较的完全相同的过滤器。她说，这个过滤器似乎没有引入任何重要的信号。然而，一旦过滤器满了，你确实需要更换它，否则它会从小支架上弹出来，最后你会浑身都是啤酒，她说。我在深色啤酒样品中发现了这一点，弄坏了一件白色T恤。

质谱数据将特别有助于确定微量化合物是酵母和细菌活性的副产品，还是来自酸啤酒陈化桶的副产品。索尔斯比说，我们认为桶是啤酒陈年的原始环境，但实际上，桶里到处都是缝隙、角落和隐藏的东西，尽管经常用蒸汽清洗。因此，一旦你放入这种营养丰富的来源，这些东西就会从木头中出来，随着细菌开始繁殖，这些东西开始单独影响风味。酿酒商通常只是扔掉不愿尽最大努力清洁的劣质桶。

最终目标是更好地控制精酿啤酒的过程，生产更好的酸味啤酒。朗金说，如果啤酒酿造商知道酵母和细菌的特定组合能产生令人满意的风味特征，他们就可以培养更多的酵母和细菌。或者，如果他们知道一种含有特定酸组合的啤酒特别令人愉悦，他们就会知道什么时候停止陈化啤酒，这样它就不会失去这种平衡。希望他们能够理解一些可能出现的调味剂，并对正在发生的化学变化有一个感觉。

那么，该团队对酸啤酒的下一步调查是什么呢？还有一些数据需要以样本的形式从研究中使用的每一桶的最终结果中分析，这些数据来自于九个批次中的每一个。索尔斯比说，我们现在有成百上千的冰冻样本占据了冷藏室的空间。而且，他们有可能将他们的分析方法扩展到研究葡萄酒，葡萄酒经历了类似的陈化过程，可能含有类似的化合物。诚然，酿酒师不遗余力地将细菌拒之门外，因为某些品种会使葡萄酒变质。但隆林认为，追踪葡萄酒在开瓶后(从一到两个小时到第二天)随时间的变化将是一件有趣的事情。