酿造化学

得到最好的啤酒口味的你不想要太多的歌手”,解释了Jaega明智,布鲁尔负责人积极进取的伦敦,英国,酿酒厂外卡。她隐喻反映了一种独特的视角:虽然她日常工作利用化学工程训练,她和一个会话暮色搏斗的歌手。所以,如果聪明的想要一个特定的味道带出像碧昂斯,她安排其他成分作为支持。调优生化过程带来的化合物负责每个成分的感觉高音。

当明智的放弃了她以前的化学交易员的工作在2012年,她和她的同事外卡创始人喜欢喝啤酒是职业的声音。建立在他们对啤酒的热情和家庭酿造经验,如今,该公司正以创新的饮料如团结当地大黄麦酒。调味几乎完全由大黄、甚至赢得了赞誉的人一般不喜欢啤酒。

外卡也是最近的一部分精酿啤酒的人气激增,许多小型生产商现在一起主演的国际饮料巨头。所有这些啤酒面临相同的化学和生物的挑战。但是,过程使用两端的规模可以反映出不和谐的前景。

无政府状态Walthamstow工业园区,在洁白的砌砖和波纹钢单位8,是外卡brewery-bar。这里,明智的和她的同事们开始生产啤酒的过程通过加热水约77˚C。然后把水钢糖化锅的坦克和添加麦芽,麦芽。这创造了土豆泥,过滤后,变成了酵母饲料的麦芽汁,从大麦发酵糖变成酒精。确保这个过程提供了酵母的理想餐意味着获得恰到好处的化学。

水的化学成分中使用的饲料是至关重要的,明智的解释道。伯顿在英国,例如,催生了“淡色麦酒”,因为高水平的硫酸盐在其本地水从啤酒花释放更多的味道。水的pH值也很重要。的过程包括烘烤麦芽大麦生产有机酸等化合物。深,喝醉了的啤酒因此需要更多的碱性水来抵消额外的麦芽酸度。轻啤酒需要更少的碱性水,像这样在皮尔森(比尔森啤酒的)在捷克共和国。

风味的因素

伦敦的高碱性水因此使酿造啤酒的真正挑战,而黑暗,麦芽的波特啤酒是超越简单的,明智的说。“波特几乎使本身,”她开玩笑说。对印度的淡色啤酒,她补充道硫酸钙、氯化钠和氯化钙糖化锅Burtonise的水。

麦芽通配符使用-里斯水獭是其可靠的后备歌手之一。麦芽中含有淀粉碳水化合物和糖酶将淀粉分解成小分子,然后酵母饲料。水的温度是控制糖形成的关键,和多少。明智的解释说,马里斯水獭是美味的,坚固的基础,但不是最快的将淀粉分解成糖类。

选择好的麦芽是啤酒的第一个重要决定,“葡萄牙波尔图大学说,药剂师路易斯·圭多。这部分是由于啤酒风味的变化,年龄和麦芽包含脂肪氧合酶的酶,影响这一过程,他解释说。脂氧合酶降解脂肪产生的老化醛称为(E)2-nonenal。醛带来圭多称之为“年龄的不愉快的纸板味啤酒”。圭多和他的同事们发现,脂氧合酶生产约占总数的25% (E在大麦麦芽汁烤)2-nonenal发现。他的团队因此建议调整烘焙过程最小化其形成。¹

后添加麦芽糖化锅和热水,外卡啤酒离开了80分钟。然后他们“喷雾”土豆泥:添加热水摧毁麦芽酶,防止任何进一步的淀粉转化为糖。麦芽啤酒可以过滤掉,只留下甜蜜的液体麦芽汁。然后进入我们的水壶,煮90分钟,“明智的说。当我们看到任何沸腾,我们添加第一个跳。”

站在一个类似糖化锅研究酿酒厂在根特,比利时,芭芭拉Jaskula-Goiris指出,尽管沸腾啤酒花创建一些必要的啤酒味道,不可以是一个问题。她工作在鲁汶天主教大学(KU)的校园在根特,一个网站,与几乎所有的佛兰德啤酒厂。Jaskula-Goiris一直在研究如何跳化合物称为α酸热变化,其中包括葎草酮和cohumulone。

“α酸不苦,”Jaskula-Goiris解释道。在酿造过程中,特别是在麦芽汁煮沸,他们isomerised iso-alpha酸,负责90%的啤酒的苦味。但是有一个问题。异构化在麦芽汁煮沸是可变的,从来没有完成。所以有时候啤酒不够苦。绕开这个问题大啤酒厂经常添加有人iso-alpha酸,由英国Botanix等公司制造的。在根特啤酒厂,Jaskula-Goiris队也大多使用这种提取物添加苦味的啤酒而不是沸腾啤酒花。选项也打开小啤酒,但它们通常更开放一点变化。

添加啤酒花在不同过程中引入了更多的潜在的复杂性。外卡的酿酒商添加啤酒花几次在沸腾,有时与其他成分如大黄。接下来,他们将麦芽汁通过热交换器崩溃冷静下来大约20˚C,迫使部分可溶性物质快速沉淀。最后,他们过滤麦芽汁和转让发酵罐的透明液体,在那里他们添加酵母和离开前几天瓶装啤酒酿造。

外卡经常使用“干跳跃”,添加啤酒花麦芽汁冷却后在不同的点。这似乎怒不可遏,但还有一个重要原因。“芳香化合物很不稳定,”聪明的解释道。“让他们接近热量和他们完全消散。

我们去跳

干跳跃风险只有手工酿酒者通常是准备采取。这样做,他们可能会添加微生物或化学物质可能会破坏啤酒在存储。”工艺酿酒商处理通过耐火材料保质期,“明智的说。”你可以与最大啤酒味,但坚持六到九个月的保质期。“大啤酒制造商专注于出口,啤酒在运输和存储呆很长时间,需要一个两年的保质期,她补充道。“他们的啤酒过滤在一英寸的生活。”

专利捕捉难以捉摸的风味化合物明智觊觎的目的的大部分职业生涯菲利普·范·Opstaele Jaskula-Goiris根特的同事。²“啤酒花精油包括超过400种不同的化合物,”他说。有三个主要类别:萜烯碳氢化合物(最常见);含氧化合物;和最重要的酒花香气,含硫化合物。含氧化合物中单萜醇如芳樟醇,香叶醇,β-citronellol,异丁酸异丁酯等酯和异戊基异丁酸盐尤其重要。酒花品种之间的差异水平的这些化合物是负责香气变化。

但最近,否则罕见的硫化合物在啤酒花脱颖而出成长在美国,如马赛克和Citra。美国啤酒花有很高的香叶醇的水平,但也包含特定的硫化合物,Van Opstaele交接时解释了一杯KU鲁汶的啤酒,关于加。最重要的硫化合物是4-methyl 4-sulfanyl-2-pentanone (4-MSP),³它太强大了,我们能闻到只是几个分子一万亿名其他气体分子。它通常有一个热带水果香味,但这取决于浓度,”Van Opstaele说。当浓度太高了,你甚至可以有黑醋栗和猫尿。如果你准备去做分析与你有尿液的味道在整个建筑。

范Opstaele警告说,物质负责典型风味的细节仍然没有完全理解。很多研究发现风味活性物质,和总是有多个相互作用的化合物,”他强调。,事情变得更加复杂由于啤酒的最后主要参与者的味道合奏,酵母。

酵母在啤酒风味的作用是最被低估的任何成分,来自佛兰德生物技术研究所的Kevin Verstrepen说(VIB)和KU鲁汶微生物学中心。它的贡献是明显的开放温控柜包含小型发酵瓶Verstrepen实验室,这实际上是在鲁汶,不根特。有破裂的水果气味等醋酸酯乙酸异戊酯,酵母啤酒风味的主要贡献,Verstrepen的团队的遗传学研究。完全相同的酯类负责苹果的香味,香蕉和其他水果,他说。

起源未知

Verstrepen的团队与许多国际和比利时啤酒开发新的酿酒酵母。通常的合作者希望某些香气和酵母的特点,他们也想赚更多的钱,”Verstrepen说。我们尽量提供。最历史悠久的酿酒商依靠一个酵母的主应变”,他解释说。他们常常不知道它是从哪里来的或者为什么他们用应变。”,因为它不是一个完美的酵母菌株,他们必须努力工作比否则有必要做一个像样的啤酒。

酵母可以说是世界上最著名的基因组

凯文•Verstrepen佛兰德研究院的生物技术

忠诚,古老的微生物似乎特别奇怪的考虑到啤酒酵母是广泛应用于生物学作为人类细胞模型。这可以说是世界上最著名的基因组,“Verstrepen说。只是两个基因负责水果酯,例如,他们都代码几乎完全相同的酶,他解释说。你可以删除一个基因和减少这些口味;删除这两个,他们几乎完全消失了。”

Verstrepen认为野生酵母开发这些基因吸引果蝇作为“出租车”,拿起酵母和移动到另一个糖源。这个论点支持测试他们做显示苍蝇只是吸引与所需的基因酵母生产水果香气。⁴这些发现对任何人产生不舒服影响形成野生酵母开始离开集装箱控股麦片对空气和水的开放,思维酵母被动转向他们的援助。包括比利时的这种啤酒从和酵母面包的面包师。有许多酵母的神话漂浮在空中,“Verstrepen压力。从外面的感染昆虫比空气。”

驯化的啤酒酵母也明显有更多的运输蛋白基因,将麦芽汁糖等营养物质带入他们的细胞,这样他们就可以更快地成长。这种变化通过历史演变,甚至在人类知道微生物存在,啤酒酿造商检索“发酵”的最后一批使用在未来。

外卡目前不重用其酵母因为它没有必要的显微镜检查酵母细胞,并确保他们足够健康的使用在另一个批处理。甚至今天大啤酒厂已经停止进化通过定期重置他们的酵母版本的引用。

空气的狗

Verstrepen的实验室作为存储库参考酵母的许多公司,包括啤酒、葡萄酒和生物燃料,保持在-80˚C深度冻结。让他的团队一个独特的机会来创建一个序列160家养和野生菌株基因家谱。⁵不出所料,而酵母仍然是同一物种,驯化野生酵母酵母基因完全分开。他们现在已经很适应人造环境,就像狗,“Verstrepen说。例如,选择受损基因产生一种叫做4-vinyl的分子愈创木酚负责一个烟雾缭绕,clove-like味道。

代表大型啤酒啤酒Verstrepen团队正在加速的选择。今天,啤酒是由比他们卖,然后稀释,最大酝酿效率。但它也只能到此为止,Verstrepen说。啤酒酵母通常可以不承受更高水平的酒精,或者味道就错了。Verstrepen和他的同事因此发展酵母生物反应器乙醇含量逐渐增加,并进一步学习和培养幸存者。⁶

该小组还在为低强度啤酒酵母。Verstrepen指出,这是越来越受欢迎,与低度啤酒承诺减少潜在的危害,同时保持健康。一些好处来因为全麦谷物是硅的主要来源,对骨骼健康至关重要,观察波尔图的路易斯·圭多。啤酒,然后,是毫不奇怪的主要摄入硅西方饮食,“他解释说。圭多补充说,啤酒中含有的多酚抗氧化剂,尽管低于酒。然而,我们的吸收能力具有讽刺意味的是需要一个更高的酒精含量。

保健啤酒的想法有时也戒指假因为一些啤酒认为茶多酚妨害,Jaskula-Goiris显示根特实验室。茶多酚可以与蛋白质聚合形成胶体,使啤酒混浊。为了防止这种情况,一些啤酒加然后过滤固体吸附剂去除多酚。其他人使用更少的啤酒花,避免他们贡献的多酚,取代味道牺牲与产品远远高于不含多酚iso-alpha酸提取物。

但与干燥的跳跃,任何存储的好处似乎损害啤酒的整体感觉旋律。Jaskula-Goiris在实验中发现,啤酒与多酚提取物通常有一个更全面的感觉在品酒师的嘴里。⁷也,苦得多和谐与啤酒相比,这些多酚萃取物并没有添加到“,她说。显然——或者黯然——有很多需要考虑所有的球员在明智的隐喻啤酒带正确的和弦。

安迪Extance在埃克塞特是一个基于科学作家,英国