啤酒花和酵母的相互作用

近年来，越来越多的美味创意啤酒采用特种麦芽、新啤酒花品种和芳香酵母菌等特殊原料酿制而成。这些统称为“精酿啤酒”的啤酒常常采用了特殊的香气调味方法——采用静态前酵酿造而成。这种啤酒是在啤酒发酵过程中或是在啤酒贮存过程中添加啤酒花的，而啤酒酵母对前酵啤酒香气的形成有着不可忽视的作用。

啤酒花是啤酒生产过程中不可或缺的宝贵原料，不仅是在经济角度将其称之为酿酒师的“绿色黄金”，而且它们所蕴含的精致口味也对啤酒的质量有着决定性的影响。啤酒花有着很高的次级代谢能力，除了能对啤酒的质量产生积极的作用之外，还对啤酒中微生物的稳定性、泡沫稳定性、精细的啤酒苦味和令人愉快的啤酒花香等产生有利于人体健康的积极影响（“2007年的药用植物”）。

自中世纪以来，人们就已经种植和培育了大量的啤酒花（大麻科葎草属），继而今天的啤酒酿造师就有296种不同的啤酒花可以选用，这使得啤酒花成为给啤酒“加分”的有效工具。最近，Hüller啤酒花种植园成功培育出了具有特色风味的啤酒花——如柑橘类水果香味的啤酒花，而这种香型的啤酒花也使德国啤酒花种植者迅速地打入了精酿啤酒的市场。

使用这种特色香型的啤酒花与“啤酒花是啤酒的主要香料”这一理念密不可分。在这里，前酵是一种非常流行的啤酒发酵技术，利用它可以有效地影响啤酒的风味特征，例如“异国风情的水果香型”“绿色草原香型”“雪松香型”等浓郁而又沁人心扉的美妙香气，而这些香型是啤酒厂利用自己的啤酒花酿造不出来的。这主要是由于啤酒厂自己的啤酒花没有能力产生如此高的特殊香气、精油成分没有充分氧化、啤酒花的香型挥发等。当然，严寒地区对这些挥发物的转变和损失过程的影响也是一种因素，尽管它们的影响程度较小。

酿造酵母在这里扮演的有趣角色常常被人们低估了。要了解酿造酵母对前酵啤酒香气的影响就有必要了解啤酒花可溶性物质和香气转变的一些基础知识。

前酵时芳香物质的提取

前酵的主要目的是将挥发性芳香物质从啤酒花中提取出来，并转移到啤酒中去，从而稳定啤酒中的胶体，使其含氧量尽可能的少一些。但在提取啤酒花中的挥发性物质时也将一些非挥发性物质提取出来了。表1中列出的是对啤酒香气有重要影响的挥发性物质。从表中可以看出：α-酸和β-酸以及多酚的含量略有增加，而异-α-酸的浓度略有下降。因此，即使前酵改变了啤酒中苦味物质的组成比例，也不一定导致啤酒的苦味增加。前酵时，来自啤酒花中的硝酸盐与前酵时添加的啤酒花量有着严格的比例关系。提取的糖苷和β-葡糖苷酶将在下文中讨论。

前酵啤酒的香气与图1中的多个因素有关，其中影响最大的是芳香型啤酒花的90类颗粒。啤酒花的品种起到了重要的作用，因为苦味品种（>10%α-酸）中含量较高的α-酸对颗粒的体积膨胀有负面影响，从而也影响着香气的产量。

啤酒花成分的提取可以受到提取工艺过程的影响。根据啤酒花用量的多少，可以确定：添加的啤酒花越多风味成分的绝对含量就越多，但它们转移到啤酒中的转化率却下降了。这主要是因为疏水性的β-月桂烯（松柏香型）物质比亲水性的芳樟醇（绚丽香型）受到的影响更大。

对前酵结果有重要影响的还有啤酒花加入其中后开始前酵的液体介质的化学成分。发酵麦芽汁（鲜啤酒）和原浆啤酒（未经过滤的啤酒）的酸碱度pH值、提取物、碳酸和酒精的含量都有着明显的不同，这些差异都会对啤酒花成分的提取产生影响。例如，酒精含量较高时会促进芳香物质的提取，特别是像单萜（例如β-月桂烯）和倍半萜烯（例如β-石竹烯）等疏水性芳香物质成分。前酵期间温度较高时也会出现类似的效果：发酵（8～25℃）和储藏（-2～4℃）之间有着明显的差异。在静态前酵时（在发酵罐或储存罐中加入啤酒花）可以在几天时间内完成对啤酒花芳香物质的提取。除了调节的原材料性质和酿造工艺特定的因素之外，酿造酵母也会对前酵效果产生决定性的影响。

酿造酵母和啤酒花香气

酿造酵母是啤酒生产过程中“啤酒味道的发动机”。除啤酒花和麦芽汁之外，它也是啤酒芳香物质的主要来源。最近的研究表明：酵母也可以通过啤酒花产生不同的反应，影响啤酒花芳香物质挥发的水平，从而影响前酵啤酒的口味。表2中综合描述了相关情况。

众所周知，发酵有一系列的副产品，例如：不同浓度的酒精、酯和醛等都会对啤酒本身产生影响。正如研究的结果那样：酿造酵母会产生一些合成物质（生物合成），而这些物质是啤酒花的关键成分，例如：芳樟醇、香叶醇（绚丽香型）和β-香茅醇（柑橘香型）。

另外，发酵过程中酿造酵母还具有还原作用，这就导致了来自啤酒花的芳香型活性物质的增加（生物转化作用），例如一些醇、硫醇和酯的增加。酿造酵母还可以通过酶（外切-β-1,3-葡聚糖酶活性）提升啤酒花的香气：酶催化了糖苷裂解，作为啤酒花中的储备物质存在于啤酒花中。因此，除了芳樟醇和香叶醇之外，其他香气型物质的含量都可以增加，但也和啤酒花的品种和它释放香气风味的潜力有着密切的关系。通过精心挑选的酵母菌株和啤酒花品种组合，来自生物合成、生物转化和啤酒花精油的芳香物质可以混合成一种非常和谐的啤酒口味。

然而，某些形式的生物转化也会削弱啤酒花的香气，例如酿造酵母的香叶醇在代谢过程中香叶醇发生了降解。此时的芳香酵母菌株，例如Tropicus-TUM 506®呈阳性——一种柑橘香气，仅仅是轻微地减少了啤酒花精油的芳香物质。

酿造酵母的代谢也间接导致了某些啤酒花成分的损失。发酵过程中产生的大量二氧化碳和每升麦芽汁（12˚P）最高释放17 L的二氧化碳，都增强了β-月桂烯等疏水性啤酒花芳香物质的挥发。另外，这类物质还会吸附在酿造酵母的细胞壁上。酿造酵母细胞有着很大的表面积：每升生啤酿造酵母细胞（细胞总计按1亿/mL计算）的表面积大约为15～22 m2，因此对疏水性物质具有极强的吸附力。假设理想的酿造酵母细胞为细长的回转椭圆体，通过显微镜下细胞长半轴和短半轴的测量可以计算其表面积。

酿造酵母本身及其新陈代谢对啤酒花芳香物质、浓度的增加或减少有着不同的影响，芳香物质的损失主要是那些难以溶解到麦芽汁或啤酒中的芳香物质。

小结

特别是在今天，人们对利用啤酒花原料的香气潜力创造出一种具有独特香气、对高品位啤酒鉴赏者有着很高吸引力的啤酒有着很大的兴趣。通过前酵过程中加入啤酒花并进行时间控制，可以有效地控制不同啤酒花精油馏分的产出率，进而控制啤酒的口味。除了啤酒花原料（品种/产品）和前酵工艺（啤酒花量、静态/动态系统等）能影响啤酒花香气之外，酿造酵母是决定啤酒中挥发性酒花成分多少和组成成分的另一关键因素。