【黃河啤酒官方網(wǎng)站】干爽醇美的啤酒，雖然談不上是什么瓊漿玉露，卻也是五谷純釀，讓人難以舍杯。隨著(zhù)科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展，人們已熟悉發(fā)酵過(guò)程中的生物化學(xué)原理，然而幾百年來(lái)，甚至千年來(lái)，啤酒釀造過(guò)程卻始終沒(méi)有改變。

顯然，啤酒科學(xué)領(lǐng)域驚天動(dòng)地的突破真是少之又少。

來(lái)自意大利佛羅倫薩生物氣候學(xué)研究所（Institute of Biometeorology）的洛倫佐?阿爾巴尼亞（Lorenzo Albanese）團隊發(fā)明了一種全新的啤酒釀造方法，大大改善了釀造過(guò)程中涉及的化學(xué)、工程以及環(huán)境保護問(wèn)題，掀起了啤酒釀造業(yè)的一場(chǎng)革命。

那么，他們用了什么樣的黑科技？

這個(gè)秘密武器就是“ 氣穴現象 ”（cavitation），又稱(chēng)“空蝕現象”，指的是 流動(dòng)液體中氣相空穴（即氣泡）的產(chǎn)生與爆破的一種物理現象 。通常，液體受到極低的氣壓會(huì )沸騰、汽化，形成空穴，隨著(zhù)氣壓增大，空穴分裂并產(chǎn)生 強力沖擊波 。

工程環(huán)境中，高速旋轉的葉輪端部極易形成低氣壓而產(chǎn)生氣穴現象。實(shí)際上，在輪船和潛艇的葉輪上產(chǎn)生的“氣穴現象”是十分不利的，強力沖擊波易腐蝕葉片，而產(chǎn)生的泡沫痕跡和噪聲，也極易暴露潛艇的位置。

然而，不可否認“空穴現象”是一種極其壯觀(guān)的過(guò)程。僅僅一個(gè)小氣泡爆破瞬間能產(chǎn)生超過(guò)1000K溫度（約726°C）和5000倍大氣壓（約506Mpa），能夠顯著(zhù)改變水中的物理和化學(xué)環(huán)境。為此，阿爾巴尼亞團隊進(jìn)行了大量的實(shí)驗以研究“氣穴現象”對于啤酒釀造過(guò)程的影響。

啤酒釀造

釀酒過(guò)程通常比較簡(jiǎn)單，涉及的基本配料有麥芽、啤酒花、酵母和水。釀造過(guò)程分為四步：第一步是“淀粉糖化”，將大麥麥芽與水混合產(chǎn)生一種含糖液體，也就是麥芽汁，該過(guò)程是將麥芽中的淀粉轉化為可發(fā)酵的單糖類(lèi)。第二步稱(chēng)為“洗糟”，清洗麥糟并盡可能多的汲取麥芽汁中可發(fā)酵的糖類(lèi)。第三步稱(chēng)為“煮沸”，將麥芽汁煮沸約一個(gè)小時(shí)，去除水分并濃縮糖分。

煮沸同樣也能失活淀粉酶并將對釀造有害的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)蒸發(fā)掉，特別是影響味覺(jué)的甲硫醚。該過(guò)程會(huì )加入啤酒花，產(chǎn)生特色風(fēng)味。最后一步稱(chēng)為“發(fā)酵”，冷卻上述混合液并加入酵母開(kāi)始發(fā)酵過(guò)程，通常需要幾天的時(shí)間。該過(guò)程會(huì )將糖類(lèi)轉化為酒精，最終釀造出啤酒、裝瓶。

這群科學(xué)家竟利用“空蝕現象”釀造啤酒，結果令人意想不到

常言道，細節決定成敗。釀造過(guò)程中，麥芽必須提前碾碎以增大其表面積，麥芽汁必須保持在特定的溫度范圍，通常是在50°到78°之間，這樣有助于保持淀粉酶活性而最大限度分解淀粉。

由于涉及到煮沸步驟，所以 釀酒是一個(gè)消耗大量能源的過(guò)程，通常釀造100公升啤酒需要消耗32千瓦時(shí)能源。 作為比照，額定功率100瓦的電視機打開(kāi)10個(gè)小時(shí)才耗電1千瓦時(shí)。

“氣穴效應”是如何改變釀造過(guò)程的？

為了尋找答案，阿爾巴尼亞團隊建造了一套全新的釀造設備，能夠在麥芽汁中產(chǎn)生氣穴 。隨后，他們在不同條件下進(jìn)行了一系列釀造啤酒的實(shí)驗，以探索氣穴給釀造過(guò)程帶來(lái)的利弊。

結果當然十分有趣。

第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是 氣穴產(chǎn)生的沖擊波足以將大麥麥芽搗成漿狀 ，這就省去提前碾碎步驟。阿爾巴尼亞說(shuō)：“新設備使得大麥麥芽的干磨變得無(wú)關(guān)緊要，因為新設備的氣穴效應能夠在 幾分鐘內就將麥芽粉碎成100微米以下的碎屑 。”

此外，空穴效應同時(shí)也能增加粉碎性麥芽中淀粉析出到麥芽汁中的速度。這個(gè)過(guò)程變得十分高效，最終麥芽糟中幾乎沒(méi)有殘留淀粉，即便有也很少。這對于啤酒釀造意義十分重大。 這意味著(zhù)“洗糟”過(guò)程也完全沒(méi)有必要了 。

隨著(zhù)淀粉高效析出，淀粉糖化過(guò)程在較低溫度也能進(jìn)行。該團隊稱(chēng)：“把淀粉轉化為單糖類(lèi)和氨基酸的酶激活溫度降低到35°左右， 縮短了糖化過(guò)程 的時(shí)間。”

并且，空穴效應也能提升傳統煮沸過(guò)程中麥芽汁和啤酒花混合溶液化學(xué)反應的效率。空穴會(huì )使不好的揮發(fā)性物質(zhì)盡快排出，使麥芽汁中的酶變性，并促使啤酒花風(fēng)味更易混合。這樣來(lái)說(shuō)，煮沸過(guò)程也變得完全沒(méi)必要了。實(shí)際上，相比于傳統煮沸，新的過(guò)程完全能在78°左右進(jìn)行。

歸結到一點(diǎn)：節約大量能源。

阿爾馬尼亞團隊稱(chēng) 新設備釀造100公升啤酒僅需要24千瓦時(shí)能 源，比對照組的傳統釀造過(guò)程 節約大約30%的能源 ，這還不包括他們優(yōu)化后減少了不必要的熱損耗。

成本問(wèn)題

然而，該團隊有一點(diǎn)沒(méi)考慮到：產(chǎn)生空穴效應的設備成本以及維護成本。

空穴效應“破壞大王”的名號臭名昭著(zhù)，其產(chǎn)生的瞬間氣壓沖擊波和溫度能夠腐蝕最堅硬的鋼材。

雖然不清楚這種腐蝕效應怎么影響新設備的成本，然而，阿爾馬尼亞團隊無(wú)疑要把該因素考慮在內。

氣穴釀造下的啤酒

當然，設備再好也得產(chǎn)品說(shuō)話(huà)：好不好，最終的啤酒說(shuō)了算。

經(jīng)過(guò)一系列品嘗測試后，該團隊稱(chēng)最終釀造的啤酒口味和傳統釀造啤酒一樣醇美。

自賣(mài)自夸當然行不通，想要結果讓人信服，這類(lèi)品質(zhì)測試必須由利益無(wú)關(guān)的獨立品鑒員以科學(xué)的名義來(lái)鑒定。

如果客觀(guān)的品鑒員也認為啤酒味道好，那么看來(lái)“空穴現象”要給啤酒制造業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)徹底的革命。實(shí)際上，這最終會(huì )成為幾個(gè)世紀以來(lái)，至少是幾十年來(lái)，啤酒釀造技術(shù)最大的改革。