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为了更好地理解许多啤酒风格中普遍存在的浑浊现象的形成,我们必须认识到浑浊的常见原因之一是由于胶体颗粒的布朗运动(通常被描述为悬浮在液体中的微观物质的不稳定和随机运动而分离和结合而产生的),当这些物质碰撞并形成键时,它们终可以形成更大的可见聚集体,我们称之为浑浊。
浊度是人们测量浑浊度的方式,高度浑浊的液体更加不透明,而不太浑浊的液体相对透明。影响胶体稳定性的因素包括蛋白质分子量、温度、氧化、多酚(单宁)浓度、光照和酸度。酚类聚合物(多酚)和某些蛋白质的相互作用是许多啤酒浑浊的共同来源,也将是本文的,因为我们在hefeweizens、kellerbiers和浑浊IPA中观察到了这些相互作用。
但是想说清楚,浑浊有几种类型,有些是理想的,有些则不取决于啤酒的风格。比如由于没有正确地粉碎谷物而产生的过多残留淀粉会导致浑浊,细菌感染也会导致浑浊。
大多数有经验的酿酒师都熟悉的一种类型是冷浑浊。只有当啤酒温度低的时候才会出现,但是当啤酒被加热到室温时就会消失。由于中等分子量的蛋白质和多酚之间松散的非共价键,会出现冷浑浊。虽然蛋白质和多酚是冷浑浊的主要成分,但盐和金属离子也结合在浑浊颗粒中。
分子在更高的温度下快速振动,使得这些蛋白质-酚键很难保持完整。因此,在较低的温度下结合更强,产生了低温的浑浊现象。形成这种浑浊所需的时间可能有很大差异。一般来说,它通常在啤酒包装后两到三周出现。随着时间的推移,低温的浑浊现象会变成性浑浊,这意味着它不会在较高的温度下溶解,因为非共价键会变成共价键合的浑浊颗粒。
多酚和蛋白质
麦芽和啤酒花都含有多酚和蛋白质。多酚是酚类化合物的聚合物或链状物(如单宁,可从麦芽壳等来源获得)。啤酒中发现的大多数多酚来自谷物,啤酒花通常占20%左右。啤酒中几乎所有的蛋白质也来自谷物,只有极少量的来自啤酒花和酵母悬浮液。
麦芽改性对啤酒麦芽汁中的蛋白质成分有很大影响。在制麦过程中,蛋白水解酶减少了麦芽蛋白质的大小,使得蛋白质(通常是谷蛋白)不太可能在酿造过程中沉淀出来,从而产生可见的胶体聚集体。在一项由Sofie A. Depraetere, F. Delvaux, S. Coghe, F.R. Delvaux 进行的研究发表在酿酒研究所杂志,他们比较了几乎相同的啤酒,主要区别在于一种啤酒使用发芽时间(改良程度更高)的麦芽,并发现用改良程度更高的麦芽制成的啤酒具有更持久的浑浊度。
了解麦芽的改良程度的一个关键指标是库尔巴哈值( Kolbach index)。麦芽改性越多,库尔巴哈值参考值越高。因此,在浑浊IPA或hefeweizen配方中,使用现代的高度修饰麦芽作为基础麦芽实际上可能有助于诱导浑浊,这要归功于较短和中等的多肽/蛋白质链。
再深入一点,我们简单说一下氨基酸,它是肽和蛋白质的组成部分。在这些氨基酸中,许多都是多酚的强结合剂。通过许多研究表明,似乎胶体诱导的因素之一是来自一种叫做脯氨酸的特定氨基酸,它具有与多酚结合的强大能力。多酚黄烷-3-醇和氨基酸脯氨酸的吸引是一种的浑浊形成的相互作用。黄烷-3-醇( flavan-3-ol)可以来自麦芽和啤酒花,特别是含有后期大量添加啤酒花和干投啤酒花的啤酒将含有高水平的多酚。浑浊活性蛋白质和这些多酚之间的氢键似乎发生在蛋白质的脯氨酸位置。
当在啤酒悬浮液中发现的多酚和含脯氨酸的蛋白质的水平几乎相等时,啤酒倾向于高度浑浊。熬煮和干投大量的啤酒花可以有助于产生这样的结果。已知在浑浊颗粒中也发现了某些啤酒花成分,如β酸,有助于这些大聚集体的形成。