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              意大利科學(xué)家發(fā)明了一種全新的啤酒釀造方法

              時(shí)間: 2021-08-31 09:05:26    閱讀:7148

              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。隨著科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展,人們已熟悉發(fā)酵過程中的生物化學(xué)原理,然而幾百年來(lái),甚至千年來(lái),啤酒釀造過程卻始終沒有改變。

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              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?qū)W研究所(Institute of Biometeorology)的洛倫佐?阿爾巴尼亞(Lorenzo Albanese)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種全新的啤酒釀造方法,大大改善了釀造過程中涉及的化學(xué)、工程以及環(huán)境保護(hù)問題,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(xiàn)象 ”(cavitation),又稱“空蝕現(xiàn)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(xiàn)象 。通常,液體受到極低的氣壓會(huì)沸騰、汽化,形成空穴,隨著氣壓增大,空穴分裂并產(chǎn)生 強(qiáng)力沖擊波 。

              工程環(huán)境中,高速旋轉(zhuǎn)的葉輪端部極易形成低氣壓而產(chǎn)生氣穴現(xiàn)象。實(shí)際上,在輪船和潛艇的葉輪上產(chǎn)生的“氣穴現(xiàn)象”是十分不利的,強(qiáng)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(rèn)“空穴現(xiàn)象”是一種極其壯觀的過程。僅僅一個(gè)小氣泡爆破瞬間能產(chǎn)生超過1000K溫度(約726°C)和5000倍大氣壓(約506Mpa),能夠顯著改變水中的物理和化學(xué)環(huán)境。為此,阿爾巴尼亞團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)以研究“氣穴現(xiàn)象”對(duì)于啤酒釀造過程的影響。

              啤酒釀造

              釀酒過程通常比較簡(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,該過程是將麥芽中的淀粉轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵的單糖類。第二步稱為“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。第三步稱為“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(duì)釀造有害的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)蒸發(fā)掉,特別是影響味覺的甲硫醚。該過程會(huì)加入啤酒花,產(chǎn)生特色風(fēng)味。最后一步稱為“發(fā)酵”,冷卻上述混合液并加入酵母開始發(fā)酵過程,通常需要幾天的時(shí)間。該過程會(huì)將糖類轉(zhuǎn)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(xiàn)象”釀造啤酒,結(jié)果令人意想不到

              常言道,細(xì)節(jié)決定成敗。釀造過程中,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(jī)打開10個(gè)小時(shí)才耗電1千瓦時(shí)。

              “氣穴效應(yīng)”是如何改變釀造過程的?

              為了尋找答案,阿爾巴尼亞團(tuán)隊(duì)建造了一套全新的釀造設(shè)備,能夠在麥芽汁中產(chǎn)生氣穴 。隨后,他們?cè)诓煌瑮l件下進(jìn)行了一系列釀造啤酒的實(shí)驗(yàn),以探索氣穴給釀造過程帶來(lái)的利弊。

              結(jié)果當(dāng)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:“新設(shè)備使得大麥麥芽的干磨變得無(wú)關(guān)緊要,因?yàn)樾略O(shè)備的氣穴效應(yīng)能夠在 幾分鐘內(nèi)就將麥芽粉碎成100微米以下的碎屑 。”

              此外,空穴效應(yīng)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)過程變得十分高效,最終麥芽糟中幾乎沒有殘留淀粉,即便有也很少。這對(duì)于啤酒釀造意義十分重大。 這意味著“洗糟”過程也完全沒有必要了 。

              隨著淀粉高效析出,淀粉糖化過程在較低溫度也能進(jìn)行。該團(tuán)隊(duì)稱:“把淀粉轉(zhuǎn)化為單糖類和氨基酸的酶激活溫度降低到35°左右, 縮短了糖化過程 的時(shí)間。”

              并且,空穴效應(yīng)也能提升傳統(tǒng)煮沸過程中麥芽汁和啤酒花混合溶液化學(xué)反應(yīng)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,煮沸過程也變得完全沒必要了。實(shí)際上,相比于傳統(tǒng)煮沸,新的過程完全能在78°左右進(jìn)行。

              歸結(jié)到一點(diǎn):節(jié)約大量能源。

              阿爾馬尼亞團(tuán)隊(duì)稱 新設(shè)備釀造100公升啤酒僅需要24千瓦時(shí)能 源,比對(duì)照組的傳統(tǒng)釀造過程 節(jié)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。

              成本問題

              然而,該團(tuán)隊(duì)有一點(diǎn)沒考慮到:產(chǎn)生空穴效應(yīng)的設(shè)備成本以及維護(hù)成本。

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

              雖然不清楚這種腐蝕效應(yīng)怎么影響新設(shè)備的成本,然而,阿爾馬尼亞團(tuán)隊(duì)無(wú)疑要把該因素考慮在內(nèi)。

              氣穴釀造下的啤酒

              當(dāng)然,設(shè)備再好也得產(chǎn)品說話:好不好,最終的啤酒說了算。

              經(jīng)過一系列品嘗測(cè)試后,該團(tuán)隊(duì)稱最終釀造的啤酒口味和傳統(tǒng)釀造啤酒一樣醇美。

              自賣自夸當(dāng)然行不通,想要結(jié)果讓人信服,這類品質(zhì)測(cè)試必須由利益無(wú)關(guān)的獨(dú)立品鑒員以科學(xué)的名義來(lái)鑒定。

              如果客觀的品鑒員也認(rèn)為啤酒味道好,那么看來(lái)“空穴現(xiàn)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(jì)以來(lái),至少是幾十年來(lái),啤酒釀造技術(shù)最大的改革。


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