夏天到了，喝啤酒的节奏要带起来!
可你知道啤酒为什么这么好喝吗?
你知道啤酒的风味都是哪来的吗?
没有水就没有酒
水可以说是啤酒最重要的原料，不管是从重量上还是体积上来说，90% 以上的啤酒组成其实都是水!不同地方的水源会含有不同的杂质和矿物质，而正是这些杂质和矿物质会对其酿造的啤酒产生很多风味影响。
根据水源里矿物质离子的含量和组成，我们大体可以把水分为 “硬水” 和 “软水”。随着啤酒酿造工业的发展，人们逐渐发现有些地方的水就是天生地比其他地方的水要好。像我们熟知的比尔森拉格啤酒(pilsener lagers)，就来自于水质非常 “软” 的捷克比尔森。当地软水的特性赋予了麦芽浆适宜的酸碱度，从而酿造出的啤酒会有少量温和的新鲜面包的风味。还有来自英国伯顿的天然硬水，那里的水很适合酿造爱尔淡啤酒(pale ale)。伯顿高硫酸盐和低钠离子的水质特性会增加啤酒干爽口感，同时突显啤酒花的苦味。
▲世界几大著名酿酒地的水源离子量统计表
随着现代工业时代的来临，基本已经没有人还采用天然水源了，大多数啤酒厂会选择市政供水来酿酒。不过，市政供水由于氯化处理，有时会让啤酒带有一种 “医院味” 或者 “消毒味”，以及从水源处带来的“土味” 和“霉味”。除了对水味的直接影响，水中的离子和盐类化合物也还会影响酿造各个过程中的酸碱度(pH)等化学性质，从而影响最终啤酒的风味。
▲左：Pilsener beer 右：India Pale Ale (IPA)
由于水可能会带来我们不想要的味道，科学家们发明了很多处理酿造用水的方法，比如活性碳和反渗析法。经过处理后的水的杂质化合物会减少很多，那些不好的味道也会随之减轻。处理掉杂质后，啤酒商们有时还会特意再加一些盐类到酿造用水里。最常见的是在糖化用水(mash water)中加钙盐比如氯化钙或者硫酸钙。钙离子的加入好处多多，不仅可以激活麦芽酶，减少酿造酵母的凝结，还可以促进发酵谷物里草酸的沉淀。
麦芽酒的灵魂
世界上超过 90% 的啤酒都使用大麦作为主要的发酵谷物。啤酒离不开高质量的大麦，而大麦的种类和麦芽的制备工艺都会在很大程度上影响啤酒的风味和质量。
用于啤酒酿造的大麦主要分为两种，二棱大麦和六棱大麦。二棱大麦两只麦穗交叉排列，六棱大麦的麦穗横切面呈正六角形。不过酿造啤酒并不看脸，大麦长成什么样都不重要，重要的是其中的成分对于啤酒风味的影响。二棱大麦淀粉含量较高，是传统的优质麦芽，酿出的酒风味浓郁，更具麦芽香味，世界上大部分的啤酒都是用二棱大麦制作的，例如常见的爱尔啤酒(ale)。六棱大麦可能在除了北美大陆的其他地区并不常见，因为它含有更多的蛋白质和酶，可利用的糖分较少，并不是传统意义上的优质麦芽。只可惜美国大陆的风水更适合六棱麦芽的生长，也就因地制宜，发明了美式的拉格啤酒(American lager)。美式拉格啤酒中往往会掺入许多辅料(adjuncts)，如大米等，弥补糖的不足，后文会具体介绍。六棱大麦中较多的酶会产生更多的二甲基硫(DMS)，赋予了啤酒一种白菜、玉米、洋葱或者是黑醋栗的味道。一般来说，酿造拉格啤酒的麦芽中含有更多的二甲基硫，所以拉格啤酒的 “菜味” 也就更浓一些。
麦芽制备可以分为三个步骤：浸麦、发芽和干燥。其中，干燥对麦芽的颜色和风味都会产生很大的影响。在干燥过程中，由于高温作用，麦芽中的氨基酸和糖发生美拉德反应，颜色变深，同时产生复杂的风味。用来酿造拉格啤酒的麦芽比酿造爱尔啤酒的麦芽的氨基酸含量和含糖量要少，干燥条件较为温和。所以，这些麦芽的颜色会比较浅，通常酿造出的啤酒颜色偏白、或呈稻草或琥珀色。在风味上，也是以麦芽本身的菜味为主。而酿造爱尔啤酒的麦芽则含有更多焙烤和坚果的特征香气。对于两种啤酒而言，绿麦芽都需要通过充分干燥来去除其中的生味、草味以及豆腥味等令人不愉悦的味道。
另外，还有些为了满足不同种类啤酒的需要，加工成的特种麦芽(specialty malts)。通过加热得到的焦香比尔森麦芽(cara pils)和结晶麦芽(crystal malt)，可以给啤酒带来甜味、太妃糖味。而通过进一步强烈加热制得的黑麦芽(black malt)，通常用来酿造黑啤酒，带来焦苦味和烟熏味。
心里苦的啤酒花
啤酒花是一种蔓生植物，主要生长在美国、中国、德国和埃塞俄比亚。早在 12 世纪，啤酒鼻祖德国就在制作啤酒时加入啤酒花来丰富啤酒的风味并且延长保质期。时至今日，高达 90% 以上的啤酒中都添加了啤酒花。
▲ 啤酒花植株
然而，啤酒花只有雌花才含有我们需要的酒花树脂和酒花油。其中，树脂里含有酿啤酒需要的酸，酒花油里有芳香物质。啤酒花可以分为苦型啤酒花和香型啤酒花两种，苦型啤酒花侧重于它的α酸，香型啤酒花则侧重于它的酒花油，但是通常所有的啤酒花都含有α酸和油。经过酿造，啤酒花的α酸会变成异α酸，给啤酒带来苦苦的味道，同时释放出的多酚会让啤酒变得清新提神。酒花油一般在啤酒发酵时加入，提供特殊的香气。
▲ 啤酒花切面图
啤酒花在煮沸的后 30-90 分钟加入酿造炉，α酸和酒花油从啤酒花里分离出来，转化成异α酸和芳香物质。加入啤酒花的时间不同会对风味产生很大的影响，加入的早会将酒花油里的香气蒸发掉，α酸会被充分的反应，得到的啤酒会比较苦。相反，啤酒花加入的晚会保留一些芳香物质，α酸的异构反应不完全，得到的啤酒不会那么苦并且有其他的香气，比如泥土、草本或药本植物、青草、柑橘、辛辣等。通常比较苦、风味比较复杂的啤酒会用较高的酒精含量来平衡这些味道。
▲ α酸的异构反应
除了在酿造过程中加入啤酒花，经过干燥处理的啤酒花还可以加到酿造好的啤酒里作为天然的防腐剂，防止啤酒变质。另外，加入的干啤酒花里的多酚会结合蛋白质，让啤酒变得厚重、浑浊。
值得注意的是，啤酒花不宜存放过久，氧化的啤酒花闻起来像是腐败的乳酪，但是也有重口味的比利时制酒匠特意加入氧化的啤酒花来丰富啤酒的味道...orz。我们在存放啤酒的时候也要注意，强光会分解异α酸，让啤酒变臭(skunky)，这也是为什么有的味道比较重的啤酒用咖啡色或是深色玻璃瓶的原因啦。
忙碌的酵母君
啤酒之所以成为带度数的酒精饮料而不是麦芽汁，自然少不了酵母(Saccharomyces)的帮助。酿造爱尔啤酒的酵母主要是酿造酵母(Saccharomyces cerevisiae)，嗯，听起来好像是废话不过酿造酵母其实是这种酵母的名字。酿造酵母下面又包含了不同的菌株，有的负责酿葡萄酒、苹果酒，还有的负责制作面包。
▲显微镜下的酵母，凸起的地方是酵母出芽(生小酵母)的位置。
制作爱尔啤酒的酵母在 18-22℃的温度下发酵，然后慢慢升上发酵容器的顶部，因此也叫顶部发酵酵母(top-fermenting yeast)。制作拉格啤酒的酵母的家族包含了多个成员，其中最主要的要属 Saccharomyces pastorianus(以前也叫 Saccharomyces carlsbergensis，这名字是不是看起来有点儿眼熟?没错，就是当年一位在丹麦啤酒公司嘉士伯工作的科学家发现的)。制作拉格啤酒的酵母发酵温度要更低一些，一般在 6-15℃左右，会最终沉淀到发酵容器的底部，因此也叫底部发酵酵母(bottom-fermenting yeast)。
▲左：底部发酵酵母 右：顶部发酵酵母
麦芽汁为酵母的一日三餐提供了很好的营养，什么维生素啦，氮啦，还有一些微量元素，不过酵母最喜爱的还是麦芽汁里面的糖!酵母会通过无氧发酵，产生酒精、二氧化碳和一些能量以供酵母君消耗。通常来说，每 1 毫升的 12 ˚P 麦芽汁里面就加 1 千万个酵母，才能产生所需要的酒精(1˚P=1 克蔗糖/100 克水的比重)。
酒精赋予了啤酒标志性的苦味，而这种苦味的来源是一种叫做 PROP(6-n-propylthiouracil)的物质。人们对苦味的感受很大程度上是基因决定的，有些人天生感受不到苦味，而有些人对苦味极其敏感，被称为 “超级味觉者”。科学家们发现，喜欢喝酒的人往往对酒精带来的苦味和灼烧感更加不敏感，而不喜欢喝酒的人对于这种口腔内的感受更加强烈。
除了苦味之外，在发酵的过程中酵母自身还产生了一些挥发性醛类物质，让啤酒拥有了水果般的香气。啤酒中的醛类物质有很多，比如含量最高的乙酸乙酯(ethyl acetate)闻起来像是甜甜的化学溶剂;乙酸异戊酯(Isoamyl acetate)有一种香蕉或者鸭梨的果香;己酸乙酯闻起来很像苹果或是八角;乙酸苯乙酯则有一种玫瑰或者蜂蜜的香甜。因为爱尔啤酒的发酵温度较高，爱尔啤酒的酵母可以产生更多的醛类物质，这也正是爱尔啤酒香气更加浓郁、复杂的原因。
▲醛类物质通过乙酰辅酶 A 与杂醇反应产生，油溶性的醛类物质可以渗过酵母细胞膜，弥漫到啤酒和空气里。
除了前文提到的两种酵母，还有一类啤酒是依靠环境中天然存在的酵母和细菌发酵的。最有名的要属比利时的 Lambic 啤酒。Lambic 啤酒味道微酸，略带气泡，外观浑浊，口感浓厚。除了原味的 Lambic，许多 Lambic 还与水果一同发酵，喝起来有着浓郁的果香，非常清爽。常见的口味包括樱桃(也叫 Kriek lambic)、覆盆子、桃子和苹果味等。讲真，小妖精觉得 Lambic 真的超级好喝!
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