BeerSci:如何让啤酒泡沫更丰富

你倒啤酒时,上面有很多泡沫吗?科学家已经找到了相关的基因。
为了确定 Cfg1p 蛋白在啤酒泡沫稳定性中的作用,研究人员培育了一种缺失与该蛋白相关的基因的酵母菌株。然后,他们用普通酵母(每张图片中的左侧试管)和缺失发泡基因的酵母(每张图片中的右侧试管)酿造了啤酒。Blasco 等人,《农业与食品化学杂志》

几周前,来自澳大利亚和西班牙的科学家在《农业与食品化学杂志》上发表了一篇论文,他们在其中报告发现了一种(并鉴定了转录蛋白)特定酵母菌株中的基因,这种基因使酿造出的啤酒泡沫更丰富,这是科学家们首次做到这一点。虽然知道促进发泡的特定酵母基因的身份,对大多数家庭酿酒师来说用处不大——除非你非常擅长培育重组酵母菌株,那样的话,你就可以动手尝试了——但它对整个啤酒行业来说很有意义,因为了解啤酒杯中泡沫的产生和保持是重要的质量控制技术。一杯啤酒的泡沫质量是消费者会注意到并随后无意识地用来评判你的啤酒的因素之一。

那么,啤酒泡沫是什么?最基本地说,啤酒泡沫是由各种分子(包括啤酒花衍生的有机酸和糖蛋白)稳定化的、围绕着气体的薄层液体。这些糖蛋白——附着有糖基的蛋白质——有多种形式,但今天我们主要关注那些被称为甘露聚糖的糖蛋白。也就是说,每个蛋白质链上都附着有许多甘露聚糖——一种与葡萄糖非常相似的六碳糖——分子。糖蛋白的蛋白质部分大部分是疏水的,而具有无数 -OH 基团的甘露聚糖侧链是亲水的。分子这两种部分的差异是泡沫稳定的关键:疏水部分与二氧化碳气体接触,而亲水糖基则保留啤酒中的少量水分,并保持泡沫壁的完整。

Martha Harbison

长久以来,酿酒科学家认为这些糖蛋白的主要来源是麦芽大麦。这是有道理的,因为在酿造过程中,我们会经历两个不同的过程,试图将大部分蛋白质从啤酒中去除:热沉淀和冷沉淀。热沉淀有点像做蛋花汤:未煮熟的鸡蛋碰到热水,蛋清中的蛋白质变性,然后整个就“熟了”。煮沸结束时的冷沉淀会使其他蛋白质从溶液中析出。在过滤过程中以及啤酒在头段和二段发酵罐中沉淀时,都会去除这两类杂质。但即使经过所有这些过滤,仍然有大量的蛋白质——包括那些让乳糜泻患者痛苦的甘露聚糖和谷蛋白——漂浮在啤酒中。而这些蛋白质就是啤酒杯顶部泡沫的罪魁祸首。

Martha Harbison

在过去的几年里,一系列论文报道称,一些负责泡沫稳定性的甘露聚糖根本不是来自大麦,而是来自酵母。基本上,随着啤酒的老化和酵母开始死亡,它们中的一些会发生自溶(自我消化),其细胞壁的成分——甘露聚糖——最终会游离在啤酒中。大多数研究都是针对Saccharomyces cerevisiae(酿酒酵母)艾尔酵母进行的。但 Blasco 等人发现,在拉格啤酒酵母Saccharomyces pastorianus中,也存在一种具有类似功能的甘露聚糖的基因和蛋白质,这进一步证实了酵母蛋白质对所有类型啤酒的泡沫特性至关重要的说法。该基因名为 CFG1(Carlsbergensis foaming gene 1),它编码 Cfg1p,这是一种在S. pastorianus细胞壁中发现的 105 千道尔顿(kDa)的蛋白质,与在S. cerevisiae中已发现的蛋白质非常相似。当研究人员删除 CFG1 基因时,酿造出的啤酒泡沫看起来相当糟糕——对于那些认为浓密泡沫是浪费杯子空间的啤酒饮用者来说,这可是个好消息。

但是,如果你喜欢丰富的泡沫——也许你认为它有助于浓缩啤酒花的香气,或者它在口感上就是恰到好处——你大概可以复制他们的结果。科学家们说他们使用的酵母菌株是 Weihenstephan 34/70——一种来自 Weihenstephan 修道院啤酒厂的酵母菌株,该啤酒厂拥有 972 年的历史,声称是世界上运营时间最长的啤酒厂。你可以在 Safale 购买到干制形式的 Weihenstephan 34/70,商品名为 Saflager,或者在 Wyeast 购买到 2124(Bohemian lager)或 White Labs 购买到 WLP830(German lager)。祝你发泡愉快!

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