啤酒中的奧秘:令人驚訝的複雜性

高功率化學分析讓研究人員能夠追溯啤酒的成分

Five glasses of different types of beer.

傑克·安德森 蓋蒂圖片

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鑑於其13000年的歷史,人們可能會認為我們現在已經完全瞭解啤酒了。但最近的研究以前所未有的專注度審視了這種起泡液體的成分,並挑選出了一種新的質量控制措施。

啤酒包含三種複雜的有機成分:穀物、啤酒花和酵母。在整個釀造過程中,這些成分彼此及其副產品相互作用,產生數百種可能影響味道的化學衍生物。儘管一些食品化學家認為啤酒的複雜性令人望而生畏,但慕尼黑工業大學的研究員斯特凡·皮耶宗卡(Stefan Pieczonka)看到了其中未開發的潛力,他正在攻讀他所謂的“啤酒博士”。皮耶宗卡與慕尼黑工業大學化學家菲利普·施密特-科普林(Philippe Schmitt-Kopplin)合作,用高功率質譜儀對400個市售啤酒樣品進行了分析——這是一種可以將化學混合物分離並識別出來的機器,它透過將分子分裂成帶電離子,然後使用磁場對其進行分類。該團隊還使用第二種型別的質譜儀對部分啤酒進行了分析,施密特-科普林說,結合這些過程,研究人員識別出了7000多種以前從未在啤酒中發現的獨特離子。透過反向推導,他們推斷出產生這些離子的數萬個分子,並將每個分子追溯到啤酒的原始成分之一。(研究人員補充說,剩下的樣品成了令人興奮的實驗室歡樂時光。)

一種新發現的分子源於酵母、啤酒花和大米中化合物之間的反應——後者有時會汙染釀酒工具或釀造用穀物批次。由於目前尚無質量控制測試可以檢測啤酒中作為汙染物或過敏原的大米,研究人員建議測試這種新的化學物質。他們的這項新工作在《前沿化學》(Frontiers in Chemistry)中進行了詳細介紹。


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啤酒專家格溫·康利(Gwen Conley)是Cutwater Spirits的質量和創新主管,她沒有參與這項研究。她說,這樣的測試可以增強啤酒和烈酒的質量保證。“當談到啤酒時,”她說,“每個階段都可以進行測試。”

更多地瞭解啤酒的成分也有助於歷史研究工作。皮耶宗卡和施密特-科普林正在對1885年德國啤酒進行同樣的分析,以更多地瞭解19世紀的釀造工藝——並重現其味道。

麥迪·本德是一位科學作家,也是夏威夷公共廣播電臺的製片人。她是2021年《大眾科學》雜誌的美國科學促進會大眾傳媒研究員。

更多作者:麥迪·本德
大眾科學 Magazine Vol 325 Issue 5本文最初以“啤酒的複雜性”為標題發表在《大眾科學》雜誌 第325卷第5期(),第17頁
doi:10.1038/scientificamerican1121-17
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