精釀啤酒“上頭感”的研究進(jìn)展

成冬冬

（濟(jì)寧學(xué)院 實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理中心，山東 濟(jì)寧 273155）

近年來，微型啤酒生產(chǎn)線的出現(xiàn)，使得精釀啤酒席卷了國內(nèi)啤酒市場，精釀啤酒源自英文“Craft beer”，在我國也被稱作工坊啤酒或手工啤酒。由下面發(fā)酵酵母釀造的精釀啤酒，與青島啤酒、燕京啤酒等啤酒一樣，均屬于拉格型啤酒，以淡爽、純凈的特征見長，這種由下面發(fā)酵酵母所生產(chǎn)的啤酒在15世紀(jì)流行起來，并在19世紀(jì)成為全球啤酒產(chǎn)量之最，是國內(nèi)目前主流的釀造方式[1]。然而，上面發(fā)酵酵母所釀造的愛爾型啤酒，其風(fēng)味特征更為豐富，口感更為醇厚，回味更加悠久，不斷被消費(fèi)者所青睞，是精釀啤酒市場上的巨頭。

精釀啤酒門類眾多，不同國家都有其獨(dú)特的啤酒品種，其特點(diǎn)可簡要概括為產(chǎn)量小、獨(dú)立控股、工藝傳統(tǒng)[2]。起源于德國巴伐利亞的小麥啤酒，泡沫潔白細(xì)膩，麥香味突出并且酯香味濃郁；比利時的釀酒師偏愛在精釀啤酒生產(chǎn)過程中添加各種香料物質(zhì)，最出名的莫過于添加橙皮粉和芫荽籽粉的福佳白啤酒、添加櫻桃和葡萄等水果所釀造的蘭比克啤酒（水果蘭比克）[3]；美國的精釀酒師是最善于利用酒花，所生產(chǎn)的精釀啤酒充斥著濃濃的酒花香氣；精釀啤酒在國內(nèi)的興起，也反映出了人們對于生活的享受，消費(fèi)者對啤酒的追求趨勢逐漸往新鮮、營養(yǎng)豐富的方向靠攏[4]。

在國內(nèi)，越來越多的飯店、酒店、娛樂城中不斷出現(xiàn)了各式各樣的微型啤酒生產(chǎn)線，生產(chǎn)規(guī)模介于300～2 000 L。人們在陶醉于精釀啤酒醇厚口感的同時，也會發(fā)出類似于“某某啤酒喝了頭痛感太強(qiáng)烈”、“某某啤酒一杯倒”等抱怨聲[5]。所謂的頭痛感或者一杯倒其實(shí)質(zhì)是反映出了消費(fèi)者飲酒之后的不適感，出現(xiàn)了諸如頭痛、頭暈等感覺，其本質(zhì)體現(xiàn)的是眾多酒類研究者所探究的“上頭”表現(xiàn)。飲用酒精飲料（比如白酒、啤酒、葡萄酒以及雞尾酒）后出現(xiàn)“上頭”現(xiàn)象是人體的一種生理反應(yīng)，該反應(yīng)的劇烈程度因人而異。通常飲酒上頭的表現(xiàn)可概括為：面紅耳赤，飲用少量酒便會出現(xiàn)頭痛、頭暈的感覺，飲酒后會產(chǎn)生惡心、干嘔的不適感覺，嚴(yán)重者在第二天還會繼續(xù)出現(xiàn)嘔吐感，精神萎靡不振等癥狀[6-7]。

許多精釀啤酒作坊、精釀啤酒生產(chǎn)廠頻頻出現(xiàn)關(guān)門倒閉的現(xiàn)象，這與精釀啤酒產(chǎn)品“上頭”現(xiàn)象的出現(xiàn)有著密切的聯(lián)系。早期的研究把飲用啤酒“上頭”的原因重點(diǎn)放在高級醇含量和乙醛含量，經(jīng)廣泛閱讀后對精釀啤酒出現(xiàn)“上頭”現(xiàn)象的原因以及控制措施做了如下總結(jié)整理，希望能對精釀啤酒研究人員、精釀酒師日后的釀造帶來一定的理論幫助。

1 乙醇含量及不健康的飲酒方式與“上頭感”的關(guān)系

在我國主要的啤酒類型為拉格型啤酒，主要是突出淡爽口感。炎炎夏日，消費(fèi)者購買啤酒后一般都是一杯痛飲，以獲取清涼爽快的感受。精釀啤酒使用純麥芽釀造，麥芽汁濃度較高，一般維持在11～14°P，更有甚者超過了16°P，這也就決定了其酒精度也會增加[8]，由此，可以粗略算出精釀啤酒的酒精度≥4.5%vol，這在啤酒中是一個較高的含量值。倘若還像之前飲用淡爽型啤酒那樣講求“一飲而盡”，只為體驗(yàn)精釀啤酒所帶來冰涼感，這必然會導(dǎo)致啤酒飲用過量，出現(xiàn)嘔吐、醉酒現(xiàn)象。乙醇或者酒精含量攝入至一定程度后，無法被及時代謝出體外，便進(jìn)入血液之中，進(jìn)而抑制了大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常的生理活動，使人體出現(xiàn)各種不適癥狀（如血管供血不足，相關(guān)酶系產(chǎn)生不足等）[9]。飲酒過量導(dǎo)致的嘔吐與上頭現(xiàn)象是有極其顯著的區(qū)別的，常以此種飲用習(xí)慣大量喝酒的人不應(yīng)將嘔吐、惡心的酒后感知怪罪于“上頭”現(xiàn)象；其次，有些消費(fèi)者在喝酒時，不僅僅飲用一種類型的酒。同時飲用啤酒、白酒、葡萄酒等多種類型的酒精飲料現(xiàn)象比比皆是，更有消費(fèi)者還會飲用雞尾酒等其他配制酒。一種酒精飲品的酒精度已經(jīng)不低了，再加上其他類型酒的協(xié)同作用，必將引發(fā)消費(fèi)者嘔吐、頭暈、頭痛現(xiàn)象的出現(xiàn)，上述不良飲酒現(xiàn)象的出現(xiàn)也不能單純的怪罪于“上頭”現(xiàn)象。

以上兩種現(xiàn)象僅僅是不健康飲酒方式的兩個典型事例，不僅會使消費(fèi)者出現(xiàn)類似于“上頭”現(xiàn)象的酒后反應(yīng)，更對人體的內(nèi)臟器官產(chǎn)生了不同程度的危害，需要引起廣大啤酒愛好者及消費(fèi)者的警惕。

2 高含量的乙醛與“上頭感”的關(guān)系

醛類是麥汁發(fā)酵過程中產(chǎn)生的重要化合物，對精釀啤酒風(fēng)味的感官特性和風(fēng)味穩(wěn)定性具有重要的影響[31]，乙醛是由釀酒酵母在發(fā)酵期間代謝產(chǎn)生的，與雙乙酰、硫化氫一起組成了啤酒中的生青味物質(zhì)[10-11]，盡管含量很低，但對啤酒的整體風(fēng)味特征具有強(qiáng)烈的影響作用。有研究報(bào)道，乙醛是一種微毒性物質(zhì)，刺激人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，這種危害作用是強(qiáng)于甲醛的[12]，當(dāng)過量的乙醛進(jìn)入人體后，隨著血液循環(huán)的進(jìn)行，乙醛進(jìn)入腦部，會引起腦細(xì)胞收縮甚至是痙攣，引發(fā)消費(fèi)者出現(xiàn)各種“上頭”反應(yīng)[13]。乙醛的形成主要是由于丙酮酸在丙酮酸脫羧酶的作用下失去羧基而產(chǎn)生的，大部分的乙醛經(jīng)過酵母細(xì)胞的酶解作用被還原成乙醇。乙醛在主發(fā)酵期間迅速增長，但隨著精釀啤酒的不斷成熟而逐漸降低，其降低速度是比較快的，下面發(fā)酵啤酒在發(fā)酵度為35%～60%時，上面發(fā)酵啤酒發(fā)酵度為10%時，乙醛含量最高[14]。為了降低乙醛對成品精釀啤酒口味的損害以及減少“上頭”現(xiàn)象的出現(xiàn)，釀酒師一般控制乙醛含量＜10 mg/L，優(yōu)質(zhì)的精釀啤酒其乙醛含量甚至?xí)? mg/L。乙醛的還原性作用是比較強(qiáng)大的，高含量的乙醛隨血液循環(huán)進(jìn)入大腦，會增加腦缺氧現(xiàn)象的出現(xiàn)，導(dǎo)致一系列不適癥狀出現(xiàn)。

3 高含量的高級醇與“上頭感”的關(guān)系

高級醇是普遍存在于酒精飲料的風(fēng)味物質(zhì)，也是酵母代謝產(chǎn)物的一種。不同的酒精飲料中對高級醇含量高低有不同的評判標(biāo)準(zhǔn)。此類風(fēng)味物質(zhì)主要是指碳原子數(shù)超過3個的一系列醇類物質(zhì)的總稱，也有人將其稱作雜醇油[15-16]，多數(shù)研究者重點(diǎn)探究異戊醇、異丁醇和正丙醇以及β-苯乙醇。精釀啤酒中適量的高級醇能給起到凸顯啤酒特征性香味，飽滿啤酒口感，增強(qiáng)成品酒風(fēng)味協(xié)調(diào)性的作用，可含量超過一定的限度后，飲用啤酒后會引起令人惡心的感覺，雜醇味明顯。高級醇不僅會影響腦部生理功能還會損壞肝臟等器官，引起脂肪肝等疾病的產(chǎn)生，每年因胃出血等臨床癥狀住院的消費(fèi)者人數(shù)是巨大的，其毒害作用主要是引起部分腦損傷、肝臟損壞以及胃部傷害，遠(yuǎn)超乙醛。高級醇氧化代謝很慢，在人體內(nèi)存留時間是最長的，對人體腦部神經(jīng)損害時間相應(yīng)的也就增加了[17]，而且高級醇的毒害作用是隨著分子質(zhì)量的增加而加劇的[18]。

4 醇酯比與“上頭感”的關(guān)系

許多液態(tài)法釀造的白酒中高級醇含量達(dá)1 000 mg/L以上[19]，但人們飲用后并不會察覺到任何上頭感覺，這與酒中酯類物質(zhì)含量高有關(guān)系。精釀啤酒中高級醇含量高，酯類物質(zhì)含量高，會使總醇與總酯的比值，即醇酯比降低，此時精釀啤酒的上頭感覺也是不明顯的。這是因?yàn)槠【浦懈呒壌己窟^高會抑制腦部中樞神經(jīng)系統(tǒng)的生理功能，引起神經(jīng)收縮，但高含量的酯類物質(zhì)則會使神經(jīng)得以舒展[20]，兩者相互對抗，調(diào)節(jié)了人體對上頭現(xiàn)象的感知。何東康等[21]研究報(bào)道了有關(guān)醇酯比的一個計(jì)算公式，即Y（醇酯比）=A×乙醛+B×乙酸異戊酯+C×異戊醇+D，其中A=0.396，B=-4.501，C=0.763，D=-4.180。而崔云前等[22-23]也曾指出啤酒醇酯比≥6易上頭，醇酯比≤4.7上頭現(xiàn)象不易出現(xiàn)，醇酯比在2.5～4.7這個范圍內(nèi)成品啤酒風(fēng)味最佳。付爽等[24]研究指出，啤酒醇酯比通?？刂圃?.0～5.5范圍內(nèi)。劉明麗等[25]研究指出，高濃度啤酒醇酯比含量較低，在2.5～3.5之間，這與高濃啤酒中高含量的乙酸乙酯和乙酸異戊酯有著密切的關(guān)系，并且經(jīng)響應(yīng)面分析得出酵母接種量、麥汁溶氧量以及主發(fā)酵溫度對高濃啤酒醇酯比具有較明顯的影響。此外，要永杰[26]指出原麥汁濃度低的啤酒其醇酯比較高，普遍＞5.8，這與選用的釀造工藝、釀造原料和酵母菌種有關(guān)，當(dāng)?shù)蜐舛绕【聘呒壌己扛叨ヮ愇镔|(zhì)含量低時，成品酒醇酯比普遍偏高。因此，在討論精釀啤酒中高級醇含量是不是會引起上頭感的時候還應(yīng)該注意與酯類物質(zhì)含量聯(lián)系，綜合判定其上頭與否。

5 降低“上頭感”現(xiàn)象的措施

5.1 改變飲酒習(xí)慣，享受醇美精釀啤酒

酒精飲料不論其酒精度如何，但總會含有一定濃度的酒精存在，不健康的飲酒方式必然會導(dǎo)致酒精在人體內(nèi)的過量富集，從而導(dǎo)致上頭反應(yīng)的出現(xiàn)。精釀啤酒與普通啤酒在酒精含量上是有較為明顯的區(qū)別的，應(yīng)該本著享受某款精釀啤酒的方式來飲用它，學(xué)會慢慢品評?！岸啻紊倭浚?xì)水長流”的方式是最適合消費(fèi)者的飲酒方法。當(dāng)然，消費(fèi)者更要改變不同類型酒精飲料相互摻和的飲酒習(xí)慣，每次品嘗時只喝精釀啤酒，堅(jiān)決禁止同一時間喝白酒、葡萄酒等酒精飲料?？偠灾?，精釀啤酒是消費(fèi)者為了追求豐富、飽滿的口味感覺，彼此之間增進(jìn)情誼，加深友誼的一種“催化劑”，不能因?yàn)樽陨聿唤】档娘嬀屏?xí)慣而讓親友出現(xiàn)各種上頭感。

5.2 控制乙醛含量在合理的濃度范圍

在影響精釀啤酒風(fēng)味和穩(wěn)定性的眾多揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)中，乙醛是研究者著重探究的一個風(fēng)味指標(biāo)[27]。乙醛是由丙酮酸脫羧形成的，要想降低精釀啤酒中乙醛的含量，首先應(yīng)選擇接種低乙醛型酵母菌株。劉春風(fēng)等[28]采用鋅離子紫外誘變與高濃乙醛平板選育相結(jié)合的方式，篩選的低乙醛酵母菌株比例高達(dá)60%。WANG J J等[29]以傳統(tǒng)紫外誘變技術(shù)獲得了低乙醛誘變菌株。除了通過新技術(shù)選育出低乙醛酵母菌株外，接種上面發(fā)酵酵母所產(chǎn)的精釀啤酒中乙醛含量是低于下面發(fā)酵酵母菌株[30]。在主發(fā)酵期間，精釀啤酒的生產(chǎn)普遍會采用帶壓發(fā)酵的方式，這無疑會降低精釀啤酒中乙醛的含量。精釀啤酒研究者及釀酒師在釀造過程中特別注意無菌操作以及杜絕氧氣與啤酒的接觸，這對于降低乙醛的含量無疑是重要的舉措。除了上述降低乙醛含量的措施外，已經(jīng)有大量的文獻(xiàn)對發(fā)酵溫度、麥汁pH值、酵母接種量與啤酒中乙醛的形成進(jìn)行了闡述，精釀啤酒生產(chǎn)者應(yīng)認(rèn)真閱讀這方面的文獻(xiàn)，引起自己的重視，切實(shí)保證精釀啤酒中乙醛含量在一個合理的范圍內(nèi)，達(dá)到降低精釀啤酒“上頭感”的目的。另外，在雙乙酰還原階段可略增加以下還原溫度，或者在后發(fā)酵期用二氧化碳對酒體進(jìn)行洗滌，這都將有助于降低精釀啤酒中乙醛的含量。

5.3 嚴(yán)格把控高級醇含量

高級醇作為精釀啤酒重要的風(fēng)味物質(zhì)，與啤酒的整體風(fēng)味有著密切的關(guān)系，淡爽型啤酒普遍要求高級醇含量＜100 mg/L，優(yōu)質(zhì)啤酒則強(qiáng)調(diào)高級醇含量介于50～90 mg/L[31]。目前關(guān)于高級醇的產(chǎn)生途徑主要概括為氨基酸降解代謝和糖類合成途徑，兩種方式都與酵母菌合成自身細(xì)胞物質(zhì)有關(guān)。顯然，要想控制高級醇的含量，接種合適的酵母菌是最重要的。不同的酵母菌株產(chǎn)高級醇含量差異較為明顯，一些酵母菌株產(chǎn)高級醇量達(dá)200 mg/L，一些則僅僅只產(chǎn)生40 mg/L，甚至更低。因此，選育高級醇低產(chǎn)菌株依然是精釀酒師的重要任務(wù)。眾所周知，粉末型酵母菌株產(chǎn)高級醇的能力是高于凝聚型酵母菌株的。再就是酵母接種量的問題，選育的酵母菌株再好，但接種量不合適也會影響精釀啤酒中高級醇的含量，一般要求接種量控制在（1.5～1.8）×107個/mL。

精釀啤酒的釀造過程中只選用大麥芽、小麥芽等糧食作物，其麥汁組分較為合理，因此，精釀啤酒中α-氨基酸態(tài)氮含量普遍會控制在160～200 mg/L，這在很大程度上會抑制氨基酸脫羧以及糖類合成氨基酸形成高級醇，有助于高級醇含量的穩(wěn)定。

精釀啤酒發(fā)酵性能受到發(fā)酵溫度、發(fā)酵壓力、麥汁濃度、溶氧量等因素的影響[32]，精心選擇上乘品質(zhì)的釀造原料、應(yīng)用適宜的糖化工藝、低溫加壓發(fā)酵方式以及微型生產(chǎn)線配備的錐形發(fā)酵罐一罐式發(fā)酵等均有助于降低精釀啤酒中高級醇的含量。

5.4 合理控制醇酯比

與酵母代謝的其他風(fēng)味物質(zhì)相比，酯類物質(zhì)只是一種微量元素，盡管酯類物質(zhì)含量僅為“滄海一粟”，但它卻是酵母產(chǎn)生的最重要的風(fēng)味物質(zhì)[33]。正如文獻(xiàn)[34]所述，酒精飲料中的酯類物質(zhì)能夠介導(dǎo)酒精代謝，對人體起保護(hù)作用，從而降低酒精中毒效應(yīng)。要控制合理的醇酯比，必須使總醇含量和總酯含量處于一個恰當(dāng)?shù)臐舛确秶?。有研究指出[35]，高濃啤酒醇酯比低是因?yàn)槠【浦幸宜嵋阴ズ鸵宜岙愇祯サ纳闪慷?，因此，可以通過增加對精釀啤酒果香味濃郁的酯類含量來降低醇酯比。另外，張翠英等[36]研究指出，酵母細(xì)胞ATF1基因的過量表達(dá)以及敲除BAT2基因可以顯著增加啤酒中乙酸乙酯含量并降低異戊醇的含量。

上面發(fā)酵酵母的產(chǎn)酯類物質(zhì)量是明顯比下面發(fā)酵酵母多的，生產(chǎn)過程中接種上面發(fā)酵酵母菌株，使醇酯比控制在4.7以下會減少上頭反應(yīng)的出現(xiàn)。高溫加壓發(fā)酵工藝不僅可以降低高級醇的含量還能促進(jìn)酯類物質(zhì)的形成，有助于降低精釀啤酒的醇酯比。當(dāng)然，醇酯比引起上頭并不僅僅存在于精釀啤酒之中，普通工業(yè)啤酒也不例外，特別是工業(yè)啤酒會使用3代以上酵母釀造啤酒，生產(chǎn)工藝中的高濃稀釋以及包裝殺菌等過程都會影響成品酒中的醇酯比。民族啤酒企業(yè)也應(yīng)從工藝、原料、酵母菌株等工序加強(qiáng)對成品酒中醇酯比的監(jiān)控，降低成品酒“上頭感”，以便生產(chǎn)出符合消費(fèi)者追求的低醇酯比、口感上乘的啤酒。

6 展望

精釀啤酒在國內(nèi)飛速發(fā)展，正逐步被我國消費(fèi)者所接受，這與其獨(dú)特美妙的感官特性是緊密相關(guān)的[37]。精釀啤酒“上頭感”的出現(xiàn)不是某個單一風(fēng)味指標(biāo)作用的結(jié)果，它是眾多風(fēng)味物質(zhì)綜合作用顯現(xiàn)出來的，此外，還與消費(fèi)者個人的體質(zhì)及飲用方式有關(guān)。如何保持其醇香、飽滿的口感，飲用之后不至于出現(xiàn)惡心、干嘔、頭痛等感覺，對眾多的精釀啤酒研究者和釀酒師都是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。國內(nèi)外的大部分文獻(xiàn)對精釀啤酒“上頭感”的研究著重放在乙醛和高級醇含量這兩個方面，對于人體的代謝機(jī)能及醇酯比方面的研究目前還不是很多，這或許會成為精釀啤酒“上頭感”研究的一個重要趨勢，會對精釀啤酒進(jìn)一步的發(fā)展帶來極大的促進(jìn)作用，滿足人們對于營養(yǎng)健康酒精飲料的追求。