啤酒科学：啤酒的颜色是如何形成的

在阅读本专栏之前，我建议您打开一瓶迟来的生日啤酒。将啤酒倒入透明玻璃杯（品脱杯或郁金香杯，任您选择），将其举到灯光下，仔细观察颜色。

两种基本的化学反应导致啤酒呈“啤酒色”，而不是像水一样清澈。一种反应将氨基酸与糖结合；另一种反应促使糖分解。除了给啤酒增添颜色外，这些反应的产物还为酿造出的啤酒增添了显著的风味。

一个世纪前的十月，得益于法国化学家 Louis-Camille Maillard 的研究，美亚德反应首次出现在科学文献中。美亚德反应是了解琥珀色啤酒与黑啤酒有何不同（黑啤酒又与白啤酒或淡色艾尔啤酒有何不同）的最重要反应之一。

美拉德反应也被称为“褐变”。当你烤面包或煎肉时，这就是美拉德反应。在啤酒酿造中，烘干麦芽大麦会引发美拉德反应，产生颜色较深的麦芽，如 Special B、巧克力麦芽和黑色专利麦芽。它和一种称为焦糖化的过程使烤麦芽具有其特有的焦糖或烤面包味，并使啤酒（如烈性黑啤酒）具有其特有的深色。（长时间煮沸也会刺激这两种反应，所以如果你想要浅色的啤酒，一定要缩短煮沸时间。）

美拉德反应可以概括为“氨基酸与还原糖发生反应”。麦芽大麦中含有许多氨基酸（蛋白质的组成部分）和许多糖，因此该过程可能产生数百种化学物质。基本反应如下：

美拉德反应通常发生在高温下，但已知它也可在室温下发生。

另一方面，焦糖化是一种热解形式：没有氧气的热化学分解。基本上：加热糖直到它自己分解。同样，焦糖化可能产生许多产物，但一些主要的香气化合物是呋喃、二乙酰和乙酸乙酯。焦糖化仅在高温下发生。

以下是各种烤麦芽、烘烤麦芽、巧克力麦芽、饼干麦芽的制作方法。

首先，大麦粒要进行麦芽化——即让它们部分发芽。在此过程中，大麦粒中的一些酶会将大麦粒胚乳中的淀粉分解成游离糖，如果糖和葡萄糖。在正常发芽过程中，这些糖将用于促进大麦的初始生长，直到大麦开始进行光合作用。但麦芽制造商（即那些将大麦制成麦芽的人）会在发芽过程开始后不久通过加热或干燥大麦粒来阻止发芽过程。根据麦芽制造商最终想要制作哪种麦芽，大麦粒可以立即放入窑中，也可以先干燥大麦粒，然后再烘干。

对于未干燥的麦粒，麦芽制造商将绿色麦粒直接放入窑中。热量激活麦粒中的其他酶，麦粒中的大部分淀粉转化为液态糖。然后麦芽制造商将窑的温度提高到 220 到 320 华氏度之间；此时大部分焦糖化发生。麦粒中的液态糖开始热分解，产生具有黄油、葡萄干或其他太妃糖香气的化合物。这些化合物的产生量和比例取决于烘烤的温度和持续时间。这些最终会变成所谓的水晶麦芽或焦糖麦芽，您可能在 BeerSci 介绍的一些配方中见过。

[题外话：在图表上，我仅勾勒出美拉德反应和焦糖化反应产生的几种香气化合物，包括 4-羟基-5-甲基-3(2h)呋喃酮（赋予啤酒水果或果酱风味）、麦芽酚（闻起来像棉花糖）和二乙酰（赋予啤酒黄油香气）。我在图表上说“可怕的二乙酰”是因为这种化合物是啤酒中最常见的异味之一，是发酵温度过高或其他酿造缺陷的结果。少量二乙酰是可以接受的；大量二乙酰会使啤酒变得无法饮用。BeerSci 团队刚刚将一小批啤酒倒进了水槽，因为啤酒后味中含有过多的二乙酰成分。]

另一方面，干麦粒在烘干过程中不会经历太多焦糖化。相反，美拉德反应占主导地位，产生烤面包的香气，如新鲜烤面包、巧克力或烤咖啡的味道和香气。烤麦芽（具有美拉德反应产生的烤面包风味）如琥珀麦芽，需要承受约 335 华氏度的高温。烤麦芽具有美拉德反应香气和焦糖化香气的混合，需要承受 420 至 480 华氏度的温度。烤麦芽包括巧克力麦芽和黑色专利麦芽。

那么颜色怎么样？

麦芽对最终啤酒的颜色贡献通常以 Lovibond 度表示。例如，Crystal 20 是一种烘干后的颜色与 Lovibond 度相符的水晶麦芽，比 Crystal 80 浅。大多数淡色基础麦芽（如 2 棱大麦）的 Lovibond 度都低于 5 度。但由于水晶/焦糖麦芽的加工方式与烘烤麦芽不同，Crystal 20 的特性与同样为 20 度 Lovibond 的烘烤麦芽非常不同。此外，在干烘干的烘烤/烤麦芽中，烘烤度呈连续性。据我所知，对于消费者而言，烘烤麦芽与烤麦芽并没有严格的分界线。您只需阅读其他人对特定麦芽的经验（每个麦芽制造商可能都有自己的怪癖）并自己进行实验。

为了确定啤酒的颜色，酿酒师使用不同的标度：SRM（标准参考测量），即光度计中 430nm 的光线可以穿透 1 厘米的啤酒的量。显然，在计算机屏幕上使用 SRM 标度很难（除非它经过颜色校正），但 SRM 标度大致如下：

美拉德反应和焦糖化产生的风味可能非常强烈，如果酿酒师不小心，可能会盖过啤酒的味道。这就是为什么许多配方（其总谷物成本可能超过 10 磅）只需要几盎司，比如黑色麦芽或 Crystal 120。

要了解少量特种谷物能给啤酒带来多少颜色，可以品尝 Sierra Nevada 的 Celebration Ale。它的 SRM 等级约为 12。对于这种啤酒的 5 加仑配方，您需要 11.5 磅淡色麦芽和仅 1 磅 Crystal 35L。如果您想酿造颜色更深的啤酒（例如 35 SRM），而又不显著改变口味，请添加三到四盎司去苦味黑麦芽。

另一方面，我们刚刚喝了几周前酿造的第一瓶俄罗斯帝国黑啤，这是一款颜色非常深的啤酒，带有浓郁的烤、巧克力和焦麦芽风味，酒精含量也很高。根据配方来源，它的 SRM 为 129（超不透明黑色），但我自己没有测量过，所以喝一口啤酒就行了。由于这种啤酒的起始比重很高，我们只酿造了 2.5 加仑。它是根据 1914 年 Courage Imperial stout 的配方酿造的，由 Ron Pattinson 重点介绍。我们根本没有足够大的麦芽汁桶和煮沸锅来酿造五加仑的全谷物啤酒。

俄罗斯帝国世涛
7 磅 12 盎司 Maris Otter 淡麦芽
2 磅棕色麦芽（SRM 65）
1 磅黑（酥脆）麦芽（SRM 680）
3 盎司 East Kent Goldings 啤酒花，分为 2 盎司和 1 盎司批次
1 盎司 Fuggles 啤酒花
怀酵母 1056

在 153F 温度下捣碎谷物 120 分钟。将麦芽汁煮沸 120 分钟。30 分钟后加入 2 盎司 EKG 啤酒花。90 分钟后再加入 1 盎司 EKG。用 Fuggles 干酿 14 天。

（根据评论更正了食谱）