文 | 有温度的科普   

伴随着夏季的来临，啤酒又开始走向人们的餐桌了，并成为人们最喜欢的消暑饮品之一。浪漫的泡沫赋予啤酒以特殊的神秘感，既烘托了饮酒的气氛，又为人们带来了味蕾上的愉快体验。我们今天就来聊聊关于啤酒泡沫的话题……

苦酒有味，泡沫功不可没

说起泡沫，有人认为那是些华而不实的东西。其实，在啤酒的世界里，泡沫绝不是可有可无的“摆设”。那么，啤酒泡沫能为我们带来什么呢？

也许你已经习惯了啤酒泡沫的存在，那没有泡沫的啤酒会是一种什么味道呢？是不是就只剩下一杯苦酒了呢？没错，苦味是啤酒的特色，这是啤酒花赋予的清爽苦味。泡沫的存在可使啤酒花的苦味变得柔和一些。

啤酒盛宴（笔者制图）

啤酒泡沫作为啤酒特征的不可缺少的质量指标之一，无疑可为我们带来一个从视觉到听觉，再从嗅觉到味觉和触觉的完美盛宴。如啤酒泡沫可以缓解酒精的刺激性，从而增加饮后的爽快感。同时，啤酒泡沫中也含有大量的芳香类化合物，因此能满足人们的对啤酒风味的享受。

洁白细腻的泡沫与深沉清澈的酒体形成的反差，凸显了啤酒泡沫的高雅之美。啤酒冒泡时发出的沙沙声，也会使人产生一种愉悦感。饮用啤酒之后，随着二氧化碳的释放，在产生刺激感的同时也给人以清凉感，这是啤酒消暑降温的主要原因。

同时，啤酒泡沫就像一个厚厚的垫子，把酒体与空气隔绝开来，这样可以防止空气中的氧气对酒液的氧化，从而避免啤酒风味的劣化。

小泡沫，大“乾坤”

说起啤酒的泡沫，也许有人会认为那都是二氧化碳施的“魔法”。二氧化碳的确是啤酒产生泡沫的主要原因，并能够赋予啤酒爽快的杀口感。所谓杀口感是指二氧化碳在口中的分散逸出而产生的新鲜、刺激、舒适的感觉。同时，二氧化碳还能降低啤酒中的溶解氧含量，因此有利于啤酒的储存。

泡沫产生的数量取决于二氧化碳的含量，国家啤酒标准规定二氧化碳的质量分数应保持在0.35%-0.65%。二氧化碳是啤酒酵母发酵的主要产物之一，其含量取决于酿造过程中使用的麦芽的种类。当然了，二氧化碳也可以人工添加。

酒体与酒头（图片来源：http://frankenmuthbrewery.com/12-fun-facts-beer-foam/）

其实，啤酒泡沫的形成是一个极其复杂的物理化学过程。泡沫成分中除了二氧化碳之外，还有多种蛋白质、异α-酸、多酚、多糖以及金属络合物等物质。

一般来说，啤酒的泡沫是起泡蛋白和异α-酸等物质在二氧化碳气泡表面上复杂作用的结果。起泡蛋白是大麦中的天然成分在制麦工艺中被蛋白酶分解时产生的，异α-酸是啤酒花中α-酸在一定条件下发生异构反应的产物。

α-酸转化为异α-酸（图片来源：https://phdinbeer.com/2014/09/16/beer-chemistry-1-measuring-ibus-in-beer/） 

丰富洁白的泡沫不仅使啤酒拥有了美丽的外观，而且还能缓解啤酒的苦涩味，并能阻止二氧化碳的逃逸，从而赋予啤酒以高雅、清苦、爽口的特性。

好泡沫，坏泡沫？

啤酒泡沫是啤酒的一个重要质量指标，包括起泡能力、泡沫形态、泡沫持久性以及泡沫附着力等内容。

啤酒泡沫评判指标（笔者制图） 

起泡能力主要取决于二氧化碳的含量，二氧化碳在啤酒中溶解的越多，产生泡沫的体积就越大，啤酒的起泡能力就越好。

泡沫形态则与啤酒的成分有关，通常优质啤酒的泡沫形态丰富、细腻、洁白或微带米黄色。

 啤酒的感官指标（截图来源：参考文献【1】）

 泡沫持久性也被称为“泡持性”，反映的是泡沫的稳定性。“泡持性”主要取决于啤酒中存在的表面活性物质，像前述的起泡蛋白和异α－酸等就是一类特殊的表面活性物质。

泡沫附着力说的是泡沫的挂杯能力，主要取决于啤酒的粘度，而能够提高啤酒粘度的物质主要包括大麦中的β－葡聚糖、蛋白质、麦胶以及酒花树脂等。

硝基来了，那氮气什么味？

许多个世纪以来，啤酒的泡沫一直来源于二氧化碳，这是啤酒发酵的副产物。1959年，吉尼斯啤酒厂的科学家迈克尔•阿什发明了一种硝基啤酒。所谓硝基啤酒，实际上就是充氮啤酒。

说起氮气，我们也许都不会感到陌生吧，因为空气中就含有78%的氮气。只是氮气非常地低调，而很少为我们关注罢了。现在的问题是，为什么要在啤酒中加入氮气？

其实，氮气是一种无臭、无味、无色并且化学惰性的气体，因此氮气不会对啤酒的风味产生影响。但氮气在啤酒中的作用十分地奇妙，概括起来表现在以下几个方面。

氮气是不溶于水的，加入啤酒之中能显著改善泡沫的性能。加在啤酒里的氮气能够释放出极为细小的气泡，使得啤酒的泡沫更加细腻、持久和挂杯，因此硝基啤酒的泡沫具有更迷人的视觉效果。

硝基啤酒（图片来源：adamsgas.co.uk）

 硝基啤酒启盖后氮气的喷涌还会产生“嘶、嘶……”的声音，并且还能改善啤酒风味的稳定性，以及降低啤酒的色泽。相对于碳酸化啤酒杀口、酥脆、活泼，以及有时候发苦发涩的情况，硝基啤酒的味道会变得更加平滑和细腻。同时，氮气还可以防止麦汁的氧化。

不过，硝基啤酒里的气体也并不是氮气的一统天下，二氧化碳也还是要保留一部分的。典型的含氮啤酒含有大约70%的氮气和30%的二氧化碳。

一触即发：“氮气球”的秘密

对于传统的啤酒来说，在密闭条件下加压可以溶解更多的二氧化碳，开瓶后由于压强变小了，二氧化碳就会从啤酒中逃逸出来而形成泡沫。而对于硝基啤酒来说，由于大约70%的氮气是很难溶于水的，因此如何打造硝基啤酒的“酒头”就成为了一个大问题。

为了解决这个问题，吉尼斯啤酒厂发明了一种独特的“小部件”，被装进罐装（或瓶装 ）吉尼斯啤酒中。在瓶装啤酒中装的是形为“小火箭”的“小部件”，而在罐装啤酒中装的是形为“乒乓球”的“小部件”。这些“小部件”内部置有氮气，正是它们创造了吉尼斯黑啤独特的酒头。1991年，吉尼斯的“乒乓球”“小部件”还被授予女王科技成就奖呢。

“小火箭”（左）与“乒乓球”（右）（图片来源：dhalico.com）

 啤酒瓶里的“小火箭”（图片来源：doctorale.com）

我们以罐装啤酒中的“乒乓球”为例，来说说“氮气球”的工作原理。罐装啤酒中的“乒乓球”，实际上是一个用塑料制成的中空球体。直径大约为3厘米，其上有一个很小的激光钻孔，直径大约为0.61毫米。

“氮气球”工作原理示意图（图片来源：https://www.thepackagingblog.com/recapping-innovations-in-beverage-cans/）

在罐装啤酒之前，把“乒乓球”放入罐装容器，冲入氮气以排除罐內的氧气。将啤酒装罐后加入少许（定量）液氮后进行密封，液氮汽化并对罐内加压，使得罐内压强大于“氮气球”内的压强。这样一来，罐內的啤酒就会被迫通过小孔进入“氮气球”，并压缩内部的氮气直至达到平衡为止。

啤酒罐内的“氮气球”（图片来源：https://www.popsci.com/scitech/article/2004-01/worlds-greatest-invention）

我们一旦把罐装啤酒打开，罐內酒体上方的气体（二氧化碳和氮气的混合气体）被释放，自然压强也就下降了。此时，“氮气球”内的压强显著高于罐內啤酒的压强，因此其内的氮气就会通过小孔喷涌而出。

氮气喷涌时对周围啤酒造成的搅动，导致了整个啤酒中气泡形成的连锁反应，并快速上升到啤酒表面。这种连锁反应能够产生更细、更小的气泡，从而形成浓稠的奶油状头部，并使得啤酒也呈现出光滑和滑腻的感觉。

需要注意的是，“氮气球”一旦触发是不能控制的，因此灌装（瓶装）氮气啤酒应当一次性倒入杯子里。还有一点，油脂是啤酒泡沫的克星。所以，在倒啤酒之前，应当把杯子洗干净才好。

参考文献 

【1】中华人民共和国国家标准.《GB4927-2008啤酒》，中国标准出版社，2008年版。

【2】王磊，徐亚杰主编.《食品检验工基础知识》，机械工业出版社，2013年版。

【3】苏更林.《啤酒的千年“苦恋”》，百科知识，2013年第14期。

【4】兰迪·穆沙（RandyMosher）著，高宏、王志欣 译.《啤酒圣经》，机械工业出版社，2014年版。

【5】王树庆，崔云前.《啤酒风味老化化学》，中国轻工业出版社，2012年版。

【6】

http://www.nativeadbuzz.com/blog/setting-up-adsense-and-content-ad-adverts-on-your-site/

【7】https://www.livescience.com/33128-why-does-beer-foam-.html

【8】HTTP://FRANKENMUTHBREWERY.COM/12-FUN-FACTS-BEER-FOAM/

【9】https://link.springer.com/article/10.1007/s00217-010-1412-6

【10】

HTTPS://SCIENCE.HOWSTUFFWORKS.COM/INNOVATION/EDIBLE-INNOVATIONS/BEER-FORM-HEAD-NOT-SODA.HTM