精釀啤酒“上頭感”的研究進展

成冬冬

（濟寧學院 實驗教學管理中心，山東 濟寧 273155）

近年來，微型啤酒生產線的出現，使得精釀啤酒席卷了國內啤酒市場，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，這種由下面發酵酵母所生產的啤酒在15世紀流行起來，并在19世紀成為全球啤酒產量之最，是國內目前主流的釀造方式[1]。然而，上面發酵酵母所釀造的愛爾型啤酒，其風味特征更為豐富，口感更為醇厚，回味更加悠久，不斷被消費者所青睞，是精釀啤酒市場上的巨頭。

精釀啤酒門類眾多，不同國家都有其獨特的啤酒品種，其特點可簡要概括為產量小、獨立控股、工藝傳統[2]。起源于德國巴伐利亞的小麥啤酒，泡沫潔白細膩，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過程中添加各種香料物質，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，所生產的精釀啤酒充斥著濃濃的酒花香氣；精釀啤酒在國內的興起，也反映出了人們對于生活的享受，消費者對啤酒的追求趨勢逐漸往新鮮、營養豐富的方向靠攏[4]。

在國內，越來越多的飯店、酒店、娛樂城中不斷出現了各式各樣的微型啤酒生產線，生產規模介于300～2 000 L。人們在陶醉于精釀啤酒醇厚口感的同時，也會發出類似于“某某啤酒喝了頭痛感太強烈”、“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質是反映出了消費者飲酒之后的不適感，出現了諸如頭痛、頭暈等感覺，其本質體現的是眾多酒類研究者所探究的“上頭”表現。飲用酒精飲料（比如白酒、啤酒、葡萄酒以及雞尾酒）后出現“上頭”現象是人體的一種生理反應，該反應的劇烈程度因人而異。通常飲酒上頭的表現可概括為：面紅耳赤，飲用少量酒便會出現頭痛、頭暈的感覺，飲酒后會產生惡心、干嘔的不適感覺，嚴重者在第二天還會繼續出現嘔吐感，精神萎靡不振等癥狀[6-7]。

許多精釀啤酒作坊、精釀啤酒生產廠頻頻出現關門倒閉的現象，這與精釀啤酒產品“上頭”現象的出現有著密切的聯系。早期的研究把飲用啤酒“上頭”的原因重點放在高級醇含量和乙醛含量，經廣泛閱讀后對精釀啤酒出現“上頭”現象的原因以及控制措施做了如下總結整理，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”，只為體驗精釀啤酒所帶來冰涼感，這必然會導致啤酒飲用過量，出現嘔吐、醉酒現象。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，便進入血液之中，進而抑制了大腦中樞神經系統正常的生理活動，使人體出現各種不適癥狀（如血管供血不足，相關酶系產生不足等）[9]。飲酒過量導致的嘔吐與上頭現象是有極其顯著的區別的，常以此種飲用習慣大量喝酒的人不應將嘔吐、惡心的酒后感知怪罪于“上頭”現象；其次，有些消費者在喝酒時，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象比比皆是，更有消費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不低了，再加上其他類型酒的協同作用，必將引發消費者嘔吐、頭暈、頭痛現象的出現，上述不良飲酒現象的出現也不能單純的怪罪于“上頭”現象。

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

2 高含量的乙醛與“上頭感”的關系

醛類是麥汁發酵過程中產生的重要化合物，對精釀啤酒風味的感官特性和風味穩定性具有重要的影響[31]，乙醛是由釀酒酵母在發酵期間代謝產生的，與雙乙酰、硫化氫一起組成了啤酒中的生青味物質[10-11]，盡管含量很低，但對啤酒的整體風味特征具有強烈的影響作用。有研究報道，乙醛是一種微毒性物質，刺激人體的中樞神經系統，這種危害作用是強于甲醛的[12]，當過量的乙醛進入人體后，隨著血液循環的進行，乙醛進入腦部，會引起腦細胞收縮甚至是痙攣，引發消費者出現各種“上頭”反應[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生的，大部分的乙醛經過酵母細胞的酶解作用被還原成乙醇。乙醛在主發酵期間迅速增長，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，下面發酵啤酒在發酵度為35%～60%時，上面發酵啤酒發酵度為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”現象的出現，釀酒師一般控制乙醛含量＜10 mg/L，優質的精釀啤酒其乙醛含量甚至會＜3 mg/L。乙醛的還原性作用是比較強大的，高含量的乙醛隨血液循環進入大腦，會增加腦缺氧現象的出現，導致一系列不適癥狀出現。

3 高含量的高級醇與“上頭感”的關系

高級醇是普遍存在于酒精飲料的風味物質，也是酵母代謝產物的一種。不同的酒精飲料中對高級醇含量高低有不同的評判標準。此類風味物質主要是指碳原子數超過3個的一系列醇類物質的總稱，也有人將其稱作雜醇油[15-16]，多數研究者重點探究異戊醇、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，增強成品酒風味協調性的作用，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生，每年因胃出血等臨床癥狀住院的消費者人數是巨大的，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，遠超乙醛。高級醇氧化代謝很慢，在人體內存留時間是最長的，對人體腦部神經損害時間相應的也就增加了[17]，而且高級醇的毒害作用是隨著分子質量的增加而加劇的[18]。

4 醇酯比與“上頭感”的關系

許多液態法釀造的白酒中高級醇含量達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，這與酒中酯類物質含量高有關系。精釀啤酒中高級醇含量高，酯類物質含量高，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。這是因為啤酒中高級醇含量過高會抑制腦部中樞神經系統的生理功能，引起神經收縮，但高含量的酯類物質則會使神經得以舒展[20]，兩者相互對抗，調節了人體對上頭現象的感知。何東康等[21]研究報道了有關醇酯比的一個計算公式，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上頭現象不易出現，醇酯比在2.5～4.7這個范圍內成品啤酒風味最佳。付爽等[24]研究指出，啤酒醇酯比通常控制在4.0～5.5范圍內。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系，并且經響應面分析得出酵母接種量、麥汁溶氧量以及主發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，當低濃度啤酒高級醇含量高而酯類物質含量低時，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該注意與酯類物質含量聯系，綜合判定其上頭與否。

5 降低“上頭感”現象的措施

5.1 改變飲酒習慣，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致酒精在人體內的過量富集，從而導致上頭反應的出現。精釀啤酒與普通啤酒在酒精含量上是有較為明顯的區別的，應該本著享受某款精釀啤酒的方式來飲用它，學會慢慢品評。“多次少量，細水長流”的方式是最適合消費者的飲酒方法。當然，消費者更要改變不同類型酒精飲料相互摻和的飲酒習慣，每次品嘗時只喝精釀啤酒，堅決禁止同一時間喝白酒、葡萄酒等酒精飲料。總而言之，精釀啤酒是消費者為了追求豐富、飽滿的口味感覺，彼此之間增進情誼，加深友誼的一種“催化劑”，不能因為自身不健康的飲酒習慣而讓親友出現各種上頭感。

5.2 控制乙醛含量在合理的濃度范圍

在影響精釀啤酒風味和穩定性的眾多揮發性風味物質中，乙醛是研究者著重探究的一個風味指標[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，首先應選擇接種低乙醛型酵母菌株。劉春風等[28]采用鋅離子紫外誘變與高濃乙醛平板選育相結合的方式，篩選的低乙醛酵母菌株比例高達60%。WANG J J等[29]以傳統紫外誘變技術獲得了低乙醛誘變菌株。除了通過新技術選育出低乙醛酵母菌株外，接種上面發酵酵母所產的精釀啤酒中乙醛含量是低于下面發酵酵母菌株[30]。在主發酵期間，精釀啤酒的生產普遍會采用帶壓發酵的方式，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，已經有大量的文獻對發酵溫度、麥汁pH值、酵母接種量與啤酒中乙醛的形成進行了闡述，精釀啤酒生產者應認真閱讀這方面的文獻，引起自己的重視，切實保證精釀啤酒中乙醛含量在一個合理的范圍內，達到降低精釀啤酒“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，或者在后發酵期用二氧化碳對酒體進行洗滌，這都將有助于降低精釀啤酒中乙醛的含量。

5.3 嚴格把控高級醇含量

高級醇作為精釀啤酒重要的風味物質，與啤酒的整體風味有著密切的關系，淡爽型啤酒普遍要求高級醇含量＜100 mg/L，優質啤酒則強調高級醇含量介于50～90 mg/L[31]。目前關于高級醇的產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胞物質有關。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。不同的酵母菌株產高級醇含量差異較為明顯，一些酵母菌株產高級醇量達200 mg/L，一些則僅僅只產生40 mg/L，甚至更低。因此，選育高級醇低產菌株依然是精釀酒師的重要任務。眾所周知，粉末型酵母菌株產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定。

精釀啤酒發酵性能受到發酵溫度、發酵壓力、麥汁濃度、溶氧量等因素的影響[32]，精心選擇上乘品質的釀造原料、應用適宜的糖化工藝、低溫加壓發酵方式以及微型生產線配備的錐形發酵罐一罐式發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味物質相比，酯類物質只是一種微量元素，盡管酯類物質含量僅為“滄海一粟”，但它卻是酵母產生的最重要的風味物質[33]。正如文獻[34]所述，酒精飲料中的酯類物質能夠介導酒精代謝，對人體起保護作用，從而降低酒精中毒效應。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的濃度范圍。有研究指出[35]，高濃啤酒醇酯比低是因為啤酒中乙酸乙酯和乙酸異戊酯的生成量多，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，酵母細胞ATF1基因的過量表達以及敲除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。

上面發酵酵母的產酯類物質量是明顯比下面發酵酵母多的，生產過程中接種上面發酵酵母菌株，使醇酯比控制在4.7以下會減少上頭反應的出現。高溫加壓發酵工藝不僅可以降低高級醇的含量還能促進酯類物質的形成，有助于降低精釀啤酒的醇酯比。當然，醇酯比引起上頭并不僅僅存在于精釀啤酒之中，普通工業啤酒也不例外，特別是工業啤酒會使用3代以上酵母釀造啤酒，生產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。民族啤酒企業也應從工藝、原料、酵母菌株等工序加強對成品酒中醇酯比的監控，降低成品酒“上頭感”，以便生產出符合消費者追求的低醇酯比、口感上乘的啤酒。

6 展望

精釀啤酒在國內飛速發展，正逐步被我國消費者所接受，這與其獨特美妙的感官特性是緊密相關的[37]。精釀啤酒“上頭感”的出現不是某個單一風味指標作用的結果，它是眾多風味物質綜合作用顯現出來的，此外，還與消費者個人的體質及飲用方式有關。如何保持其醇香、飽滿的口感，飲用之后不至于出現惡心、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挑戰。國內外的大部分文獻對精釀啤酒“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，會對精釀啤酒進一步的發展帶來極大的促進作用，滿足人們對于營養健康酒精飲料的追求。