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【组图】这群科学家竟利用“空蚀现象”酿造啤酒,结果令人意想不到

时间:2016-10-17 20:14来源:118图库 作者:www.wzatv.cc 点击:
干爽醇美的啤酒,虽然谈不上是什么琼浆玉露,却也是五谷纯酿,让人难以舍杯。随着科学和技术的发展,人们已熟悉发酵过程中的生物化学原理,然而几百年来,甚至千年来,啤酒

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  干爽醇美的啤酒,虽然谈不上是什么琼浆玉露,却也是五谷纯酿,让人难以舍杯。随着科学和技术的发展,人们已熟悉发酵过程中的生物化学原理,然而几百年来,甚至千年来,啤酒酿造过程却始终没有改变。

  显然,啤酒科学领域惊天动地的突破真是少之又少。

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  来自意大利佛罗伦萨生物气候学研究所(Institute of Biometeorology)的洛伦佐·阿尔巴尼亚(Lorenzo Albanese)团队发明了一种全新的啤酒酿造方法,大大改善了酿造过程中涉及的化学、工程以及环境保护问题,掀起了啤酒酿造业的一场革命。

  那么,他们用了什么样的黑科技?

  

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  这个秘密武器就是“气穴现象”(cavitation),又称“空蚀现象”,指的是流动液体中气相空穴(即气泡)的产生与爆破的一种物理现象。通常,j2直播,液体受到极低的气压会沸腾、汽化,形成空穴,随着气压增大,空穴分裂并产生强力冲击波

  

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  工程环境中,高速旋转的叶轮端部极易形成低气压而产生气穴现象。实际上,在轮船和潜艇的叶轮上产生的“气穴现象”是十分不利的,强力冲击波易腐蚀叶片,而产生的泡沫痕迹和噪声,也极易暴露潜艇的位置。

  然而,不可否认“空穴现象”是一种极其壮观的过程。仅仅一个小气泡爆破瞬间能产生超过1000K温度(约726°C)和5000倍大气压(约506Mpa),能够显著改变水中的物理和化学环境。为此,阿尔巴尼亚团队进行了大量的实验以研究“气穴现象”对于啤酒酿造过程的影响。

  啤酒酿造

  酿酒过程通常比较简单,涉及的基本配料有麦芽、啤酒花、酵母和水。酿造过程分为四步:第一步是“淀粉糖化”,将大麦麦芽与水混合产生一种含糖液体,也就是麦芽汁,该过程是将麦芽中的淀粉转化为可发酵的单糖类。第二步称为“洗糟”,清洗麦糟并尽可能多的汲取麦芽汁中可发酵的糖类。第三步称为“煮沸”,将麦芽汁煮沸约一个小时,去除水分并浓缩糖分。

  煮沸同样也能失活淀粉酶并将对酿造有害的挥发性化学物质蒸发掉,特别是影响味觉的甲硫醚。该过程会加入啤酒花,产生特色风味。最后一步称为“发酵”,冷却上述混合液并加入酵母开始发酵过程,通常需要几天的时间。该过程会将糖类转化为酒精,最终酿造出啤酒、装瓶。

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  常言道,细节决定成败。酿造过程中,麦芽必须提前碾碎以增大其表面积,麦芽汁必须保持在特定的温度范围,通常是在50°到78°之间,这样有助于保持淀粉酶活性而最大限度分解淀粉。

  由于涉及到煮沸步骤,所以酿酒是一个消耗大量能源的过程,通常酿造100公升啤酒需要消耗32千瓦时能源。作为比照,额定功率100瓦的电视机打开10个小时才耗电1千瓦时。

  “气穴效应”是如何改变酿造过程的?

  为了寻找答案,阿尔巴尼亚团队建造了一套全新的酿造设备,能够在麦芽汁中产生气穴。随后,他们在不同条件下进行了一系列酿造啤酒的实验,以探索气穴给酿造过程带来的利弊。

  结果当然十分有趣。

  第一个优点是气穴产生的冲击波足以将大麦麦芽捣成浆状,这就省去提前碾碎步骤。阿尔巴尼亚说:“新设备使得大麦麦芽的干磨变得无关紧要,因为新设备的气穴效应能够在几分钟内就将麦芽粉碎成100微米以下的碎屑。”

  此外,空穴效应同时也能增加粉碎性麦芽中淀粉析出到麦芽汁中的速度。这个过程变得十分高效,最终麦芽糟中几乎没有残留淀粉,即便有也很少。这对于啤酒酿造意义十分重大。这意味着“洗糟”过程也完全没有必要了

  随着淀粉高效析出,淀粉糖化过程在较低温度也能进行。该团队称:“把淀粉转化为单糖类和氨基酸的酶激活温度降低到35°左右,缩短了糖化过程的时间。”

(责任编辑:本港台直播)
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