之前文章我們討論反二壬烯醛（Trans-2-nonenal 或 E-2-nonenal，簡稱E2N）時曾多次提及壬烯醛潛力。本篇我們集中討論壬烯醛潛力及降低 （以下簡稱 LOX活性）的手段。

高溫

在討論壬烯醛潛力前，先補充一些細節。我們都知道陳化啤酒是在比較高的溫度下會揮發出E2N。釀造過程中有那麼多機會可以通過高溫去迫使E2N揮發，但這個高溫的過程會不會額外產生E2N？其中就涉及到了美拉德反應（Mailard Recation）。

的確，脂質在高溫下經過美拉德反應，會降解為E2N。但大麥的脂質只佔總重量的1%-2%左右，況且窯燒（Kilning）大麥的過程下，正常溫度並不會太高（除非製作有色麥芽），遠未達到美拉德反應的溫度。所以我們不考慮窯燒過程中因高溫而產生的E2N。

然而，高溫依然會影響E2N的含量。比利時科學家就檢測了糖化後煮沸麥芽過程E2N的變化。

來源：Nonoxidative Mechanism for Development of trans-2-Nonenal in Beer

該圖表明在煮沸後，遊離E2N的含量會減少很多（第二條柱），而他們推測減少的其中一部分是與蛋白質結合成為壬烯醛潛力（Nonenal Potential，以下簡稱NP），通過對NP的檢測，還原了該部分（第三條柱白色的部分）的E2N。這個現在看起來很迷，但接下來我們會有所解釋。

儘管如此，青島酒廠與濟南大學的研究人員還是觀察到在窯燒的過程中，壬烯醛潛力的上升的可能性。在恆溫窯燒的過程，壬烯醛潛力會先降後升，但是否有穩定態或者上升閾值，研究並沒有提到。

來源：Optimization of kilning progress for equilibrating multiple parameters that strictly affect malt flavour and sensory evaluation

這個過程體現了NP形成的複雜性，無法類似雙乙酰那樣集中討論。

壬烯醛潛力檢測方法

正因為NP形成的複雜性，導致NP其實是一個指標，其背後並不是單一的化合物或者反應。研究人員除了直接測量顯性的E2N外，還得采用暴力的手段檢測NP。

其步驟為：

• 減弱被測物的含氧水平並保持酸度pH4.0和溫度100攝氏度；
• 置放在氬氣（用於排除氧氣）環境中加熱被檢測品2小時；
• 彼時再檢測釋放出來的E2N，而檢測到的值就是我們所講的NP；

歸根到底，是與成品啤酒的強制老化原理一樣，但被測物可以是制麥中各階段的麥芽也可以是發酵前的麥芽汁。

壬烯醛轉化為壬烯醛潛力的可能性

儘管我們並不知道具體的壬烯醛潛力是什麼化合物，但有比利時的科學家就提出了E2N有可能與氨基形成較為穩固碳-氮鍵（C=N）。

研究人員將賴氨酸鹽（Lysine HCL）與E2N反應，合成可以被儀器檢測的席夫鹼基賴氨酸反二壬烯醛（Schiff base lysine E-2-noneanl）。他們發現在高溫及高pH值下，席夫鹼的產量會增多。證明碳-氮鍵形成的可能性。

來源：Nonoxidative Mechanism for Development of trans-2-Nonenal in Beer

席夫鹼（指亞胺中R3基團為烷基或芳基取代基）是亞胺（R1R2C=NR3，R1、R2、R3為其他基團）的一種較穩定形式，不容易被水解。研究人員採用合成席夫鹼的方式去模擬壬烯醛與蛋白質、氨基酸之間的合成。

實際上，亞胺的其他形式在存在水的環境下很容易被水解，可以解釋為何隨著時間推移，E2N逐漸增加。同時也解釋了為何在麥芽汁煮沸後，會有一部分E2N轉化為NP。

亞胺

狙擊脂氧合酶

儘管我們知道了E2N的合成路徑和什麼是NP。但如何減少他們呢？學界主流的做法就是減少LOX的活性。

低脂氧合酶麥芽

札幌啤酒廠的Hisao Kuroda通過基因工程技術製作出了低LOX的麥芽。

來源：Development of novel barley with improved beer foam and flavor stability – the impact of lipoxygenase-1-less barley in brewing industry

這裡的低LOX是指在基因上，通過干擾或者刪除LOX-1基因，來達到減少LOX活性的目的。從上圖可以明顯見到E2N含量的顯著降低。

而現時的低脂氧合酶麥芽產品中，Polarstar是代表之一。

來源：The influence of LOX-less barley malt on the flavour stability of wort and beer

目前札幌公司，已經開始大規模使用Polarstar麥芽進行釀造。

調整制麥工序

之前文章我們講到了糖化工序中，我們並沒有太多空間在糖化流程裡大刀闊斧地降低E2N及NP。但我們可以在制麥過程下手，減少LOX的活性。

低溫發芽

在制麥工序中，科學家發現更加低溫的發芽環境下，LOX的活性更低。16度下發芽，LOX活性大概為24.8個單位每克；24度下，LOX活性大概為32.9個單位每克。

但需要留意的是，低溫發芽的過程，會影響其他營養產物的積累。例如下圖不同溫度對蛋白質磷酸鹽的影響。

來源：Effect of germination temperature on characteristics of phytase production from barley

而工業上，一般會將發芽溫度控制在10-16攝氏度之間。

窯燒曲線

儘管我們上面提到恆溫窯燒，但實際操作上我們會用不同的溫度曲線去窯燒發芽大麥。一般的窯燒過程是：低溫乾燥，中溫脫水，高溫破壞SMM。

在初始窯燒階段，一定溫度內LOX活性會繼續上升，導致新的E2N和NP的積累。芬蘭科學家就檢測了八組不同溫度曲線窯燒的LOX活性。在窯燒早期，一定會有2-3倍左右的攀升；而最終溫度要達到90攝氏度才能完全讓LOX的活性降到100個單位以下。

來源：THE EFFECT OF KILNING ON THE CAPABILITY OF MALT TO OXIDISE LIPIDS

但對於初始溫度及溫度攀升的曲線並沒找到一個穩定的規律。但初始溫度較高且坡度稍緩的溫度攀升曲線，LOX活性的平均值較低。

——以下內容由於無法從公開的渠道獲得第一信源，僅借用第二信源闡述——

麥芽熱處理

三得利酒廠實驗室的科研人員提到，在55度熱處理3日下，LOX活性明顯降低；且在隔氧下處理效果更佳，並且不會對其他酶（α一澱粉酶、β一澱粉酶、蛋白酶）造成很大的影響。

通入氮氣或二氧化碳

芬蘭科學家提到在窯燒初期的乾燥步驟，通入氮氣，可減少LOX活性，同時保證其他酶不受影響。而在糖化過程通入氮氣或者二氧化碳也有效。

通過二氧化硫保護啤酒

通過二氧化硫保護啤酒免受E2N。二氧化硫在減少E2N的機制上是研究得比較徹底而且實用性很高。

本文主要討論了壬烯醛潛力及減少LOX含量及LOX活性的方法。這些都是圍繞LOX來進行操作。然而，二氧化硫的機制完全不同。下一篇將會解釋二氧化硫在減少啤酒E2N含量的具體機制和實際操作。

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關鍵字: 啤酒 比利時 陳化