啤酒花

啤酒花种植学

啤酒花的植物形状

啤酒花，学名蛇麻，又名忽布（Hop）。在植物学上属于荨麻目大麻科葎草属，系多年生攀援草本植物，一般可连续高产20年左右。雌雄异株，啤酒酿造中使用的酒花是未受精的雌花。雌花花体为绿色或黄绿色，呈松果状，由30~50个花片覆盖在花轴上，花轴上有8~10个曲节，每个曲节上有4个分枝轴，每个分枝轴上生一片前叶，前叶下面有两片托叶状的苞叶。花片的基部有许多蛇麻腺，而成熟酒花的蛇麻腺分泌的树脂和酒花油是啤酒酿造所需要的重要成分。雄花花体小，呈白色，无酿造价值，所以酒花种植区应排除雄花。

• 根

酒花根为宿根，渗入土壤1~3m，可生存10~15年之久，是营养物质的存储库。它在地面上的部分每年秋后被收割掉，仅保留地下的母根，待明年春季发出新芽，继续繁殖。

• 茎

酒花的茎可长至10m，其颜色分为紫、绿、白三个品种，用来吸收土壤中的营养物质和水分。在酒花架杆通常为7m的情况下，茎蔓的长度为25~35m，其切面呈六棱形，上面生有引蔓，可自行缠绕到架杆上，一般情况下右旋生长。

• 叶

酒花页对生，边缘呈锯齿状，页面生有小刺毛，叶背光滑。

• 花

6月末或7月初，当酒花长至架杆高度时，开始开花，花期一般为15~30天，视品种和生长条件而不同，花期后逐渐形成花果。

• 果

经风媒传播授粉后，酒花逐渐形成酒花花果。

啤酒花的种植、生长和管理

• 酒花对生长环境的要求

• 地理位置：世界上种植啤酒花的地区主要是欧洲和美洲，其地理位置主要在北纬40~60°；澳大利亚和新西兰也种植部分酒花，主要在南纬25~45°；而我国种植啤酒花的地区主要是在新疆和东北（北纬40~50°）
• 温度：酒花是属于耐寒不耐热的植物，对温度的要求很高，其生长温度要求节育小麦和葡萄所需的温度之间。花体枝蔓生长期：14~19℃、花体形成期：17~23℃、花体成熟期：15~25℃。
• 雨水：啤酒花生长期雨量不宜多，最好进行灌溉；在枝叶生长期，雨量稍多可促进生长；在开花及成熟期，雨量不宜多，否则容易引起落花、烂花和病害。
• 日照：啤酒花为长日照植物，生长期间需要充足的阳光，日照时间最好在1700~2600小时，这样才能枝繁叶茂。因此啤酒花种植园里总是选用较高的啤酒花架杆和斜面架杆，且每排之间留有足够的距离。
• 风：较为肉的风对啤酒花的生长十分重要。强风则会影响质量和产量，由于这一原因，啤酒花种植园应尽可能布置在背风的位置。
• 土壤：以沙质粘土或黏性沙土为最佳，而且能够翻深3米最为适宜。
• 肥料：一般和其他耕作植物所使用的相同，即氮磷钾等。含硝酸根离子的肥料应该适量使用。

• 酒花的种植、生长和架杆

• 种植：一般采用根茎直栽。即春天时，在酒花的根部挖土，使幼苗暴露出来，割掉多余的丛生苗和侧根茎，只保留多年生根茎上的幼苗，栽植后使之发育为地上植株。
• 生长：茎芽从栽植苗上生出，形成茎蔓，经牵引可爬满架杆。一般酒花从开花到形成秋果需要3~4周，而晚熟品种需要6周。
• 架杆：酒花系攀援蔓生植物，应设置架杆，使其攀援生长。架杆多采用木、竹或水泥柱作为立杆，高度可达7米。

• 酒花的病虫害

• 菌类病害

• 枯萎病：枯萎病是酒花散步最广的病害，感染后的现象是叶子呈黄棕色，可以导致酒花减产10%左右。
• 霜毒病：主要危害酒花的根、叶、蔓梢、球花等，以侵染球花为主。球花染病初仅花瓣顶端发黄，逐渐向下扩展，颜色由浅黄变为灰色，直至全部枯死，最后呈浅褐色至褐色，花瓣下部呈现灰色霉层。叶部染病产生不规则多角形病斑，背面可见霉层。

• 动物虫害：常见的动物虫害有卷叶虫、酒花红蜘蛛、酒花螟蛾、酒花苦胆蝇、金龟子和田鼠等。

啤酒花的采集、干燥和保存处理

• 采集：酒花采摘成熟时机为8月底，整个采摘应该在14天内完成，将酒花藤蔓从架线上松开，然后摘下带有短茎的雌性花朵。
• 干燥和保存处理：酒花收货之后必须干燥，变为可储存的形式。刚采摘的酒花含有75%~80%的水分，不能贮存，必须尽快干燥。酒花的干燥在带式干燥器中进行。小型企业则采用干燥炉分批处理。酒花在最高为50℃的温度下小心地被干燥，水分降至8%~12%，干燥完毕后立即进行袋装或压榨成大块再包装。即使采用这种包装形式，由于氧化作用、吸收水分和温度升高，长时间存放也会降低酒花质量。

酒花的苦味值很快就会降低并出现其它不利情况，因此酒花必须进行稳定化处理。

啤酒花的采集、干燥和保存处理

采摘后的酒花大部分被加工成酒花浸膏和颗粒酒花，仅有一小部分作为全酒花使用，无论哪种情况，从收获到加工都要经过一段时间，在此期间必须防止酒花变质，因此人们利用液压设备将酒花压缩为长约1.1m，直径0.6m的捆卷状，然后装入布袋并缝好，这样，每捆酒花大约重65kg。酒花被压缩后，进入酒花中的空气减少，水分的吸收也减少。

啤酒花的组成及性质

酒花花朵的结构

花朵组成部分	特征
花茎	应较短
花轴	形状弯曲，呈z字形
分枝轴花朵	在曲节上有分支，每个分枝轴上长有被遮住的花朵和苞叶；若酒花已结实，则在此处形成籽。结籽酒花花朵的散开度很大。
苞叶	黄绿色的叶片，外形像鸡蛋，苞叶生根端的颜色要比顶端的颜色黄一些。苞叶的排列为松果状。
蛇麻腺	为黄色的、粘稠的粉粒，位于前叶之中，而前叶处于花轴和苞叶之间。蛇麻腺以花萼形式产生，花萼中分泌出苦味树脂和芬香油。花萼被膜覆盖，以防止分泌物的流失；触摸可以使花萼折断；除去多酚物质外，蛇麻腺含有酒花中所有对啤酒酿造有价值的组分。

酒花的组成和性质

酒花的组分对啤酒质量意义重大，下表为酒花干物质的组成。

酒花树脂	18.5%
酒花油	0.5%
多酚物质	3.5%
蛋白质	20.0%
矿物质	8.0%
纤维素和其他物质	剩余部分

纤维素和其他物质对啤酒酿造没有多大意义。对啤酒酿造具有重要意义的成分是酒花树脂、多酚物质和酒花油。

酒花树脂 酒花树脂可分为硬树脂和软树脂，前者无酿造价值，而软树脂则由α-酸、β-酸以及未定性树脂组成，是啤酒苦味物质的来源。

α-酸

是葎草酮及同族化合物合葎草酮、加葎草酮、前葎草酮和后葎草酮的总称。α-酸的含量因品种、产地、年份、收获时间和加工方法不同而有较大的波动。新鲜酒花的α-酸含量为5%~10%，干酒花的α-酸含量一般在3%~15%范围内波动，新培育酒花品种的α-酸含量在不断提高，有些品种可高达15%以上。α-酸的5种同系物中，加葎草酮的含量比例为15%~20%，比较稳定。葎草酮和合葎草酮的比例因品种而有较大差异。一般来说香型酒花的合葎草酮含量较低，苦型酒花含量则较高，具有典型性，这是鉴别苦、香型酒花的方法之一。前葎草酮和后葎草酮只微量存在。上述情况也说明，有相同α-酸含量的不同酒花品种，不一定获得相同的苦味强度，因为不同的酒花品种，其葎草酮、合葎草酮和加葎草酮的含量比例却不见得相同。当然即使是添加α-酸含量相同的同一种酒花品种，也不一定会获得相同的苦味强度，因为这里可能存在不同的α-酸/β-酸比例以及不同的异构化条件。

α-酸呈菱形结晶，浅黄色，已与溶于乙醚、已烷、石油醚和甲醇等有机溶剂中。α-酸在水中的溶解度很小，微溶于沸水，其溶解度随ph的不同而有很大差别，ph越高，溶解度越大。如麦汁的ph为5.2时，溶解度为85mg/L。当ph为6.0时，其溶解度则高达500mg/L。α-酸具有苦味力和防腐能力，在麦汁煮沸过程中易转化为异α-酸，即α-酸的1,6碳键断裂，1,5碳形成新建。异α-酸为黄色油状，具有强烈的苦味，在麦汁中的溶解度远远高于α-酸，啤酒的苦味主要来自于异α-酸。异α-酸的表面活性很高，可改善泡沫的稳定性，因此苦味较强的啤酒泡持性较好。苦味物质还能抑制啤酒中微生物的生长，但这种抑菌作用并不强，因此不能取代必要的啤酒稳定化处理措施。

α-酸并不能无期限保存，因为蛇麻腺的膜具有渗透性，对膜内物质的保护作用十分有限。在氧气以及较高的温度和空气湿度的影响下，α-酸不断被分解。人们可以推断，在18℃保存两个月后，25%的α-酸会被分解，这意味着，在α-酸形成至成熟期间，α-酸的分解也同时开始。因此必须低温、干燥、密闭地储存酒花，直到酒花被加工为最终成品。

α-酸无疑是酒花中最重要的成分，它决定了酒花的交易价值，因此人们在过去几十年中大力选育和种植苦型酒花。最近市场上也出现了α-酸含量高达12%~15%，而合葎草酮含量低于α-酸含量25%的酒花（例如Magnum或Taurus），富含苦味物质的α-酸含量高的酒花品种在全世界的种植比例很大。

β-酸

酒花植株已经在早期生长过程中形成微苦的β-酸，并进入正在形成的蛇麻腺内。酒花成熟期间，一部分β-酸转化为苦味更重的α-酸。这种只涉及一部分β-酸的转化受气候条件影响很大，如干热的酒花成熟季节比湿冷的夏季对这种转化过程的阻碍更大。

新鲜酒花中含有11%的β-酸，干酒花一般为3%~6.β-酸也含有5种同族化合物，分别为蛇麻酮、和蛇麻酮、加蛇麻酮、前蛇麻酮和后蛇麻酮。其中以蛇麻酮的含量最高。β-酸为白色针状或长菱形结晶，很难溶于水，其苦味、防腐能力和酸性均比α-酸弱，在空气中的稳定性小于α-酸。β-酸的氧化物希鲁酮在麦汁和啤酒中具有较高的溶解度，且具有细致而强烈的苦味。因此，在酒花贮存期间α-酸的含量下降小于25%时，仍可以按照新鲜酒花的α-酸含量来进行苦味度计算。β-酸不能形成铅盐沉淀，利用这一特性，可将α-酸和β-酸区分开。

α-酸和β-酸最终会转化为没有酿造价值的硬树脂，同事戊酸从侧链中分解出来，使存放时间较长的酒花产生奶酪味。酒花的硬树脂中含有黄腐酚，它具有抗癌作用。啤酒中可检出异构化的黄腐酚，颗粒酒花和酒花浸膏也含有黄腐酚。但啤酒中的黄腐酚含量很低，人们每天必须饮用几升啤酒才能达到抗癌效果。

如前所述，各种苦味物质的苦味度差别很大，α-酸的苦味度是β-酸的9倍，因此Woellmer得出了以下计算酒花苦味度的公式：苦味度=α-酸+β-酸/9。

随着酒花贮存时间的延长，受氧气、空气、温度和水分的影响，总树脂的组成成分不断发生变化。在条件差的情况下经过长时期贮存，α-酸和β-酸会不断被氧化，最终成为硬树脂。而酒花的硬树脂在啤酒酿造中没有任何价值。如果酒花硬树脂的含量超过总树脂总量的20%，这种酒花就被视为陈酒花，使用价值降低或者不能使用。

酒花油

酒花油是酒花蛇麻腺除酒花树脂外的另一种分泌物，主要是在酒花成熟后期，酒花树脂已大部分合成完毕后形成的。其含量和组成主要取决于酒花品种，当然也与酒花的终止条件、土壤和气候、酒花成熟度以及酒花的处理方法有一定的关系。

酒花中含有0.5%~2%的酒花油，它包括200~250种煮沸时会挥发掉的化合物。酒花油中单个化合物成分所占的比例只有通过气相色谱仪才能测定，这些化合物以峰值的方式表现出来。不过人们无法得知各香味成分是如何共同作用并形成整体香味的，因此在判断酒花质量时，人们仍然采用感官检验的方法。

酒花油成分主要分为萜烯碳氢化合物、含氧化合物和含硫化合物三大类。其中含量最多的是萜烯碳氢化合物，其主要成分有单体萜烯（如香叶烯、α-蒎烯和β-蒎烯）和倍半萜烯（如葎草烯、β-石竹烯、β-法呢烯）。萜烯碳氢化合物虽然是酒花中含量最高的成分，但其溶解度比较低，挥发性比较强，所以最终浸入啤酒中的数量并不多。萜烯碳氢化合物能在麦汁煮沸的过程中转化为相应的含氧化合物，赋予啤酒一种比较特殊的香味，这些香味受酒花品种的影响很大，有些是比较柔和、舒适的香气，有些却是不愉快的异香味。含氧化合物是酒花油中最重要的成分，主要包括萜烯醇、环氧化物、醛类、酯类和酮类，还有少量的乙缩醛、盐基、呋喃和吡喃等成分。其溶解度很好，但挥发性差，赋予啤酒花香和果香等香味特征的混合酒花香。含硫化合物是酒花中固有的成分，其含量也受酒花在种植、加工过程中使用含硫化合物处理程度的影响。

酒花油为黄绿色至棕色液体，易挥发，溶于乙醚、酯及浓乙醇。酒花油不易溶解于水和麦汁，大部分酒花油将在麦汁煮沸以及热、冷凝固物分离过程中被分离出去。因此为了能在酒花添加量最小的情况下保持酒花油的芳香味，赋予啤酒特有的香气，人们通常在麦汁煮沸结束前或麦汁回旋沉淀期间添加一部分香型酒花，并放弃一部分α-酸的异构化和苦味收得率。也可以采用酒花过滤槽的方式将麦汁流过酒花，或者采用酒花干投的方式提高酒花的香气。

关于酒花油的观点和看法有很多，综合来看，大体如下：酒花油的香味会因酒花贮存过程中的树脂化和聚合作用而逐渐消失；酒花油中的一些由萜烯类和脂肪酸形成的酯类经过贮存过程中的水解作用，会释放出产生奶酪异臭的脂肪酸（麦汁煮沸时易蒸发掉）；啤酒的酒花香味取决于酒花油的成分而非含量；啤酒的典型就花香味不仅来源于酒花油成分，而且受其转化无的影响；啤酒的就花香味越突出，其香味稳定性越难保持。

多酚物质

多酚物质占酒花干物质的2%~5%，几乎仅存在于苞叶和花轴中，多酚物质有一些对于酿造而言十分重要的特性：涩口；它能与复合蛋白质结合并沉淀；氧化后形成红棕色的化合物栎鞣红；与铁盐结合后，形成黑色化合物。多酚物质的这些特性会导致啤酒出现浑浊，同时对啤酒口味和色泽产生影响。多酚物质是苯基结合形成的化合物，由单宁、黄酮醇、儿茶酚、花色苷混合组成。多酚物质中，从数量和作用上来看花色苷最重要。花色苷大约占酒花多酚物质的80%。麦芽中的花色苷主要存在于糊粉层中，与酒花花色苷的结构基本相同。麦汁组成正常时，80%的花色苷来自麦芽，20%的花色苷来自酒花。酒花多酚物质和麦芽多酚物质的主要区别在于酒花多酚物质的聚合度高，更容易与蛋白质结合发生反应。

啤酒花的评价

酒花评价包括对全酒花的感官评价以及对酒花和酒花制品的苦味测定。

酒花的感官评价

尽管分析方法非常具体地说明了酒花的成分，但酒花的感官评价仍然起着非常重要的作用，它给出了关于酒花质量的总体印象。 根据欧洲酒花种植办公室科学研究委员会的标准方法，评价酒花有100个加分点以及30个减分点。

• 酒花的采摘（1~5个加分点）
• 干燥状况（1~5个加分点）
• 颜色和光泽（1~15个加分点）
• 花体（1~15个加分点）
• 蛇麻腺（1~30个加分点）
• 香气（1~30个加分点）
• 病害、虫害以及节籽等（1~15个减分点）
• 错误处理（1~15个减分点）