这篇文章我们探讨一下氧气对啤酒中黄油风味物质——双乙酰的影响。
氧气影响究竟有多大?
其实在之前搜寻到的资料中，很多资料会提到，过晚的充气（Aeration）会导致双乙酰的产生。所谓充气就是往麦芽汁里打入一定量的空气，目的是让酵母利用氧气进行繁殖，氧气有助于酵母合成甾醇，而甾醇正是合成细胞壁的重要物质。
氧促反应or非氧促反应
首先，过晚充气导致双乙酰过量的理论似乎和乙酰乳酸的非酶“氧促”反应有关。但之前文章中就有提到，乙酰乳酸转化成双乙酰这个过程，是非酶反应，但是否跟氧气相关，并没有给出定论。
在搜寻到的论文中，有两个观点。第一个，酿酒酵母基因库中给出的化合物合成降解通路中，双乙酰的前驱物，α-乙酰乳酸，转化为双乙酰的过程是一种自发生的反应，在合适的温度和pH下，会加快反应速度，并没有氧气参与反应。而双乙酰借助NADH还原为乙偶姻的反应，是不可逆的。这两种反应均不需要氧气的参与，“氧气导致双乙酰增加”是不成立的。
其中一个观点里的双乙酰与乙偶姻的生成，没有氧气参与
第二个观点，某些论文(尤其是关于乳酸链球菌Lactococcuslactis，与酵母一样是兼性厌氧)在阐述双乙酰的生物合成的时候，会提到由α-乙酰乳酸转化为双乙酰的过程需要氧气参与，这些论文都集中在NCDO这个菌种。
另一个观点里的双乙酰的生成，有氧气参与
只不过，在KEGG基因库(京都基因與基因组百科全書)上查到的其他乳酸乳球菌的生物合成通路中，有关双乙酰的合成也是没有氧气参与。所以究竟后一观点是个例还是某些错误，不得而知。但起码在α-乙酰乳酸转化为双乙酰的反应，不用氧气是主流观点。
潜在的氧化反应？
而对于“氧气”在双乙酰含量增加的角色里的另一个假设是：双乙酰的还原产物乙偶姻，会不会重新被氧化回双乙酰呢？
比较可惜的是，通过乙偶姻氧化制备双乙酰，在现代工业上，会使用一些强氧化剂来反应。其中来自中国的两项制备双乙酰的专利，一个是使用三氧化铁与乙偶姻反应制备双乙酰；另一个使用二氧化锰、硫酸铜、硫酸铁等氧化剂，氧化乙偶姻制备双乙酰。似乎乙偶姻并不是有氧气就可以氧化反应为双乙酰。
氧气在其他阶段是否有影响？
而在一些实验中，证实了在成品啤酒中通入空气数日，都不会有双乙酰的增加。
用空气流入啤酒顶部
而且一些类似的实验，例如对发酵液长达48小时的通氧，然而发酵结束后，不同通气时间和量所产生的双乙酰都能够在限定的范围内。
长时间充气对双乙酰影响不大
其实还有一个较为极端的例子是开放式发酵（Openfermentation）。开放式发酵顾名思义就是发酵容器没有盖子，是接触着空气去发酵。这种发酵方法，主要用在德式小麦的酿造上。但并没有证据表明开放式发酵会带来双乙酰味道，同时德式小麦的标准风格也是不允许存在双乙酰味道。
Schneider酒厂的开放式发酵设备
那么究竟是什么原因大家会提及在发酵中通氧或充气会产生大量双乙酰？
首先，综上所述，氧气对于双乙酰的产生并不是决定性因素。而个人认为在低温发酵的啤酒里，因为氧气原因导致双乙酰增加的可能性会更大。
在之前一篇文章中，有提及一个参数，氨基酸的摄取率（AminoAcidUptakeRate），在不同的酵母阶段有所不同，而缬氨酸（Valine）属于接种酵母后12个小时才会高速摄取的氨基酸。而双乙酰的残留很大程度上取决于α-乙酰乳酸流出细胞后自发反应成双乙酰，所以及时消耗α-乙酰乳酸用于生产缬氨酸成为减少双乙酰产生的关键。
在发酵过程中，各个氨基酸到达一半浓度所需的时间
假如在发酵的更后段通入氧气，其实会促成酵母的有氧繁殖。大量的细胞繁殖，其实就等于回到第一阶段（生长阶段），这个阶段缬氨酸摄取率低，所以容易有几率产生大量的α-乙酰乳酸，并进而转化为双乙酰。
有氧繁殖很有可能让细胞回到Lag的阶段
而提到低温的原因在于，低温发酵啤酒往往比高温发酵更加谨慎地使用（甚至不用）双乙酰休止的过程（包括α-乙酰乳酸转化为双乙酰、双乙酰转化为乙偶姻两个过程），导致大量的α-乙酰乳酸潜伏于啤酒中，往后的运输及储藏过程就会因为升温而慢慢转化为双乙酰。
当然，对于已经储藏一段时间的啤酒中发现双乙酰，除了考虑储藏温度及工艺不对之外，还需要考虑一下是否有细菌污染，导致双乙酰超标。