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分子|看球时，如何倒出一杯完美的啤酒？

这个夏天，我们终于迎来了本应在2020年举办的第十六届欧洲杯。时间从六月进入七月，随着小组赛、1/8淘汰赛的陆续结束，赛场上下有人欢喜有人忧，赛程也进入到了最白热化的关键时刻。
足球所带来的开心与烦恼，以及生活中所有的经历，在这个夏天比以往更亟需一杯啤酒来抚慰。问题是，怎么能倒出一杯完美的啤酒？接下来我们从科学角度探讨下这个问题。
分子|看球时，如何倒出一杯完美的啤酒？
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来源：silverson
01
最完美的啤酒风味
——由气泡决定
啤酒的口感来源于两个因素：
（1）入口的饮料中CO2含量越高，带走的热量越多，清爽感更强，即CO2的含量与保存程度越高，口感越好；
（2）饮料内部的风味物质流失程度越低，饮料口味越浓郁，口感更好，CO2泡沫可覆盖于饮料液面表层，减少易挥发的风味物质的流失，即气泡越多越好。
上述两个口感因素均与CO2流失情况相关，却又相互矛盾：CO2要有较高的保留程度，则需要尽可能减少倒入杯中时产生的气泡；而为减少风味物质的挥发、流失，要求增加气泡的产生。因此，如下面的啤酒口味火山图所示，适当的CO2气泡数量是一杯啤酒口感的关键。
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倒出的啤酒气泡数量与口味火山图
02
控制气泡数量，杯子是关键
杯子在很大程度上决定了倒入啤酒时产生气泡的多少。
一个比较直接的筛选杯子的思路，是根据杯壁与CO2分子的相互作用强弱来选择杯子材料。遗憾的是，根据国家标准GB/T 4927-2008（啤酒）的规定，啤酒中的CO2质量分数达到0.35-0.65%即为合格。啤酒中的CO2含量如此之低，在倒入杯子时直接与杯壁接触的CO2分子数量会很少，难以真正影响到CO2气泡的产生。
另一方面，水分子与器壁的相互撞击会影响CO2的分子运动，进而影响到CO2气泡的产生。如果你试着将啤酒分别倒入一次性塑料杯子和干燥的玻璃杯子，会发现在塑料杯子产生的气泡数量远大于玻璃杯。
塑料杯子往往由疏水的高分子材料组成，比如聚丙烯、聚酯等，这些材料具有强烈的疏水性，会导致水分子运动速度变快。而水分子的运动加速，会撞击啤酒中的CO2分子，造成CO2分子聚集成气泡溢出体系，形成泡沫覆盖于啤酒液面之上。
而对于玻璃杯，其表面的化学组成决定了CO2气泡产生比较缓慢：可以亲水，但只能亲一点点。
如下图所示，因为玻璃的主要成分是二氧化硅，我们可以假设玻璃杯表面主要由硅-氧（Si-O）键组成。一个洗刷干净、干燥的杯子，玻璃杯表面主要是悬浮在外的氧原子（-O）。随着玻璃杯表面润湿程度的增加，悬浮在外的氧原子会逐渐转化为羟基（-OH键）。随着氧原子逐渐被润湿变为羟基，由于羟基与水分子可以形成足够的氢键，杯壁的亲水性逐渐增加。
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玻璃杯表面的硅-氧键决定了其亲水性
玻璃表面越亲水，则啤酒倒入时水分子与杯壁的相互吸引作用越强，水分子自身的运动不会显著增强，也就难以撞击出大量的CO2分子。因此，玻璃杯相对塑料杯更容易控制泡沫数量，获得优异的啤酒口感与风味。
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啤酒倒进玻璃杯中饮用，口感更佳[1]
03
第二杯啤酒最完美
中国有句古话：小酌怡情，喝醉伤身。事实上，由于玻璃杯的亲水性会随着润湿程度的增加而增加，第二杯啤酒往往是口感最好的那一杯：
干燥的玻璃杯亲水性不够，会产生过多气泡，完全润湿的杯壁产生的气泡则太少，唯有部分润湿的杯子可以获得“适度”的气泡。

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