這篇文章我們探討一下氧氣對啤酒中黃油風味物質——雙乙醯的影響。
氧氣影響究竟有多大?
其實在之前搜尋到的資料中，很多資料會提到，過晚的充氣（Aeration）會導致雙乙醯的產生。所謂充氣就是往麥芽汁裡打入一定量的空氣，目的是讓酵母利用氧氣進行繁殖，氧氣有助於酵母合成甾醇，而甾醇正是合成細胞壁的重要物質。
氧促反應 or 非氧促反應
首先，過晚充氣導致雙乙醯過量的理論似乎和乙醯乳酸的非酶「氧促」反應有關。但之前文章中就有提到，乙醯乳酸轉化成雙乙醯這個過程，是非酶反應，但是否跟氧氣相關，並沒有給出定論。
在搜尋到的論文中，有兩個觀點。第一個，釀酒酵母基因庫中給出的化合物合成降解通路中，雙乙醯的前驅物，α-乙醯乳酸，轉化為雙乙醯的過程是一種自發生的反應，在合適的溫度和pH下，會加快反應速度，並沒有氧氣參與反應。而雙乙醯藉助NADH還原為乙偶姻的反應，是不可逆的。這兩種反應均不需要氧氣的參與，「氧氣導致雙乙醯增加」是不成立的。
其中一個觀點裡的雙乙醯與乙偶姻的生成，沒有氧氣參與
第二個觀點，某些論文(尤其是關於乳酸鏈球菌Lactococcus lactis，與酵母一樣是兼性厭氧)在闡述雙乙醯的生物合成的時候，會提到由α-乙醯乳酸轉化為雙乙醯的過程需要氧氣參與，這些論文都集中在NCDO 763這個菌種。
另一個觀點裡的雙乙醯的生成，有氧氣參與
只不過，在KEGG基因庫(京都基因與基因組百科全書)上查到的其他乳酸乳球菌的生物合成通路中，有關雙乙醯的合成也是沒有氧氣參與。所以究竟後一觀點是個例還是某些錯誤，不得而知。但起碼在α-乙醯乳酸轉化為雙乙醯的反應，不用氧氣是主流觀點。
潛在的氧化反應？
而對於「氧氣」在雙乙醯含量增加的角色裡的另一個假設是：雙乙醯的還原產物乙偶姻，會不會重新被氧化回雙乙醯呢？
比較可惜的是，通過乙偶姻氧化製備雙乙醯，在現代工業上，會使用一些強氧化劑來反應。其中來自中國的兩項製備雙乙醯的專利，一個是使用三氧化鐵與乙偶姻反應製備雙乙醯；另一個使用二氧化錳、硫酸銅、硫酸鐵等氧化劑，氧化乙偶姻製備雙乙醯。似乎乙偶姻並不是有氧氣就可以氧化反應為雙乙醯。
氧氣在其他階段是否有影響？
而在一些實驗中，證實了在成品啤酒中通入空氣數日，都不會有雙乙醯的增加。
用空氣流入啤酒頂部
而且一些類似的實驗，例如對發酵液長達48小時的通氧，然而發酵結束後，不同通氣時間和量所產生的雙乙醯都能夠在限定的範圍內。
長時間充氣對雙乙醯影響不大
其實還有一個較為極端的例子是開放式發酵（Open fermentation）。開放式發酵顧名思義就是發酵容器沒有蓋子，是接觸著空氣去發酵。這種發酵方法，主要用在德式小麥的釀造上。但並沒有證據表明開放式發酵會帶來雙乙醯味道，同時德式小麥的標準風格也是不允許存在雙乙醯味道。
Schneider酒廠的開放式發酵設備
那麼究竟是什麼原因大家會提及在發酵中通氧或充氣會產生大量雙乙醯？
首先，綜上所述，氧氣對於雙乙醯的產生並不是決定性因素。而個人認為在低溫發酵的啤酒裡，因為氧氣原因導致雙乙醯增加的可能性會更大。
在之前一篇文章中，有提及一個參數，胺基酸的攝取率（Amino Acid Uptake Rate），在不同的酵母階段有所不同，而纈氨酸（Valine）屬於接種酵母后12個小時才會高速攝取的胺基酸。而雙乙醯的殘留很大程度上取決於α-乙醯乳酸流出細胞後自發反應成雙乙醯，所以及時消耗α-乙醯乳酸用於生產纈氨酸成為減少雙乙醯產生的關鍵。
在發酵過程中，各個胺基酸到達一半濃度所需的時間
假如在發酵的更後段通入氧氣，其實會促成酵母的有氧繁殖。大量的細胞繁殖，其實就等於回到第一階段（生長階段），這個階段纈氨酸攝取率低，所以容易有機率產生大量的α-乙醯乳酸，並進而轉化為雙乙醯。
有氧繁殖很有可能讓細胞回到Lag的階段
而提到低溫的原因在於，低溫發酵啤酒往往比高溫發酵更加謹慎地使用（甚至不用）雙乙醯休止的過程（包括α-乙醯乳酸轉化為雙乙醯、雙乙醯轉化為乙偶姻兩個過程），導致大量的α-乙醯乳酸潛伏於啤酒中，往後的運輸及儲藏過程就會因為升溫而慢慢轉化為雙乙醯。
當然，對於已經儲藏一段時間的啤酒中發現雙乙醯，除了考慮儲藏溫度及工藝不對之外，還需要考慮一下是否有細菌汙染，導致雙乙醯超標。