2022 卡塔爾世界杯正在如火如荼的進行中，盡管卡塔爾當地是不允許飲酒的，但相信很多沒有去到現場的球迷們，都會選擇倒上一杯啤酒，在屏幕前感受足球的熱情。
那麼，我們要怎麼能倒出一杯完美的啤酒？
接下來我們從科學角度探討下這個問題。
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01
最完美的啤酒風味
由氣泡決定
啤酒的口感來源於兩個因素：
入口的飲料中 CO2 含量越高，帶走的熱量越多，清爽感更強，即 CO2 的含量與保存程度越高，口感越好；
飲料內部的風味物質流失程度越低，飲料口味越濃鬱，口感更好，CO2 泡沫可覆蓋於飲料液面表層，減少易揮發的風味物質的流失，即氣泡越多越好。
上述兩個口感因素均與 CO2 流失情況相關，卻又相互矛盾：CO2 要有較高的保留程度，則需要盡可能減少倒入杯中時產生的氣泡；而為減少風味物質的揮發、流失，要求增加氣泡的產生。
因此，如下面的啤酒口味火山圖所示，適當的 CO2 氣泡數量是一杯啤酒口感的關鍵。
倒出的啤酒氣泡數量與口味火山圖
02
控制氣泡數量
杯子是關鍵
杯子在很大程度上決定了倒入啤酒時產生氣泡的多少。
一個比較直接的篩選杯子的思路，是根據杯壁與 CO2 分子的相互作用強弱來選擇杯子材料。
遺憾的是，根據國家標準 GB/T 4927-2008《啤酒》的規定，啤酒中的 CO2 質量分數達到 0.35%-0.65% 即為合格。
啤酒中的 CO2 含量如此之低，在倒入杯子時直接與杯壁接觸的 CO2 分子數量會很少，難以真正影響到 CO2 氣泡的產生。
另一方面，水分子與器壁的相互撞擊會影響 CO2 的分子運動，進而影響到 CO2 氣泡的產生。
如果你試著將啤酒分別倒入一次性塑料杯子和幹燥的玻璃杯子，會發現在塑料杯子產生的氣泡數量遠大於玻璃杯。
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塑料杯子往往由疏水的高分子材料組成，比如聚丙烯、聚酯等，這些材料具有強烈的疏水性，會導致水分子運動速度變快。
而水分子的運動加速，會撞擊啤酒中的 CO2 分子，造成 CO2 分子聚集成氣泡溢出體系，形成泡沫覆蓋於啤酒液面之上。
而對於玻璃杯，其表面的化學組成決定了 CO2氣泡產生比較緩慢：可以親水，但隻能親一點點。
如下圖所示，因為玻璃的主要成分是二氧化矽，我們可以假設玻璃杯表面主要由矽-氧《Si-O》鍵組成。
一個洗刷幹凈、幹燥的杯子，玻璃杯表面主要是懸浮在外的氧原子《-O》。
隨著玻璃杯表面潤濕程度的增加，懸浮在外的氧原子會逐漸轉化為羥基《-OH鍵》。
隨著氧原子逐漸被潤濕變為羥基，由於羥基與水分子可以形成足夠的氫鍵，杯壁的親水性逐漸增加。
玻璃杯表面的矽-氧鍵決定了其親水性
玻璃表面越親水，則啤酒倒入時水分子與杯壁的相互吸引作用越強，水分子自身的運動不會顯著增強，也就難以撞擊出大量的 CO2 分子。
因此，玻璃杯相對塑料杯更容易控制泡沫數量，獲得優異的啤酒口感與風味。
03
第二杯啤酒最完美
中國有句古話：小酌怡情，喝醉傷身。
事實上，由於玻璃杯的親水性會隨著潤濕程度的增加而增加，第二杯啤酒往往是口感最好的那一杯：
幹燥的玻璃杯親水性不夠，會產生過多氣泡，完全潤濕的杯壁產生的氣泡則太少，唯有部分潤濕的杯子可以獲得『適度』的氣泡。
第二杯啤酒時，杯壁已經經歷了第一次潤濕，表面的羥基密度大概為每平方納米 5 個，具有最為合適的疏水性。
我在實驗室考察了塑料、玻璃表面的親水性變化，從下圖可以看出，《a》圖為塑料表面，具有明顯的疏水特性，《b-d》為幹燥的、潤濕一次、潤濕兩次的玻璃表面，可以明顯觀察到隨著潤濕次數的增加，玻璃表面的親水性逐漸增加。
隨著潤濕次數增加，玻璃表面的親水性逐漸增加。
圖片來源：李存璞
04
倒出一杯完美啤酒的實踐攻略
盡管由於啤酒成分各異，酵母、蛋白等含量的不同，均會影響到最終的啤酒口感和泡沫綿密程度，但我們也可以給出最佳的倒酒方法，讓每一杯啤酒都展現出最優秀的口感。
首先，不要選擇塑料杯。
如前所述，塑料杯子會產生太多的氣泡，而且儀式感不夠。
其次，認真清洗玻璃杯。
啤酒內部含有蛋白質等有機分子，每次喝完啤酒一定要認真清洗幹凈，以免疏水性的油脂等有機物覆蓋於玻璃表面，增加杯壁的疏水性，造成氣泡過多。
第三，喝第一杯之前用純凈水潤濕杯子。
每一杯啤酒都應當被尊重，對杯子預先的潤濕可以保證第一杯啤酒也有最佳的氣泡數量，給我們最完美的口感。
第四，貼著杯壁倒酒。
貼著杯壁倒酒可以盡可能減少啤酒液受到的擾動，從而減少氣泡迅速、大量產生。
最後，請大家注意，每一滴酒精都會對人體造成不可逆的損害，請適量飲酒，以及未成年人禁止飲酒。
作者｜李存璞 重慶大學化學化工學院副教授