《酒的科學》:世界上的酒到底是怎麼從榖物或果實變酒精的?

《酒的科學》:世界上的酒到底是怎麼從榖物或果實變酒精的?
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我們想讓你知道的是

葡萄酒的前身是葡萄汁,那麼,是什麼原因讓他可以從果汁變成酒精飲品呢?沒錯,正是透過發酵,讓糖分轉為酒精,一般我們認為這是透過酵母的幫助而達成,但,真的是這樣嗎?今天就讓我們來聊聊關於葡萄酒的科學吧!

文:亞當.羅傑斯(Adam Rogers)

有些酒類並非單靠酵母來促成發酵。發酵過程中,還有其他微生物默默參與,做出貢獻——不過,就連酒類研究者都不大清楚是怎麼回事。

威士忌——發芽的穀物是發酵過程中的關鍵

在美國威士忌的製造過程中,蒸餾業者將麥芽漿送進蒸餾器前,通常會從中抽取一部分發芽的穀物,將其摻混到下一批即將發酵的麥芽中。這些發芽的穀物被稱做「傳承物」(backset),而這道手序叫做「酸醪」(sour mash),正如瓶上常見到的標註。這項實務操作始於一八○○年代,目的大概是為了保持前後批次酵母菌株的一致性。不過,除此之外,釀酒者還有更多操弄發酵麥芽漿的手法。

萊姆酒——用細菌發酵而來的美好滋味!?

你可能以為,蘭姆酒製造起來相當簡單:無論使用糖蜜或甘蔗汁,酵母都可輕易的從中取得大量的糖。事實不然:釀酒時面臨的麻煩,遠超過酵母取食的便利性。糖蜜中可發酵的糖分其實不多,而甘蔗原汁雖可直接發酵,但過程卻快得讓你措手不及。世上最好的蘭姆酒產自溫暖、潮溼的熱帶地區,但此區也是最有利於微生物滋生的環境,而當地昆蟲身上的細菌會讓甘蔗汁快速腐敗。基本上,你必須直接將蒸餾廠蓋在甘蔗田旁邊。

不過,蘭姆酒釀造者也想出了對策,巧妙地運用了當地奇異而頑強的微生物群。牙買加向來以出產高酒精濃度的蘭姆酒聞名,深色酒體中飽藏酯類物質,也就是酒精與糖分作用下產生的果香味分子。這些香氣除了來自酵母,也受益於當地細菌。蘭姆酒的製程中,會不時抽取傳承物,植入細菌,然後再摻到下一批的釀液中。

有些蘭姆酒業者甚至還會使用「濾渣坑」(dunder pit):在蒸餾器旁的地面上打洞,用來丟棄蒸餾後的殘餘物,可能是些水果或糖蜜,有時也會放些石灰或鹼液來中和酸性。之後,工廠就將坑中的東西拋到腦後,靜置個幾年。最後,這些「堆肥」(muck,他們的確如此稱呼)會被加回到蒸餾器中。濾渣坑的外觀奇特,難以用言語形容,但想必裡頭所有生物都已被蒸餾時的高溫殺死了。不過,微生物在發酵時產生的外來酸性物質則留了下來,與麥芽漿中的酒精混合後,會形成平時無法產生的酯類物質。

在一九三○年代末期與一九四○年代初,蘭姆酒研究人員拉菲爾・阿羅約(Rafael Arroyo)努力為這項產業推展作業標準化工作——波多黎各政府為了不落後其他蘭姆酒生產國,替他設立了實驗室並充分授權。當時,他想解決的主要問題之一,就是找出蘭姆酒製造過程中真正有益的細菌(如果有的話)。

所以,世界上的酒到底是怎麼從榖物或果實變酒精的?

經過一次又一次的試驗,阿羅約和同事們對釀製時間和麥芽漿的接種發酵方式不斷做出調整。最後,阿羅約表示,人們製酒前的想法已大致決定他會做出什麼樣的酒。

「細菌肯定會對時下非常流行的那些低酒精濃度、香氣極為細致、不加料純飲的蘭姆酒造成致命影響,」他記錄道。他指的就是百加得當時所生產的蘭姆酒,經常搭配可口可樂做成調酒。「我們所生產的幾種最優良的蘭姆酒都是選用純淨酵母,以純淨培育發酵技術製作。然而,我們必須承認,藉由細菌及其他微生物的干擾,的確可以產生極為濃郁的香氣與十足強烈的口感。」

不過,阿羅約對濾渣坑持保留態度。他想確切掌握究竟哪種細菌、哪些菌株最為適用,野生種就不納入考慮。候選的細菌必須耗糖量少,能適量製造出有用的酸,而且本身不會產出乙醇。

試了大約半打菌種之後,阿羅約判定糖丁酸梭菌(Clostridium saccharobutyricum)生成的酸最為理想。他也找到一種令他滿意、長在咖啡樹上的黴菌,並加以分離。據他說,這種黴菌可以讓蘭姆酒產生蘋果般的香氣。

時至七十五年後的今日,阿羅約發表的成果仍被公認是蘭姆酒的權威文獻,而其中提到的微生物種類至今看來仍舊相當奇特。據我所知,從來沒有人對濾渣坑內的微生物做過仔細分類,而對於阿羅約未曾提過的菌種,也沒人做過分離。蘭姆酒特別不可思議之處,在於它那深色酒體中酯類散發出的濃郁異國風味,是一種最容易讓人失去警覺、低估其勁道的酒。不過,構成它發酵的成分至今仍是製酒師傅的不傳之秘。科學家到了現在才開始化驗各種酒類,試著為每種酒鑑定出對其至關重要的微生物。他們從納帕夏多內(Napa Chardonnay)中找到該酒種不可或缺的微生物:厚壁菌(Firmicutes)及散囊菌(Eurotiomycetes)家族(後者包括麴黴及青黴菌〔Penicillium〕等真菌)。不過,在加州中海岸一帶的葡萄酒產區,舉足輕重的則是擬桿菌(Bacteroides)、放線菌(Actinobacteria)、釀母菌,及葡萄白粉菌(Erysiphe necator)。往北一些來到索諾瑪(Sonoma),又發現蔬菜灰霉菌(B. fuckeliana)與變形菌(Proteobacteria)在此獨領風騷。然而,其他葡萄品種上各自居住著完全不同的微生物群,謎樣般的各行其是,為葡萄酒帶來不同風味。研究人員梳理出這許多資料後,稱之為「微生物風土」(microbial terroir)。

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書籍介紹

本文摘錄自《酒的科學:從發酵、蒸餾、熟陳至品酩的醉人之旅》,商周出版
*透過以上連結購書,《關鍵評論網》由此所得將全數捐贈兒福聯盟

作者:亞當.羅傑斯(Adam Rogers)
譯者:丁超

不論你啜飲的是清酒、精釀啤酒、
單一麥芽威士忌,或卡本內蘇維濃葡萄酒,
當你真正了解杯中魔液的來龍去脈,飲酒將變得更饒富趣味!

有泡沬的啤酒喝起來更香醇可口?為什麼香檳的氣泡比啤酒的更快消失?
味覺敏感的人比較不愛喝兩杯?亞洲人喝酒為何特別容易臉紅?
人們真能從酒中嘗出數十種風味?酒評師為何能夠說出精湛絕妙的神級酒評?
台灣噶瑪蘭威士忌奪得世界冠軍的關鍵為何?

一萬年來,人類的製酒技術不斷精進;然而,現代科學家對酒中微妙生化反應的解析才剛剛展開。在這趟跨越地域、文明的精神之旅中,亞當・羅傑斯帶著我們穿越古今,仔細審視酒精飲料的歷史。我們首先回顧前人無意間邂逅發酵飲料的過往,隨著時間軸移動,再來到最先進的科研實驗室中,目睹研究人員證明人類為何熱愛飲酒。

從發酵、蒸餾到熟陳等工序,書中以獨特的視野,將生產知名酒飲的木桶、蒸餾器、槽具與酒缸內的神奇展露無遺。跟著羅傑斯的腳步,我們神遊蘇格蘭高地的威士忌聖地,以及當今世上最頂尖的基因定序實驗室——沿途還會造訪好幾間酒吧——也順道見識了現代製酒技術衍生而來的各種角色與發展。他讓我們的好奇心永無止境,漸次揭開酒精飲料的層層神秘面紗:

  • 物理學(喝香檳時為何最好選用笛形香檳杯?);
  • 分子生物學(日本科學家高峰讓吉原本為釀酒所研發的澱粉酶,後來竟成為暢銷腸胃藥!);
  • 有機化學(酵母的食物——糖,其分子結構對大腦來說就等同「好吃」?);
  • 冶金學(銅為何是用來製造蒸餾器的最佳材質?);
  • 心理學(為什麼我們常說「酒不醉人,人自醉」?);以及
  • 神經生物學(酒裡的迷人氣泡,對大腦來說其實是一種痛覺?)

鍾情於醺酣的羅傑斯,在他筆下酒精飲料儼然成了科學奇蹟。當你凝視著杯中之物,遙想它的來歷源起,或是沉吟乾杯後身體裡發生的變化,《酒的科學》便是陪你展開冒險的最佳伴侶。你,準備好來一杯了嗎?

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Photo Credit: 商周出版

責任編輯:潘柏翰
核稿編輯:翁世航


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