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观察气泡就OK,一文教你成为鉴酒大师

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作者:氘氘斋

文章来源于科学大院公众号(ID:kexuedayuan)

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前段时间周董的《Mojito》一下子带火了洋酒和鸡尾酒。畅饮之前,你注意过酒杯中像珍珠项链一般的小气泡吗?笔者估计人人都看到过它,却很少有人知道酒杯中的气泡与酒的品质间存在着密切关联。不过,墨西哥龙舌兰酒的酿酒老师傅早就掌握了这项传统艺能。

龙舌兰酒是什么酒?

不管你喝没喝过龙舌兰酒,名字多多少少总听过的。龙舌兰酒是墨西哥的国酒,甚至有人说它象征着墨西哥精神。1968年墨西哥城奥运会让它为世界人民熟知,如今它是酒吧最常见的基酒之一,特基拉日出、霜冻玛格丽特等鸡尾酒都需要它的参与。

各种龙舌兰酒(图片来源:Wikipedia)

龙舌兰酒不是某一种品牌,而是一类特定原料和酿造工艺的酒品总称,就好比我们中国的高粱酒、糯米酒。而原料龙舌兰本身也是一大类植物的统称,这个家族的成员长得都像颗巨型芦荟,一大丛利剑般的叶片拔地而起,单片叶子细长肥厚,边缘有时还有锯齿,很像西方神话中恶龙的舌头,方才有了“龙舌”之名。

龙舌兰原产美洲热带地区,墨西哥的干燥炎热的气候非常适合它的生长。一千多年前,墨西哥的原住民印第安人便掌握了发酵酿酒技术,并发现龙舌兰的叶片中富含糖分和汁水,简直是天赐的酿酒原料。后来西班牙殖民者登上美洲大陆,带来了蒸馏技术,今天的高度龙舌兰酒(Mezcal)自此诞生。

蓝色龙舌兰(图片来源:Wikipedia)

墨西哥有130多种龙舌兰,但能用于酿酒的只有几种。地位相当于中国“酒中茅台”的Tequila就必须选用某些地区的蓝色龙舌兰才行。

酿造龙舌兰酒的工艺非常复杂。收获的龙舌兰去掉表皮,留下汁水丰盈的草芯,放在发酵罐中,洒上酵母便可。发酵完成后在进行蒸馏,原酒装在木桶中陈化,到一定时间时才能开启品尝。这里只是简述了龙舌兰酒酿造的过程,实际操作非常复杂,各个环节的温度、时间都需要精确控制。直到今天,酿造高品质的龙舌兰酒仍然不能完全自动化,而需依靠酿酒师的经验。

看泡泡,为啥能识酒品?

原料多变、工艺复杂很容易让龙舌兰酒的品质不稳定,酿酒师如何准确把握呢?

观察气泡是一个非常重要的实用技巧。酿酒师让酒顺着细管流进一个小碗中,自然激发出一串串气泡。如果整片气泡能维持30秒左右(单个气泡维持零点几秒),说明龙舌兰酒中酒精和风味分子的含量都刚刚好在合适的范围内,可以随时打开饮用。度数高于或低于55度都会让气泡快速消失。此前的研究表明,威士忌酒中也有类似的现象。

酿酒师通过观察龙舌兰酒气泡的存续时间判断酒精度数(图片来源:scientific reports)

这一简单的现象准确吗?有科学依据吗?最近美国布朗大学的Zenit教授团队(同时也是龙舌兰酒爱好者)较了一回真,为传承数百年的经验提供了科学注脚。

液体飞溅或摇晃产生的气泡,实质是一层薄薄的水膜。随着时间的推移,重力使水膜的水分落回液体中,水膜越来越薄,到一定程度时便自行破裂。什么影响了气泡的寿命?酒精浓度必然是主要的因素,但或许还有其他物质的帮助。

首先,研究人员在实验室的标准条件下测试了55度龙舌兰酒的气泡寿命,并向其中加入不同量的水或酒精,以证明酒精度数对气泡寿命的影响。可以很明显的看到,就如酿酒师掌握的经验一样,55度龙舌兰酒的气泡寿命最长,哪怕只偏差1~2度,气泡寿命也会大为缩短。

他们还做了一件有趣的事情,既然酒精度数这么重要,那把55度龙舌兰酒和55度酒精混合会怎么样呢?结果出乎意料,气泡寿命同样显著缩短。这就说明龙舌兰酒中除了酒精,还有其他能够影响气泡寿命的物质。众所周知,酒中除了水和乙醇,还有品种繁多的微量有机分子,主要是一些醇类、醛类、酯类、有机酸分子,甚至还可能有蛋白质。这些有机物都同时含有疏水和亲水基团,因而可以看作表面活性剂。这么一想就合理了,加了表面活性剂的水容易起泡嘛。

龙舌兰酒的气泡寿命测试。红色为55度龙舌兰酒,蓝色为加水或乙醇的龙舌兰酒,黑色为混合了55度酒精的龙舌兰酒(图片来源:scientific reports)

那么到这里问题研究的思路就很清楚了,下面我们就兵分两路去分别探讨酒精浓度和表面活性剂的影响。

首先是酒精浓度。由于这项研究希望对比数值模拟和实验结果,为了简化模型,研究者用简单的水/乙醇溶液(酒精)代替龙舌兰酒。从曲线上可以很清晰地看到,酒精浓度为55度附近时气泡寿命最长。实验结果(蓝色曲线)和计算机模拟结果(红色数据点和黑色曲线)走势上也基本吻合。此外,在模型推导过程中,研究者认为黏度很可能影响气泡的寿命。而事实也证明,55度酒精黏度最高(橙色虚线代表黏度)。这些结果再次证明了酿酒师经验的准确性,以及研究者模型构建的合理性。

酒精浓度与气泡寿命的关系。其中蓝色为实验结果,红色和黑色为不同条件的模拟结果,橙色虚线为黏度变化,所有溶液都含0.025 mol/L的表面活性剂(图片来源:scientific reports)

从前面的讨论中我们已经知道,表面活性剂会大幅提高气泡寿命,研究者同样对此做了实验验证。当表面活性剂浓度从0.0125 mol/L变成0.025 mol/L,仅仅提高一倍,气泡寿命却提高了几十倍!不过继续提高表面活性剂浓度,便不再有效。并且,表面活性剂的加入不会影响酒精度数与气泡寿命关系的曲线走势。

不同表面活性剂浓度下,酒精浓度与气泡寿命的关系(笔者怀疑此图Y轴数值标错了,不应该这么小)(图片来源:scientific reports)

为什么表面活性剂可以稳定气泡呢?在高速摄像机下,研究者观察到,气泡形成后,水面的液体会向气泡的液膜流动,这一定程度上抵消了重力使液膜变薄的影响,也就延长了气泡的寿命。

这与马兰戈尼效应的现象非常吻合。简单来说,龙舌兰酒中存在的表面活性剂让液面的表面张力减小,而气泡的液膜作为弯液面,表面分布的表面活性剂分子更稀薄。也就是说,液膜的表面张力要高于酒的液面。这种表面张力差会驱动液体从酒中流向液膜,延长气泡寿命。同时,酒精本身也会降低水的表面张力,而弯曲液面蒸发慢于水平液面,这也会产生类似的驱动力。笔者认为它们都对稳定气泡有所贡献。

事实上,马兰戈尼效应经常用在酒类鉴定上,葡萄酒的“酒泪”现象(其实就是挂杯)也可以用这个效应解释。

马兰戈尼效应稳定气泡的原理示意图(图片来源:笔者原创)

总结来说,表面活性剂与适当的酒精浓度都能够使得气泡寿命大为延长,它们共同造就了55度龙舌兰酒超长寿命气泡的现象。通过观察气泡寿命,除了能判断酒精度外,也能初步判断酒是否被污染。因为少量的污染物就可能降低酒的表面张力,使气泡异常地“长寿”。

写至此,龙舌兰酒气泡的秘密也基本清楚了。笔者佩服墨西哥酿酒师能从实践中总结出如此精准的经验,也要为善于从生产生活中发现有趣问题的Zenit教授团队点赞。

不说了,这就去来一杯气泡久久的龙舌兰酒~

参考资料:

[1] Rage, G., Atasi, O., Wilhelmus, M.M. et al. Bubbles determine the amount of alcohol in Mezcal. Sci Rep 10, 11014 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-67286-x

[2] https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-07/bu-srs070720.php

[3] 维基百科